当前，只有少数几种数字万用表设有电导挡．电导档具有测量5M-10000M(10G)高阻的能力，而很多数字万用表，如DT830，DT890等数字万用表，没有电导挡．其高阻挡只能测量20M以下的电阻。人们常用并联电阻法测高阻，一般也只能把20M挡的测量范围扩展到100M；如果被测电阻值超过100M．用并联电阻测量的误差就比较大。
为了克服没有电导挡的数字万用表测量高阻时的不足，笔者通过反复实践及测算，总结出一种利用此类数字万用表测量高阻的方法，即“电池电压复测法”。此方法简单实用快捷方便，并且测量高阻的能力极强，若以9V叠层电池做测试电压源，其最高量限可测到900G
l,电池电压复测法的原理
电池电压复测法的测量原理如图l、图2和图3所示。一个9v叠层电池(或
1．5v干电池)用作测试电压源。将DT830(或DT890)数字万用表置于直流电压合适的挡位如20V挡(或2V挡)测得电池的开路电压为u1，如图l所示(注意u1应取实测值)。将被测高阻Rx串人数字万用表的红表笔端后再去测电池两端的电压。设此时测得的电压为u2，如图2所示。设数字万用表直流电压挡的输入电
阻为Ri，则Ri与Rx的连接关系如图3所示。由于被测电阻Rx的阻值很大，通常Rx>Ri，因此被测电阻Rx对第二次测量电池的电压值即复测电压值u2影响很大。根据串联电阻的分压原理，u2=u1*Ri／(Ri+Rx)，再由此式求出Rx=(u1／u2-1)Ri，式中，Rx单位为兆欧；Ri一般为lOM；u1和u2的单位为伏。将Ri=lOM代人上式，可简化为：Rx=10(ul／U2-1)。
下面以9v叠层电池做电压源为例来估算电池电压复测法测量商阻的范围。
用数字万用表的直流20v挡测电池的开路电压ul，设测得U1=9v(标称电压)，由于DT830数字万用表在直流20v挡的分辨率为10mv，即0．0lV，所以u2的测量上限为U2=U1-0．0l=9-0．0l=8．99v此值为u2的最大值．所以被测高阻的下限R1为：Rl=10(U1／U2-1)=10（9/8.99-1）≈0．011M=11k
著被测电阻Rx阻值很大，则由分压公式可知用数字万用表测得的u2必然很小，应使用最低电压挡即直流200mV挡来测量 该挡的电压分辨率为0．1mV，但若被测电压小于2mV．则测量误差会显著增大：为了保证测量的准确度，应留有一定的余量，所以实际取u2的测量下限为2mv。这佯，被测高阻的上限R2为：R2=10(u1／u2-1=10（9除2*10的-3次方-1）=45G，但由于u2的最小值为0.1mV，被测电阻的最高量限为：Rmax=10(ul／u2-1)=10（9除0.1*10的-3次方-1）≈900000M=900G当被测高阻大于45G时测量误差明显增大，因此听得测量值仅供参考。
同理，也可以估算出使用1．5电池或15V叠层电池做测试电压源时电阻的测最范围， 一般情况_卜，所用电池电压越高，测量高阻的能力就越强。常见的几种型号电池采用电池电压复测法测量高阻的范围见附表。
由于数字万用表直流电压挡的输入电阻Ri较大，为10M．而被测电阻Rx更大，所以电池电压复测法测试电流极小．消耗电池电量甚微。
2．应用举例
下面列举3个实例来说明用电池电压复测法测量高阻的效果。
实例l：一只RJl4型l／4w 22M色环电阻，用DT830数字万用表的20M挡测该电阻时显示溢出“l”．说明超量程．所以改用电池电压复测法 选用6F22型9V层叠电池做为测试电压源，用DT830数字万用表直流20V档测得该电池开路电压U1=9.6V，将被测电阻串入万用表后再测该电池两端的电压u2=2．97V．
所以被测电阻Rx=lO(u1／U2-1)=22．32M。
对比验证如下：用GY-5605型数字万用表200ns电导挡测得Gx=45．0ns，所以被测电阻Rx=l／Gx：22．22M(注：lS=1／Ω，lS=10的6次方uS=10的9次方ns)。
实例2：笔者用16只RJl4型1／4w 22M色环电阻串联组合成一个高阻。已知u1=9．60V，将此被测高阻串入DT830红表笔再测9V叠层电池两端电压，测得u2=0．263V，所以被测高阻Rx=10(ul／U2-1)=355．02M。
对比验证如下：(1)用GY-5605型数字万用表200nS电导挡测得Gx=2．8ns所以被测高阻Rx=1／GX=357．14M。(2)改用R20型1．5V一号电池做测试电压源，用DT830数字万用表直流2V挡测得其开路电压u1=1．612v，然后将此被测高阻串入DT830，用直流200mV挡测得u2=43．8mV，所以被测高阻Rx=10(u1／U2-1)=358．04M
实例3：由于笔者手头无上千兆欧的高阻。于是用50只RJl4型1／4w 22M色环电阻串联组成一只GΩ级的高阻，仍用6F22型9V叠层电池做测试电压源。已知u1=9．60V，将此被测高阻串人DT830，用DT830数字万用表直流2V挡测得U2=0．085V，为了再精确一些改用直流200mV挡，测得U2=85．8mV，所以此被测高阻Rx=10(Ul／U2-1)=1108．9M=1．1089GΩ。
对比验证如下：(1)用GY-5605型数字万用表200ns电导挡测得Gx：0．9ns 所以被测高阻：Rx=1／Gx=1111．1M=1．1111G；(2)我们改用1．5V一号电池做测试电压源。用DT830数字万用表直流2V挡测得u1=1．612伏，串入被测高阻，用直流200mV挡测得u2=14．3mV，所以被测高阻Rx=10(u1／u2-1)=1117．3M=1．1173G。
需要说明的是：①选用不同标称电压的电池或不同型号的数字万用表用电池电压复测法测得的阻值可能略有差异；②电池电压复测法广泛适用于各种数字万用表，其中也包括带电导挡的数字万用表；③若数字万用表的电阻挡损坏，则可以利用电池电压复测法应急测量20k以上的电阻；④选择测试电压源时应避免使用整流电源，最好采用干电池做测试电压源。因为它的交流纹波因数为零，不会产生干扰，所以测量准确度高；⑤由于数字万用表直流电压挡的输入电阻较高，一般为10MΩ，且直流200mV挡灵敏度很高，对周围的电磁干扰非常敏感，所以在使用电池电压复测法时应远离干扰源；⑥在进行测量时，最好采用测量夹具固定被测件，而不要用手接触表笔及其连线，这样可以避免因人体感应引入干扰信号；⑦在测量5000M以上的高阻时应尽量选用15v或9V叠层电池。
测量高阻可以用来检验电容器、二极管、石英晶体等元器件以及印刷电路板、电缆线、连接器、绝缘物质的漏电程度。由于其测试电压很低，所以不会损坏被测器件。
网友评论