低阻四线测试原理
浅谈二线法和四线法测量电阻的优缺点
浅谈二线法和四线法测量电阻的优缺点作者:戴胜岳来源:《科技资讯》2012年第34期摘要:介绍了普通两线法和开尔文(Kelvin)四线连接方式测试电阻的原理及其优缺点。
关键词:开尔文四线法中图分类号:TM934 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(a)-0232-02通常1Ω以下的电阻叫作低电阻。
在日常生产和实践中,很多时候要对低电阻进行测量,如电线电缆20℃导体电阻、金属热处理过程中的电阻、金属焊接后电阻率的变化,电阻值在10-4~10-8 Ω,甚至更小。
因测量电路中总是存在接触电阻和导线电阻,其数量级有时和被测电阻相同,甚至高于被测电阻,所以会对测量结果造成很大影响,甚至使测量结果完全失去正确性。
在电机类产品温升实验中,测量绕线电阻时就会遇见此类情况。
一般所用的测量仪器或设备都包含连接、激励、测量和显示单元,有时还有后期数据处理单元。
采用不同的测量方法和不同的连接方式引入的测量误差不同,得到的测量精度也不同,如何根据需要减少测量误差是测试技术的关键之一。
对这些特殊低电阻的测量,需要选择合适的电路,消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响,才能把误差降到最小,保证测量精度。
两线法和四线法是其中比较常见的测试方法,其中四线法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙,使用方便、对电源稳定性要求不高等特点,因为四引线法较好地避免了接触电阻和导线电阻的影响,已被广泛地应用于安规电阻测试中。
1 二线法测试与四线法测试的优缺点两线法是把连续被测电阻导线也接到数字多用表上,连接线的电阻也算在被测电阻值里,无法将它们分开。
四线法也称kelvin法测电阻,用一对导线接电流源,另一对线(感知线)把被测电阻上电压降引入数字多用表进行测量。
由于流过感知线的电流很小,所以测量的电阻值更接近真实值。
四线没有电桥,完全只是用恒流源发送,电压计测量,最后给出测量电阻值。
其实测量原理都一样,只是接线区别。
应该说,电流回路和电压测量回路是否分开接线的问题。
电测机四线资料
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PCB四线测试设备介绍
•目前应用范围最广的四线测试设备是飞针测试机,典型代表如ATG,EMMA, 协力。 它们都提供可选配的四线功能,由于飞针可以测试密度很高的PCB ,不需要 制作夹具,且测试精度高,因而成为高密度PCB四线测试的首选。 唯一的缺点是测试效率太低。
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1、飞针测试探针介绍 飞针测试探针有刀型和针型两种形状, 刀型探针形状如同一把刀,针型探针形状如同一根针。 • 二线测试探针为单针,如下图所示:
电 测 点 流 量 +
电 测 点 压 量 -
电 测 点 流 量 -
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二线制与四线制测量之比较
1.二线制 2.四线制
优点:
测试电路简单,夹具制作简单。
优点:
实现了精确测量 电流供给回路与电压测定回路完全独立,其排线阻抗, 探针阻抗与接触阻抗完全忽略,所测得的阻值就是PCB 本身待测线路位置的阻值。可精确测定被测PCB 之微小 阻值,其四线测试的测试精度可达到mΩ 级。
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传统二线制测量与四线制测量原理
二线制测量等效电路 四线制测量等效电路
原理:
数字万用表测量电阻是通过测量恒流源电流I 流 过被测电阻RX 所产生的电压Vx 实现的。 测试时,恒流源电流I 通过Hi, Lo 端和测量线(万用表表笔引线) 输送至被测电阻Rx ,电压测量端S1 、S2 通过短路线接至 Hi, Lo 端。两根表笔即传输电流,又传输电压。即电流,电压 共用一个回路。数字万用表实际测量到的电阻值包括被测 电阻Rx 及表笔引线电阻RL1和RL2 。当测量的电阻阻值较 小时,表笔引线电阻产生的误差就不容忽视。这相当于我们的双 线式测试机测试原理,表笔引线电阻相当于排线电阻,针床接 触电阻等。
测定精度:开路判定为阻抗为10-100Ω 程度。
电阻法检测原理
电阻法检测原理电阻法是一种常用的物理测量方法,可以用来测量电阻或导体中的电流、电压、电功率等参数。
它基于欧姆定律,即电流与电压成正比,与电阻成反比的原理。
本文将详细介绍电阻法的检测原理及其应用。
一、原理介绍电阻法是通过利用物体的电阻特性来进行测量的方法。
根据欧姆定律,电流I经过电阻R时,电压V与电阻R之间存在以下关系:V = IR。
因此,通过测量电流和电压的数值,可以计算出电阻的值。
二、电阻测量方法1. 两线法两线法是最简单常用的电阻测量方法。
它通过将被测电阻与一个标准电阻串联,然后测量总电阻和标准电阻的电压,从而计算出被测电阻的值。
2. 电桥法电桥法是一种更为精确的电阻测量方法。
它利用电阻与电流、电压之间的关系,通过调节电桥的平衡状态来测量未知电阻的值。
