Как снять показания сопротивления, когда значение зависит от измерения?

Контекст

Я пытаюсь измерить сопротивление стеклоочистителя потенциометра. Это выполняется путем оставления ползунка потенциометра в одном положении и измерения от каждой клеммы до ползунка ( р 1 и р 2 ), а также от конечного терминала до конечного терминала р Т . Сопротивление стеклоочистителя определяется выражением

р ж "=" р 1 + р 2 р Т 2

Вопрос

Проблема заключается в снятии трех показаний сопротивления. Когда я измеряю сопротивление любой части потенциометра, показания со временем уменьшаются. Допустим, я измеряю р Т во-первых, сопротивление стеклоочистителя может выйти отрицательным из-за уменьшения сопротивления при измерении р 1 и р 2 . Этот результат не является физическим и вообще не имеет смысла.

Каков наилучший метод удержания этих сопротивлений на фиксированных значениях, чтобы все результаты работали вместе и давали точное значение для р ж ?

Вероятная проблема

Измеритель LCR, который я использую для измерения, нагревает потенциометр во время измерения, что снижает сопротивление. Из этого может показаться, что более низкое измерительное напряжение может решить проблему, но измеритель LCR предлагает только одну настройку амплитуды при ~ 0,5 В среднеквадратичного значения.

Я мог бы подождать, пока измерение стабилизируется на заданном значении, а затем изменить измеряемое сопротивление, надеясь сохранить это равновесие при смене соединений. Однако изменение места приложения напряжения к потенциометру, безусловно, также изменит эффект нагрева, поэтому тепловое равновесие не будет поддерживаться. Эта проблема вызывает у меня головную боль!

РЕДАКТИРОВАТЬ: Интересующие потенциометры до сих пор составляли 1 МОм, а некоторые сопротивления движка, которые я видел, составляли 252 Ом, но если я измерял слишком долго в некоторых измерениях, я также обнаружил, что сопротивление движка составляет -248 Ом.

Проведение измерений с использованием измерителя LCR в течение как можно более короткого периода времени кажется одним из вариантов, но мне это не нравится, потому что я не знаю, насколько изменилась температура сопротивлений.

Может быть, добавить больше тока, чтобы ток (и нагрев) измерителя LCR был незначительным? Или подать на него фиксированный известный ток (который ниже, чем LCR, чтобы уменьшить влияние нагрева) и измерить его напряжения, надеясь, что измерение напряжения не повлияет на измерение?
Возможно, было бы полезно добавить в ваш вопрос диапазон интересующих вас сопротивлений потенциометра и типичные сопротивления дворников, которые вы видели.
Ммм, применение фиксированного тока требует больше схем, подключенных к swiper
@Transistor Я добавил общее сопротивление потенциометра и начальные значения стеклоочистителя.
@Huisman Я не думаю, что добавление источника постоянного тока будет очень хорошо сочетаться с измерителем LCR. Однако, если бы я создал специальный инструмент для этого, это было бы неплохо: получить два напряжения на каждой клемме и токи вокруг двух контуров, вероятно, получив достаточно информации для определения каждого сопротивления.

Ответы (2)

Вы пытаетесь измерить с точностью до пары сотен частей на миллион. Если это не очень дорого, я сомневаюсь, что ваш измеритель LCR действительно хоть сколько-нибудь близок к тому, чтобы быть точным или стабильным. Они не предназначены для точных измерений постоянного тока.

Я предлагаю использовать приличный настольный мультиметр. Мой старый Agilent 34401A использует источник тока 5 мкА на 1M. Ом диапазон. В краткосрочной перспективе оно должно быть стабильным до нескольких частей на миллион, что обеспечит точность измерения в диапазоне 1%, если сопротивление потенциометра останется прежним.

Изменения температуры, возможно, являются ограничивающим эффектом, но, скорее всего, станут серьезной проблемой, если ваш горшок угольного типа. Типичная температура токопроводящего пластикового горшка может находиться в диапазоне 100 частей на миллион/°C, поэтому вы должны убедиться, что она остается относительно постоянной во время измерения.


5 мкА вызывает нагрев I 2 R = 12 мкВт, а среднеквадратичное значение 0,5 В вызывает нагрев 0,5 мкВт. Ни один из них не очень большой, но метр LCR значительно меньше. Если темп вашего тестируемого устройства очень плохой, вам может потребоваться изготовить какое-либо специальное измерительное устройство. К сожалению, я не вижу способа поддерживать постоянное рассеивание и проводить необходимые измерения, поэтому это может включать очень точное переключение крошечных токов и / или, возможно, погружение элемента в что-то вроде масла.

Интересная проблема!

Трудно точно измерить высокие значения сопротивления (> 1 МОм) обычными лабораторными приборами. Это связано с тем, что входное сопротивление измерителя фактически параллельно измеряемому сопротивлению. Если ваш счетчик имеет 10 М Ом входное сопротивление, то ваши показания сопротивления будут слишком низкими, почти на 10% при измерении 1 М Ом .

Вы пытаетесь наблюдать изменения порядка 0,01%, поэтому вам нужен измеритель с входным сопротивлением не менее 10 г Ом входное сопротивление.