Если кто решится повторить схему, приведенную уважаемым
jbc, стоит обратить внимание на ошибочность предпосылок автора статьи.
Рассуждая об измерительном токе через испытуемый резистор, он приходит к выводу, что в некоторых случаях его величину приходится ограничивать сверху ввиду превышения допустимой рассеиваемой мощности и саморазогрева резистора. Из этого так же следует уменьшение падение напряжения на резисторе, а значит, необходимость введения масштабирующего усилителя перед измерительным прибором (вольтметром или мультиметром). Операционные усилители, применяемые для этой цели, характеризуются параметром входного смещения нуля, что приводит к нарастанию погрешности по мере приближения к начальной точке диапазона измерения (т.н. аддитивная составляющая погрешности). Как один из вариантов решения проблемы автор предлагает минимизировать смещение нуля усилителя за счёт введения структуры модулятор-демодулятор и измерения сопротивления на пульсирующем токе.
Если бы это было именно так, и проблема заключалась только лишь в напряжении смещения ОУ, даже тогда не имело бы смысла городить огород из генератора, усилителей, выпрямителя и т.д. Ведь в конечном итоге автор не только не избавился от необходимости регулировки начальной точки шкалы (суть, смещения нуля), но и сделал её обязательной по причине нелинейности детектора в области малых напряжений. Более того, автор забыл (не знал), что само по себе смешение нуля проблемой не является, ибо во всех прецизионных (и не очень) ОУ имеется штатная возможность его регулировки. Важнее не само смещение, а его температурная зависимость, которая корректировке поддаётся с трудом. Но даже в этом случае для приведенных в статье условий авторская схема необоснованно сложна, и проигрывает по температурной дополнительной погрешности примитивному усилителю ПТ на классическом прецизионном ОУ OP07 (К140УД17).
Давайте посчитаем. Температурный дрейф входного смещения для TL084 составляет 18 мкВ/С. Два последних каскада схемы (детектор и усилитель ПТ) имеют общий коэффициент усиления около 100. Следовательно на выходе измерителя мы можем получить дополнительное смещение 1,8 мВ на каждый градус Цельсия или 2 ед.мл.р. Теперь представим, что мы выбросили из схемы всё, оставив только параметрический стабилизатор на стабилитроне D1 (6 В), балластный резистор квази-источника тока R6 (6 кОм) и неинвертирующий предусилитель на ОУ типа OP07 с фиксированным Ку=1000. Через испытуемый резистор в диапазоне от 0 до 2 Ом будет протекать измерительный ток в 1 мА (-0,03%). Если сопротивление резистора изменить на 0,001 Ом, падение напряжения на нём так же изменится на величину 1 мкВ. Этому соответствует изменение показаний регистрирующего вольтметра на 1 ед.мл.р. на пределе измерения 2 В (3,5-разрядный карманный мультиметр). Температурный коэффициент входного напряжения смещения OP07 составляет 0,6 мкВ/С. Следовательно дополнительная погрешность составит всего 0,6 ед.мл.р на каждый градус Цельсия, что в 3 раза меньше авторского варианта измерителя. На этом можно не останавливаться и пойти ещё дальше, заменив классический OP07 на один из множества ОУ с нулевым смещением (zero-drift), самые лучшие из которых имеют показатели Uсм и его температурного дрейфа на один-два порядка ниже:
Так в чём же заслуга автора, спросите вы. На самом деле он предложил эффективное решение совершенно другой проблемы, о которой в статье не сказано ни слова.
Даже в лабораторных условиях технически невозможно обеспечить отсутствие температурных градиентов в элементах измерительной схемы, как и постоянство химического состава материалов проводников той же схемы. В совокупности всё это приводит к возникновению нескомпенсированных термоЭДС, величину, знак и закон измерения которых практически невозможно предсказать. Коваровые вывода радиоэлементов с медными проводниками печатной платы дают 40 мкВ/C. Оксидная плёнка на медных клеммах или проводах - ещё больше, до 1000 мкВ/C. По сравнению с температурным дрейфом нуля ОУ предусилителя - это просто огромные величины, минимизировать которые очень затруднительно. И здесь на помощь приходит способ импульсно-периодического измерения сопротивления, когда влияние постоянных смещений из-за термоЭДС нивелируется, а важна лишь разность падения напряжения на испытуемом резисторе при двух величинах протекающего тока (одна из них может быть нулевой).
К слову, описанный автором метод получил широкое распространение среди микроомметров и эталонных мультиметров. На практике, как правило, встречаются три его вариации: current-reversal method, deltha-method, offset-compensated Ohms method.