数学通道的应用(十五)-电阻的测量
在我们推出4425A示波器PicoBNC+电阻测试线的介绍视频之后，有人提出了可不可以用4425示波器测量电阻这个问题。
这绝对是有可能的。我们必须了解正在测量的电路，捕获电压和电流信号（在有负载的情况下），并使用欧姆定律来计算电阻。
图1是一个典型示例，我们在Maths is Cool第一篇文章中介绍过了起动机的电压和电流。
图1 电阻数学通道
电路完好，而且在负载下能捕获到电压和电流，这种条件下测量电阻是没问题的。但是，如果把组件从电路上取下，要怎么测量该组件的电阻呢？
您可以通过创建一个分压电路，然后在PicoScope软件中测量电阻。
在下面的示例中，我用到了一个10kΩ的面板安装电阻器（额定功率为25 W）和一个12V的电源（准确地说是13.81 V）。
图2 分压电路
A通道接在10kΩ、25W电阻之前，测量的是相对于地面的电源电压。
B通道测量的是未知电阻“R”两端的电压（V2）。
根据我们对串联电阻工作原理（10kΩ和R串联）的了解，流经它们的电流相同，但是串联会导致分压。要记住的是，V1和V2的总和等于总的电源电压。
通过数学通道，我们现在可以计算出未知电压V1和未知电阻R。
图3 测试15Ω电阻
在图3中，在连接到B通道测试线上的信号线和接地线之间放置了一个15Ω的电阻，使用PicoScope软件准确地测量出了这个15Ω的电阻。因此证明了，我们可以测量出从电路上取下的组件的电阻值。
在图4中，我们将15Ω电阻换成了2200Ω电阻，并使用数学通道准确测量出了电阻值。
图4 测试2200Ω电阻
在图5中，我们将2200Ω电阻换成了120Ω电阻。
图5 测试120Ω电阻
在图6中，将120Ω电阻换成了0.1Ω电阻。
图6 测试0.1Ω电阻
上面几个例子中，虽然我们使用的电阻器工作正常，但是当组件电阻（R）逐渐增大时会出现相互作用的情况（在使用这种类型的分压电路时）。
我上面描述的方法能够测量高达50kΩ左右的电阻元件，但是由于示波器与分压电路并联，因此在测量大电阻时，示波器的阻抗会影响测量精度。
测量0.1KΩ、10KΩ、100KΩ和1MΩ等已知电阻时，我们可以通过使用数学通道V2/V1来解决精度问题，然后创建一个自定义探针以反映电阻值。这样肯定能够测出准确的电阻值，但是测100KΩ和1MΩ的电阻时，精度会受到影响。
不过对于4225A和4425A示波器的用户而言，不会存在这些问题。因为在使用PicoBNC+电阻测试线时，已经考虑到了所有电阻级别的计算，精度和缩放比例等等。
您可以用箱体外壳和一个带有4mm香蕉插头的10kΩ电阻器做一条电阻测试线，以简化连接。如果这样做的话，就需要根据流过分压电路的电流来计算电阻，并且在电流流过的地方，必须考虑到电阻的额定功率大小。
电路闭合，R=0Ω时，电流大小为：13.81V/10000Ω=0.001381A（1mA）
功率=13.81V*0.001381A=0.01907161W（19mW）
或 功率=13.81*13.81/10000=0.01907161W（19mW）
使用额定功率为25W的绕线面板安装电阻器也是很好的选择，但是使用质量更轻、价格更便宜的电阻器性价比会更高，不过功率会相对较低。
同样地，可以选择使用小于10kΩ的电阻器。但是请记住，如果将电阻减半，电流会增加一倍！
例如使用5kΩ电阻器，电路闭合，R=0Ω，电流大小为：13.81V/5000Ω=0.002762A（2mA）
功率=13.81V*0.002762A=0.03814322W（38mW）
或 功率=13.81*13.81/5000=0.03814322W（38mW）
最后要注意的是，电阻R处断路（电阻无穷大）会导致数学通道上的波形发生变化，因为会有一个小电流流过分压电路！
如图7所示，数学通道的量程已经修改，最大显示为100kΩ。但理论上，当电阻R断路时，电阻值应该是无穷大的。
图7 电阻R断路
希望以上信息可以帮助您在4425示波器上绘制出电阻的波形，但是我也希望能找到这种方法的不足和问题，然后结合新的电阻测试线和4x25A示波器改善不足的地方。
数学通道的应用(十五)-电阻的测量相关推荐
- 数学之美 系列十五 繁与简 自然语言处理的几位精英
数学之美 系列十五 繁与简 自然语言处理的几位精英 我在数学之美系列中一直强调的一个好方法就是简单.但是,事实上,自然语言处理中也有一些特例,比如有些学者将一个问题研究到极致,执著追求完善甚至可以说完 ...
