@fluketw
| 2018。09 19 | 應用文章：如何製作絕對分壓器 |
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如何製作絕對分壓器
如何製作十個抽頭的分壓器
1. 取十個在10 kΩ到100 kΩ範圍內的電阻值近乎相同的電阻器。這十個電阻器阻值的一致程度大約為10 ppm。
2. 用一個穩定的可調電壓源來提供Vin（福祿克公司的5700A或5440B適用）。
3. 取一個10 V的電壓參考源，如福祿克公司的732A或732B。
4. 取一個在其最低量程具有0.1 μV分辨度的DMM，如福祿克公司的8842A。
5. 如圖9-18所示連接這些儀器。
6. 將各電阻器命名為R1，R2，…，R10。
7. 連接DMM及福祿克公司的732，對R1上的電壓進行差動測量。
8. 將Vin設置為+100 V，並對其進行調節，使得在DMM上獲得±0.5 μV的檢零指示。記錄此值為V1(V1=10 V+DMM的讀數)。
9. 保持Vin不變，對R2上的電壓進行差動測量。記錄此值為V2(V2=10 V+DMM的讀數)。
10. 繼續對R3，R4，…，R10上的電壓進行差動測量，記錄各測量值為V3，V4，…，V10(在各個DMM讀數上加10 V)。
11. 計算絕對比率α1，α2，…，α10如下：
12. 將各比率相加為：∑α=α1+α2+…+α10
13. 為分壓器的每一個抽頭賦予一個S值如下：
所以：
這些S值是絕對的，與Vref，Vin的數值以及Vin和分壓器輸入端之間的引線電阻的影響無關。
▲ 圖9-18絕對分壓器的簡化電路圖
注意：
在這裡以及下一節的比率測量中，我們可以很容易地達到±1 ppm的輸出不確定度。然而，要檢查福祿克公司的720A開爾文-瓦利分壓器的線性度，則需要小於±0.1 ppm的輸出不確定度。獲得±0.1 ppm的輸出不確定度是很困難的，要想達到這樣的技術指標需要遵守以下的要求：
實驗必須在環境溫度為23 ℃ ±1 ℃，且沒有空氣流動的條件下進行。
電阻器的24小時穩定性應達到±0.1 ppm。
電壓測量電路中的熱電動勢應小於0.5 μV。
這些串聯電阻器的接觸電阻和引線電阻應小於1 mΩ，且穩定到±100 μΩ。