DC测量:电压与电流

2015-04-14 09:35:09来源: iianews
    通常人们更倾向于使用电压测量的方法而不是电流测量,这是因为设置得当之后,电压测量对于设备来说更加安全。当仪表远离测量点而不得不采用较长的引线测量时,电压测量的优势更加明显。

  当测试用引线较长时(长于6英尺),需要考虑以下几点:
  ■  引线电阻,会对频率造成影响;
  ■ 传输线的影响,其中包括引线电感,其影响在高频率下显现;
  ■ 电磁干扰(EMI),它会在低于30赫兹的极低频(ELF)波段出现。
  基本的DC测量电路由电源和三个电阻:传感器输出电阻、传输线(引线)电阻和仪表电阻构成。唯一将这些连接在一起的是电路中的电流。当进行测量时,您真正记录的数值是由仪表电阻所引起的环路电流电压降。
        

  电压源具有低阻抗,我们一般将“理想”的电压源定义为零阻抗。举例如下,热电偶是由激励源和传感器电阻组成的戴维南等效电路,激励源根据结点的热/冷温差产生与其成正比的毫伏范围的电压,传感器阻抗远低于1欧姆。激励源对环路电流的影响起主要作用。
  另外如热敏电阻,需要外部激励源,其内部传感元件阻值约为100欧姆。它的戴维南等效电路也由激励源和传感器电阻组成。不同的是,传感器电阻对环路电流的影响起主要作用。
  典型的测试线由#22铜导线制成,每英尺电阻值为0.019欧姆。两根#22测试线,各长6英尺,其阻值为0.228欧姆。这与热敏电阻的阻抗比较起来微乎其微,但又比热电偶的阻抗值大上很多倍。如果测试线与传感器距离接近60英尺,测试线电阻会对热电偶的精确度产生重大影响(近似2%)。其中测试线与传感器距离指信号沿导线到测试仪表的距离。
  当涉及到仪表阻抗的时候,始终选用高阻抗仪表测量电压和低阻抗仪表测量电流。这样做有助于降低仪表阻抗对于源阻抗的干扰。而无论是测量电流或电压,总是选用导线(传输线)阻抗相对其他组件小的才行。
  数字多用表输入阻抗约为100千欧,而示波器阻值比其高几个数量级以上。当使用上述设备时,即使导线有几百米长,其产生的影响也是微乎其微的。
  如果你想将高阻抗仪表与热电偶配合使用,仪表的阻抗将对环路电流的影响起主要作用。不论温差多大,仪表阻抗将会掩盖激励电压起的作用。你必须将热电偶的测试方式当做电流测量,尽管传感器阻抗只有约100欧姆。这意味着需要采用低阻抗的仪表,并且当心导线电阻。
  这解释了为什么电压测量成为长距离应用中较常用的一种方式。这样做可以有效忽略导线电阻的影响。例如,如果你想从一个单独的控制室测量通过直流电机的电流,你需要一种将电流测量转换为电压测量的方法。

关键字:DC测量  电压与电流

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0414/article_11380.html
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