Technologie électronique moderne et domaines de fabrication industrielle, haute précisionrésistanceEn tant qu'outil de test important, les instruments de mesure sont largement utilisés dans l'inspection de la qualité des composants électroniques, l'analyse des performances des matériaux et les expériences de recherche scientifique. Avec l'avancement continu de la technologie, la conception d'un instrument de mesure de résistance de haute précision doit non seulement prendre en compte la précision de la mesure, mais également prendre en compte la stabilité, la capacité anti-interférence et la facilité d'utilisation. Cet article abordera les points de conception des instruments de mesure de résistance de haute précision sous plusieurs aspects essentiels pour aider les ingénieurs et les techniciens dans des domaines connexes à améliorer les performances et la fiabilité des équipements de mesure.
1. Sélection du principe de mesureLes instruments de mesure de résistance de haute précision utilisent généralement la méthode de mesure à quatre fils (méthode de mesure Kelvin) pour éliminer l'influence de la résistance des fils et améliorer la précision des mesures. Par rapport à la méthode traditionnelle à deux fils, la méthode à quatre fils évite efficacement les erreurs causées par les fils et la résistance de contact en transmettant le courant et la tension de mesure séparément, et constitue la base de la conception d'instruments de haute précision.
2. Conception d'alimentation de référence à haute stabilitéUne alimentation électrique stable est essentielle pour garantir la précision des mesures. Une source de courant constant à faible bruit et de haute stabilité doit être utilisée dans la conception pour garantir que le courant reste constant et sans pulsation. De plus, une alimentation linéaire ou un filtrage d'alimentation à découpage haute performance est utilisé pour réduire l'impact des interférences d'alimentation sur les résultats de mesure.
3. Conception de circuit amplificateur de précisionLa mesure de la résistance s'accompagne généralement d'un signal de tension faible, qui doit être amplifié par un amplificateur opérationnel de haute précision et à faible bruit. Lors de la conception, un ampli opérationnel avec un faible courant de polarisation d'entrée et une faible tension de décalage d'entrée doit être sélectionné pour garantir que le processus d'amplification du signal n'introduit pas d'erreurs supplémentaires.
4. Sélection d'un convertisseur analogique-numérique (ADC) haute résolutionAfin de réaliser une acquisition numérique de haute précision, l'instrument de mesure doit être équipé d'un CAN haute résolution, tel qu'un CAN Sigma-Delta 24 bits. L'ADC haute résolution peut améliorer efficacement la sensibilité et la précision des mesures. Il possède également une capacité anti-interférence et convient à la collecte de signaux faibles.
5. Application de la technologie de compensation de températureLa valeur de la résistance est considérablement affectée par les changements de température, en particulier dans les mesures de haute précision, la dérive de température étant l'une des principales sources d'erreur. Dans la conception, un capteur de température doit être utilisé pour surveiller la température ambiante en temps réel, et les résultats de mesure doivent être compensés en température via un logiciel ou du matériel pour améliorer la stabilité des mesures.
6. Conception anti-interférenceLes interférences électromagnétiques et les interférences radioélectriques peuvent affecter la précision des mesures. La conception doit adopter des mesures de blindage, de mise à la terre et de filtrage dans la configuration matérielle, telles que l'utilisation de boîtiers de blindage métalliques, de filtres passe-bas et d'un câblage raisonnable, afin de réduire l'impact des interférences externes sur le signal de mesure.
7. Fonction d'étalonnage automatiqueAfin de garantir l'exactitude des mesures à long terme, des fonctions d'étalonnage automatique doivent être intégrées lors de la conception d'instruments de mesure de résistance de haute précision. L'étalonnage périodique est effectué via la résistance standard intégrée pour corriger la dérive de l'instrument dans le temps afin de garantir la fiabilité des données de mesure.
8. Traitement et affichage des donnéesLa conception doit être équipée d'un microcontrôleur ou d'un processeur de signal numérique (DSP) hautes performances pour effectuer le filtrage, la linéarisation et la compensation de température sur les données collectées. Dans le même temps, il est équipé d'un écran d'affichage haute définition pour afficher les résultats de mesure et les informations d'état en temps réel afin d'améliorer l'expérience utilisateur.
9. Portabilité et facilité d'utilisationAvec la diversification des scénarios d’application, la conception portable reçoit de plus en plus d’attention. La conception légère et modulaire et l'interface conviviale rendent l'instrument de mesure facile à transporter et à utiliser, répondant aux besoins de mesure rapide sur site.
La conception d'un instrument de mesure de résistance de haute précision est un projet complet, impliquant de nombreux aspects tels que les principes de mesure, les circuits matériels, le traitement du signal, la compensation de température et l'anti-interférence. En sélectionnant rationnellement les méthodes de mesure, en optimisant la conception des circuits, en renforçant le contrôle de la température et des interférences et en introduisant l'étalonnage automatique et la technologie intelligente de traitement des données, les performances et la stabilité de l'instrument de mesure peuvent être considérablement améliorées. À l'avenir, avec le développement continu de la technologie électronique, la conception d'instruments de mesure de résistance de haute précision sera plus intelligente et multifonctionnelle pour répondre à un plus large éventail de besoins d'application.
