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【应用技术】高源内阻电压源的测量中外部分流电阻的负载误差和减小办法

高工
2012-05-20 18:54:08     打赏

外部分流电阻引起的负载误差在高源内阻电压源的测量中很容易产生。下列讨论外部分流电阻引起的的负载误差的来源和将其影响减到最小的方法。

 

外部的分流电阻,例如:漏电的电缆和肮脏的绝缘子也可能引起负载误差。

跨接在电压源上的任何外部分流电阻都会使测量的电压衰减,如图2-3所示。和输入电阻的电压负载作用一样,分流电阻(RSHUNT)和源电阻(RS)也形成了一个分压器,并将测量的电压(VM)衰减如下:

测量的电压(VM)衰减

例如,假定,RS = 10G,RSHUNT = 100G。如果VS = 10V,则测量出的电压为:

测量电压

VM = 9.09V

在这个例子中,分流负载引起的误差大约为9%。

分流电阻

分流电阻负载通常是由电缆泄漏电阻引起的,如图2-4所示。在这种情况下,测量的电压(VM)被RS 和电缆电阻RL形成的分压器衰减:

为了降低由分流电阻引起的误差,使用绝缘电阻尽可能高的电缆、连接器和测试夹具。此外,采用保护技术可以消除任何剩余的误差。

电缆泄露电阻对电压的影响

使用保护技术可以大大降低电缆泄漏引起的误差,如图2-5所示。在采用保护技术的连接配置中,电缆的屏蔽连接到保护缓冲放大器的输出,而不是连到仪表的LO端。RG代表从电缆的屏蔽到表的LO端的电阻,IG是为了将屏蔽驱动到与输入HI端相同的电位,而在RG中流过的电流。这个电流由保护缓冲放大器提供,而不是由电压源来提供。由于现在RL上的电压降低了好几个数量级,在大多数情况下,泄漏电流可以忽略。

根据定义,保护是强制将电路中的一个低阻节点与高阻输入端节点近似等电位的一种技术。

保护技术的连接配置

在现代的静电计中,前置放大器输出端就是这样的一个节点,并可以用来降低电缆泄漏的影响,如图2-5所示。其另一个好处是还降低了电缆的有效电容,使电路的响应速度加快很多。




关键词: 应用技术     高源     内阻     电压     测量     外部     分流     电阻    

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