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測量電阻、輸入電路和輸出

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-12-24 16:51:58 | 447 次閱讀

  電阻器是基本的電子元件。通過以簡單且可預(yù)測的方式抵抗電子的流動,電阻器使設(shè)計(jì)人員能夠輕松控制電流和電壓,而電流和電壓就是電路的全部意義所在。
  電阻,或者簡稱電阻器的“值”決定了它將如何影響它所連接的電路。您需要知道電阻器的電阻 — 有時(shí)近似值很好 — 但有時(shí)您需要精度。電阻器的值通常在元件本身上表示,用老式的彩色帶或印刷數(shù)字表示。但這些是標(biāo)稱值,這意味著實(shí)際電阻可能比此指示值高或低一定百分比。例如,如果電阻器的容差為 10%,則“1000 歐姆”電阻器實(shí)際上可能在 900 到 1100 歐姆之間。
  為什么要測量?
  那么,如果電阻值就貼在電阻器上,為什么還需要測量呢?有兩個(gè)原因:首先,您可能無法自信地從標(biāo)簽中確定電阻——可能是組件舊且標(biāo)簽褪色,或者您可能不了解顏色代碼。其次,您可能需要知道特定電阻器的確切值,而不是標(biāo)稱值。高精度電路需要高精度元件。如果模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參考電壓由外部電阻器確定,則需要知道該電阻器的確切值,以便準(zhǔn)確解釋數(shù)字化測量值。
  了解法律  描述電流流動的最基本定律是歐姆定律,它將電壓 (V) 和電流 (I) 與電阻 (R) 聯(lián)系起來:

  換句話說,提供給電路的電壓等于流經(jīng)電路的電流乘以電路的總電阻。表達(dá)這種相同關(guān)系的另一種方式是

  這意味著流經(jīng)電路的電流等于提供給電路的電壓除以電路的總電阻。
  歐姆定律不僅適用于整個(gè)電路,也適用于單個(gè)元件。使用電阻器時(shí),當(dāng)電流流過電阻材料時(shí),能量會耗散,這種能量損失表現(xiàn)為電壓降,即電阻器兩個(gè)端子處的電壓之差。因此,歐姆定律提供了測量電阻器值的基本方法:如果您知道電阻器兩端的電壓降和流過電阻器的電流,您就知道電阻。
  簡單的方法
  測量電阻最常見和最簡單的方法是使用數(shù)字萬用表或 DMM。這個(gè)不可或缺的設(shè)備了解歐姆定律,并很樂意為您完成這項(xiàng)工作:當(dāng)您將電阻器的端子連接到兩個(gè)探頭時(shí),它會提供已知電流,測量產(chǎn)生的電壓降,并計(jì)算電阻。問題是,這種方法只有在您可以將 電阻器從電路中取出時(shí)才有效;如果電阻器的端子連接到其他元件,則 DMM 的讀數(shù)不可信。因此,如果您需要知道無法與其他元件隔離的電阻器的值,則必須更具創(chuàng)意。
  不那么簡單的方法
  無論特定電阻測量的具體情況如何,基本策略都是相同的:確定電流和電壓,然后計(jì)算電阻。因此,確定電路中嵌入的電阻器的值的目標(biāo)是以某種方式測量該電阻器兩端的壓降和流經(jīng)該電阻器的電流?! ≈恍鑼蓚€(gè) DMM 探頭連接到電阻器的兩個(gè)端子即可測量電壓降(請記住,電路必須通電才能正常工作)。然而,測量電流并不是那么簡單。要測量電流,DMM 必須與流經(jīng)電阻器的電流串聯(lián),換句話說,流過電阻器的電流必須流入一個(gè) DMM 探頭,通過 DMM 的測量電路,然后從另一個(gè)探頭流出。這意味著您必須找到一種方便的方法來斷開電阻器的電流路徑,然后將兩個(gè) DMM 探針連接到該開路的兩側(cè);查看連接器、跳線和易于拆卸的組件,作為將 DMM 插入當(dāng)前路徑的可能位置。

  使用 DMM 測量電阻  如果您找不到使用 DMM 測量流過電阻器的電流的方法,還有另一個(gè)更復(fù)雜的選擇:首先,獲取另一個(gè)電阻器并使用 DMM 測量其精確值。然后你需要找到一種方法將此電阻器插入電路中,使其與您要測量的電阻串聯(lián)。因?yàn)閮蓚€(gè)電阻器是串聯(lián)的,所以您知道相同的電流流過兩個(gè)電阻器。測量新電阻器兩端的壓降,然后使用歐姆定律計(jì)算電流。相同的電流流過原始電阻器,因此在測量原始電阻器兩端的壓降后,可以使用歐姆定律來計(jì)算其電阻。

  使用歐姆定律計(jì)算未知電阻
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