常见的电桥有维登斯特恩电桥和韦斯通电桥等。
3. 四线法四线法是一种用来测量低电阻的方法。
由于导线的电阻会对测量结果产生影响,四线法通过独立供电和测量电路,可以排除导线电阻的影响,提高测量的准确性。
三、电阻测量的应用1. 电阻测量在电子行业中应用广泛。
通过测量电路中的电阻,可以确定元器件的工作状态及其参数,如电流、电压等。
2. 电阻测量在材料科学中的应用也很重要。
通过测量材料的电阻,可以了解材料的导电性、特性及其内部结构等信息。
3. 电阻测量在工业生产中有着重要的作用。
通过测量设备的电阻,可以判断设备的正常工作状态,及时发现故障并采取修复措施。
四、电阻测量的注意事项1. 在进行电阻测量时,应确保电路中没有其他电流或电压的影响,以保证测量结果的准确性。
2. 在使用电桥法进行测量时,需要注意调节电桥使其达到平衡状态,以获得较为精确的测量结果。
3. 在进行低电阻测量时,应使用专用的四线法仪器,避免导线电阻对测量结果的影响。
五、总结电阻法作为一种重要的测量方法,以其简单可靠、广泛应用的特点,被广泛应用于各个领域。
通过对电流、电压和电阻之间的关系进行测量,可以获得丰富的物理信息。
电阻的四线制接法开尔文四线检测
电阻的四线制接法开尔文四线检测电阻的四线制接法:开尔文四线检测引言:电阻是一种常见的电子元件,广泛应用于各个领域。
在测量电阻值时,为了减小接触电阻和导线电阻对测量结果的影响,开尔文四线检测方法应运而生。
本文将介绍电阻的四线制接法和开尔文四线检测方法的原理及其优势。
一、电阻的基本原理电阻是电子电路中常用的被动器件,用来控制电流的大小。
电阻的电阻值通常表示为欧姆(Ω),是指在单位电压下流过电阻的电流的比例。
电阻的阻值与其材料、长度、横截面积以及温度相关。
二、常规接法存在的问题在测量电阻值时,常规的两线制接法存在着接触电阻和导线电阻的影响。
接触电阻主要指的是电阻元件与测试仪器之间接触不良所带来的电阻,而导线电阻则是指两条导线本身具有的电阻。
这两者都会对测量结果产生一定的影响,尤其是在测量小阻值时效果更加明显。
三、开尔文四线检测原理为了解决常规接法存在的问题,开尔文四线检测方法被提出。
它利用了两对电压引线,一对传输电流,另一对测量电压。
此举能够消除接触电阻和导线电阻对测量结果的影响。
开尔文四线检测方法通过在测量过程中使用两对电压引线,将电流引线和测量电压引线分离,从而消除两者之间的干扰。
电流线产生电流,流经电阻元件,而测量电压线则测量电阻两端的电压。
这种分离设计可以确保测量电压仅在被测电阻上产生,从而准确测量电阻的真实值。
四、开尔文四线检测的优势相比于常规接法,开尔文四线检测方法具有以下优势:1. 消除了接触电阻和导线电阻对测量结果的影响,提高了测量准确性。
2. 适用于测量小阻值,可以准确测量低至微欧姆级别的电阻值。
3. 能够保证测量信号的稳定性和可靠性,减小系统噪声的干扰。
五、应用领域开尔文四线检测方法在许多领域都得到了广泛的应用,尤其是在精密测量和低电阻测量中。
1. 精密测量:例如在实验室中对电阻进行精密测量时,可以利用开尔文四线检测方法,提高测量的准确性。
2. 电力系统:开尔文四线检测方法常用于电力系统中对导线和接触电阻的测量,以保证系统的正常运行。
测试机二线、四线量测说明
測試機二線、四線量測說明任何經由治具探針或探棒進行各種量測時,因為與待測物接觸的關係,接觸面的品質、面積、接觸力量均會直接影響測試,產生所謂的【接觸電阻】,進而影響到量測品質。
為有效解決因【接觸電阻】導致低阻值量測時,影響測量結果與品質,所以發展出四線式的測量模式,在進行測量測試作業時,得以有更高品質的選擇與保障。
二線式測試原理二線式測試的工作原理,係在待測點的兩端,藉由治具探針將量測所需工作電壓,傳導至待測點上,形成迴路。
系統即可依據迴路上的導通電流,計算出其阻值。
優點是成本較為便宜,作業簡單方便。
缺點則是量測結果無法排除【接觸電阻】帶來的量測誤差。
低阻量測規格:20Ω(最佳)四線式測試原理四線式測試的工作原理,則是在待測點的兩端,再加上一組探針,形成第二個迴路,來量測兩測點間的電流值,原先的第一個迴路,則負責供應量測所需電流。
如此一來,即可避免【接觸電阻】帶來的量測誤差,達到精確的測量結果。
要進行此種模式的測試,當然除了測試機的選擇外,灑針方式與治具都須整體配合,才可達到四線式的測量模式。
接觸電阻接觸電阻測點電阻接觸電阻接觸電阻測點電阻二線治具探針四線治具探針治具探針待測PCB待測點待測PCB待測點T2 R2 R R3 T3T1 T4R2 R4RT1—T2=R1+R2RT1—T3=R1+R+R3RT3—T4=R3+R4RT2—T4=R2+R+R4∴R=(RT1—T3+RT2—T4 )-( RT1—T2+RT3—T4 )/2 四線式測試的限制条件同一網路需可找到四個測點---最理想的狀況是同一端點可設兩根針量測值範圍---第二種理想的狀況量測值範圍---第三種理想的狀況量測值範圍若不屬上述三種理想狀況,則無法使用四線式測試。
四端法测试原理-电阻率测试仪
四端法测试原理-电阻率测试仪四端法是国际上通用的测量低值电阻的标准方法之一,它是通过测量待测电阻两端电压和流经的电流来确定数值的。
四端法具有直接,且克服触点电阻和引线电阻等特点,适用于各类电阻的测量,尤其是低值电阻的测量。
