用万用电表简单准确地测量电阻

作者：泰克公司  　日期：2009-10

使用两条线测量电阻非常方便，但会产生测量误差。通过使用4条线及源端子和测量端子分开的万用表，几乎可以消除这种误差。遗憾的是，增加额外的引线和连接提高了测量的复杂程度。您需要连接增加的引线，在从电压变成电阻时，可能不得不更换夹子和探头。现在，有一种新概念，使您能够只用两条引线，进行4 线电阻测量。


图1（左）. 2线电阻测量由于测试引线电压下跌而产生了误差。

图2（右）. 4线电阻测量消除了电压引线中的电流，消灭了这一误差来源。

为什么使用4条线测量电阻？

管理两条引线的挑战性已经足够大，特别是在紧张的空间中测量小的元器件时。如果您想使用四条引线检查小的焊点、软连接器或芯片电阻器，那么您将面临真正的挑战。

切换引线配置可能要求更换香蕉插头，导致测量错误。从电压探头换成Kelvin引线，然后再换回来，也需要时间。为什么要使用4条线测量电阻呢？

使用两条线测量电压对测量准确度影响不大。万用表上电压输入的一般输入阻抗为10兆欧，因此引线中非常小的电流流量及导致的引线电压下跌可以忽略不计。串联引线电阻对电流测量的影响也不明显。遗憾的是，在电阻测量中，引线电阻可能会导致准确度明显下降。

在测量电阻时，万用表会把电流源切换到测量环路中。电流被驱动通过未知电阻，万用表测量得到的电压下跌。如果只有两条引线，如图1所示，源电流流经的路径与测量电压下跌的路径相同。测量引线并不是完美的导体，自己有一定的串联电阻。通过驱动电流通过测量引线，您不仅可以看到未知电阻中的电压下跌，还可以看到每条引线的电压下跌。因此，您测得的是正引线、未知电阻和负引线的综合电阻。

如果使用4条引线，如图2所示，源电流测量和电压测量可以分开。仪表端子对电流源称为“源端”(“Source”)，对电压输入称为“传感端”(“Sense”)。

源端引线中的串联电阻不影响电流流动。测量/传感引线几乎没有电流流动，因为仪表的输入阻抗很高。这意味着测量引线中没有I x R电压下跌。因此，您只需测量由于流经的源电流而在未知电阻器中产生的电压下跌。


图3. 2x4线电阻技术采用专用分开式香蕉插座和引线，使用两条线提供4线性能。

介绍2x4线电阻测量

泰克DMM系列上已获专利的分离端子插座保持了使用两条线测量电阻的方便性，同时提供了4线测量方法的测量性能。插座完全兼容标准4 mm香蕉插头。但在内部，每个插座分成两个触点：一个源触点，一个测量触点。专门设计的测试引线每条线有两条导线，也是一条源导线，一条测量导线。引线与插座内部的触点对准，在整个长度的引线上传送分开的源信号和测量信号。

在引线的远端，保持源信号与测量信号分开的夹子和探头可以直到被测元器件提供4线性能。泰克提供了一系列夹具和探头，可以直到连接点提供4条线，包括：

* 测试探头
* 鳄鱼(Kelvin)夹
* 镊子

所有这些附件都可以用来测量4线电阻或电压。

DMM系列上提供的2x4线技术简化准确测量电阻的工作，而不必改变电缆配置，也不必处理一大堆的电缆。