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为了测试一下手中的万用表电压档的线性，需要一台线性比较高的分压器，对于业余爱好者来说几乎是不可能的事，于是想自己做一个简易可行的分压装置，出于不同的使用目的，可以选用不同档次的器件，以满足个人的需求。因为我想测试7081和6581的线性，所以买了十几个1K的0.01%误差威世S102K塑料块，下面说说打造过程。 电阻到手后测试了一下，阻值都在999.xxx欧左右，温漂0.x ppm到1ppm /C°附近，之前考虑的比较简单，就是每个电阻串联一段漆皮线，通过调整漆皮线的长度来使所有的电阻都统一到一个相同值，然后再一起放入一个密封的铝壳内，通过壳内的温控器加热恒温到46度左右，这样来保证电阻的稳定性。但经过数日反复的调试，装入恒温壳内再复测就乱七八糟的了，因为每个电阻的温漂不可能一样，所以升温后出入很大。后来又把电阻在大恒温箱里逐个调试一致，既前7位数一样，可是装入小壳后还是出现离散，只能有前6位一致。因为毫欧级的电阻太敏感了，每个电阻串的漆皮线直径0.19毫米，长度在几厘米到十几厘米，焊点大点小点或在焊点处来回弯几次，电阻就跑了。而且每个电阻还要连线到接线柱，合盖时不可能不碰到漆皮线，因此这种方式还是失败了。 为了避免漆皮线的移动和方便调试，就是加大直径，但这样漆皮线又太长，于是又改用0.4毫米的锰铜丝，线径大了好调试，而且长度只需1、2厘米，这样调试效率确实提高很多，同时把原先的十个分压端减少到6个，既只保留1V到5V，避免了调试点太多耗时太长，测试用万用表会有室温变化的影响和表的时漂影响。即便这样调试一番下来也要一小天，因为一个电阻调到预想值的重复几次至几十次，而且调一次就要给恒温箱升温到恒定温度后再测试。经过几天的调试测试后发现，想达到7位数的稳定并非想象的那么简单，装入小的恒温壳后，电阻还会出现差异，原因是电阻丝焊过后还需要一段时间的应力恢复，导致阻值再次变化。这就麻烦了，不可能调试完几天后再测试，再重复调试，而且应力的大小也不可预测，所以几乎是不可能完成的事。 正在无计可施之时，突想为什么不用可调电阻试试，这样就是以后跑了也可以随时调过来，于是粗略的计算了一下幷连到电阻丝上的可调电阻大小，10欧的比较合适。货到手马上做了一下测试，1毫欧的调节范围挺大，非常方便，至此电阻的调节已不再是问题。 下面是电阻的连接示意图
调试方法很简单，给分压器接上10V基准电压（不一定是10V，11V也一样），用高输入阻抗的万用表分别测试0 ~ V1，V1 ~ V2，V2 ~ V3，V3 ~ V4，V4 ~ V5，的电压并记录，然后选择一个比较相近的电压，如1.000033V，再测试0 ~ V1的电压，并调整对应的可调，使电压等于1.000033V，接着再把其他的电压都调到1.000033V即可。因为使用的是电压源，不是恒流源，一次调试可能不行，电阻会相互牵连，重复两次就好了。牵连不是很大，如一个电阻调了10微伏，只会影响其他电阻1微伏，所以重复几次就看不到影响了。那为什么不用恒流源调试，恒流源的精度和稳定性不如电压源。这5个电压端调试完后，再测试一下0 ~ V5的电压并记录，然后测试V5 ~ 10V的电压并调节对应的可调，使其电压与0 ~ V5的电压相等即可。这个端的相互牵连比较大，是一对一的，如V5 ~ 10V的电压高了4微伏，那么你调低2微伏就行了，它改变多少0 ~ V5的电压会反方向改变等同的量。至此分压器的调试就完成了。 使用方法就简单了（如果用做高精度校准，最好重复一下上面的调试），把标准的10.000000V电压源接入分压器的输入端，0 ~ V1， V2，V3， V4， V5就有1.000000V，2.000000V，3.000000V，4.000000V，5.000000V的输出，10V ~ V4，V3，V2，V1就有6.000000V，7.000000V，8.000000V，9.000000V的输出。当然，你不怕麻烦，做9个连续的输出端那更好了。
如果你没有精准的10V电压源也没关系，有个稳定的可调电压源也可以（输出电压大于10V），就是把可调电压源接入分压器的输入端，用你认为最准确的高位表，测试分压器的输出端，如1V，此时调节可调电源，使监测的万用表显示1.000000V即可，其余的分压端就可以有准确的电压输出了。当然你如果有更准确的1.018V基准或者其它的5V基准、7VLTZ1000基准就更好了。如1.018V基准，把基准的负端与分压器负端相连，用万用表的小量程（如100mV，当然1V也可以），测试1.018V基准的输出端与分压器的1V输出端之间的电压，调节分压器输入端的可调电压源的输出，使万用表显示0.018000V即可，这样其余的输出端就有标准的分压输出了。 这个分压器的输出阻抗比较大，不适宜低阻抗10M欧的万用表，10M欧会立马把电压拉低，至少要10G欧以上。我用7081或6581测试某个输出端，如9.000000V，看其显示电压，接着再并上另一台，原先接的那一台显示的电压没有任何跌落，计算可知，它们的输入阻抗都在100G欧以上。 如果你非要校准对比一下10M欧的低输入阻抗的表，比如校准5V档，也不是不行，可以把该表接入分压器的5V输出端，此时电压已下跌，这时可以用手边的其他基准，如1V的，按照前面的方法，用另一个万用表，测试1V基准与分压器1V输出端的电压，调节分压器的输入端的可调电压源，使该表显示0.000伏即可，此时接有低阻表5V端的输出电压已修正到5.000000V，这时如果该低阻表显示的不是5.000000V，那就是该表的偏差，把它校准到5.000000V就达到了那个参入调测试的1V基准的精度了。
下面上传几张仿真测试图
再来个产品图
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发表于：2025-8-8 17:02:17 217
