手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
化工儀器網(wǎng)小程序
官方微信
公眾號(hào)：chem17
掃碼關(guān)注視頻號(hào)
安捷倫萬用表測(cè)量小電阻
摘要：提出用“四線”和“饋線補(bǔ)償法”測(cè)量小電阻的方法，并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
關(guān)鍵詞：四線測(cè)量；饋線補(bǔ)償；小電阻
1 引言
安捷倫萬用表測(cè)量電阻是通過測(cè)量恒流源電流I流過被測(cè)電阻RX所產(chǎn)生的電壓Vx實(shí)現(xiàn)的。通過對(duì)Vx數(shù)字化及小數(shù)點(diǎn)移位便可得到Rx的數(shù)字化值。原理框圖如圖1：
1 引言
安捷倫萬用表測(cè)量電阻是通過測(cè)量恒流源電流I流過被測(cè)電阻RX所產(chǎn)生的電壓Vx實(shí)現(xiàn)的。通過對(duì)Vx數(shù)字化及小數(shù)點(diǎn)移位便可得到Rx的數(shù)字化值。原理框圖如圖1：
測(cè)試時(shí)，恒流源電流I通過Hi－Lo端和測(cè)量線饋送至被測(cè)電阻Rx，電壓測(cè)量端S1、S2通過短路線接至Hi－Lo端。數(shù)字萬用表實(shí)際測(cè)量到的電阻值包括被測(cè)電阻Rx及饋線電阻RL1和RL2。當(dāng)測(cè)量的電阻阻值較小時(shí)，饋線電阻產(chǎn)生的誤差就不容忽視。如何用現(xiàn)有的數(shù)字萬用表測(cè)量阻值很小的電阻是工程技術(shù)人員經(jīng)常遇到的問題。
2 四線測(cè)量
四線測(cè)量是將恒流源電流流入被測(cè)電阻R的兩根電流線和數(shù)字萬用表電壓測(cè)量端的兩根電壓線分離開，使得數(shù)字萬用表測(cè)量端的電壓不再是恒流源兩端的直接電壓，如圖2所示。
從圖中可以看出，四線測(cè)量法比通常的測(cè)量法多了兩根饋線，斷開了電壓測(cè)量端與恒流源兩端連線。由于電壓測(cè)量端與恒流源端斷開，恒流源與被測(cè)電阻Rx、饋線RL1、RL2構(gòu)成一個(gè)回路。送至電壓測(cè)量端的電壓只有Rx兩端的電壓，饋線RL1、RL2電壓沒有送至電壓測(cè)量端。因此，饋線電阻RL1和RL2對(duì)測(cè)量結(jié)果沒有影響。饋線電阻RL3和RL4對(duì)測(cè)量有影響，但影響很小，由于數(shù)字萬用表的輸入阻抗（MΩ級(jí)）遠(yuǎn)大于饋線電阻（Ω級(jí)），所以，四線測(cè)量法測(cè)量小電阻的準(zhǔn)確度很高。不過，四線測(cè)量中的恒流源電流的度非常關(guān)鍵。建議采用外加的更穩(wěn)定的恒流源電流；應(yīng)注意的是，外加的恒流源電流的大小要與數(shù)字萬用表恒流源電流的大小相等。我們采用的外加的恒流源電流由高精密基準(zhǔn)電壓源MAX6250、運(yùn)放及擴(kuò)流復(fù)合管組成，如圖3所示。電壓源MAX6250的溫漂≤2ppm/℃，時(shí)漂ΔVout/t＝20ppm/1000h。
I取800μA～1mA，R是極低溫漂線繞電阻（若取I＝1mA，R＝5kΩ），這時(shí)I的溫漂和時(shí)漂相當(dāng)于MAX6250的水平。
3 饋線電阻補(bǔ)償
饋線電阻補(bǔ)償法通常采用三線制接法，被測(cè)電阻與接地的線相接。原理如圖4所示。
恒流源電流I通過饋線2流入被測(cè)電阻，饋線1接地，饋線2和3分別接運(yùn)放A1和A2的輸入端。若兩運(yùn)放的增益都為1，其輸出電壓V1和V2為：
從上式可知，饋線電阻上的附加電壓加到A3的輸入端，通過求差而消除，輸出電壓僅與被測(cè)電阻有關(guān)，且成線性關(guān)系。不管被測(cè)電阻大小如何，誤差都能*補(bǔ)償。
在這種饋線電阻補(bǔ)償法測(cè)量小電阻電路中，測(cè)量度主要取決于恒流源電流I的度和饋線電阻RL的大小是否相等。電路中的運(yùn)放可選用四通用單運(yùn)放（LM324）。當(dāng)用此法測(cè)量阻值小于0.5Ω的電阻時(shí)，應(yīng)確保RL*相等（注意饋線材料，長(zhǎng)短及焊點(diǎn)的大?。?br />
4 實(shí)驗(yàn)比較
比較分四組進(jìn)行：①用普通數(shù)字萬用表測(cè)量；②用四線測(cè)量（借助于數(shù)字萬用表本身的恒流源電流）；③用四線測(cè)量（用外加的恒流源電流）；④饋線補(bǔ)償測(cè)量。
對(duì)測(cè)量結(jié)果的比較可以看出，對(duì)于100Ω的電阻，普通數(shù)字萬用表的測(cè)量相對(duì)誤差在2%左右，隨著電阻值變小，未經(jīng)過改進(jìn)的數(shù)字電源萬用表的測(cè)量誤差越來越大，原因主要是饋線電阻的影響；經(jīng)過處理的數(shù)字表，測(cè)量5Ω電阻的相對(duì)誤差在2%以下，但受恒流源電流本身穩(wěn)定度的影響，②、③測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度也不一樣；而饋線補(bǔ)償法測(cè)量誤差zui小，不管饋線電阻大小如何，其測(cè)量0．1Ω的相對(duì)誤差都低于10%。
| R（Ω） | ① | ② | ③ | ④ |
| 100 | 101.8 | 100.3 | 100.1 | 100.0 |
| 50 | 52.3 | 50.2 | 50.1 | 50.0 |
| 10 | 12.1 | 10.2 | 10.1 | 10.0 |
| 5 | 6.9 | 5.1 | 5.0 | 5.0 |
| 1 | 3.2 | 1.1 | 1.07 | 1.05 |
| 0.5 | 1.8 | 0.54 | 0.52 | 0.51 |
| 0.1 | 1.3 | 0.13 | 0.12 | 0.11 |
（安捷倫萬用表測(cè)量小電阻）
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
采購(gòu)中心