一種基于電流倒向技術(shù)的四線制微弱電阻測量方法.pdf

1、微弱信號自身的幅度很小，同時(shí)還會被噪聲信號所淹沒，放大及測量儀器的固有噪聲以及外界的干擾噪聲往往比有用信號的幅度大得多，放大待測信號的過程也會放大噪聲信號，通常的測量方法不可能把微弱信號精確地檢測出來的。但是在軍事、生產(chǎn)、科研、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域有許多微弱信號需要精確地測量(電壓、電流、電阻等)。因此微弱直流信號的檢測意義重大，同時(shí)也充滿挑戰(zhàn)。 幾乎任何物理量都是要首先轉(zhuǎn)換為電信號之后再進(jìn)行測量的，而這些電信號大多為直流信號，對于自

2、身比較微弱的物理量其轉(zhuǎn)換成的直流信號也很微弱，因此微弱直流信號測量有著廣泛而現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用場合。最常見的微弱直流信號包括：微弱電壓信號，微弱電流信號，微弱電阻信號等。 本文詳細(xì)分析了微弱直流信號檢測中各種噪聲和主要誤差源產(chǎn)生的機(jī)理，并結(jié)合實(shí)際測量中遇到的具體問題提出解決方法。此外，本文歸納了當(dāng)前比較通用的微弱直流信號檢測的主要方法，并在此基礎(chǔ)上提出了一種新的測量方法。在對比分析了三種常見的電阻測量方法后，本文針對微弱直流信號檢測中的

3、主要誤差源(熱電勢、溫漂等)以及工頻干擾等誤差因素，采用四線制電流倒向技術(shù)設(shè)計(jì)了一種新型的微弱電阻測量儀。 該測量儀以單片機(jī)為控制中心，設(shè)計(jì)分為恒流源、第一放大階段、第二放大階段、飽和判別單元等部分。其中：恒流源輸出的電流大小在0～1A范圍內(nèi)可調(diào)且方向可控，從而實(shí)現(xiàn)電流可倒向；第一放大階段為主放大階段，對待測電阻兩端電壓進(jìn)行初次放大，第二放大階段的作用是有效地減小整個(gè)放大電路的級差，對待測電阻兩端電壓進(jìn)行再次放大，兩個(gè)放大階段不