用此电路测量低于1欧姆的低电阻

下面解释的低阻测量电路可以非常精确地测量1欧姆以下的所有电阻。被测电阻可低至0.01欧姆。

电路的输出将电阻值转换为精确等效的伏特，这意味着电路的输出可以与DMM电压表的量程相连接，以获得极精确的电压方面的低阻值。

准确性和分辨率

大多数数字万用表只能正确地测量低至5欧姆的电阻值。

低于5欧姆，您立即开始面对数字万用表的分辨率问题，并开始看到垃圾电阻值。

我们说垃圾，因为下面的原因:通常，当我们在数字万用表上测量0.1欧姆的电阻值时，我们需要旋转选择开关到表的最低范围(通常是200欧姆范围)。

对于几乎所有的标准DMM，分辨率规格为±1位。简单地说，当仪表显示0.1欧姆时，真正的电阻值可能在0到0.3欧姆的任何地方。这等于±100%的准确性，这对大多数应用程序来说并不是很有帮助。

同样，如果您尝试在200欧姆的DMM范围内测量1欧姆电阻，您可能预测的最准确的结果是1.0±1位数的测量显示;这意味着，最有效的准确度为±10％。因此，仪表分辨率显着降低了测量的可靠性，尽管如果我们测量可能高于最低可用仪表范围的任何参数，才能发现大多数DMM在±1％内准确。

但是，您会发现许多情况，其中测量低欧姆电阻恰恰是至关重要的。这些可以包括评估仪表分流电阻，构建扬声器交叉网络和放大器输出级，以及测试或修复涉及严重使用低值电阻器的电源或任何其他电路。

用于测量低于1欧姆的低值电阻的电路消除了标准dmm的分辨率限制。您可以将电路直接插入DMM的探针槽，并测量低至0.01欧姆的小值电阻。

然而，低阻测量电路有一个局限性。当测量的电阻值下降到0.01欧姆以下时，由于探头的接触电阻和连接线电阻出现问题，导致最终结果出现偏差。

电路描述

下图所示的低欧姆测量电路包括5伏稳压器级，使用二极管D、D2和晶体管Q1的恒流源级，以及运放增益控制级(U1)。

电路由9 V PP3电池供电。这9 V输出被调节到+5伏特(DC)由78L05稳压器。该调节能够为恒流源级和运放提供稳定的电源。

只有当测试开关S1被按下时，电路的平衡才与电池相连接。电流仅在电阻测量测试期间使用电池，这确保了延长电池寿命。

恒流源级由D1, D2和晶体管Q1以及1k电阻R1组成。

晶体管Q1配置为发射-跟随级。它的发射极端跟随其基座施加的电压，由于固有的基极-发射极电压降降低约0.6伏。系列二极管D1和D2保持Q1基底在低于+5 V直流电源线1.2伏的恒定电压。这确保了Q1发射极始终比+ 5直流线低0.6伏。电阻R1通过两个二极管D1和D2固定电流为5ma。

根据开关S2-a的选择，这个0.6 V DC通过一个多匝微调电位器，R2或R3产生。0.6 V通过Q1和测试电阻Rx固定电流。

当选择R2时，测试电流为1ma;选用R3后，测试电流变为10ma。通过底部的一对范围(x 1和10)，通过测试电阻Rx的电压通过香蕉插头直接执行到DMM端子。

在两个范围从顶部，运放增益级(U1)被打开，使DMM读取电压通过运放输出(引脚6)，并提供测试电阻Rx的测量日期。

运放U1，配置为非反相运放级，具有1 + 10000 /100 = 101的恒定增益。由于我们希望增益正好为100，我们决定运放输出和Rx上的电压之间的电压。

因此，如果将开关S2移动到位置3（x 100），则通过恒流源建立的电流为1 mA;Rx的乘法元素将是x100。当S2转到位置4（x1000）时，电流将为10 mA，乘法方面将是100 x 10 = 1000.多转剪裁器 - 电位器R6修改OP-AMP的偏移参数以确保，当Rx上的零电压（意味着，当测量探头短路时），输出也变为零。

外壳

整个电路低欧姆适配器电路可以封装在一个小塑料盒内。在盒子的前面板上可以有一对多路固定接线柱，接线柱上可以连接待测电阻(Rx)。

此外，将有一个旋转开关4路范围(x1, x10, x100，和x1000)以及一个TEST按钮。可以使用一对从盒子背面以直角伸出的香蕉插头;可以将其放置在距离较远的地方，从而使整个低阻电路可以很容易地插入几乎任何标准数字万用表或DMM端子孔中。

该低阻测量电路的输出产生与所测量的低阻直接相等的电压。实际上，电路被校准以确保1欧姆产生1毫伏的输出乘以量程开关设置上提供的校准。例如，在x1000范围，1欧姆将对应于1 mV x1000 = 1伏。在x10范围内，1欧姆与10毫伏类似，以此类推。

如何调整

按S1键接通电源。验证稳压器(U2)在其输出产生所需的+5V，约3.8 V DC通过1K电阻(R1)与二极管D1和D2串联产生。

接下来，通过Rx测试终端连接您的DMM，并将其设置为DC 2mA刻度。将开关S2调整到x1位置，设置R2，使显示器为1ma。一旦这些完成，调整DMM到DC 20ma刻度，设置S2到x10位置，并调整R3以获得10mA的读数显示。

在这些步骤之后，校准可以通过微调偏置电压来完成。要做到这一点，从上面讨论的位置移除仪表，并将其设置为直流200 mV范围。

在这之后，调整电路的S2开关到x100的位置，用铜线短接Rx端子，然后把我们的低欧姆测量电路的香蕉插头推到你的DMM的COM和VDC端子输入。

开始旋转电位器R6，以确保在DMM显示....上略高于0 mV的开始读数在此之后，立即旋转R6回来，以在DMM显示上获得精确0毫伏的读数。

这就完成了校准程序。

PCB设计

零件清单