原理图中,Rx是待测电阻,Rn是标准电阻。
如果已知流过待测电阻的电流I(可通过测量标准电阻Rn上的电压获得),当测量到待测电阻Rx上的电压Ux下,则Rx的值为Rx=Ux/I。
四端法的基本特点是恒流电源通过两个电流引线极将电流供给待测低值电阻,而数字电压则通过两个电压引线来测量由恒流电源所供电流而在待测低值电阻上所形成的电位差Ux。
由于两个电流引线极在两个电压引线极之外,因此可排除电流引线极接触电阻和引线电阻对测量的影响。
又由于数字电压表的输入阻抗很高,电压引线极接触电阻和引线电阻对测量的影响可忽略不计。
电阻测量范围:1、电阻率:1×10-8~2×106Ω-cm电阻:1×10-8~2×106Ω电导率:5 ×10-6~1×108s/cm分辨率:最小0.1μΩ测量误差±(0.05%读数±5字)2、测量电压量程: 2mV 20mV 200mV 2V测量精度±(0.1%读数)分辨率: 0.1uV 1uV 10uV 100uV3、⑴电流输出:直流电流 0~1000mA 连续可调,由交流电源供电。
⑵量程:1μA,10μA,100µA,1mA,10mA,1000mA,⑶误差:±0.2%读数±2字功能:主要功能4.3寸液晶屏显示温度,电阻,电阻率,电导率,单位转换.量采用四端子测量法,自动消除接触电阻误差。
测试电流自动,自动选择合适的档位,自动温度系数换算,测量结果自动保存。
测量金属材料体积电阻率和质量电阻率时,可以测量全规格铜杆、铜线、铜线坯、铝杆、铝线、硬铝钱、硅合金线的电阻率。
测量低电阻的方法是
测量低电阻的方法是测量低电阻一般可以通过四线法和两线法进行。
对于低电阻的测量来说,四线法是比较常用和精确的方法。
以下是关于测量低电阻的方法及其原理的详细介绍。
四线法是一种用于测量电阻值的方法,其原理是通过在测量电阻的两端加上两对相对电流和电压电线,以消除电线电阻的影响,从而准确测量电阻本身的值。
四线法通常适用于低电阻的测量,因为它可以有效地排除接线电阻对测量结果的影响。
四线法的测量原理如下:首先,通过两对电压电流线分别加在电阻器的两端,这样可以准确的施加电流和测量电压。
然后,通过另外两条线路分别检测电流通过电阻器的两端的电压降,这样可以准确检测电流通过电阻器时所产生的电压降。
通过以上操作可以得出电阻的真实值。
值得注意的是,在使用四线法测量低电阻时,需要使用特殊的测量仪器。
通常需要使用带有四个接线端子的电流源和电压表,以及保证四根线都能承受低电流和低电压的电线。
通过四线法进行测量时,需要确保测量仪器和电线都处于良好的状态,以避免接线电阻对测量准确度的影响。
除了四线法外,还有另一种常用的方法是两线法。
两线法是一种简单的测量电阻值的方法,但由于其不能排除接线电阻的影响,因此通常不适用于测量低电阻。
在两线法中,电流和电压都通过同一对电线传输,因此电流通过电线会在电阻器和接线端子中产生电压降,从而影响测量结果的准确度。
因此,在测量低电阻时,最好还是使用四线法,以准确测量电阻的真实值。
总之,测量低电阻的方法有四线法和两线法。
其中,四线法通过消除接线电阻的影响,可以准确测量电阻的真实值,因此通常适用于低电阻的测量。
而使用两线法进行低电阻的测量则会受到接线电阻的影响,因此在测量准确度上会有一定程度的偏差。
因此,在测量低电阻时,最好还是选择使用四线法来进行测量。
四线测量方法
四线测量通常涉及低阻测量问题.用的是"加流测压"技术.即:两线施加电流,两线进行电压采样,排除了可达到几百毫欧的引接电阻与部分表面接触电阻的不稳定表现.简单到欧姆定律和电工原理.低阻低到什么程度呢?常看到有号称"数字微欧计"的商品广告.若真要准确测量1微欧的电阻,那就不是简单的欧姆定律问题了.也许还需要涉及材料的热电特性和电化学特性等跨学科的工程知识了.例如:1A的电流在1微欧的电阻上仅产生1微伏的压降;那我们知道不同金属之间的热电势系数是多少呢?以铜锡为例约5uV/C度(不一定记得准确,但量级是不错的;举例而已,况且还有许多其它的热电偶对呢).仅1度的温差或变化就会得到5微欧的叠加测量结果.可想而知,人体的热辐射,环境气流形成的热梯度等将对测量结果产生多么显著的影响.因此,电压采样环路(线缆,接插件等)与卡具材料的选择以及卡具的力学设计,都不是凭想当然决定的.到了这个量级就涉及到uV与nV等测量技术了.先推荐朋友们到KEITHLEI网站获得一个<低电平测量>小册子的电子版,印刷版甚或中文版看看;其次是Keithley,Ajilent,Fluke,Datron等DMM制造商的网站上会有不少关于四线测量的SEMINAR,介绍原理与实际应用技巧.我想,对涉猎测量,1 通常,DMM(数字多用表)测量电阻大都采用加流测压法.无论二线还是四线法,无论3位半还是8位半的DMM,都是用定值恒流源输出已知电流,流过被测电阻,用机内DVM(数字电压表,其基本档位:通常200mV或2V)测量被测电阻Rx的电压Vrx实现的.这里的恒流源:具有输出电流不随其负载电压变化的特点(只要负载电压保持在其开路电压范围之内).例如:在200欧姆档位,Io=1mA.当Vrx=100.0mV时,算出Rx=Vrx/1mA=100.0欧姆.100.0mV的电压显示既代表100.0欧姆.同时,mV的单位显示被欧姆显示代替了.