[讨论] 如何验证精密电阻是否真的如标的那样 千分之一甚至万分之五

辛昕   2014-2-16 01:46 楼主
想了想,这个问题其实可以简化为 1.一个精密电流源; 2.一个精密电阻; 3.一个精密AD 再精密的东西都存在一定的误差范围。 那么,我该如何处理最后的结果 并评价其中 精密电阻 的 精度是否达标呢? 我知道这个问题可能也显得非常不靠谱,所以请不要太在意 我在纠结怎样测量电容这个东东。 买了uPC1555和SE555 这两个能找到的算得上最精密的555了。 可惜,最后发现,这两个玩意 和 电桥这些方案一样,它最终做出来的东西,都因为需要一个作为校准的参考电容,555还需要一个高精度的电阻。 可能淘宝真的不那么靠谱。我在淘宝上买了一些KOA的千分之一电阻和千分之五的电容。 可是一上发现测出来的频率不对。 10K 220K 47pF,按照公式计算,结果应该是68.2K 可是实际,fluke17b 和 UTD2052CL 测出的结果都是54K多一些。 这个结果实在相差太大。 我还翻出了我以前买的一些好象是日本牌子的几个1%的金属膜电阻,电容用的是一个100pF的云母电容。 结果出来的结果也差不多。 1K 120K 100pF,计算结果应该是50多K, 可实际却是48K多,这个比例差不多。 这个结果让我怀疑那些KOA的精密电阻和精密电容有点坑爹。 后来我慢慢地又觉得,不管是电桥还是555这个方案,都离不开一个好电容,好电阻。 高精度电阻相对好搞,高精度电容太难了,而且处理起来也麻烦。 在电容测量方案里还有一种方案是用恒流源去充电,然后通过 测量恒流源电流和电容两端的电压 来计算。 ADI的一款 单芯片 电容数字转换器 也是使用这种思路。 我当然没打算用这么贵的方案。 所以我希望通过 精密电阻 和 ADC 来做这件事。 可是,不管我最终是用 MCU自带的那些自称误差只有 正负一个LSB 的AD还是单独的更高精度的AD, 我想我都需要首先验证 这个AD(或者说我做出来的电路的精度)。 另外就是,我希望可以有一个方案验证我购买的 精密电阻 实际上到底有多高精度,是否如标称所示。 因此我想我需要一个 高精度参考电压源 和 一个 高精度参考电流源。 于是我开始在TI里面找。 前者比较好找,价格贵一些就贵一些,反正只是用来做校准的,不会多。 万分之五精度的都能找到。 高精度电流源则难找的多。 但最后如果不在乎成本,还是能找到一个 REF200 只是,突然在想,这种方案是否正确。 或者说,这件事该怎么做。 也不知道看什么书。 大致翻了下载的两本 ADI实验电路,找到一个类似的方案,可是看了内容 还是存在相同的疑问 即使我做出来了,我怎么验证它是对的? 比如再精确的电流源,哪怕是你REF200,真的可以达到100uA 0.5% 然后我来个万分之五的10K 精密电阻 那最后,我该选多少电压作为正确的,去和ADC读出来的数值对比呢? 本帖最后由 辛昕 于 2014-2-16 01:49 编辑
强者为尊,弱者,死无葬身之地

回复评论 (21)

想了想,这个问题其实可以简化为

1.一个精密电流源;
2.一个精密电阻;
3.一个精密AD

再精密的东西都存在一定的误差范围。
那么,我该如何处理最后的结果
并评价其中 精密电阻 的 精度是否达标呢?
强者为尊,弱者,死无葬身之地
点赞  2014-2-16 01:48
刚在 知乎 上发了这个问题,可能把这个问题描述得更加清楚


通过参考电压源,参考电流源 的 误差范围 判断 高精密电阻的精度?修改
1.一个精密电流源;
2.一个精密电阻;
3.一个精密AD

再精密的东西都存在一定的误差范围。
那么,我该如何处理最后的结果
并评价其中 精密电阻 的 精度是否达标呢?

补充:
我知道这类事情,最后弄到这种纠结的份上,肯定要到什么标准局或者什么实验室去做测试的。
但现实情况很多时候我们没有这些条件。
或者说我们只是从另一个角度考虑这个问题。

我可以获得一个较高精度的 参考电压源(要获得高精度的参考电压源总是比高精度参考电流源容易得多)
比如一个Ti这种顶级半导体厂商的IC,它无需任何依赖外部元件,因此我们认为只要在它规定的测试条件下,可以获得它数据里承诺那种精度。

这个时候,我们可以认为我们获得一个精确的参考电压源。
我们通过这个参考电压源 去 校正一个 AD电路的测量精度;

——到这一步,我们只是为了获得一个 可信任的 AD精度;

下一步,我们使用一个精密的参考电流源,同样类似于上面的 参考电压源。
我们认为在满足数据手册要求的条件下,它是可以达到其手册标出的精度的。

由于U = I×R
我们是否可以通过一种可置信的计算理论和方法,来评判这个电阻的精度
强者为尊,弱者,死无葬身之地
点赞  2014-2-16 02:12
别想买一个好的基准器件就能得到一个确定的电压。基准都有初始误差,温飘,老化。
如果你的电压基准都不准adc的精度更是浮云。理论上算不出来。最简单的办法是做一次校准。
其实你只需要一台高位表和成品电桥就搞定一切了。高位表可以测电阻和电压。如果精密电阻在规定的误差范围内不就了事了。检验一个电压基准的器件是否是正品,也可以通过测它的初始误差和飘逸,噪声等来检验。一台电桥的指标中肯定会告诉你在某个量程下的绝对误差范围。如果比你电容的精度高一个量级,就可以认为电桥的值就是“真值”
    懒得很
点赞  2014-2-16 09:12
用经过标定的高位表就可以做到了.
感觉自己已经OUT了。
点赞  2014-2-16 10:46
最好是找个精度达到你要求的万用表,或者电桥。这样最省事。

