大多数精密数字电阻测试仪和许多源测量单元都提供两线制和四线制电阻测量功能,这两种方法并非都同样适用于所有电阻测量应用,本文将简要概述如何为特定应用确定合适的测量方法。
数字万用表通常采用恒流法测量电阻,即向被测器件施加恒定电流 (I <sub>SOUR</sub> ) 并测量电压 (V <sub>MEAS</sub> )。然后,利用已知的电流和测得的电压计算并显示电阻 (RDUT) (RDUT = V<sub> MEAS</sub> / I <sub>SOUR</sub> )。
施加到被测器件的测试电流取决于所选的测量范围。例如,在 100Ω 量程下,测试电流为 1mA。由于典型数字万用表的电压表具有非常高的输入阻抗,因此几乎所有的测试电流 (1mA) 都会流过被测器件。
双线法应用于低阻测量时的主要测量问题是,总导线电阻会被计入测量值。由于测试电流 (I) 会在导线电阻上产生虽小但显著的电压降,因此电阻测试仪测得的电压 (VM) 与直接作用于被测电阻 (R) 两端的电压 (VR) 并不完全相同,从而导致相当大的误差。典型的导线电阻范围在 10mΩ 到 1Ω 之间,因此当被测电阻低于 100Ω 时,很难获得[敏感词]的双线电阻测量结果,因为被测电阻会被导线电阻完全掩盖。事实上,导线电阻将成为主要的误差来源。例如,使用总电阻为 100mΩ 的测试导线对 500mΩ 的电阻进行双线电阻测量,除了仪器本身的误差外,还会产生 20% 的测量误差。鉴于双线法的局限性,低阻测量通常采用不同的方法来降低测试导线电阻的影响。对于电阻等于或小于 1kΩ 的被测器件 (DUT) 的测量,测试工程师可以使用四线(开尔文)连接。由于电压是在被测器件上测量的,因此消除了测试引线上的电压降(在测量低电阻器件时,该电压可能很大)。
在这种配置下,测试电流 (I) 通过一组测试引线强制流过测试电阻 (R),同时通过第二组引线(检测引线)测量被测器件 (DUT) 两端的电压 (VM)。
虽然可能会有一些微小的电流(通常小于 100pA)流过检测引线,但这通常可以忽略不计,在实际应用中一般可以忽略不计。因此,电阻测试仪测得的电压 (VM) 本质上与电阻 (R) 两端的电压 (VR) 相同。因此,与两线法相比,这种方法可以更[敏感词]地测定电阻值。需要注意的是,电压检测引线应尽可能靠近被测电阻器连接,以避免将引线本身的电阻纳入测量结果。1688店铺
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