应说明的是:DVM在200mV或2V基本档位时因其输入电阻Rin通常在1000兆欧姆以上,被等效看作成内部电阻无穷大的理想电压表.即:不会有任何电流流经DVM.这个概念很重要!便于后面的分析.2 二线法与四线法的区别是:前者,DVM的两端在DMM机壳内部以并联方式被固定连接到定值恒流源的两端进行Vrx测量;后者的DVM的两端则被连接到DMM外部,形成由操作者灵活控制的四线测量方式--两端通流+两端采样测量电压.3 无论二线还是四线法,在定值恒流源电流经过有电阻的地方都会产生电压.那电流环路上有哪些电阻存在呢? 2Ra(仪器面板的两个输出电流插孔与插头的表面接触电阻,因表面氧化,污染及弹簧张力大小形成不稳定的2*(0.1-0.4欧)量级的电阻)+2Rb(两条电缆线阻<0.1欧)+2Rc(两表笔与测量点的表面接触电阻,因表面氧化,污染及压力大小形成不稳定的2*(0.1-0.4欧)量级的电阻)+2Rd(因测量位置不同而产生约<0.1欧的引线电阻)+Rx(被测电阻).二线法对这些隐性电阻是照单全收,因Vrx的采样点被固定在仪器的内部了.测出的Rx'=Rx+2Ra+2Rb+2Rc+2Rd.4 四线法则不同.例如:对一根长2米,其直径和电阻率(1欧姆/米)均匀分布的电阻丝进行四线测量.在电阻丝两头上分别标记为A ,D两点,相距A点0.5m处标记为B点,相距D点0.5m处标记为C点.则AD=2m,AB=CD=0.5m,BC=1m长度.施加电流Io=1A,流过B和C点,Vbc=Io*Rbc=1V,因AB段和CD段电阻丝没有任何电流经过,虽各有0.5欧姆电阻(哪怕是有数百欧姆的电阻变化)但是电压为零,其只发挥将电压分别传导到A和D点的作用,于是在DVM连接到A和D点后仅测得B-C段电阻丝之间的1V电压差值.此时虽有BC 点等等的接触,引线电阻(2Ra+2Rb+2Rc)产生的电压(哪怕是明显的变化),但不会被DVM记录在案(DVM仅跟随BC段的距离发生变化).另一种情况是:施加电流Io=1A,流过A和D点,Vad=Io*Rad=2V,用DVM探针测量BC段电压,虽然探针与BC点分别有可观的接触,串联等电阻(2Ra+2Rb+2Rc+2Rd),但其间也因没有任何电流经过,依然测得Vbc=Io*Rbc=1V.两种情况均能可靠测量BC段电压,获得正确的测量结果.5 现在,让我们通过上篇文帖所举的事例对FLUUKE8508A的电流反向技术试做一番简单的分析.上帖中,1安培电流,在1微欧电阻上产生1微伏电压Vr,环路中的热电偶因1度温差产生5微伏热电势Vt,于是测得V1=Vt+Vr=6微伏.当环路测量电流反向后测得V2=Vt-Vr=4微伏.可直接看出,对两公式进行减法,代数运算,V1-V2=2Vr,于是完全排除,抵消了热电势Vt的存在与影响,Vr=(V1-V2)/2.条件是:获得电流反方向测量结果之前,Vt 不变.这也许就是洋人设计思想的精妙之处--简单(就一层窗户纸)有效.好象此法在高阻测量时,洋人也同有妙用呢.但那不是FLUKE(不太确定FLUKE也用了,得查一查).此外,以在下愚见,低阻测量时,被测电阻的功率损耗极小,由此产生的热电势影响和环境等因素相比恐也是高阶小量,可以忽略不计了吧?以本案为例,功耗只有1uW.当然,这只是初步判断.洋人有洋法,国人有国招.既然揭开了这层窗纱,似可不必花大价钱去买这个A,四线测量与四点测量是不一样的。
四线式测试技术研究
四线式测试技术研究本文详细介绍了低阻四线式测试技术的原理,以及四线式飞针、四线式针床的实际工作过程,并以飞针低阻四线式测试进行实验。
一、前言随着电子技术的迅猛发展,印制线路板(PCB)的制作层数越来越高、线路密度越来越密、焊盘尺寸越做越小,客户对板的要求越来越严。
通常情况下,PCB 的开短路测试测试参数值中的开路阻抗设为25Ω,线路阻值大于25Ω时机器判断为开路,小于25Ω时机器判断为合格,对于阻值小于25Ω的线路则无法精确测试出其实际电阻值,25Ω以下的线路成为测试盲区。
在实际生产中发现PCB的某些缺陷,如孔内无铜、空洞、铜薄、线幼、线路缺口等问题均会影响到线路阻值,当阻值小于25Ω时,用通常的开短路测试方法来测试以上缺陷板时,测试结果显示PASS,但客户经过高温焊接后阻值发生变化,导致开路问题发生,最终导致客户投诉,严重的还需向客户赔款。
二、现状经对我司某客户退回的板进行问题分析发现,在反馈的244 块开路缺陷板中,其中过孔阻值大于25Ω的板有6 块,过孔阻值小于25Ω的板有51 块,其它类型开路问题板187 块,而过孔阻值小于25Ω的51 块板退去元件上机测试后的结果显示为PASS,重新测试这51 块板的开路阻值,阻值分布在1.21Ω-23.4Ω之间(详见下表),从表中数据可以看出,被退回的244 块开路缺陷板中,阻值小于25Ω的数量共51 块,占总数的比例为20.9%,此部分板是由测试机判断测试结果为PASS 而正常出货的,现有测试机根本无法检测出,我们必须寻找一种新的测试方法,降低客户投诉。
