電子計測分野、精密計測抵抗価値観は基本的であり、ミッションクリティカルです。一般的に使用される抵抗測定方法として、セミバイアス法はその簡便さと測定精度の高さから実験や工学で広く使用されています。この記事では、セミバイアス法を使用した抵抗測定の基本原理を詳細に紹介し、読者がこの測定技術をよりよく理解し、応用できるように、その考えられる誤差と原因を多角的に分析します。
1. セミバイアス法による抵抗測定の基本原理セミバイアス法はブリッジバランスの原理を利用した測定法です。主にブリッジ内の既知の抵抗を調整してブリッジを平衡状態にし、それによって未知の抵抗の値を計算します。特定の操作ではセミバイアス法が調整されますポテンショメータまたは加減抵抗器をスライドさせてブリッジの検流計の針をゼロの位置に戻し、ブリッジのバランスをとります。このとき、ブリッジのバランス状態に応じて、既知の抵抗値と調整量を用いて、未知の抵抗値の正確な値を計算することができる。
2. セミバイアス方式の回路構成一般的なセミバイアス法の抵抗測定回路には、電源、既知の抵抗、未知の抵抗、ポテンショメータ (またはスライド式レオスタット)、および検流計が含まれます。回路設計の鍵は、ポテンショメータを調整するときにバランス ポイントを正確に見つけられるように、ブリッジの 4 つのアームの抵抗値が適切に分散されていることを確認することです。合理的な回路レイアウトと良好な接触状態は、測定精度を確保するための基礎となります。
3. ブリッジバランスの条件と計算式ブリッジが平衡状態になると、ブリッジの 2 つの対角線の電圧が等しくなり、検流計の針がゼロに戻ります。その平衡状態は次のとおりです。
R1 / R2 = R3 / Rx
このうち、R1、R2、R3は既知の抵抗、Rxは未知の抵抗です。ブリッジのバランスをとった後、R2 (ハーフバイアス法で一般的に使用される調整抵抗) を調整することで、Rx の値を次の式に従って計算できます。
4. 半部分測定のメリット他の測定方法と比較して、セミパーシャル方法は、構造が簡単で、操作が便利で、測定精度が高いという利点があります。特に中間値の抵抗器の測定に適しており、調整量がハーフバイアスのみであるため、調整プロセス中の非線形誤差が低減され、測定の安定性が向上します。
5. エラー原因の分析セミパーシャル法は高い測定精度を持っていますが、実際のアプリケーションでは依然として多くの誤差の原因があり、主に次のようなものがあります。
(1) 抵抗部品の公称誤差: 抵抗とポテンショメータの実際の抵抗値の偏差により、計算誤差が生じることが知られています。
(2) 接触抵抗と接続線抵抗：接触不良や配線抵抗を考慮しないと測定誤差が生じます。
(3) 電源電圧の変動：電源が不安定になると、ブリッジバランスの正確な判定に影響を与えます。
(4) 温度の影響：温度によって抵抗値が変化し、温度変動により抵抗値が変化します。
(5) 検流計の感度限界: 検流計の感度が十分ではないため、バランス ポイントを正確に決定することが困難です。
(6) 人間の読み取り誤差：バランスポイントの判断には主観的な誤差があります。
6. エラーを減らすための対策半部分法測定の精度を向上させるために、次の措置を講じることができます。
(1) 抵抗素子は精度が高く、温度係数が低いものを選択してください。
(2) 追加の抵抗を減らすために、良好な接触と配線を確保してください。
(3) 電圧変動を避けるため、安定した直流電源を使用してください。
(4) 温度の影響を軽減するため、一定温度環境で測定してください。
(5) 高感度検流計を使用し、バランス点の判定精度を向上させます。
(6) 偶発的なエラーを減らすために、複数の測定を行って平均化します。
7. 半部分法の適用範囲セミバイアス法は、電子実験室、工業用試験および教育で広く使用されています。中小型の抵抗器の測定に適しており、特に精密抵抗器の校正と検出に適しています。さらに、セミパーシャル法をデジタル機器と組み合わせて自動測定を実現し、効率と精度を向上させることもできます。
古典的な抵抗測定法であるセミバイアス法は、原理が簡単で操作が簡単で測定精度が高いため、電子測定の分野で重要な位置を占めています。回路を合理的に設計し、高品質のコンポーネントを選択し、効果的な誤差制御措置を講じることにより、測定の精度と信頼性を大幅に向上させることができます。セミバイアス法の測定原理と誤差解析を理解することは、電子技術者や実験者にとって重要な指針となり、より正確で安定した抵抗測定の実現に役立ちます。
