电流激励并联电阻测量 _Campbellsci论坛问答

大家好,

正如我们所知道的通过电压激励对电阻器进行桥接测量的串行连接,我认为我们可以对许多大电阻器使用使用电流激励的并联连接。

电流激励并联电阻测量
_Campbellsci论坛问答

有什么感觉吗?有什么好的经验可以分享吗?

新对话如下:

如果您有兴趣使用单个电流源激励来测量许多未知电阻器,那么您应该将未知电阻器串联起来。欧姆定律(R=V/I)使用以下方法给出每个未知电阻器的电阻。串联使所有未知电阻器中的电流相同,并且等于电流激励提供的值。通过测量每个未知电阻器两端的电压(差分电压测量),并将每个测量的电压除以公共电流,可以确定每个“未知”电阻器的电阻。

这种方法需要考虑几个细节。首先,电流激励的准确性(实际电流与期望值的接近程度)将限制电阻测量的准确性。一些制造商使用比率法来提高电阻测量的准确性。这种方法将电流激励中的可能误差与差分电压测量中的比例误差“比例化”。请查看制造商的精度规范(包括比率精度),并考虑它们如何适用于您的特定测量。

第二个细节是电流源激励的电压顺应性。电压顺应性是电流源在推动所需电流通过未知电阻器串时可以产生的最大电压。当您添加额外的串联未知电阻器时,所需的电压会增加。该所需电压是激励电流与激励电流流过的总电阻的乘积。请注意不要超过电流励磁的电压合规性。

(最后)回答卷心菜心的问题。如果未知电阻器并联,我看不到使用单个电流激励来确定多个未知电阻器的电阻的简单方法。这种方法的问题(如SC所指出的)是,激励电流以未知的方式通过每个电阻器分流,因此,在每个未知电阻器中没有公共电流。

卷心菜心,你愿意解释一下为什么你想在使用电流激励时并联连接未知电阻吗?它是否只允许在未知电阻器的并联连接上进行单个电压测量?如果是这样的话,我相信通过每个未知电阻器测量未知电流的额外努力超过了所提出方法的好处。不劳而获是很少见的。

我为我冗长的帖子向论坛道歉。

新对话如下:

根据我的经验,我们可以从一个电流激励中串行测量4个PT100和2个PT1000。

让我们考虑测量pt1000!如果我们使用1000欧姆的分流器,我们可以增加励磁电流,因为总电阻是一半!如果我们在一次激励中测量5个PT1000,我们可以使用1000OHM的分流电阻器,我们仍然可以测量它们!


串行测量最大的问题是其中一根电缆断裂将是一场灾难。这是CR3000和CR5000的电流激励的限制。也许,你可以要求我们使用多路复用器。然后,电压激励就可以使用了!!


我之所以想到并联电阻测量是为了更大的电阻。众所周知,并联并联电阻器会完全降低电阻,如果我们非常了解并联电阻器的电阻,我们就会知道更大的被测电阻器所共享的确切电流,我们就会得到它的值!它与电压激励的串行相同!

我想使用已知的电阻,而不是未知的电阻!

新对话如下:

亲爱的卷心菜心:,

在您的上一篇文章中,您写道:
“串行测量最大的问题是,其中一根电缆断裂将是一场灾难。这是CR3000和CR5000电流激励的限制。”

我同意串联组件的责任(我认为您的“系列”与我的“系列)。一次断开连接故障会导致整个字符串的测量值无法使用。我不太明白这是CR3000或CR5000特有的限制。相反,它似乎对所有串联的组件都是通用的。

在我之前的帖子中,我显然回答了一个与你不同的问题。为了避免重复这一点,在我更完全理解你的问题之前,我将不再回答。

请尽可能准确地解释你的提议。电流源励磁是否连接到与单个未知电阻器并联的已知1k欧姆电阻器,或者网络中是否存在多个未知电阻器?如果有多个未知电阻器,它们是并联连接还是串联连接?电流激励提供多少安培(或毫安)?电流水平是否可编程?电流激励的电压顺应性是什么?未知电阻器的电阻范围是多少?

我感谢你的理解和耐心,因为我试图理解你的问题,并试图为这个论坛做出贡献。

新对话如下:

你好,拉里,

你是对的。
情况1:电流源励磁连接到已知的1k欧姆电阻器?

