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電阻測量結果總是不準確,如何避免影響?這個電阻很關鍵

時間:2022-05-05 點擊次數:76

無紙記錄儀GP20搭配模擬輸入模塊能夠測量DC電壓、DC電流、熱電偶、RTD、接點(半導體繼電器掃描型),依靠設定采集間隔,采集瞬時的電壓值,測量精度最高可達±(讀數的0.01%+5μV)。但是其工作原理是怎樣的呢?以GP20為例一起來認識下吧。




采集直流電壓


GP20進行直流電壓時的電路圖如下所示:


直流電壓.png


上述所示測量的是分壓器輸出的直流電壓,H、L是GP20輸入端子,在分壓器的內部電阻R2與模擬輸入模塊中的輸入電阻Rin并聯,將產生一個新的組合電阻R',從而促使測量電壓Vm發生測量誤差。舉例如下:


假如設定分壓器的R1、R2分別為1MΩ和1KΩ,但是輸入電阻為1MΩ將得出一個公式,如下所示:


測量電壓Vm=Vo×R'/(R1+R')
R'=1KΩ×1MΩ/(1KΩ+1MΩ)≈999Ω(下降約0.1%)




由上述內容可以得出以下結論:由于R2下降了大約1KΩ的0.1%,所以測量電壓也下降了0.1%。在被測物不變的前提下,Rin大小將會影響測量精度。如果電壓量程選擇1V以下,Rin大小在10MΩ以上(測量量程和輸入電阻Rin兩者間的關系在文末)。按照上式計算R'可得R'≈999.9Ω,下降約0.01%,因為R2電阻值下降約0.01%以下,所受影響的測量電壓Vm同樣也是下降約0.01%。


采集直流電流


測量直流電流方法有兩類:一個是使用電流輸入型(GX90XA-10-C1)模塊,另外一類是用直流電壓量程搭配分流電阻使用,電路圖分別如下:


直流電流.png


如上所示H、L為模塊輸入端子,電流(mA)輸出方式,直接串入直流電流即可。通用型方式,應要接外部分流電阻,能夠看到外部分流電阻與輸入電阻并聯,在此應要注意Rin對外部分流電阻產生的影響。舉例如下:


采用電流輸入型模塊,選擇輸入4-20mA與使用通用型模塊直流電壓6V量程及分流電阻250Ω進行測量時,直流電壓6V量程,輸入電阻Rin約1MΩ,作用在外部分流電阻上,產生一個組合電阻是250Ω×1MΩ/(250Ω+1MΩ)≈249.938Ω。約下降0.025%。電流輸入型模塊(C1),去除了1MΩ電阻影響,同樣是去除了0.025%的下降。




經過上面的問題可以知道,不論分流電阻怎樣精確,可輸入電阻Rin影響都將產生誤差,同時還應注意用串入分流電阻方式測電流時,在此要注意電阻值范圍,按照要求選擇10~250Ω。輸入電阻Rin大小受電壓量程影響,關系圖如下所示:


電阻關系.png


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