如果自己做测试工具,实际上关键步骤是最后的校准,只要使用的器件漂移(变化)足够小即可,不一定要精度。
精度是校准这一步保证的。
点赞  2014-2-16 15:04
一般用电桥可以测量精密电阻,电桥内部是用电桥的平衡原理制作的,其实精密一点的万用表原理也一样,除非要求精密电阻的精度指标高到超过允许误差极限,

给电阻提供一恒定的电流,测量电阻上的电压,然后用欧姆定律计算被测电阻值的方法,必须要有满足要求的一个精密电流源和数字电压表,测量结果的可信度取决于测量仪器的技术指标这个应该的都明白吧,,
点赞  2014-2-16 16:59
首先要说的是,应该信任元件的标称,只要不是假货。非要验证,去找台经过校准的高精度成品LCR电桥。另外,高精度系统并非只用高精度元件就一定能实现,跟电路结构也是有很大关系的,而且还要注意温度的影响,包括环境温度、器件工作时的热量等等。
就楼主的问题而言,结论是无法评价。
上传了一些书籍资料,也许有你想要的:https://download.eeworld.com.cn/user/chunyang
点赞  2014-2-16 18:22
知乎上面还能问这个?
博客:http://www.ysgh.net/
点赞  2014-2-16 18:34
没有参考,怎么做判断?其实最简单的,买一组高精电阻回来,看一下你手头的仪器线性度和一致性,然后起码你心里就有个数了.烧基准可是非常费钱的,估计你玩不起~
点赞  2014-2-17 09:28
把地址给我,精密电容是否就是标注0.5%的呢。如果是,我可以给你。原来用在滤波器上的。我可以拆个给你。另外是不是利用微分电路即可呢?
点赞  2014-2-17 13:25
谢谢各位,短消息收到了
白天略忙,晚上回去整理整理,回复回复。
强者为尊,弱者,死无葬身之地
点赞  2014-2-17 13:39
引用: zca123 发表于 2014-2-16 09:12
别想买一个好的基准器件就能得到一个确定的电压。基准都有初始误差,温飘,老化。
如果你的电压基准都不准 ...

那啥,拿高一个精度的仪表去测量,这事儿,虚V界也教育过我
可是我查了一下那些电桥的价格,差点想跳楼~~~
强者为尊,弱者,死无葬身之地
点赞  2014-2-17 21:29
引用: qwqwqw2088 发表于 2014-2-16 16:59
一般用电桥可以测量精密电阻,电桥内部是用电桥的平衡原理制作的,其实精密一点的万用表原理也一样,除非要 ...

主要就是没这些家伙啊~~~
高中物理课都不知道干嘛去了,全都给忘记了
强者为尊,弱者,死无葬身之地
点赞  2014-2-17 21:31
引用: chunyang 发表于 2014-2-16 18:22
首先要说的是,应该信任元件的标称,只要不是假货。非要验证,去找台经过校准的高精度成品LCR电桥。另外, ...

其实我是想问,用什么办法可以下结论......
强者为尊,弱者,死无葬身之地
点赞  2014-2-17 21:32
引用: quanzx 发表于 2014-2-17 13:25
把地址给我,精密电容是否就是标注0.5%的呢。如果是,我可以给你。原来用在滤波器上的。我可以拆个给你。另 ...

额,我突然在想,电流到电压,是不是本身就是个 积分电路啊
强者为尊,弱者,死无葬身之地
点赞  2014-2-17 21:33
引用: 辛昕 发表于 2014-2-17 21:29
那啥,拿高一个精度的仪表去测量,这事儿,虚V界也教育过我
可是我查了一下那些电桥的价格,差点想跳楼 ...

你自己做一个电桥也需要量值传递。
你看能不能找论坛的朋友可以免费帮你标定的。
    懒得很
点赞  2014-2-17 22:24
引用: 辛昕 发表于 2014-2-17 21:32
其实我是想问,用什么办法可以下结论......

你的方法无法下结论,要下结论使用正规的仪器最简单。否则,你需要自己设计仪器并不断反复提升精度,就是说,重复前人一百多年来的道路。
信任厂家吧,除非你打算重复他们的工作,而这是毫无意义的。
上传了一些书籍资料,也许有你想要的:https://download.eeworld.com.cn/user/chunyang
点赞  2014-2-17 23:59
能下结论的方法应是到计量院去,用经过检定的电桥和标准电阻与你的电阻做比对吧
点赞  2014-2-18 10:36
任何东西,和精密挂上钩,都是一个复杂的过程。就好象一个电压。你能知道它的确切值么,现在最好的基准源都存在温度漂移和时间漂移。万用表又是基于基准源和高位AD,AD也有线性偏差。最终万用表也有误差。然后是电阻,精密电流源你就别想了,那东西误差比基准大得多,所以就需要先测量一个标准电阻,然后再去测量电阻。可是标准电阻也是有温漂和长期漂移的。所以说,精密这东西,都有个等级,大概能用就行了,没人追求完善。
个人建议,不然沉迷太深,这玩意是个无底洞,水太深。几万块砸进去,水花都飘不起来。
一般淘宝上买个万分之一电阻,比如RJ711,校准下你的万用表就行了。想高端的买Vishay的VHP系列或者Z201,几百块钱。电压就找MAX6350申请样片,出厂精度万分之二。够你用的了
点赞  2014-2-22 13:58
12下一页
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 京公网安备 11010802033920号
    写回复