在一种无法穿入的灌封材料中有一个t型电阻网络,想直接测量其中一个电阻的阻值,又无法接触中心节点,其它两个电阻的存在也阻碍了这个任务的完成。本设计实例以实际电路为例讲解了如何解决这一电阻测量问题。
假设在一种无法穿入的灌封材料中有一个t型电阻网络,你想直接测量其中一个电阻的阻值。由于无法接触中心节点,其它两个电阻的存在似乎使得这个任务不可能完成,但事实上完全可以。
图1:嵌入式电阻测量问题。
为了测量上图中r1的阻值,一般采用的技术是检测欧姆计给r1供送的电流,然后从t型网络另一边的r2输出等值的电流。这样做的结果是流经r3的电流为零,使得无法接触的那个节点的电压也为零。
这样,欧姆计将只能检测到r1一个电阻。
在理想的spice仿真中,这个概念可用下面的图来解释:
图2:嵌入式电阻测量概念。
实际上,这个概念可以用电流到电压转换器和豪兰(howland)电流泵来实现。下图中使用虚拟运放只是为了更清楚的描述,实际运放也是可以用的。
图3:嵌入式电阻测量实现。
在上述例子中,欧姆计给r4注入10na电流,承载相同电流的r7会使u1输出100µv的电压。豪兰电路将这个100µv分配在r12上,致使r5输出10na的电流。在这种电流平衡条件下,流经r6的电流为零,r6上的电压也为零。此时欧姆计上显示的数字就是r4的值。
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