【導讀】使shi用yong交jiao替ti極ji性xing測ce量liang方fang法fa可ke以yi將jiang樣yang品pin中zhong背bei景jing電dian流liu對dui測ce量liang結jie果guo的de影ying響xiang消xiao除chu。這zhe種zhong方fang法fa也ye很hen簡jian單dan
，就jiu是shi對dui被bei測ce電dian阻zu正zheng向xiang施shi加jia電dian壓ya，在zai一yi段duan延yan時shi後hou測ce量liang流liu過guo電dian流liu
；然ran後hou再zai改gai變bian電dian壓ya的de極ji性xing，延yan時shi一yi段duan時shi間jian後hou再zai測ce量liang電dian流liu。使shi用yong電dian壓ya的de變bian化hua值zhi除chu以yi電dian流liu的de變bian化hua值zhi來lai計ji算suan被bei測ce電dian阻zu的de大da小xiao。這zhe種zhong方fang法fa可ke以yi重zhong複fu若ruo幹gan次ci
，取qu測ce量liang值zhi的de加jia權quan平ping均jun值zhi來lai反fan映ying被bei測ce電dian阻zu值zhi。

電流表是用於測量電流設備
，讀數為安培（amperes）。存在兩種電流表結構：分流（shunt）型電流表和反饋（feedback）型電流表。

1、分流型與反饋型電流表

分(fen)流(liu)型(xing)電(dian)流(liu)表(biao)是(shi)常(chang)用(yong)的(de)形(xing)式(shi)，應(ying)用(yong)在(zai)很(hen)多(duo)場(chang)合(he)。反(fan)饋(kui)型(xing)安(an)培(pei)表(biao)更(geng)加(jia)適(shi)合(he)測(ce)量(liang)小(xiao)電(dian)流(liu)
，隨(sui)著(zhe)如(ru)今(jin)測(ce)量(liang)電(dian)流(liu)越(yue)來(lai)越(yue)小(xiao)，反(fan)饋(kui)型(xing)電(dian)流(liu)表(biao)應(ying)用(yong)逐(zhu)步(bu)增(zeng)加(jia)。然(ran)而(er)選(xuan)擇(ze)正(zheng)確(que)形(xing)式(shi)的(de)電(dian)流(liu)表(biao)不(bu)僅(jin)取(qu)決(jue)於(yu)被(bei)測(ce)電(dian)流(liu)幅(fu)值(zhi)的(de)大(da)小(xiao)，也(ye)與(yu)被(bei)測(ce)設(she)備(bei)（DUT）的特征（通常指阻抗）有關係。

2、分流電流表：DMMs

常見的分流型電流表在幾乎所有數字萬用表（DMMs）中得到應用。被測量的電流在萬用表輸入端電阻上形成電壓正比於測量電流。

▲ 圖1  分流型電流表

fenliuxingdianliubiaodezhuyaoquedianzaiyudianliubiaodeshuruzukang。dangshurudianliujianxiaodeshizhegequedingyuefamingxian，yinweixuyaogengdadeshurudianzucainenggouchanshenggenggaodebeicedianya。fenliuxingdianliubiaoyibanzaiyixialiangzhongqingkuanggongzuolianghao：

電流表的輸入阻抗比起待測設備的輸出阻抗要小得多
；

被測電流不要太小，不要比微安（ ）小的太多；

3、電壓負擔

電流表的端口電壓被稱為電壓負擔（Voltage Borden）。隨著電流表串入待測電流回路
，電壓負擔則會引起被測電流減小，因此電流表就無法準確反映被測電流。

一yi個ge理li想xiang的de電dian流liu表biao應ying該gai對dui電dian流liu回hui路lu中zhong的de電dian流liu不bu產chan生sheng任ren何he影ying響xiang
，所suo以yi它ta需xu要yao有you零ling輸shu入ru阻zu抗kang和he零ling電dian壓ya負fu擔dan。但dan是shi一yi個ge實shi際ji的de電dian流liu表biao則ze會hui產chan生sheng一yi定ding大da小xiao的de電dian壓ya負fu擔dan。一yi般ban來lai說shuo，由you電dian流liu表biao的de電dian壓ya負fu擔dan所suo產chan生sheng的de測ce量liang誤wu差cha等deng於yu電dian壓ya負fu擔dan除chu以yi被bei測ce設she備bei輸shu出chu電dian阻zu。典dian型xing的de電dian流liu表biao所suo產chan生sheng的de電dian壓ya負fu擔dan量liang級ji在zai數shu百bai毫hao伏fu左zuo右you。

