2018年10月29日 星期一

四線式電阻測量法 (Kelvin sensing, 4-wire measuring)

https://4rdp.blogspot.com/2018/10/kelvin-sensing-4-wire-measuring.html


一般工程師使用三用電錶測量電阻,使用兩線式量測,可以很快量到一個數值,測量有誤差的主因在測量的線阻抗並未被扣除,如果儀器與待測物之間距離很遠,過長的線會使得阻抗讀值產生較大的偏差,有經驗的工程師會先量線電阻總合,然後再扣掉這段電阻數值。

如果想要數值精準到誤差不超過 1 Ω,甚至0.1% 以內,最常用的測量方法為四線式測量法 (或凱爾文測量法),如圖所示。它有一個電源,測量這迴路上電流,另外有一電壓表測量待測物的端電壓,電壓值除以電流值就等於待測物的電阻值。這個測量方法不受測試線長度的影響。


通常這方法被應用於測量 1000 Ω以下。

2 則留言:

  1. 動手算了一下,測得的電阻是R[1/(1 +2r/R(V) +R/R(V))],其中R是實際電阻、r是導線電阻、R(V)是電壓計際內阻。的確分母中間那項夠小可以忽略,且如果R<<R(V),右項也可以忽略。這個測法真是神奇。

    這樣計算探索的感覺很不錯,很有成就感。

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    1. 是的,電壓計一般內阻通常超過 1 MΩ,線阻抗通常也約在 0.5 Ω 以內,
      以這樣方式測量,可以很精準,你寫的式子,
      等效端電阻 = 1/[1/R + 1/(R(V)+2r)] ≈ R

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