2.2.1.2檢測電路外部的干擾噪聲

　　檢測電路所處環境存在的噪聲稱為外部干擾噪聲，這種噪聲是由環境決定的，而不是由內部電路引起，屬于外部環境噪聲。某個外部干擾源產生噪聲，并經過一定的途徑將噪聲禍合到信號檢測電路，從而形成對檢測系統的外部干擾噪聲{7］。外部干擾噪聲有很多種類型，如市電50Hz交流干擾、電臺的調幅廣播信號或電源的開關火花干擾、脈沖激光或雷達發射引起的寬帶干擾、宇宙射線、雷電、元件或部件的機械振動產生顫噪效應。常見的外部噪聲主要包括因地線回路形成的地電位噪聲和工頻噪聲。

　　地電位差噪聲是由信號源和測量儀器都連接到同一地線上時形成的地線回路所引入的噪聲。在地線上有許多的接地點，而不同接地點處就有不同電位，在不同點的很小的電位差就能在電路系統中形成較大的電流并產生相當大的電壓降，這種噪聲對微小電阻的測量精度影響較大。這種外部噪聲可以用隔離并且將整個測量電路系統以同一點接地的辦法來消除。

　　工頻噪聲對直流信號測量的影響相當明顯，常見的工頻干擾源有電力線產生的工頻電場和工頻磁場，電力線和電源變壓器產生的工頻磁場、電機啟動器產生的諧波干擾等，工頻噪聲是對微電阻的測量回路影響較大。

　　環境干擾噪聲對檢測結果影響的大小與檢測電路的布局和結構密切相關，其特性既取決于干擾源的特性，又取決于禍合途徑的特性，而與電路中元件的優劣無關；干擾噪聲源功率要比檢測電路中有用信號的功率大得多，經過揭合途徑后，噪聲功率大為減弱，但相對于微弱的有用信號可能還是十分可觀的匯9］。因此，必須要抑制外來環境的干擾源，從而確保微電阻測試儀的高精度要求。

　　2.2.2直流微電阻測量的誤差來源

　　基于微弱直流信號的噪聲理論，外部干擾噪聲存在于環境中，并不受檢測電路控制，因此，在直流微電阻測量中，主要研究如何降低內部固有噪聲源對測量結果的影響。

　　在微電阻測量中，有以下幾種內部固有噪聲誤差來源，導體內部的熱噪聲會帶來溫差電勢誤差，導體間接觸噪聲會帶來接觸電勢誤差，接觸電勢和溫差電勢的共同作用產生熱電勢；導體和環境之間因為電子極化也會產生電化學電動勢誤差；而且測量電路本身也存在失調和溫差誤差。

　　2.2.2.1熱電勢

　　熱電勢是微弱直流電壓測量中最常見的誤差源，熱電勢包括接觸電勢和溫差電勢。

　　接觸電勢是由兩種不同的導體內部因電子密度不同而在接觸面上擴散運動造成的，并且隨著溫度變化而變化。電子測量系統中，存在著多種導體，如銅、金、銀、錫、鍺、碳、鉛、氧化銅等導體，則測量系統中勢必會存在接觸電勢。測量系統放大電路內部的接觸電勢的影響可采用多種技術加以消除，但是信號輸入回路的接觸電勢的影響消除的難度較大，因此應盡可能的采用同質材料進行連接。

　　同一種導體當其兩端溫度不同時，高溫端電子向低溫端遷移運動從而造成溫差電勢，這一現象又稱為湯姆遜效應。顯然，電子測量系統存在溫度場的分步不均現象：元器件內外溫度不同，同一元器件不同的區域溫度不同，所以必然存在溫差電勢。雖然電子測量系統內部的溫差電勢的影響可以消除，但信號輸入回路的接觸電勢的影響有時很難消除，這時，盡可能的保持測量系統溫度場分布均勻。

　　如前所述，熱電勢是由不同材料的導體接觸以及導體結點溫度的差異造成的。

　　如圖2.2所示：

　　A、B為兩種不同材料的導體，雙、幾處為兩導體接觸結點的溫度，則產生的熱電勢為氣。為：

　　其中，么，為不同材料導體之間接觸時的熱電勢常數，單位為。v/℃下面給出了幾種金屬接觸時的么，值：

　　由上可見，雖然銅一銅接觸所產生的熱電動勢很小，但如果銅質材料連接不良，并且存在氧化時，熱電勢對微弱直流信號測量的影響是相當大的 。

　　2.2.2.2化學電動勢

　　電化學效應是微弱直流電壓測量中另一個主要的誤差來源，它實質上是兩個電極之間電化學效應產生的微弱的電池效應。例如，常用的環氧樹脂印刷線路板，當清潔不夠時有一些沾污或助焊劑等，就可能產生nA量級的誤差電流。如果溫度高或被沾污，材料的絕緣電阻會大大降低。高濕度會引起材料變形或吸收水分，而沾污則可能來源于人的體油、鹽或焊料等。沾污首先降低絕緣電阻，如果再加上高濕度，會形成導電通路，甚至形成大串聯電阻的化學電池。這種電池可能產生的誤差電流在PA到nA量級。與熱電勢一樣，系統內部的化學電勢的影響是可以消除的，但信號輸入回路的電化學電勢的影響有時難以消除 。