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测量小阻值电阻的辅助电路


中心议题:
  • 研究测量小阻值电阻的辅助电路
解决方案:
  • 调整恒流源电流
  • 调整放大电路的放大倍数
  • 归零调整

实际工作中,为分析电路原理,在根据实物绘制电原理图时,往往需要测出小阻值电阻的实际阻值,比如高档开关电源中用于检测负载电流的康铜电阻(一般为毫欧级),过流保护用的大功率小阻值电阻(有些达到0.1Ω以下),大功率功放电路中与电流放大管(E极或s极)串接的反馈电阻(一般为零点几欧姆)。由于普通数字万用表电阻挡的最小量程为200Ω,受精度限制,往往无法精确测量出这些电阻的具体阻值,也无法判断出它们的一致性如何,常常为此感到困难。为此,试制做如图1所示的辅助电路,结合万用表的直流低电压挡(200mV、2V、20V),实现对小阻值电阻的精确测量。

工作原理:通过恒流源给被测电阻RX加一定的电流,再用万用表测量Rx两端的电压,所测的电压值除以流过被测电阻Rx的恒定电流,即可得出被测电阻的阻值。理论上流过待测电阻的电流越大,越易于精确测出小阻值电阻Rx的阻值,但电流过大,一是会引起恒流源严重发热,影响电流的稳定性,导致所测阻值不准;二是小功率电阻不允许过大的电流流过。为此本电路选用LM317(U1)和电阻R1、R2、电位器RP1一起构成简单的100mA的恒流源。

由运算放大器U2A和U2B及R7、R8、RP2(精密电位器)构成电压放大电路,对被测电阻两端的电压进行10倍放大,这样数字万用表从C、D两点测得的电压值就可以与被测电阻RX的阻值相对应(1mV对应1mΩ,1V对应1Ω)。

为了提高放大器的稳定度和精度,用u4和u5为运放提供对称的+5V工作电源。U3以及电阻R3构成2.5v参考电位电路,通过R4及精密电位器RP3给运放U2B的同相端施加合适的电位,用于抵消由于电流流经测试笔1和测试笔2引线以及接触电阻所产生的电压降。

制作与调试:按图1所示在一块面包板上焊接出辅助电路板.如图2所示。制作过程中需要注意以下几点:

(1)地线需汇接于图1所示的B点,以免流过被测电阻Rx的“大电流”影响运放工作。

(2)U4 (78L05)和u5(79L05)应选取输出电压数值一致的管子,保证运放工作电压±5V对称。

(3)电阻R7和R8需仔细挑选,确保其阻值一致性好。

(4)电路选用了计算机开关电源的±12V做电源.因此LM317发热量较大,需加装合适的散热器,这也是本电路的缺陷。

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