1、雙線法
雙線法是經(jīng)常被用到的電阻測(cè)量的方法,如下所示:
將萬用表的V+端接到電阻的一段,V-端接到電阻的另一端,然后設(shè)置萬用表就可以進(jìn)行測(cè)量了。萬用表通過提供一個(gè)源電流到電阻上,然后計(jì)算電阻上的電壓,通過歐姆定律就可以確定電阻。
通過上面的那個(gè)簡(jiǎn)化了的例子,引線電阻R會(huì)引起比較大的問題,因?yàn)殡妷菏且陨系娜齻€(gè)電阻的電壓。這種影響在小電阻的情況下影響更大,一般在30KΩ的情況下,這種影響是很明顯的。當(dāng)然,這些都是針對(duì)于高精度的情況而言,如果是精度要求不高的話,可以使用這樣的方法。
導(dǎo)線電阻R引起的這種影響可以通過萬用表的一些相對(duì)值測(cè)量功能來消除掉。為了消除這些問題,首先需要確定的是這些問題是來自于哪里??梢酝ㄟ^設(shè)置電阻到0Ω來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。
如果將所有的電阻都放在測(cè)試端引線的兩端,之后可以通過相對(duì)值測(cè)量的兩條線來測(cè)量。
2、四線法
四線法是一種理想的低電阻的測(cè)量方法,因?yàn)檫@樣可以不在相對(duì)值測(cè)量功能的協(xié)助之下消除引線的影響。這些校準(zhǔn)都是自動(dòng)校準(zhǔn)的。
在四線法中,萬用表的V+和V-端還是通過引線來為電阻提供電流。這里面的電壓降是引線電阻和被測(cè)電阻的和。
引線連接到電阻的兩端,測(cè)量的是電阻兩端的電壓,這部分的電壓不包括通過測(cè)試引線(或者是通過萬用表連接到被測(cè)件之間的開關(guān)系統(tǒng)的部分,關(guān)于開關(guān)系統(tǒng)的詳細(xì)可以參照其他相關(guān)的文章),伏特計(jì)的輸入阻抗足夠大,所以不會(huì)轉(zhuǎn)移任何的電壓或者是在引線電阻上產(chǎn)生錯(cuò)誤的電壓。
所有的這些讀數(shù)反饋都是基于電阻的,而且事實(shí)上也是基于測(cè)試引線的電阻。四線法測(cè)量是非常準(zhǔn)確的,并且是可重復(fù)的和穩(wěn)定的電阻測(cè)量方法,并且是特別適合測(cè)量低值電阻,甚至可以測(cè)量低至10毫歐的電阻。但是針對(duì)于高電阻的測(cè)量方面,這個(gè)方法是不太適合的,因?yàn)榉赜?jì)的輸入電阻和漏電流將會(huì)影響到讀數(shù)的。一般情況下,四線法是不太推薦的。
3、六線法
六線是一種適合用在測(cè)量電阻本身有分流結(jié)構(gòu)的部分的電阻的阻值。比如像在自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)中,需要測(cè)試的電阻都是焊接在PCB板上的,這會(huì)受到周圍電路中的其他元件的影響。
為了隔離被測(cè)的電阻,一般會(huì)用戶自定義的節(jié)點(diǎn)處增加一個(gè)保護(hù)電壓,這個(gè)保護(hù)電壓是通過V+端的電壓緩存區(qū)來驅(qū)動(dòng)的。這個(gè)保護(hù)電壓可以保證從萬用表過來的電壓會(huì)泄漏到其他的路徑中去。
下面的這個(gè)例子就可以解釋了六線法的工作原理:
如上圖所示,在30KΩ的電阻平行的是兩個(gè)電阻,一個(gè)是510Ω,一個(gè)是220Ω。在正常的電阻測(cè)量中,這個(gè)510Ω和220Ω會(huì)讓來自萬用表的源電流散失掉,這樣會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤的讀數(shù)。通過感知這個(gè)30KΩ的電阻上的電壓,然后將同樣的電壓連接到510Ω和210Ω的電阻上,這樣將不會(huì)有電流通過旁路。保護(hù)電壓可以保證電壓是跟V+端的電壓是一樣的,并且通過220Ω的電流是通過保護(hù)源提供的。這樣的情況下,萬用表就可以準(zhǔn)確的測(cè)試這個(gè)30Ω的電阻的阻值了。
這種保護(hù)端子的電流承載能力是受經(jīng)典的DMM限制的(有短路保護(hù)),所以驅(qū)動(dòng)方面就會(huì)有數(shù)量的限制。
電阻連接到4線終端的低壓端,并且保護(hù)端是熱熔電阻或者是Rb。由于保護(hù)源電流的存在,這個(gè)電阻是不能比Rbmin的電阻小,因?yàn)椋?/p>
Rbmin=Io*Rx/0.02
這里的Io是選擇的源電流,Rx是被測(cè)電阻。
比如說,選擇了一個(gè)330Ω的電阻,測(cè)試一個(gè)300Ω,使用的Rb的阻值最小是15Ω。
因?yàn)樽畲蟮呢?fù)載電阻Ra,不存在著限制,只要選擇測(cè)量的極性就會(huì)有效果了,因?yàn)镽a可以變成Rb和相反的。最好是設(shè)置測(cè)量的極性,因?yàn)镽a比兩個(gè)負(fù)載電阻的阻值都要高。
六線法測(cè)量電阻是專門指定用來測(cè)量330KΩ的電阻的,針對(duì)于比這個(gè)阻值大的情況下,六線法的配置可以使用,但是萬用表應(yīng)該設(shè)置成雙線模式(這樣會(huì)有更低的源電流)。
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