熱電動(dòng)勢(shì)(也稱為熱偏移)的這一參數(shù)指標(biāo)的重要性在許多電阻仿真模塊可能常常被忽略。這里我們帶大家認(rèn)識(shí)一下熱電動(dòng)勢(shì)以及其重要意義。
熱電動(dòng)勢(shì)可以在任何有不同金屬或者不同溫度的地方產(chǎn)生。這個(gè)包括但不局限于繼電器。在有源模塊中，冷卻系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致PCB有一個(gè)溫度剖面，因此產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)是不可避免的。強(qiáng)制性空氣冷卻液容易造成繼電器頂部和底部（PCB旁）之間的溫差，從而產(chǎn)生更復(fù)雜的溫度分布，如果溫度分布和金屬變化有關(guān)，則會(huì)出現(xiàn)熱電動(dòng)勢(shì)電壓。
根據(jù)設(shè)計(jì)的不同，在任何地方測(cè)量的電壓從幾μV到幾百個(gè)μV不等，尤其是在多個(gè)電阻需要被設(shè)計(jì)的時(shí)候。
通過DMM測(cè)量電阻時(shí)，DMM的工作原理是向電阻注入一定的電流，然后測(cè)量它的電壓降。因?yàn)殡娏魇且阎模钥梢杂?jì)算出電阻值。然后，如果存在熱電動(dòng)勢(shì)，它的測(cè)量電壓將會(huì)被改變，導(dǎo)致電阻測(cè)量中的誤差。
舉例：
一個(gè)10Ω的電阻通過一個(gè)1mA的電流源進(jìn)行測(cè)試，通常情況下將會(huì)產(chǎn)生10mV的電壓。如果電阻仿真模塊產(chǎn)生一個(gè)100μV的熱電動(dòng)勢(shì)，那么測(cè)量誤差為1%。
為了將誤差降低到最低，電阻仿真模塊應(yīng)當(dāng)有一個(gè)小的熱電動(dòng)勢(shì)，并且使用誤差較低的電流進(jìn)行測(cè)量，以10mA的電流重復(fù)上述測(cè)量時(shí)可將誤差降低到0.1%。使用四線制測(cè)量系統(tǒng)沒有幫助，盡管它消除了引線電阻的影響。
或者，如果熱電動(dòng)勢(shì)的數(shù)據(jù)沒有明顯的時(shí)變時(shí)，你可以通過翻轉(zhuǎn)DMM的極性并取兩個(gè)讀數(shù)的平均值來測(cè)量它們的影響。這樣可以確認(rèn)真正的阻值是多少，在應(yīng)用電路中可能不會(huì)這樣做，但是用戶應(yīng)該了解。一些DMM在測(cè)量電阻時(shí)具有測(cè)量電壓偏移的功能，這個(gè)可以用來補(bǔ)償電阻測(cè)量，而不必逆轉(zhuǎn)電流極性。
在實(shí)際應(yīng)用中測(cè)量的電阻電壓越低，熱電效應(yīng)就越顯著。所以這個(gè)電壓的影響取決于具體的應(yīng)用。用戶的硬件系統(tǒng)很少有能力能消除熱電動(dòng)勢(shì)電壓，因?yàn)樵谟美^電器系統(tǒng)模擬電阻時(shí)就應(yīng)該考慮到這一點(diǎn)。
基于繼電器的高精度程控電阻模塊具有最低熱電動(dòng)勢(shì)的是40-260，40-261，40-262，40-263和40-265。40-297系列具有第二低的熱電動(dòng)勢(shì)，因?yàn)樗褂玫脑O(shè)計(jì)方法可以盡量的減少熱電效應(yīng)，但是有更多的繼電器串聯(lián)。舌簧繼電器的模塊如40-295系列的熱電動(dòng)勢(shì)最高，不適合用于高精度要求的應(yīng)用場(chǎng)景。反映在這些模塊的精度上，40-260系列產(chǎn)品具有最高的精度，因?yàn)樗臒犭妱?dòng)勢(shì)最低并且具有非常高的穩(wěn)定性。
在對(duì)基于舌簧繼電器的電阻模擬模塊進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，我們建議在測(cè)量DMM時(shí)使用熱電補(bǔ)償模式，DMM要么使用電流反向測(cè)量技術(shù)，要么測(cè)量電壓是進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救。
對(duì)PXI機(jī)箱的依賴性
熱電效應(yīng)依賴于機(jī)箱，如果相同的模塊被放置在不同的機(jī)箱中，很可能相同的電阻鏈也會(huì)產(chǎn)生不同的熱電效應(yīng)。這是因?yàn)闄C(jī)箱之間的冷卻系統(tǒng)對(duì)整個(gè)PCB板的溫度分布有不同的影響。在PXI模塊下方放置冷卻風(fēng)扇和在機(jī)箱后面板上放置冷卻風(fēng)扇也有明顯的區(qū)別，因?yàn)榍罢叩臍饬鞲哟蟆?/span>
在PXI機(jī)箱中放置電阻模塊
由于熱電效應(yīng)反映了板卡上面的溫度分布，因此應(yīng)該始終記住，在PXI機(jī)箱中，將電阻模塊放置在高功率低負(fù)載模塊的旁邊可能會(huì)影響所看到的熱電效應(yīng)。如果需要更高的性能，應(yīng)該避免這種安排，尤其在簧片繼電器的設(shè)計(jì)上。
