在本節中,我們將討論幾種檢測電阻的技術。
1)基本橋接電路
先了解最基本的電橋電路,如右圖:
圖中R4為待測電阻值。 通常,在調整電路參數時,選擇合適的R1、R2、R3,結果是:
R1/R2=R3/R4
此時圖中電壓表的讀數約為0,電橋平衡。
以后如果R4的內阻發生變化,兩邊的電流就不相等了,電流表示就不為零了。 那么R4的值就可以通過已知的R1、R2、R3、I1和電流表示來估算(具體的估算公式就不列出來了,不是本文的主題)。
電橋電路非常適用于檢測傳感器的內阻,如鉑金內阻溫度傳感器、應變片等。 由于這類傳感器的內阻一般都有一個標稱阻值,當外界環境發生變化時,其阻值會發生微小的變化; 而橋式電路可以先調整平衡,再測量電阻值的變化,非常適合。
現在考慮實際工程應用電阻的測量視頻講解,假設被測電阻與電橋電路有一定的距離,接通后將處于如下狀態:
圖中R5、R6為布線引入的內阻。 如果被測內阻遠離電橋電路,布線引入的內阻會影響檢測值。
2)三線檢測
為了改善橋式電路引入的接線內阻的影響,可以采用三線檢測電路,如右圖:
與基本電橋電路相比,該電路減少了對面橋臂上的R2到被測內阻的連線,這樣只需要兩根線連接到被測內阻,就變成了三根線。 ,所以通常稱為三線制。
三線電路中,在另一個對稱的橋臂上也串聯了一根等寬的導線。 如果選用同型號導線,R5和R7的阻值相等,電橋仍能保持平衡,而R6則不會造成檢測偏差; 所以檢測精度遠高于基本橋。
3)四線檢測
四線檢測電路如右圖所示:
圖中R4為實測電阻值,R1、R2、R3、R5為接線引入的電阻值。 只要檢測電流的電路的輸入阻抗很高(圖中的電流表,輸入阻抗遠小于R4和線路阻抗R3、R5),那么測得的電流就是R4上的電流電阻的測量視頻講解,而接線電阻R3、R5不會引入檢測偏差; 并且由于是恒流源驅動,R1和R2不會影響電壓,不會引入檢測誤差。 四線檢測電路基本上消除了檢測線上引入的偏差,是最準確的檢測方法之一。
估算電阻時,可借助已知的恒流源電壓I1和實測電流來估算; 或者通過檢測標準內阻R6上的電流來進行比較估算。