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磐石測控：低電阻測量注意事項
發(fā)布時間：2018-07-05 17:30:00低電阻測試注意事項
磐石測控研發(fā)生產(chǎn)的力學(xué)檢測儀器（荷重曲線儀、三軸荷重曲線機、插拔力試驗機、全自動扭力試驗機、彈簧試驗機、）低電阻測試時，測試電阻阻值一般在毫歐級別，此時要測試的電阻值與導(dǎo)線，連接器的電阻相當(dāng)，常規(guī)的二線制測量會引入導(dǎo)線及連接器電阻。
常規(guī)的二線測量電阻原理如下圖：
采用恒流源測量方式，R1和R2為導(dǎo)線電阻，R3與R4為測試件與測量儀器之間的接觸電阻（一般為測試夾、測試針），實際測量電阻值為R1+R2+R3+R4+Rx的總和；
在測量歐姆級以上電阻時，Rx遠大于R1-R4，接觸電阻與線阻可以忽略不計；R1-R4常規(guī)值為10mΩ-200mΩ之間，在測量mΩ電阻時此部分不能忽略，需要想辦法消除。
在一般的測量系統(tǒng)中，測量人員可以通過加粗導(dǎo)線，降低導(dǎo)線長度的方式減小R1和R2，或清零的方式消除R1和R2；使用加粗測試針，加大接觸面積減小R3和R4；可以滿足一般系統(tǒng)的要求（此時默認R1R2不變，實際使用若通過測試電路較大如0.1A以上，會造成導(dǎo)線發(fā)熱R1R2變化大，從而嚴(yán)重影響測量精度）。
二線制測量方式簡單，接線也簡便，容易理解；實際即使按照上述方式消除R1-R4也會經(jīng)常出現(xiàn)測量出錯的情況，常見的兩種測量出錯如下：
1、測試針不穩(wěn)定導(dǎo)致的測試結(jié)果不穩(wěn)定
一個常見的測試針如上圖所示，由針芯，彈簧，針筒構(gòu)成；理論測試情況下，電流經(jīng)過針芯，彈簧，針筒流向測試導(dǎo)線，測試針的電阻由這三者組成，一般20-150mΩ不等，理論上為固定值；
實際測量時，由于測試針角度，受力方向，產(chǎn)品位置等因素影響，會造成針芯與針筒直接接觸，而且接觸的接觸面積每次不一樣（不穩(wěn)定），造成接觸電阻的不穩(wěn)定，最終表現(xiàn)為同一產(chǎn)品測試多次電阻值誤差大，有時OK有時NG，實際在使用現(xiàn)場有出現(xiàn)誤差100mΩ以上的情況，即使表現(xiàn)好，誤差也有10mΩ出現(xiàn)。
圖 兩種可能的電流方向造成接觸電阻不穩(wěn)定
測試針的多次使用會加劇針筒與針芯之間的摩擦，從而加劇測量不穩(wěn)定。解決此問題的方法之一是使用一體式探針（針頭與針尾直連，一起動作）：
2、接觸面老化或有污漬
1）測試針接觸面有污漬，造成測試電阻增大
2）測試產(chǎn)品接觸表面有污漬，造成測試電阻增大
常規(guī)解決方法：使用去漬水擦試表面即可。生產(chǎn)上做到定時定次數(shù)清潔測試針及測試治具。
以上為二線制測量方式的問題，實際為追求更高的測試精度，更多的是使用四線制的測量方法，可以有效的消除導(dǎo)線電阻及接觸電阻帶來的影響。
四線制的測量方法如下圖：
多引入兩條導(dǎo)線，測量電壓時直接從產(chǎn)品表面截取電壓，此時可以完全消除導(dǎo)線電阻與接觸電阻。
固定的恒流源I流經(jīng)測試件，因電壓測試端內(nèi)部使用的是高阻抗測試運放，即使線阻非常大，也可以完全消除導(dǎo)線及測試針的影響。
實際應(yīng)用時，因為測試空間、電流、導(dǎo)線布置等多方面的原因，很多測試設(shè)備在測量低電阻時，仍不得不采用二線制的測量方法，使用時，應(yīng)特別留意重點可能導(dǎo)致出現(xiàn)問題的地方，盡可能提高測試精度。
當(dāng)前位置：