直流测量:电压vs.电流

通常首选进行电压测量而不是电流测量，因为当设置正确时，电压测量对被测设备更安全。当仪表距离测量点较远时尤其如此，迫使您使用较长的测试引线。

当使用长测试引线(通常大于6英尺)进行测量时，需要考虑的事情有:

• 铅电阻，影响所有频率;

• 传输线效应，包括引线电感，开始出现在高音频频率;而且

• 电磁干扰(EMI)，出现在30hz以下的极低频(ELF)波段。

基本的直流测量电路由励磁电源和三个电阻组成:传感器输出电阻、传输线(测试引线)电阻和仪表电阻。唯一将这些元件连接起来的是循环电流。当你进行测量时，你真正测量的是由于循环电流在仪表电阻上的压降。

电压源具有低电阻，“理想”电源定义为零电阻。例如，热电偶具有一个由激励源和传感器电阻组成的Thevenin等效电路，源产生的电压在毫伏范围内，与热/冷结温差成正比，电阻远低于欧姆。因此，控制循环电流的是励磁源。

另一方面，热敏器需要外部激励源，传感器元件是100欧姆量级的传感器电阻。它的Thevenin当量仍然包括励磁源和传感器电阻。然而，他们的角色不同。传感器电阻现在控制循环电流。

典型的测试引线由#22铜线制成，其电阻为0.019欧姆/英尺。测试引线使用2 #22线，6英尺长，因此总电阻为0.228欧姆。这与热电偶的电阻相比微不足道，但与热电偶的电阻相比却意义重大。然而，如果传输线到传感器的距离增加到60英尺(传输线距离是信号必须沿着引线对传播到仪表的距离)，引线电阻会对热电偶测量产生很大的影响(大约2%)。

当涉及到仪表电阻时，总是使用高阻抗计进行电压测量，低阻抗计进行电流测量。这转化为有一个米电阻在天平的另一端从你的源电阻。无论是进行电流还是电压测量，您总是希望引线(传输线)电阻与其他组件中的最大电阻相比相对较小。

数字万用表的输入阻抗至少在100 k欧姆量级，示波器的电阻要高几个数量级。使用这种仪器，即使是非常长的引线(数百米)的引线电阻也会消失。

然而，如果你试图使用高阻抗仪表进行热电偶测量，仪表电阻控制循环电流。无论温度是多少，仪表都会读出激励电压。你必须把热电偶测量当作电流测量，即使传感器电阻只有100欧姆左右。这意味着使用一个非常低的电阻计，并密切注意引线电阻。

这就解释了为什么最好对所有远程应用使用电压测量。如果设置得当，引线长度在很大程度上变得无关紧要。因此，例如，如果您想从单独的控制室测量通过直流电机的电流，您需要找到一种方法将其从电流测量改为电压测量。

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