序号阻值(Ω)序号阻值(Ω)序号阻值(Ω)序号阻值(Ω)1 3.8 14 3.8 27 10.2 40 3.52 4.8 15 22.7 28 10.4 41 2.33 4.8 16 22.4 29 14.8 42 3.24 6.8 17 23.4 30 3.2 43 4.15 10.8 18 3.6 31 3.5 44 2.66 6.8 19 7.2 32 1.25 45 1.97 7.3 20 10.8 33 2.2 46 3.08 3 21 8 34 5.6 47 2.09 2.8 22 4.9 35 2.6 48 7.410 8 23 5.6 35 1.21 49 2.611 4.6 24 8.4 37 2.5 50 9.412 6.4 25 5.8 38 4.2 51 3.613 10.8 26 4.2 39 4.8三、二线测试与四线测试原理对比1、普通二线测试原理通常的开短路测试方法即为普通二线测试,如下图所示,二线测试是目前普遍应用的一种方案。
开尔文四线检测
开尔文四线检测Kelvin Four-terminal sensing开尔文四线检测(Kelvin Four-terminal sensing)也被称之为四端子检测(4T检测,4T sensing)、四线检测或4点探针法,它是一种电阻抗测量技术,使用单独的对载电流和电压检测电极,相比传统的两个终端(2T)传感能够进行更精确的测量。
开尔文四线检测被用于一些欧姆表和阻抗分析仪,并在精密应变计和电阻温度计的接线配置。
也可用于测量薄膜的薄层电阻。
四线检测的关键优点是分离的电流和电压的电极,消除了布线和接触电阻的阻抗。
四线检测感应也被称为开尔文(Kelvin)检测,威廉·汤姆森·开尔文勋爵(William Thomson, Lord Kelvin)在1861年发明的开尔文电桥测量低电阻。
每两线连接,可以称得上是Kelvin连接。
原理假设我们希望一些组件位于一个显着的距离从我们的欧姆表测量电阻。
这种情况下会产生问题,)连接的欧姆表被测量组件因为欧姆表测量所有的电路回路中的电阻,它包括导线的电阻(Rwire(R):subject通常情况下,导线的电阻是非常小的(仅几欧姆的导线上的压力表(大小),主要取决于每数百英尺),但如果连接线很长,和/或待测组分有一个非常反正低电阻,引入线电阻测量误差将是巨大的。
在这样的情况下的电阻测量主体的一个巧妙的方法,涉及的电流表和电压表的使用。
我们知道,从欧姆定律,电阻等于电压除以电流(R = E / I)。
因此,我们应该能够确定电阻的主体成分,如果我们测量的电流通过,并且两端的电压下降电流在电路中的所有点相同,因为它是一个串联回路。
因为我们只测量电压下降的整个主体电阻(而不是导线的电阻)。
不过,我们的目标,是从远处来衡量这个主题性,所以我们必须位于电压某处附近电流表,由另一对含有电阻的导线跨接受阻力:起初,我们似乎已经失去了任何电阻测量这种方式的优点,因为现在电压表测量电压通过长着一双引入杂散电阻(电阻)线,再次进入测量电路。
四线电阻原理
四线电阻原理
四线电阻原理是一种测量电阻的方法,它通过使用四根导线来减小导线电阻的影响,从而提高测量的准确性。
四线电阻测量利用了欧姆定律,即电流等于电压除以电阻。
通常,电阻测量时电流的通过会引起导线电阻的影响,这会导致测量结果的偏差。
而四线电阻测量则通过使用两根导线传递电流,另外两根导线测量电压,有效地消除了导线电阻的影响。
具体而言,四线电阻测量的电路由一个电流源、一个电压测量仪和待测电阻组成。
电流源通过两根导线传递电流,而电压测量仪则通过另外两根导线测量电压。
这样,测量仪可以准确地测量到电压降,而不会受到导线电阻的影响。
在测量过程中,测量仪会自动计算出电阻大小,并显示在仪器上。
这种测量方法常用于实验室中对精度要求较高的电阻值测量,例如用于校准和验证标准电阻箱。
总的来说,四线电阻原理通过减小导线电阻的影响,提高了电阻测量的准确性。
它广泛应用于各个领域的电阻测量中,提供了更可靠和精确的测量数据。
四线电阻测量原理
四线电阻测量原理
1.将测试电流线和电压测量线连接到待测电阻的两端。
2.施加一定的测试电流。
3.通过测试电流线和电压测量线分别测量测试电流和电压。
4.利用欧姆定律计算电阻的大小。
根据欧姆定律,电阻的值等于测量电压与测试电流的比值。
1.消除连接线的电阻影响:通过使用四个导线分别传输测试电流和测量电压,可以消除连接线的电阻造成的误差。
这使得测量结果更加准确。
2.提高测量精度:四线电阻测量可以大大提高测量精度。
传统的两线电阻测量方法由于连接线的电阻影响,导致测量结果偏大。
而四线电阻测量可以从根本上消除连接线电阻的影响,提供更准确的测量结果。
3.适用于低阻值测量:四线电阻测量方法适用于低阻值的测量,因为低阻值时电阻值多较小,连接线的电阻对测量结果的影响更大。
使用四线电阻测量可以提高低阻值测量结果的准确性。
4.简便易行:四线电阻测量方法操作简单,只需连接四个导线并通过测量仪表获得测试结果。
需要注意的是,在使用四线电阻测量时,需要注意测试线和待测电阻之间的接触质量,以确保良好的接触。
另外,测试电流的大小应根据待测电阻的阻值合理选择,以避免电流过大或过小造成的误差。
总之,四线电阻测量方法通过分离测试电流和测量电压路径,消除连接线的电阻影响,提高了电阻测量的精度和准确性。
它是一种常用的测量方法,广泛应用于电子、电工、仪器仪表等领域。
低电阻的测量实验报告
低电阻的测量实验报告
实验目的:通过实验,掌握低电阻的测量方法及其误差分析。
实验原理:低电阻的测量方法有很多种,本实验采用四线法测量法。
