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之前在網(wǎng)上看到的關(guān)于萬用表測量小電阻的文章，搬移到這里，分享給大家（PS，為了避免廣告嫌疑，型號(hào)打了馬賽克）
電阻是電子元器件中比較常見的一種。電子學(xué)上對(duì)它的定義是用電阻材料制成的、有一定結(jié)構(gòu)形式、 能在電路中起限制電流通過作用的二端子元件。 常見的測量電阻原理是給予一個(gè)激勵(lì)電流源，根據(jù)該二端子元件兩端點(diǎn)得到的電壓衡量該電阻對(duì)于電 流阻礙作用的大小�；诖嗽砣f用表有兩種測量電組的方法----二線制和四線制。 一、二線制測量原理 所謂二線制，顧名思義，就是只利用兩根導(dǎo)線去連接被測電阻，工作原理圖如圖 1 所示。二線制是在 待測電阻兩端各連一根導(dǎo)線，這種接法簡單、費(fèi)用低，在實(shí)際生活中廣泛應(yīng)用；但是導(dǎo)線本身也具有電阻， 而且該電阻會(huì)隨環(huán)境溫度的變化而變化，這就會(huì)給電阻測量帶來不確定的附加誤差，即使是在測量大電阻 時(shí)，引線也不宜過長。并且由于測量回路和電流回路無法分開，表筆和待測點(diǎn)之間的接觸電阻也不可避免， 引入了誤差源。
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2017-12-26 16:48 上傳
萬用表包含有一個(gè)精密電流源以及一個(gè)內(nèi)阻很大的電壓表。萬用表通過測量出來的電壓來衡量該電阻 阻礙電流大小的能力，但從圖中可以看出，二線制測量到的電壓結(jié)果實(shí)際上并不是待測電阻兩端的電壓， 還包括導(dǎo)線產(chǎn)生的傳導(dǎo)電阻以及表筆接觸帶來的接觸電阻。其測得的電阻的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： R 測 =R+2r+2Rs 其中，R 為待測電阻，r 為導(dǎo)線電阻，Rs 為接觸電阻。一般的導(dǎo)線傳導(dǎo)電阻范圍在 1mΩ~100mΩ,表筆 和待測點(diǎn)的接觸電阻也在 mΩ級(jí)別，如果待測電阻 R 足夠大的話，那么傳導(dǎo)電阻、接觸電阻幾乎可以忽略， 但是如果在實(shí)際應(yīng)用中需要測量小電阻（<10Ω）,待測電阻與導(dǎo)線、接觸電阻相差無幾，不可避免會(huì)引起 一些誤差。 這個(gè)時(shí)候需要找到一種辦法減少這些導(dǎo)線電阻、接觸電阻對(duì)測量電路帶來的影響，于是引入了四線制 測量電阻。 二、二、四線制測量原理 四線制在電阻的兩端各連接兩根導(dǎo)線，其中兩根引線為電阻提供恒定電流 I，把電阻 R 轉(zhuǎn)換成電壓信 號(hào) U，另外兩根信號(hào)引線則把電壓信號(hào) U 引至儀表，其測量原理如圖 2 所示。 這種接法幾乎可以消除導(dǎo)線 電阻和接觸電阻的影響，但成本較高，測量接線繁瑣些，主要用于高精度的電阻測量。
由于 該萬用表內(nèi)部集成了運(yùn)放，所以測量電壓表 Vm 的內(nèi)阻可以做得很大，與待測電阻存在數(shù)量 級(jí)的差別。精密電流源產(chǎn)生的電流只有很微小的一少部分流經(jīng)測量電壓表所在的回路，如此在導(dǎo)線電阻和 接觸電阻上產(chǎn)生的壓降我們幾乎可以忽略，于是得到的測量電壓幾乎就趨近于待測電阻兩端的電壓，相比 于二線制來說更加準(zhǔn)確。 三、三、二線制和四線制測量實(shí)例比較 使用該 數(shù)字萬用表對(duì)標(biāo)稱值為 100KΩ、1KΩ、100Ω、10Ω、1Ω、0.1Ω的電阻進(jìn)行 測量，比較二線制和四線制測量不同電阻的結(jié)果差異。（因?yàn)闃?biāo)稱阻值并不準(zhǔn)確，這里我們利用更高精度的 萬用表來對(duì)標(biāo)稱值進(jìn)行測量作為標(biāo)準(zhǔn)值） 圖 3 和圖 4 分別為利用二線制和四線制測量標(biāo)稱值為 0.1Ω，標(biāo)準(zhǔn)值為 0.1432Ω電阻的顯示結(jié)果：
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項(xiàng) 100KΩ 1KΩ 100Ω 10Ω 1Ω 0.1Ω 標(biāo)準(zhǔn)值 100.0152 K 0.983000 K 99.6712 Ω 9.8375Ω 0.9943Ω 0.1432Ω 2 線法測量 值 （相對(duì)誤 差） 100.018K （0.0028 30%） 0.98339K （0.0396 7%） 99.720Ω （0.0489 6%） 9.879Ω （0.4216 %） 1.053Ω （5.904% ） 0.195Ω （36.17%） 4 線法測量 值 （相對(duì)誤 差） 100.015K (0.00019 97%) 0.98315K （0.0152 6%） 99.675Ω （0.0038 13%） 9.830Ω （0.0762 4%） 1.002Ω （0.7744 %） 0.139Ω （2.933%） 表 1 測量結(jié)果統(tǒng)計(jì) 結(jié)論：對(duì)表格中數(shù)據(jù)縱向比較我們可以發(fā)現(xiàn)，二線制的測量結(jié)果始終比四線制得到的結(jié)果大；橫向比較發(fā) 現(xiàn)，電阻越小，其相對(duì)誤差基本呈遞增趨勢；同時(shí)綜合分析發(fā)現(xiàn)，在測量大電阻時(shí)，二線制和四線制測量 誤差基本相差無幾，但對(duì)于小電阻來說，四線制測量結(jié)果更加準(zhǔn)確。 四、四、二線制和四線制的共同點(diǎn) 兩種接法都用到了精密電流源和內(nèi)部的電壓測量表，它們共同的誤差都有可能來自于電流源本身，并 且受制于電壓測量表的測量精度。 數(shù)字萬用表是將電壓測量表中測到的電壓 U，送入 ADC 進(jìn)行量化、計(jì)算、分析最后才送入顯示屏顯示， 所以無論是二線制還是四線制，都不可避免存在著一定的量化誤差
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