萬用表測量電阻的三種方法

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萬用表測量電阻的三種方法

發表於 2019-10-22 16:37:26

　　1、雙線法

　　雙線法是經常被用到的電阻測量的方法，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，然後設置萬用表就可以進行測量了。萬用表通過提供一個源電流到電阻上，然後計算電阻上的電壓，通過歐姆定律就可以確定電阻。

　　通過上面的那個簡化了的例子，引線電阻R會引起比較大的問題，因為電壓是以上的三個電阻的電壓。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。當然，這些都是針對於高精度的情況而言，如果是精度要求不高的話，可以使用這樣的方法。

　　導線電阻R引起的這種影響可以通過萬用表的一些相對值測量功能來消除掉。為了消除這些問題，首先需要確定的是這些問題是來自於哪裡。可以通過設置電阻到0Ω來實現這個目的。

　　如果將所有的電阻都放在測試端引線的兩端，之後可以通過相對值測量的兩條線來測量。

　　2、四線法

　　四線法是一種理想的低電阻的測量方法，因為這樣可以不在相對值測量功能的協助之下消除引線的影響。這些校準都是自動校準的。

　　

　　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。這裡面的電壓降是引線電阻和被測電阻的和。

　　引線連接到電阻的兩端，測量的是電阻兩端的電壓，這部分的電壓不包括通過測試引線（或者是通過萬用表連接到被測件之間的開關系統的部分，關於開關系統的詳細可以參照其他相關的文章），伏特計的輸入阻抗足夠大，所以不會轉移任何的電壓或者是在引線電阻上產生錯誤的電壓。

　　所有的這些讀數反饋都是基於電阻的，而且事實上也是基於測試引線的電阻。四線法測量是非常準確的，並且是可重複的和穩定的電阻測量方法，並且是特別適合測量低值電阻，甚至可以測量低至10毫歐的電阻。但是針對於高電阻的測量方面，這個方法是不太適合的，因為伏特計的輸入電阻和漏電流將會影響到讀數的。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量電阻本身有分流結構的部分的電阻的阻值。比如像在自動化測試系統中，需要測試的電阻都是焊接在PCB板上的，這會受到周圍電路中的其他元件的影響。

　　

　　為了隔離被測的電阻，一般會用戶自定義的節點處增加一個保護電壓，這個保護電壓是通過V+端的電壓緩存區來驅動的。這個保護電壓可以保證從萬用表過來的電壓會洩漏到其他的路徑中去。

　　下面的這個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電阻，一個是510Ω，一個是220Ω。在正常的電阻測量中，這個510Ω和220Ω會讓來自萬用表的源電流散失掉，這樣會產生一個錯誤的讀數。通過感知這個30KΩ的電阻上的電壓，然後將同樣的電壓連接到510Ω和210Ω的電阻上，這樣將不會有電流通過旁路。保護電壓可以保證電壓是跟V+端的電壓是一樣的，並且通過220Ω的電流是通過保護源提供的。這樣的情況下，萬用表就可以準確的測試這個30Ω的電阻的阻值了。

　　這種保護端子的電流承載能力是受經典的DMM限制的（有短路保護），所以驅動方面就會有數量的限制。

　　電阻連接到4線終端的低壓端，並且保護端是熱熔電阻或者是Rb。由於保護源電流的存在，這個電阻是不能比Rbmin的電阻小，因為：

　　Rbmin=Io*Rx/0.02

　　這裡的Io是選擇的源電流，Rx是被測電阻。

　　比如說，選擇了一個330Ω的電阻，測試一個300Ω，使用的Rb的阻值最小是15Ω。

　　因為最大的負載電阻Ra，不存在著限制，只要選擇測量的極性就會有效果了，因為Ra可以變成Rb和相反的。最好是設置測量的極性，因為Ra比兩個負載電阻的阻值都要高。

　　六線法測量電阻是專門指定用來測量330KΩ的電阻的，針對於比這個阻值大的情況下，六線法的配置可以使用，但是萬用表應該設置成雙線模式（這樣會有更低的源電流）。

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