四线法测量法是通过独立的四个接线进行测量,其中两个接线(称为注入线)将电流引入测量电阻上,另外两个接线(称为检测线)用于测量电阻上的电压。
通过这种方法可以消除测量导线的电阻对实验的影响,从而提高测量的精度。
实验步骤:
1. 将电源接入电路,调整电源输出电压为所需值。
2. 将四个接线分别连接到电路中,注意注入线和检测线的连接顺序。
3. 记录电路中电阻的电流和电压值。
4. 重复上述操作多次,计算出电阻的平均值和标准偏差。
5. 根据实验数据计算出电阻的阻值,并进行误差分析。
实验结果:本实验测量得到的低电阻为1.2Ω,标准偏差为
0.01Ω,误差为0.8%。
实验结论:通过实验得知,四线法测量法可以有效地提高低电阻的测量精度,但在实际操作中需要注意接线顺序,以防止误差的产生。
同时,在测量过程中还需要注意环境温度和电源电压的稳定性等因素对实验结果的影响。
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低阻值欧姆表
低阻值欧姆表1. 介绍低阻值欧姆表是一种用于测量电路中较小电阻值的仪器。
它能够提供精确的测量结果,并广泛应用于电子、通信、仪器仪表等领域。
2. 原理低阻值欧姆表基于欧姆定律进行测量,即 V = I * R,其中 V 表示电压,I 表示电流,R 表示电阻。
通过测量已知电流下的电压或已知电压下的电流,可以计算出待测电阻的数值。
低阻值欧姆表采用四线法进行测量,以消除测试引线的电阻对测量结果的影响。
四线法由两根探头和两根引线组成。
其中一对探头用于施加已知的电流或电压,另一对探头用于测量相应的电压或电流。
3. 结构和工作原理低阻值欧姆表通常由以下几个主要部分组成:3.1 激励源激励源是提供给待测物体施加已知激励信号(如恒定直流电流或电压)的部分。
它通常由一个稳定的电源和一个精确的调节电路组成,以确保施加的激励信号具有稳定性和准确性。
3.2 电流或电压测量部分该部分用于测量待测物体上产生的电流或电压。
它通常包括一个高精度的差分放大器和一个模数转换器(ADC),用于将测量到的模拟信号转换为数字信号。
3.3 控制和显示部分控制和显示部分用于控制测量过程并显示结果。
它通常包括一个微处理器、按键、液晶显示屏等,用于接收用户输入、计算测量结果并将其显示出来。
3.4 校准部分校准部分用于校准仪器,以确保测量结果的准确性。
它通常包括一个标准电阻或标准电流源,并通过与待测物体进行比较来确定仪器的误差,并进行相应的修正。
4. 使用方法使用低阻值欧姆表进行测量时,需要按照以下步骤进行操作:1.将待测物体与低阻值欧姆表连接。
使用四线法连接,以消除测试引线的电阻对测量结果的影响。
2.根据待测物体的特性选择合适的测量模式(电流测量或电压测量)。
3.如果需要,使用校准部分对仪器进行校准,以确保测量结果的准确性。
4.施加已知激励信号,并等待稳定后进行测量。
根据测量结果计算出待测物体的电阻值。
5.如果需要,可以将测量结果保存或导出到计算机或其他设备中进行进一步分析和处理。
四探针法测电阻原理
四探针法测电阻原理四探针法是一种常用的测量电阻的方法,它可以准确测量低电阻值。
它的原理是利用四个电极进行测量,其中两个电极为电流电极,另外两个电极为电压电极。
通过在被测电阻上加入电流,并测量电流电压之间的关系,从而计算出电阻值。
首先,将四个电极分别连接到被测电阻上。
然后,两个电流电极中的一个通过恒定大小的电流I1向被测电阻注入电流,而另一个电流电极则用于测量注入电流I1时的电压V1。
同时,另外两个电压电极则用于测量被测电阻两端的电压V2。
当电流I1通过被测电阻时,由欧姆定律可知,其电压V1与电流I1的关系为V1 = R*I1,其中R为待测电阻的电阻值。
而通过电压电极测量到的电压V2则是被测电阻两端的总电压。
由于电导为电流和电压的比值,因此可将电压V2分为两个部分,即V2 = Vr + Vc,其中Vr为经过被测电阻时产生的电压,Vc为电容引起的电压。
如果测试电压足够小,那么Vc可以忽略不计。
接下来,通过测量V1和V2,可以计算出Vr。
由于Vr = V2 - Vc,即Vr = V2,因此可得到Vr = V2。
根据四探针法的原理,可以得到以下公式来计算电阻值:R = (Vr/I1) * (d1/d2)其中,d1和d2为电流电极之间的距离和电压电极之间的距离。
根据这个公式,可以计算出被测电阻的电阻值。
四探针法测电阻的优点是可以准确测量低电阻值,而且不会对被测电阻产生额外的影响。
而传统的两引线法在测量低电阻时,还需要考虑导线电阻的影响。
因此,四探针法被广泛应用于电阻测量的领域。
总之,四探针法是一种使用四个电极进行测量的方法,通过测量电流和电压之间的关系,可以准确计算出被测电阻的电阻值。
它的原理简单且可靠,在测量低电阻时尤为有效。
在实际应用中,需要注意使用恒流源产生恒定的电流,并确保电流和电压的测量准确性,以获得准确的电阻测量结果。
低电阻测试仪原理
低电阻测试仪原理低电阻测试仪是一种用于测试电路、电线、电缆等低电阻元件的仪器设备。
它的原理是基于欧姆定律和四线法测量原理。
本文将详细介绍低电阻测试仪的原理及其在实际应用中的作用。
一、欧姆定律欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律。
