输入运放的偏置电流也会分流输入电流而此入较大误差,其相对误差为Ib/Ii。工作于0.2mA时,如采用典型偏置电流为0.5nA的运放AD707K,可产生2.5ppm的误差,如加大工作电流一步减小误差。采用某些斩波稳零的运放(如典型失调电压为0.5μV、典型偏置电流仅为2pA的TLC2652运放),则可以忽略偏置电流的影响,但其输入噪声电压偏大。
3 、自动校正措施
对普通电阻,工作电流不同时会由于热效应引起温漂与热电势而产生误差,因此在多数8位半数字多用表的电阻测量中,都采取了降低工作电流及消除热电势的措施。对合成电阻,工作电流不同时还存在运放失调电压等引起的误差,而且这些误差由于温漂及时漂等原因并不能长期稳定。
此合成电阻是集校准与7位半分辨率测量功能一体的校准仪的部件之一,通过测量功能的自校正,可以进一步提高精度。然而从式(2)可见,合成电阻与输入电流有关,而实际的工作电流与自校正时的电流又不一定相同,所以Ue1、Ue2引起的误差并不能直接通过测量阻值来校正。误差的根据是Ue1、Ue2。所以有效的办法是求出并消除Ue1、Ue2,使合成电阻与工作电流无关。
采用系统自带的精密电阻测量体系可以求出Ue1、Ue2。具体步骤为:取K=0.9,用激励电流为I1的最合适的量程一测得合成电阻为r3;取K=0,用量程一及激励电流为I2的稍大的量程二来分别测量合成电阻,得到读数r1、r2。将其电阻及电流值分别代入式(2)并整理,可得:
Ue2=I1Rs-I2r1 (4)
Ue2=I2Rs-I2r2 (5)
0.9Ue1=I1Rs-Ue2-0.1I1r3 (6)
对式(4)、(5)、(6)求解,得:
Ue1=1.1111I1(r1-0.1r3) (7)
Ue2=(r1-r2)/(1/I2-1/I1) (8)
可见失调电压可以通过测量电阻及已知的恒流激励源来求取。如激励电流I1=0.5mA时,读数r1为1000Ω。大电阻(20MΩ)量程的激励倍增后的r3为10000.018Ω。大电阻(20MΩ)量程的激励电流I2=0.5μA即电压仅5mV时,r2变为1001.8Ω,此时可求得Ue1=-1μV,Ue2=-0.9μV。当然仅利用(4)、(6)两式也可得到(7)式及Ue2=I1(Rs-r1),但已知值Rs及测量值r1的来源性质不同,会引入较大误差。而式(8)中,r1、r2同为测量值,其漂移影响较小。