高精准测量的最大麻烦——欧姆定律，如何消除？

电源输出电压将减去分流器和导线上的压降。常用的方法是把电源远端感应线跨过分流器，连接到被测件端。这样电源可以提供额外的补偿电压，以稳定被测件端的电压（图 4）。然而，如果出现电流的突然变化，分流器仍将导致瞬态电压偏置，，之后电源才会稳定到新的工作点。分流器瞬态压降与电源固有的瞬态压降相叠加，有可能导致被测件重置或产生其它错误行为。
图 4：包括远端感应连接的电源

对于小电流的测量，根据 ，必须使用大分流电阻以使生成的足够高的偏置电压，降低测量误差，提供测量精度。如果测量的电流是变化的，有大电流和小电流，在使用单分流器系统的时候，就可能出现问题。一方面，需要分流器能适用于足够高的电流，需要克服功耗和瞬态响应因素的限制。另一方面，在小电流的测量时又要确保足够的精度，但这时，数字电压表和Seebeck热偏置电压造成的误差将是不可接受的。 您可能想再使用一个额外的分流器和旁路开关，为小电流测量生成较大的、更容易测量的电压信号。然而，将这个额外的分流器切换到电路中进行测量，需要进行大量编程工作，因为它必须与被测件活动导致的电流变化保持同步。在大分流器上，意外的高瞬态电流可能导致电源电压下降，造成被测件中断工作。假定理想的大电流旁通开关可以实现，那么突然增加或减少被测件电流路径中的阻抗，仍有可能导致电源系统的输出瞬变。 替代解决方案：对于设计和准确验证分流系统的困难性，我们可以更多来关注一下高性能电源通常内置的、卓越的计量级测量手段。Keysight N7900A APS电源系列可以测量高达200A的电流，而增益误差不超过0.04%。先进的设计不仅保证了电流和电压测量精度，它们还在极限环境条件下经过测试和标定。此外，N7900A系列还采用了热模型，来实时估计分流元件的温度，并对温度导致的误差进行数字校正。与未进行任何补偿的系统相比，这个过程可改善精度，并极大缩短测试时间。N7900A APS系列内部还具有无缝切换的高电流和低电流量程，可方便地对高动态电流进行测量，无需使用外部分流器和相关的控制电路。从测量角度来看，量程变化不会对电源输出产生任何干扰，完全是没有间断和毛刺的。在利用APS精确测量电流的时候，有两种方法：第一种：利用APS给被测件供电，设定工作电源，直接读出被测件的动态和静态工作电流； 第二种：把APS串入电流回路，把APS的电压输出设为0V。 这样APS就成为了一个具备超大动态电流测量范围的电流表。

总之，在使用分流器和数字万用表构成的系统中，要实现高精度电流测量，其复杂程度远远超过根据欧姆定律粗略计算的过程。数不胜数的误差源会导致测量的绝对精度远远低于数字万用表的理论性能，同时温度的影响也使可重复性显著降低。考虑到这些误差，对结果进行验证需要投入大量时间、设备和专业技术。使用实验室电源内置的测量能力可以非常方便地进行数据传输，减少需要的测试仪器数量，通过清晰定义的精度技术指标为您提供可靠的测量结果。