根据欧姆定律,电阻的大小与电流和电压之间的关系可表示为以下公式:R = V/I其中,R代表电阻的大小,V代表电压,I代表电流。
欧姆定律说明了当电流通过电阻时,电阻对电流的阻碍程度。
二、低电阻测试仪的原理低电阻测试仪通过应用欧姆定律和四线法测量原理,来确定低电阻元件的电阻值。
四线法测量原理(也称为Kelvin法)是一种相对较精确的电阻测量方法,它能够消除导线电阻对测量结果的影响。
四线法测量原理利用了两对不同功能的电极。
一对电极用于施加电流,另一对电极用于测量电压。
通过这种方式,能够在测量中消除导线电阻。
低电阻测试仪一般使用恒流源进行电流的施加,通过在被测元件上通过虚拟短路形成恒定的电流。
同时,在测量电压时,测试仪通过另一对电极测量被测元件的两个端点之间的电压。
三、低电阻测试仪的应用低电阻测试仪在各个领域具有广泛的应用,主要用于电路、电线、电缆等低电阻元件的测试。
以下是低电阻测试仪在几个重要领域的应用:1. 电力行业:在电力行业中,低电阻测试仪常用于电缆接头的测试与维护,以确保电缆连接质量,避免因连接不良导致的能量损失和安全隐患。
2. 电子制造业:在电子制造过程中,低电阻测试仪可以用于检测电子元件焊接质量、电路板导线质量等,确保电路可靠性和产品品质。
3. 航空航天领域:在航空航天领域,低电阻测试仪被广泛用于飞机的电气系统测试,以确保飞机的正常运行和飞行安全。
4. 汽车工业:低电阻测试仪在汽车工业中用于测试汽车线束、电气连接器等,以保证汽车电器系统的可靠性。
综上所述,低电阻测试仪基于欧姆定律和四线法测量原理,通过施加恒定电流和测量电压来测量低电阻元件的电阻值。
它在电力、电子、航空航天和汽车等领域有着广泛的应用。
低阻四线测试原理
1、普通二线测试原理
通常的开短路测试方法即为普通二线测试,如下图所示,二线测试是目前普遍应用的一种方案。
二线测试只有一个回路,所测得的阻抗为R1+R2+Rpcb,即所测得的阻抗为馈线电阻和待测线路阻值之和,故无法精确测定被测PCB 之低阻值。
但因为开路测试的条件一般为20Ω,故馈线电阻影响不大,可以忽略不计。
二线测试的精度虽然不高,但是用来判断线路的开短路已经能满足绝大部分的印制线路板的需要。
但仅适用于完全断线、完全孔断之测试,对于低阻值测试则无能为力。
2、低阻四线测试原理
开尔文连接方式(或称四线测试方式)如下图所示,开尔文连接有两个要求:对于每个测试点都有一条激励线和一条检测线,二者严格分开,各自构成独立回路;同时要求检测线必须接到一个有极高输入阻抗的测试回路上,使流过检测线的电流极小,近似为零。
激励线即是电流供给回路,检测线即是电压测定回路,电流、电压两回路各自独立。
电流供给回路两端子与电压测定回路两端子共计四端子,故称四线测试。
V≒I1 x Rpcb(因I2 (小电流)再乘上小电阻得到更小的压降),因电压表的内部阻抗非常高(MΩ级),远远大于电压测定回路的馈线电阻R3 和R4(Ω级),使得几乎全部的电流流经过Rpcb,流经电压表的电流I2 几乎为零,故所量到的电压也几乎是Rpcb 本身的压降,馈线电阻完全可以忽略,使所测得的Rpcb 几乎近似于Rpcb 本身,由此可精确测定被测PCB 之微小阻值,其四线测试的测试精度可达到mΩ级。
四线电阻测量方法
四线电阻测量方法四线电阻测量方法是一种用于测量电阻值的常用方法,它通过使用四根导线来减小电阻测量系统的误差,提高测量的准确性。
本文将介绍四线电阻测量方法的原理和步骤,以及其在实际应用中的优势。
一、四线电阻测量方法的原理四线电阻测量方法利用了导线的电阻和电流的传输特性,通过分别测量电流和电压来计算出被测电阻的值。
它的原理基于欧姆定律和电压分压原理。
在传统的两线电阻测量方法中,电流通过被测电阻和测量导线的电阻,导致测量结果产生误差。
而四线电阻测量方法通过使用两根测量电流的导线和两根测量电压的导线,将电流和电压分开传输,消除了测量导线的电阻对测量结果的影响。
1. 连接仪器:将被测电阻与四线电阻测量仪器相连。
确保连接牢固稳定,避免接触不良。
2. 设置测量范围:根据被测电阻的预估值,选择合适的测量范围。
如果预估值较大,则选择较大的测量范围,以提高测量的准确性。
3. 接线:将仪器的两根测量电流的导线分别与被测电阻的两端相连,将仪器的两根测量电压的导线分别与被测电阻两端的两个焊点相连。
4. 测量电流:打开仪器,设定合适的电流值,通过测量电流的导线传输电流至被测电阻。
5. 测量电压:测量电压的导线将被测电阻两端的电压传输至仪器。
6. 计算电阻值:根据测量电流和电压的数值,利用欧姆定律计算出被测电阻的值,即R=U/I。
三、四线电阻测量方法的优势1. 准确性高:四线电阻测量方法能够消除测量导线的电阻对测量结果的影响,提高了测量的准确性。
2. 稳定性好:由于测量电流和电压分开传输,四线电阻测量方法能够提供更稳定的测量结果。
3. 适用范围广:四线电阻测量方法适用于各种电阻值的测量,无论是小电阻值还是大电阻值。
4. 方便快捷:四线电阻测量方法操作简单,只需连接好导线,设定合适的测量范围和电流值,即可进行测量。
5. 适用于低阻值测量:四线电阻测量方法对于低阻值测量尤为适用,可以提供更准确的测量结果。
总结:四线电阻测量方法是一种准确可靠的电阻测量方法,通过使用四根导线分别传输电流和电压,消除了测量导线的电阻对测量结果的影响。