4、反饋型電流表

相(xiang)比(bi)於(yu)分(fen)流(liu)型(xing)，反(fan)饋(kui)型(xing)電(dian)流(liu)表(biao)更(geng)接(jie)近(jin)於(yu)理(li)想(xiang)電(dian)流(liu)表(biao)，在(zai)測(ce)量(liang)微(wei)安(an)級(ji)別(bie)以(yi)下(xia)的(de)電(dian)流(liu)時(shi)應(ying)該(gai)選(xuan)擇(ze)這(zhe)種(zhong)電(dian)流(liu)表(biao)
，或(huo)者(zhe)在(zai)要(yao)求(qiu)輸(shu)入(ru)阻(zu)抗(kang)有(you)特(te)別(bie)苛(ke)刻(ke)要(yao)求(qiu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)。

反饋型電流表是通過一個增益很高的運算放大器的反饋回路來將輸入電流轉換成電壓，電壓與被測電流成正比；這個電壓不再出現在電流表的輸入端口
，而是通過放大器輸出到後級測量電路。電流表的輸入電壓（也就是前麵提到的電壓負擔）等於輸出電壓除以運算放大器的電壓增益（通常為 100,000），suoyidianliubiaoshuruduandedianyafudanhuijianxiaodaoweifujibie。youyudianyafudanxiao，suoyifankuixingdianliubiaozaiceliangxiaodianliu，huozhebeiceshebeishuchuzukangxiaodeshihou，suochanshengdewuchagengxiao。Keithley 電子電流表和 p-A 電流表都采用反饋型電流表技術。

▲ 圖2  反饋型電流表

下xia圖tu對dui測ce量liang三san極ji管guan發fa射she極ji電dian流liu時shi，電dian壓ya負fu擔dan所suo帶dai來lai的de影ying響xiang。雖sui然ran使shi用yong數shu字zi萬wan用yong表biao可ke以yi很hen好hao的de測ce量liang到dao三san極ji管guan的de發fa射she極ji電dian流liu，但dan數shu字zi萬wan用yong表biao的de電dian壓ya負fu擔dan會hui顯xian著zhu減jian小xiao被bei測ce隊dui形xing的de電dian壓ya，使shi得de測ce量liang結jie果guo偏pian小xiao。如ru果guo使shi用yong p-A 表或者電子電流表，測量誤差可以忽略不計。▲ 圖3  測量三極管發射極電流

5

、產生電流誤差原因

youruoganyuanyinhuiyinqiceliangdianliudejingdu。suoyoudedianliubiaodouhuichanshengyigexiaodedianliuliuguoshuruduan，jishishuruduanzaikailuzhuangtai，zhezhongdianliubeichengweipianzhidianliu

，keyitongguoshebeidianliuyizhilaijinxingtiaoling。waibuxieludianliushifujiadeceliangwucha，tongguolianghaodebaohuhepingbilianjieduiyujianshaoxieludianliufeichangzhongyao。beiceshebeideshuchuzukangyingxiangdianliubiaodezaoshengxingneng。chucizhiwai，haiyouyixieqitachanshengdianliuyehuidiejiazaibeicedianliushangyinqiwucha。xiamiantaolunyixiechanshengdianliuzhongleiyijiruhejianshaotamenduiceliangdeyingxiang。

（1）摩擦電流

摩擦電是由於導線與絕緣層之間的電荷不平衡引起的
，如下圖所示。選擇合適的導線，比如 Keithely 低(di)噪(zao)聲(sheng)電(dian)纜(lan)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)這(zhe)種(zhong)摩(mo)擦(ca)電(dian)的(de)影(ying)響(xiang)，它(ta)內(nei)部(bu)的(de)聚(ju)乙(yi)烯(xi)絕(jue)緣(yuan)層(ceng)外(wai)包(bao)括(kuo)有(you)一(yi)層(ceng)石(shi)墨(mo)，起(qi)到(dao)與(yu)外(wai)部(bu)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)潤(run)滑(hua)作(zuo)用(yong)，在(zai)導(dao)線(xian)外(wai)產(chan)生(sheng)圓(yuan)桶(tong)形(xing)狀(zhuang)的(de)等(deng)電(dian)位(wei)保(bao)護(hu)層(ceng)，均(jun)衡(heng)電(dian)荷(he)分(fen)布(bu)減(jian)少(shao)電(dian)荷(he)產(chan)生(sheng)。

▲ 圖4  摩擦起電對電流測量影響

（2）壓電電流

dangyixieteshujingtijiegouwutishoudaojixieyalishihuichanshengyadiandianliu，tongchangfashengzaijueyuanjiekouduanziheneibulianjieyingjianshang。yixiesuliaozhong
，neibukenengcunchuyoudianhe，tamenkenengchanshengleisiyuyadianxiaoying。xiatuxianshilejuyouyadianxiaoyingdeduankousuochanshengdeyadiandianliu。keyitongguoyixialiangzhongfangfalaijianshaoyadiandianliu：

