无法接触中心节点的嵌入式电阻的测量方案

在一种无法穿入的灌封材料中有一个T型电阻网络，想直接测量其中一个电阻的阻值，又无法接触中心节点，其它两个电阻的存在也阻碍了这个任务的完成。本设计实例以实际电路为例讲解了如何解决这一电阻测量问题。

假设在一种无法穿入的灌封材料中有一个T型电阻网络，你想直接测量其中一个电阻的阻值。由于无法接触中心节点，其它两个电阻的存在似乎使得这个任务不可能完成，但事实上完全可以。

 

  图1：嵌入式电阻测量问题。

为了测量上图中R1的阻值，一般采用的技术是检测欧姆计给R1供送的电流，然后从T型网络另一边的R2输出等值的电流。这样做的结果是流经R3的电流为零，使得无法接触的那个节点的电压也为零。

这样，欧姆计将只能检测到R1一个电阻。

在理想的SPICE仿真中，这个概念可用下面的图来解释：

 

  图2：嵌入式电阻测量概念。

实际上，这个概念可以用电流到电压转换器和豪兰（Howland）电流泵来实现。下图中使用虚拟运放只是为了更清楚的描述，实际运放也是可以用的。

 

  图3：嵌入式电阻测量实现。

在上述例子中，欧姆计给R4注入10nA电流，承载相同电流的R7会使U1输出100µV的电压。豪兰电路将这个100µV分配在R12上，致使R5输出10nA的电流。在这种电流平衡条件下，流经R6的电流为零，R6上的电压也为零。此时欧姆计上显示的数字就是R4的值。