- 数学通道的应用(十)-液压泵理论流量和容积效率
最近,我一直在使用Pico Technology的发动机液压系统套装和流量计进行一些工作.组合在一起使用能帮助我同时查看发动机和液压系统,以确定是其中一个有问题还是两个同时出现了故障. 检测液压泵可靠 ...
- 数学建模笔记（十五）：多元统计分析及R语言建模（判别分析、聚类分析、主成分分析、因子分析，含数据代码注释，均可供运行）
文章目录 一.多元数据的数学表达 1.多元分析资料的一般格式与矩阵化表示 2.数据特征(一元数据与多元数据的均值和方差) 二.R软件基本使用 1.向量创建(c函数) 2.行列合并(rbind,cbin ...
- Chango的数学Shader世界（十五）油画Shader-技术分析，教程纠错
目的: 实现油画后期Shader,探究教程中技术细节,指出错误. 参考: 搜索ue4 paint filter. UE4.21后整合自定义usf 观察: 油画的特点:成块的色块,但又保持清晰的边缘. ...
- 考研：研究生考试(十五天学完)之研究生学霸重点知识点总结之考研必知(考研时间/科目/必备物件)、【考研政治】/【考研英语】/【考研数学】经验总结(历年规律分析、技巧总结、经验分享)
考研:研究生考试(十五天学完)之研究生学霸重点知识点总结之考研必知(考研时间/科目/必备物件).[考研政治]/[考研英语]/[考研数学]经验总结(历年规律分析.技巧总结.经验分享) 文章转自: 考研: ...
- 考研：研究生考试(十五天学完)之【数学考试】—《高等数学-上册/下册》、《线性代数与空间解析几何》、《概率与统计》的研究生学霸重点知识点总结之考试内容各科占比及其知识结构重点
考研:研究生考试(十五天学完)之[数学考试]-<高等数学-上册/下册>.<线性代数与空间解析几何>.<概率与统计>的研究生学霸重点知识点总结之考试内容各科占比及其知 ...
- 用计算机连续计算五道题,事业单位数量关系：数学运算-给我十分钟，还你五道题...
[导读] 中公事业单位为帮助各位考生顺利通过事业单位招聘考试!今天为大家带来事业单位数量关系:数学运算-给我十分钟,还你五道题 . 数学运算在行测考试之中是大家"最不待见"的一种题 ...
- 数学：确定性的丧失---第十五章 自然的权威
发信人: paradax (秀树*冬眠中...), 信区: Philosophy 标 题: 数学:确定性的丧失(16) 发信站: 北大未名站 (2002年10月23日22:41:30 星期三), 转 ...
- 第十五届“中国电机工程学会杯”全国大学生电工数学建模竞赛
在中国电机工程学会的指导下,在全国各高等学校的鼎力支持下,"中国电机工程学会杯"全国大学生电工数学建模竞赛已成功举办十四届,累计参赛高校千余所,参赛学生近10万人,是目前国内最具影 ...
最新文章
- 2022-2028年中国阻燃纤维行业市场研究及前瞻分析报告
- 软件工程 软件的估计为什么这么难
- 【优秀奖】Java开发那点事征文
- Davinci DM6446开发攻略-UBOOT-2009.03移植2 nand flash的烧写
- android的armeabi和armeabi-v7a
- 站点部署，IIS配置优化指南
- 深入理解JVM垃圾收集机制，下次面试你准备好了吗
- python制作软件excel_利用Python制作一个 截图+Excel操作浏览器小工具
- tooltip 提示多行显示
- MySQL使用小技巧（一）——MySQL删除
- mysql int类型 int(11) 和int(2)区别
- 【dsp】基于dsp28335的称重系统设计
- mysql安装显示挂起_安装SQL时提示有挂起的文件操作无法安装的解决
- 干货 | 扫了那么多二维码，15款工具打造你的专属二维码
- linux 动态扫描 数码管,数码管动态扫描显示01234567程序（三种方案）
- Zynga公布2020年第四季度及全年财务业绩
- 细谈数据库表锁和行锁
- 网课必备·几款特色各异的pdf软件大全
- 统计学习方法 | 概论
- css多图标在一张图内如何正确显示它们