消除絕緣材料上所受到的機械壓力

；

使用壓電效應小
，或者存儲電荷少的絕緣材料；

▲ 圖5  具有壓電效應的接口端子

（3）汙染和潮濕

汙染物再加上潮濕會引起電化學效應，從而產生誤差電流，這是因為具有電離化學物質的汙染物會在電路板兩個導體之間產生弱的“電池”效應。例如

，在常用的環氧樹脂印刷電路板上，如果沒有把腐蝕溶液、助焊劑
、油漬、鹽（通常來自於指紋）或者其他汙染物進行徹底清理
，就會在兩個導體之間產生若幹 n-A dianliu，ruxiatusuoshi。bimianzhezhongyouwuranwuhechaoshisuoyinqidewucha

，xuanzebuxishuidejueyuancailiao，huozhebaochikongqishiduzaiyigeheshideshuiping。duisuoyoudejueyuancailiaobaochitamendeqingjie，bimianbeiwuranwuzhanran。

▲ 圖6  汙染物在電路導體之間產生的誤差電流

6
、測量高阻抗

在測量高阻抗（通常大於 1GΩ）時
，使用一個恒定的電壓加載待測電阻上，然後通過串聯電流表檢測所產生的電流。使用歐姆定律（R=V/I）可(ke)以(yi)計(ji)算(suan)出(chu)電(dian)阻(zu)值(zhi)。這(zhe)種(zhong)施(shi)加(jia)電(dian)壓(ya)去(qu)測(ce)電(dian)流(liu)比(bi)施(shi)加(jia)恒(heng)流(liu)測(ce)電(dian)壓(ya)的(de)方(fang)法(fa)更(geng)適(shi)合(he)於(yu)高(gao)阻(zu)測(ce)量(liang)
，這(zhe)是(shi)由(you)於(yu)一(yi)些(xie)高(gao)阻(zu)電(dian)阻(zu)的(de)特(te)性(xing)有(you)可(ke)能(neng)會(hui)受(shou)到(dao)高(gao)壓(ya)的(de)影(ying)響(xiang)。當(dang)然(ran)一(yi)個(ge)受(shou)控(kong)且(qie)可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)合(he)適(shi)電(dian)壓(ya)範(fan)圍(wei)電(dian)壓(ya)源(yuan)對(dui)於(yu)測(ce)量(liang)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)到(dao)能(neng)夠(gou)測(ce)量(liang)小(xiao)電(dian)流(liu)的(de)電(dian)子(zi)電(dian)流(liu)表(biao)或(huo)者(zhe) p-A 表。前麵關於小電流測量及其誤差分析的內容都適合在高阻抗測量中。

在測量高阻時，泄露電流是常見到的誤差，它們產生於待測電路與附近的電壓源之間的高阻抗通道（泄露電阻）。通過使用合適的保護特性、清潔
、高質量絕緣材料以及減少濕度等措施來減少泄漏電阻的影響。

下圖給出了常見到的絕緣材料的電阻值。如果吸收了水分則會使得部分絕緣材料的電阻改變若幹的數量級。

▲ 圖7  不同絕緣材料的電阻

下麵表格給出了水分吸收以及其他效應的定量描述。

▲ 圖8  不同絕緣材料的電阻值

▲ 圖9  材料的吸水、壓電、摩擦起電特性

7、交替極性方法

當測量物質具有很高的阻抗時

，背景電流可能引起顯著的測量誤差，它們可能是由絕緣材料中儲存電荷、靜電或者摩擦起電、壓電效應等引起的。

使shi用yong交jiao替ti極ji性xing測ce量liang方fang法fa可ke以yi將jiang樣yang品pin中zhong背bei景jing電dian流liu對dui測ce量liang結jie果guo的de影ying響xiang消xiao除chu。這zhe種zhong方fang法fa也ye很hen簡jian單dan，就jiu是shi對dui被bei測ce電dian阻zu正zheng向xiang施shi加jia電dian壓ya，在zai一yi段duan延yan時shi後hou測ce量liang流liu過guo電dian流liu
；然ran後hou再zai改gai變bian電dian壓ya的de極ji性xing
，延yan時shi一yi段duan時shi間jian後hou再zai測ce量liang電dian流liu。使shi用yong電dian壓ya的de變bian化hua值zhi除chu以yi電dian流liu的de變bian化hua值zhi來lai計ji算suan被bei測ce電dian阻zu的de大da小xiao。這zhe種zhong方fang法fa可ke以yi重zhong複fu若ruo幹gan次ci，取qu測ce量liang值zhi的de加jia權quan平ping均jun值zhi來lai反fan映ying被bei測ce電dian阻zu值zhi。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

具有高性價比的無線 MCU 如何幫助您將低功耗 Bluetooth®︎ 技術應用到更多產品中

重磅！SEMI-e第五屆深圳國際半導體技術暨應用展今日盛大開幕！

如何在 CFD 設計中利用網格維護幾何形狀並減少運行時間？

智能電機驅動給汽車帶來的提升

車載以太網“無損”測試，為智能汽車傳輸網絡提速