它与一个未知的电阻器并联。如果这是一个10K到100K范围内的热敏电阻,则不可能使用电流激励。但当你并联1K时,你可以使用200微安或更多的电流来激励它们,你会得到200 mV范围内的差电压。我不想使用100欧姆,因为我怀疑这个测量电阻的分压电流太小,无法提供良好的分辨率。请注意,CR3000或5000的电流激励可以编程。

情况2,我们想通过一个电流激励端口测量5个或更多的PT1000,但它无法工作!我们仍然不确定为什么当我们串联更多地连接在一起时,Resistance指令不能测量更多。(电阻(r_1,1,mV200,1,Ix1.4200,True,True,0,_50Hz,1.0,0)),然后我们使用激子指令,当我们使用已知的1k欧姆电阻器并联时,我们可以获得测量结果!

新对话如下:

亲爱的卷心菜心:,

对于您的案例1:
一个电流激励源,连接到一个已知的1k欧姆电阻器和一个未知的10k至100k欧姆电阻器的并联组合。

目前尚不清楚您为什么将自己限制在+-200 mV的输入范围内。为什么不使用CR3000的+-5000 mV输入范围?通过这样做,您可以消除并联的1k欧姆电阻器。CR3000电流激励的电压顺应性(在我的第一篇文章中定义)为+-5V。为了避免在驱动100k欧姆电阻时超过这个顺应性极限,电流激励必须设置在50 uA或以下,100k欧姆电阻器两端的电压将为5V。因此,我建议在CR3000上使用+-5000 mV的输入范围。顺便说一下,当电阻降至10k欧姆时,电压将为0.5伏。

请记住,CR3000上电流源的偏移精度为0.5 uA。这种不准确度将在未知电阻器的测量中产生约1%的误差。

您的建议使用1k欧姆电阻器与未知的10k至100k欧姆电阻器并联也会起作用。您可以测量电阻器并联组合两端的电压,计算通过固定1k欧姆电阻器的电流,然后从总励磁电流中减去该电流。产生的电流是通过未知电阻器的电流。因为你知道未知电阻器的电压和电流,所以你可以确定它的电阻(R=V/I)。您可以在CR3000中对这些计算进行编程。

这种方法也有责任。1k欧姆电阻器的不精确性,尤其是在温度过高的情况下,会影响测量的准确性。如果你坚持这种方法,我仍然建议你将电压测量的输入范围增加到200 mV以上,并优化你的并联、固定电阻器值和电流激励值。

案例2:
五个PT1000,每个PT1000彼此串联,然后连接到电流激励。

我相信在没有你建议的1k欧姆并联电阻器的情况下测量这个网络是可能的。也许您的问题是电阻指令上的电压输入范围过低。我提供以下没有1k欧姆并联电阻器。

PT1000在零摄氏度时具有约1000欧姆的电阻,温度系数约为每摄氏度+3.85欧姆。在64.9摄氏度时,每个PT1000将提供约1.25k欧姆的电阻并且串联的五个PT1000将产生约6.25k欧姆的电阻。为了保持在CR3000电流源的+-5 V范围内,最大励磁电流为800 uA。在64.9摄氏度时,每个PT1000两端的电压约为1.0 V。因此,我建议数据记录器的输入范围为+-1000 mV。顺便说一句,在这种情况下,情况1中考虑的0.5uA电流源精度仅代表0.06%的误差。

以下是为完成上述步骤而修改的CR3000指令:
电阻(r_1,1,mV1000,1,Ix1,4800,True,True,0,_50Hz,1.0,0)

您可以对六个或更多串联的PT1000使用类似的逻辑。只需相应地调整电流源值和输入范围。

新对话如下:

对于案例1,我只给你举一个例子。在许多情况下,热敏电阻的范围不太容易控制,当它太大时,可能并联是一种选择,因为我们想准备一个合适的精密电阻器。顺便说一句,我想知道你对由于放大器更大而引入热量的考虑?


我们测试了电阻指令,发现只有2个pt1000可以工作,4个PT100可以完成。我将在这里重新测试。

新对话如下:

也许自我加热的问题最好属于一个新的线索。这似乎是一个独立于并联电阻器问题的问题。

我在这条帖子中表达的想法摘要:

我相信所提出的并联电阻器基本上实现了两件事,这两件事CR3000都可以在没有额外硬件的情况下实现。首先,并联电阻器将电流激励源保持在其电压顺应性极限内,其次,它降低可变(或未知)电阻器两端的测量电压。我相信CR3000用户可以在没有并联电阻器的情况下为许多应用(包括Cabbageheart提到的应用)实现同样的目标。关键是将电流激励编程为较低的值,并将电压输入范围编程为较高的值。欧姆定律(V=IR)提供了确定适当的电流输出和电压输入电平所需的关系。我期待着听到硬件测试是否另有结果。

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