高值电阻测量的分析

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1、第29卷第5期唐山师范学院学报2007年9月Vol.29No.5JournalofTangshanTeachersCollegeSep.2007高值电阻测量的分析12郑会忠，晏春红（1.唐山市第二医院，河北唐山063000；2.唐山市传输局，河北唐山063000）摘要：对高值电阻几种主要的测量方法（包括恒电压测电阻、恒电流测电阻）可能出现的问题进行了分析，并提出了一些针对性的预防措施及解决方法。关键词：高值电阻；电压；电流中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-9115（2007）05-0014-03在物理学研究和工业生产中广泛应用着各类高值电阻1.1恒电压测

2、电阻器，以及高值电阻测量仪器对各种形式的高值电阻进行测1.1.1直接法量。在电工、电子、无线电电路及电器设备中大量使用的各对高值大电阻的测量原理如图1所示。如果保持稳压电种高值电阻有：线绕电阻器、金属膜电阻器、合成膜电阻器、源的输出电压U不变.单刀双掷开关K分别接向1,2时，由碳膜电阻器等等。高值电阻测量包括：半导体材料及器件的电位差计测出标准电阻R0上的电压U1，U2性能参数测量，放射性及电力辐射测量，真空测量，绝缘材U1=UR0/(R0+Rx)（1）料及其他材料的电性能测试，物质及材料的理化分析等；因U2=UR0/(R0+R1+Rx)（2）此，高值电阻标准和测量技术是生

3、产和科研的重要手段，是式中Rx为待测的大电阻。电计量和电测技术研究的重要任务之一。由（1）和（2）两式可得目前，我国工业和测量技术提出的高阻测量任务主要有Rx=R1U2/(U1-U2)–Ro（3）以下几方面：可见，只要R0，R1己知，再测出U1后，按（3）式即59（1）高值电阻通常包括10-10Ω的线绕电阻器，主可计算出Rx。要是电阻箱、分压电阻、电阻元件及半导体元件及某些材料必须考虑到，在（3）式中两次测得的电压之差U1-U2电阻。其特点为阻值不高，其中部分电阻（如线绕电阻）要和U2相比不能非常小，否则计算出的Rx是无意义的。为此，求测量准确度高，对测量电压无严格要求。经

4、理论分析和实验验证在测量时应尽量满足以下条件：814（2）超高值电阻一般指10-10Ω范围内的电阻，主U1-U20.1U2（4）要是各种碳膜、金属膜电阻器等非线绕电阻器及材料电阻样由（3）式可得品。其特点为阻值高，电压系数大，多数要求在低压下进行R10.1(R0+RX)（5）测量。测量的近似条件（4）或（5）的含义可理解为，被测电（3）高压高值电阻主要用于各类绝缘测量仪器，包阻和两个已知电阻之间阻值依次相差一个数量级。例如：Rx=106括作为安全检查仪器校验标准。特别在电力部门广泛使用，主Ω，R1=105Ω，R0=104Ω.或Rx=107Ω，R1=106Ω，R0=105

5、Ω。1117要包括10-10Ω电阻箱，要求在标称的高电压下进行测量。1.1.2间接法（4）物理电阻主要是各种物理研究和工程测试中提根据欧姆定律R=U/I，当电压恒定时，电阻和电流成反出的对特定物理模型及样品、器件的检测。阻值可高达比，由此我们就可以把高电阻的测量转化为对电流的测量。1018[1]10-10Ω。如电离室、高真空、特殊材料等。因电阻的阻值比较大，相应的电流就比较小，测量起来比较1测量的方法困难，我们可以引入一个电流放大器。微电流直流放大器大高阻测量一般可利用欧姆定律来实现，即R=V/I。如果致可分为静电计管、电流一电压转换法和电容放电法三大类.已知通过电阻的电流

6、，那么测出电阻两端的电压，就可以算目前一般采用电流一电压转换法，它将输入电流转换成已知出R的值。同样，给被测电阻施加一个已知电压，测出流过高阻上的电压降后再测量，较静电计管具有漂移小、寿命长、电阻的电流也可以算出R的值。体积小、功耗小等优点，较动电容式微电流放大器具有响应──────────收稿日期：2007-03-15作者简介：郑会忠（1978-），男，河北唐山人，助理工程师。-14-郑会忠，晏春红：高值电阻测量的分析及研究速度快、价廉、结构简单、容易制造等优点。1.2.1电压一电流转换型恒流源图2中前置级采用深度负反馈的电流一电压转换电路，图3所示电路是由运放CA314

7、0、稳压管基准电压源LM考虑到电路稳定性和时间响应，运算放大器选用具有高输入336和基准电阻R1组成的恒流源电路。理论分析结果表明，11阻抗、低输入偏流、低温漂性能的AD515，取Rf=10Ω,Cf在该电路中，流经负载R1的电流IL为恒流源，即:IL=UZ/R1=17pF；而由R2和R3构成的T形网络自举电路,可增大整个可见，选取不同的R1即可得到电流数值小的恒流源。只要[2]电路的增益.以放大电流，便于测量。晶体管9015的参数允许，且加足够大的散热器时，该电路1.2恒流源测电阻可输出1A以上的恒定电流。图1恒电