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1、第29卷第5期唐山師范學(xué)院學(xué)報2007年9月Vol.29No.5JournalofTangshanTeachersCollegeSep.2007高值電阻測量的分析12鄭會忠，晏春紅（1.唐山市第二醫(yī)院，河北唐山063000；2.唐山市傳輸局，河北唐山063000）摘要：對高值電阻幾種主要的測量方法（包括恒電壓測電阻、恒電流測電阻）可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，并提出了一些針對性的預(yù)防措施及解決方法。關(guān)鍵詞：高值電阻；電壓；電流中圖分類號：TP18文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-9115（2007）05-0014-03在物理學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用著各類高值電阻1.1恒電壓測
2、電阻器，以及高值電阻測量儀器對各種形式的高值電阻進(jìn)行測1.1.1直接法量。在電工、電子、無線電電路及電器設(shè)備中大量使用的各對高值大電阻的測量原理如圖1所示。如果保持穩(wěn)壓電種高值電阻有：線繞電阻器、金屬膜電阻器、合成膜電阻器、源的輸出電壓U不變.單刀雙擲開關(guān)K分別接向1,2時，由碳膜電阻器等等。高值電阻測量包括：半導(dǎo)體材料及器件的電位差計測出標(biāo)準(zhǔn)電阻R0上的電壓U1，U2性能參數(shù)測量，放射性及電力輻射測量，真空測量，絕緣材U1=UR0/(R0+Rx)（1）料及其他材料的電性能測試，物質(zhì)及材料的理化分析等；因U2=UR0/(R0+R1+Rx)（2）此，高值電阻標(biāo)準(zhǔn)和測量技術(shù)是生
3、產(chǎn)和科研的重要手段，是式中Rx為待測的大電阻。電計量和電測技術(shù)研究的重要任務(wù)之一。由（1）和（2）兩式可得目前，我國工業(yè)和測量技術(shù)提出的高阻測量任務(wù)主要有Rx=R1U2/(U1-U2)–Ro（3）以下幾方面：可見，只要R0，R1己知，再測出U1后，按（3）式即59（1）高值電阻通常包括10-10Ω的線繞電阻器，主可計算出Rx。要是電阻箱、分壓電阻、電阻元件及半導(dǎo)體元件及某些材料必須考慮到，在（3）式中兩次測得的電壓之差U1-U2電阻。其特點(diǎn)為阻值不高，其中部分電阻（如線繞電阻）要和U2相比不能非常小，否則計算出的Rx是無意義的。為此，求測量準(zhǔn)確度高，對測量電壓無嚴(yán)格要求。經(jīng)
4、理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在測量時應(yīng)盡量滿足以下條件：814（2）超高值電阻一般指10-10Ω范圍內(nèi)的電阻，主U1-U2?0.1U2（4）要是各種碳膜、金屬膜電阻器等非線繞電阻器及材料電阻樣由（3）式可得品。其特點(diǎn)為阻值高，電壓系數(shù)大，多數(shù)要求在低壓下進(jìn)行R1?0.1(R0+RX)（5）測量。測量的近似條件（4）或（5）的含義可理解為，被測電（3）高壓高值電阻主要用于各類絕緣測量儀器，包阻和兩個已知電阻之間阻值依次相差一個數(shù)量級。例如：Rx=106括作為安全檢查儀器校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。特別在電力部門廣泛使用，主Ω，R1=105Ω，R0=104Ω.或Rx=107Ω，R1=106Ω，R0=105
5、Ω。1117要包括10-10Ω電阻箱，要求在標(biāo)稱的高電壓下進(jìn)行測量。1.1.2間接法（4）物理電阻主要是各種物理研究和工程測試中提根據(jù)歐姆定律R=U/I，當(dāng)電壓恒定時，電阻和電流成反出的對特定物理模型及樣品、器件的檢測。阻值可高達(dá)比，由此我們就可以把高電阻的測量轉(zhuǎn)化為對電流的測量。1018[1]10-10Ω。如電離室、高真空、特殊材料等。因電阻的阻值比較大，相應(yīng)的電流就比較小，測量起來比較1測量的方法困難，我們可以引入一個電流放大器。微電流直流放大器大高阻測量一般可利用歐姆定律來實(shí)現(xiàn)，即R=V/I。如果致可分為靜電計管、電流一電壓轉(zhuǎn)換法和電容放電法三大類.已知通過電阻的電流
6、，那么測出電阻兩端的電壓，就可以算目前一般采用電流一電壓轉(zhuǎn)換法，它將輸入電流轉(zhuǎn)換成已知出R的值。同樣，給被測電阻施加一個已知電壓，測出流過高阻上的電壓降后再測量，較靜電計管具有漂移小、壽命長、電阻的電流也可以算出R的值。體積小、功耗小等優(yōu)點(diǎn)，較動電容式微電流放大器具有響應(yīng)──────────收稿日期：2007-03-15作者簡介：鄭會忠（1978-），男，河北唐山人，助理工程師。-14-鄭會忠，晏春紅：高值電阻測量的分析及研究速度快、價廉、結(jié)構(gòu)簡單、容易制造等優(yōu)點(diǎn)。1.2.1電壓一電流轉(zhuǎn)換型恒流源圖2中前置級采用深度負(fù)反饋的電流一電壓轉(zhuǎn)換電路，圖3所示電路是由運(yùn)放CA314
7、0、穩(wěn)壓管基準(zhǔn)電壓源LM考慮到電路穩(wěn)定性和時間響應(yīng)，運(yùn)算放大器選用具有高輸入336和基準(zhǔn)電阻R1組成的恒流源電路。理論分析結(jié)果表明，11阻抗、低輸入偏流、低溫漂性能的AD515，取Rf=10Ω,Cf在該電路中，流經(jīng)負(fù)載R1的電流IL為恒流源，即:IL=UZ/R1=17pF；而由R2和R3構(gòu)成的T形網(wǎng)絡(luò)自舉電路,可增大整個可見，選取不同的R1即可得到電流數(shù)值小的恒流源。只要[2]電路的增益.以放大電流，便于測量。晶體管9015的參數(shù)允許，且加足夠大的散熱器時，該電路1.2恒流源測電阻可輸出1A以上的恒定電流。圖1恒電
