采用偏移补偿方式抵消热电偏移电压方法解析方案

采用偏移补偿方式抵消热电偏移电压方法解析方案

　　响应时间是开关高阻抗电压信号时比较关注的另外一个关键因素。开关和相关线缆中的并联电阻会引起额外的响应时间。在某些情况下，采用激励保护电路可以大大消除并联电容，使得线缆的屏蔽层与其中心导线(或者高阻抗引线)保持几乎相同的电位。图4a给出了一种通过开关连接静电伏特计的高阻抗电压情形。注意其对阶跃函数的缓慢相应。要保护这个信号，可以在静电计的保护输出端与卡的屏蔽端之间设置一个连接，如图4b所示。某些静电计，例如吉时利的6517B，可以通过开启内部保护连接功能从内部实现这一连接。开启这一保护功能有效减少了线缆和开关电容，从而改善了静电计的响应时间。

　　图4a. 高阻抗电压源到静电计的开关

　　图4b. 采用激励保护电路抵消并联电容

　　如果保护电压超过30VDC，那么必须采用基于三轴连接的卡以确保安全性。适用于高阻抗电压开关的卡包括吉时利面向7000系列开关主机的7158型卡(如图5所示)和面向6517B静电计的6522型卡(如图6所示)。

　　图5. 吉时利7001型开关主机

　　图6. 用于吉时利6517B型静电计/高电阻计的开关卡

　　与开关卡的连接也是一个产生发热电压的来源。我们应该尽量采用没有镀锡的铜线连接开关卡，并且保持所有引线处于相同的温度。可以采用一个短路通道构建零基值的方式对偏移电压进行补偿。但是，这种补偿方式并不理想，因为由于自热和环境温度的变化，偏移电压会随着时间发生变化。

　　在切换低电压同时又进行低电阻测量时，可以采用偏移补偿的方式抵消热电偏移电压，这需要利用两个不同的电流值进行两次电压测量。用两次电压测量结果的差除以两次测试电流的差，即可计算机出电阻的值：