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嵌入式电阻摸不到,那么怎么来测量?

2017-10-06 John Dunn 阅读:
在一种无法穿入的灌封材料中有一个T型电阻网络,想直接测量其中一个电阻的阻值,又无法接触中心节点,其它两个电阻的存在也阻碍了这个任务的完成。本设计实例以实际电路为例讲解了如何解决这一电阻测量问题。

假设在一种无法穿入的灌封材料中有一个T型电阻网络,你想直接测量其中一个电阻的阻值。由于无法接触中心节点,其它两个电阻的存在似乎使得这个任务不可能完成,但事实上完全可以。rHzednc

DI2_F1_201710

图1:嵌入式电阻测量问题。rHzednc

rHzednc

为了测量上图中R1的阻值,一般采用的技术是检测欧姆计给R1供送的电流,然后从T型网络另一边的R2输出等值的电流。这样做的结果是流经R3的电流为零,使得无法接触的那个节点的电压也为零。rHzednc

这样,欧姆计将只能检测到R1一个电阻。rHzednc

在理想的SPICE仿真中,这个概念可用下面的图来解释:rHzednc

DI2_F2_201710

图2:嵌入式电阻测量概念。rHzednc

rHzednc

实际上,这个概念可以用电流到电压转换器和豪兰(Howland)电流泵来实现。下图中使用虚拟运放只是为了更清楚的描述,实际运放也是可以用的。rHzednc

DI2_F3_201710

图3:嵌入式电阻测量实现。rHzednc

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在上述例子中,欧姆计给R4注入10nA电流,承载相同电流的R7会使U1输出100µV的电压。豪兰电路将这个100µV分配在R12上,致使R5输出10nA的电流。在这种电流平衡条件下,流经R6的电流为零,R6上的电压也为零。此时欧姆计上显示的数字就是R4的值。rHzednc

《电子技术设计》2017年10月刊版权所有,转载请注明来源及链接。rHzednc

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本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
John Dunn
John Dunn是资深电子顾问,毕业于布鲁克林理工学院(BSEE)和纽约大学(MSEE)。
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