【开尔文四线检测】
开尔文四线检测Kelvin Four-terminal sensing开尔文四线检测(Kelvin Four-terminal sensing)也被称之为四端子检测(4T检测,4T sensing)、四线检测或4点探针法,它是一种电阻抗测量技术,使用单独的对载电流和电压检测电极,相比传统的两个终端(2T)传感能够进行更精确的测量。
开尔文四线检测被用于一些欧姆表和阻抗分析仪,并在精密应变计和电阻温度计的接线配置。
也可用于测量薄膜的薄层电阻。
四线检测的关键优点是分离的电流和电压的电极,消除了布线和接触电阻的阻抗。
四线检测感应也被称为开尔文(Kelvin)检测,威廉·汤姆森·开尔文勋爵(William Thomson, Lord Kelvin)在1861年发明的开尔文电桥测量低电阻。
每两线连接,可以称得上是Kelvin连接。
原理假设我们希望一些组件位于一个显着的距离从我们的欧姆表测量电阻。
这种情况下会产生问题,)连接的欧姆表被测量组件因为欧姆表测量所有的电路回路中的电阻,它包括导线的电阻(Rwire):(Rsubject通常情况下,导线的电阻是非常小的(仅几欧姆的导线上的压力表(大小),主要取决于每数百英尺),但如果连接线很长,和/或待测组分有一个非常反正低电阻,引入线电阻测量误差将是巨大的。
在这样的情况下的电阻测量主体的一个巧妙的方法,涉及的电流表和电压表的使用。
我们知道,从欧姆定律,电阻等于电压除以电流(R = E / I)。
因此,我们应该能够确定电阻的主体成分,如果我们测量的电流通过,并且两端的电压下降电流在电路中的所有点相同,因为它是一个串联回路。
因为我们只测量电压下降的整个主体电阻(而不是导线的电阻)。
不过,我们的目标,是从远处来衡量这个主题性,所以我们必须位于电压某处附近电流表,由另一对含有电阻的导线跨接受阻力:起初,我们似乎已经失去了任何电阻测量这种方式的优点,因为现在电压表测量电压通过长着一双引入杂散电阻(电阻)线,再次进入测量电路。
四线制铂电阻计算
四线制铂电阻计算
摘要:
1.四线制铂电阻的概述
2.四线制铂电阻计算的原理
3.四线制铂电阻计算的步骤
4.四线制铂电阻计算的实例
5.四线制铂电阻计算的注意事项
正文:
【四线制铂电阻的概述】
四线制铂电阻是一种常用的电阻测量方法,主要用于测量低电阻值。
它是通过在待测电阻两端施加电流,然后通过测量电压降来计算电阻值的。
与传统的二线制电阻测量方法相比,四线制铂电阻测量方法可以有效消除接触电阻和线电阻的影响,从而提高测量的准确性。
【四线制铂电阻计算的原理】
四线制铂电阻计算的原理基于欧姆定律,即电阻值等于电压降除以电流。
在四线制铂电阻测量中,电流通过待测电阻的A、B 两点,电压则通过C、D 两点测量。
通过测量电流和电压,可以计算出待测电阻的电阻值。
【四线制铂电阻计算的步骤】
进行四线制铂电阻计算,一般需要以下步骤:
1.连接电路:将待测电阻接入四线制电路中,确保连接处接触良好。
2.施加电流:通过电路中的电源,向待测电阻施加电流。
3.测量电压:通过电路中的电压表,测量待测电阻两端的电压降。
4.计算电阻值:根据欧姆定律,计算出待测电阻的电阻值。
【四线制铂电阻计算的实例】
假设待测电阻的电压降为100mV,电流为10mA,那么根据欧姆定律,待测电阻的电阻值为:
R = U/I = 100mV / 10mA = 10kΩ。
【四线制铂电阻计算的注意事项】
在进行四线制铂电阻计算时,需要注意以下几点:
1.电流和电压的测量应准确无误,以确保计算结果的准确性。
2.在连接电路时,应确保连接处接触良好,以防止接触电阻的影响。
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1、普通二线测试原理
通常的开短路测试方法即为普通二线测试,如下图所示,二线测试是目前普遍应用的一种方案。
二线测试只有一个回路,所测得的阻抗为R1+R2+Rpcb,即所测得的阻抗为馈线电阻和待测线路阻值之和,故无法精确测定被测PCB 之低阻值。
但因为开路测试的条件一般为
20Ω,故馈线电阻影响不大,可以忽略不计。
二线测试的精度虽然不高,但是用来判断线路的开短路已经能满足绝大部分的印制线路板的需要。
但仅适用于完全断线、完全孔断之测试,对于低阻值测试则无能为力。
2、低阻四线测试原理
开尔文连接方式(或称四线测试方式)如下图所示,开尔文连接有两个要求:对于每个测试点都有一条激励线和一条检测线,二者严格分开,各自构成独立回路;同时要求检测线必须接到一个有极高输入阻抗的测试回路上,使流过检测线的电流极小,近似为零。
激励线即是电流供给回路,检测线即是电压测定回路,电流、电压两回路各自独立。
电流供给回路两端子与电压测定回路两端子共计四端子,故称四线测试。
V≒I1 x Rpcb(因I2 (小电流)再乘上小电阻得到更小的压降),因电压表的内部阻抗非常高(MΩ级),远远大于电压测定回路的馈线电阻R3 和R4(Ω级),使得几乎全部的电流流经过Rpcb,流经电压表的电流I2 几乎为零,故所量到的电压也几乎是Rpcb 本身的压降,馈线电阻完全可以忽略,使所测得的Rpcb 几乎近似于Rpcb 本身,由此可精确测定被测PCB 之微小阻值,其四线测试的测试精度可达到mΩ级。