电路选——特殊的电阻测量电路

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电阻在电路中用得很多,是一个很重要的电子元件。测量它的方法很多,可以用万用表、电桥和电位差计。本文介绍一些简单、实用的特殊测量方法。

低阻测量

测量电路见图1。它可以测量1毫欧~0.1欧的低阻,用于检查印刷电路板的质量,测量开关、接插件的接触电阻和小线圈的电阻。

图1
图1 🔍原图 (640×385)

由运放块FC54等组成一个电压放大倍数为200的电压放大器。当测试端接上被测电阻R\(_{x}\)后,电源电流通过Rx产生一压降,作为差模输入信号加到放大器的输入端,经放大器放大后,由电流表指示出来。由于电阻上的电压变化与阻值大小成正比,所以刻度为线性的,只要把原表头刻度改成0~100毫欧就可以了。

测量时,先接通开关K\(_{1}\),差模输入信号为0,调W1使电表M指零。断开K\(_{1}\),接通K2,接上电阻R\(_{2}\)(R2为0.1Ω标准电阻),调W\(_{2}\),使流过R2的电流约为10mA,此时R\(_{2}\)上的压降约为lmV,使电表指针满偏转。断开开关K2,在输入端(1、2两点之间)接入被测的低阻值电阻R\(_{x}\),就可以由表盘上直接读出Rx的阻值。为防止R\(_{x}\)阻值过高电表过载,在电表与地之间并联一只二极管作为保护电路。

线性刻度欧姆表

图2是一个普通的电阻测量电路,其量限为10Ω~100MΩ,线性刻度的。

图2
图2 🔍原图 (532×392)

电路采用两个特性相似的N沟道结型场效应管组成源极输出的差分放大器,它是单端输入、双端输出。被测电阻接在输入端,输出端接的是表头。当接通辅助电源E\(_{2}\)时,Rx上流过近似恒定的电流,BG\(_{1}\)栅极与地之间的电压与Rx成正比,因而输出电压也与R\(_{x}\)成正比,所以为线性刻度。

由于这种放大器具有良好的线性度,同时结型场效应管有较高的输入阻抗,当变换R时相当于Ω表的档位变换,可以获得较宽的测量范围。对于不同的R\(_{x}\)量限,推荐的R值如下:

图3
图3 🔍原图 (957×260)

简易数字欧姆计

许多实验室都有数字电压表,而数字欧姆计在目前还不十分普遍。如果自制一个lmA的场效应管恒流源,就可用普通数字电压表兼数字欧姆计。

简易数字欧姆计电路见路图3。数字电压表采用0~1.999伏的电压量程,当场效应管恒流源输出的lmA电流流过待测电阻R\(_{x}\)时,电阻上压降为lmA×Rx,这时与电压数值相对应的R\(_{x}\)值的测量范围为0~1.999KΩ。

图4
图4 🔍原图 (388×339)

由于这种简单的恒流源内阻并不很高,而且电流值会随着温度改变,因此,用它兼作的数字欧姆计达不到所用数字电压表的精度,但用来分选测试电阻还是很方便的。(张开逊)