使用三个电压测量进行数学计算就可能去除热电动势[1]电压偏置项(VEMF)和热电动势电压变化项(δV)。首先,求出前两次电压测量差的一半,并称其为VA:
VA = (VM1 – VM2)/2 = [(VDUT + VEMF) – (–VDUT + VEMF + δV)]/2 = VDUT – δ/2
同样地,求出第二次(VM2)和第三次(VM3)电压测量差的一半,并将此项称为VB:
VB = (VM2 – VM3)/2 = [(VDUT + VEMF + 2δV) – (–VDUT + VEMF + δV)]/2 = VDUT + δV/2
这些结果都可以抵消偏置量VEMF,但仍有漂移误差δV[2]。VA和VB的平均值就是简单的VDUT。
Vfinal = (VA + VB)/2 = (VM1 – 2VM2 + VM3)/4 = VDUT
对连续读数取平均值来减少测量带宽[3],达到所需的噪音等级。
经检验,前面的数学计算实际上是VM读数序列以+1, –1, +1等为权重的增值。这与锁定放大器乘以所需的正弦激励信号[4]是类似的。本文尾注中介绍的商用电流源及纳伏表可以实现整个过程的自动化,计算电阻值并在仪器上显示出来。
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[1] 热电动势:http://www.keithley.com.cn/llm/a/30.html
[2] 漂移误差:http://www.keithley.com.cn/llm/a/29.html
[3] 测量带宽: http://www.keithley.com.cn/llm/a/25.html
[4] 正弦激励信号:http://www.keithley.com.cn/products/localizedproducts/localizedproducts/2004_china_catalog.pdf