吉時(shí)利源表萬用表常見問題解答：四線測(cè)試法是什么

安泰測(cè)試設(shè)備

吉時(shí)利源表、萬用表一直備受客戶青睞，在使用過程中經(jīng)常有人問：四線測(cè)試法是什么？今天安泰測(cè)試就簡(jiǎn)單給大家分享一下到底什么是四線測(cè)試法。

四線測(cè)試法是目前為止最好的消除引線電阻引入誤差（或?qū)⑵鋵⒅磷钚〉模┑臏y(cè)試方案

· 兩線測(cè)量法：
傳統(tǒng)的電阻測(cè)量通常用的是兩線測(cè)量法來進(jìn)行測(cè)量，比如我們最常用的手持式萬用表。測(cè)量時(shí)只需要將紅黑表筆點(diǎn)在待測(cè)電阻的左右兩端，萬用表會(huì)自動(dòng)添加一個(gè)激勵(lì)電流或激勵(lì)電壓（自動(dòng)激勵(lì)大小與選擇的檔位有關(guān)，萬用表中激勵(lì)大小不可調(diào)）。添加激勵(lì)電壓的同時(shí)，測(cè)試被測(cè)件兩端的電流；或者添加激勵(lì)電流的同時(shí)，測(cè)試被測(cè)件兩端的電壓。再通過歐姆定律R=U/I 得到電阻值。如圖1所示，

其中：
I為激勵(lì)電流（測(cè)試電流）
VM為萬用表測(cè)得的電壓
RLEAD為引線電阻
R為被測(cè)電阻
HI 和LO為萬用表的輸出輸入端
測(cè)量結(jié)果為R=VM/I, 從圖1的工作電路圖我們可以得知這個(gè)測(cè)試結(jié)果實(shí)際上包含兩部分：被測(cè)電阻R與兩條引線電阻2*RLEAD。典型的引線電阻阻值大致在1毫歐到10毫歐，當(dāng)然在被測(cè)電阻阻值較大的情況下，引線電阻的影響是可以被忽略的；但當(dāng)被測(cè)電阻較小或者測(cè)試精度要求較高的情況下，引線電阻這項(xiàng)附加的誤差源就不能夠被忽略了。

Rel選項(xiàng)：

市面上一些新型的手持式萬用表設(shè)計(jì)有rel選項(xiàng)（臺(tái)式萬用表一般都有），如吉時(shí)利臺(tái)式萬用表，其工作原理為：在測(cè)試測(cè)量之前先將紅黑表筆短接，得到引線電阻阻值并記錄此數(shù)據(jù)，稍后測(cè)得的電阻值直接減去記錄中的引線電阻阻值，用這種數(shù)學(xué)方法來減小誤差，提高測(cè)量精度。所得結(jié)果為：R=(VM/I) -2*RLEAD，在一般情況下，這種測(cè)量方法簡(jiǎn)便易用，精度又高于兩線測(cè)量法。但實(shí)際測(cè)量過程中，引線電阻RLEAD并非定值，隨著溫度環(huán)境的變化，阻值也是會(huì)變化的。在Rel功能的數(shù)學(xué)計(jì)算過程中，是以按下rel選項(xiàng)那一時(shí)刻點(diǎn)的引線電阻帶入計(jì)算的，如果測(cè)試員對(duì)測(cè)試測(cè)量精度有著更高的要求，建議使用四線法測(cè)量。

· 四線測(cè)試法：
四線測(cè)試法是目前為止最好的消除引線電阻引入誤差（或?qū)⑵鋵⒅磷钚〉模┑臏y(cè)試方案。其原理是：在兩線法的基礎(chǔ)上添加一組取樣引線，用取樣引線的測(cè)試結(jié)果來代替測(cè)試引線的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，從而得到更準(zhǔn)確的電阻值。如圖2所示，

其中：
I為激勵(lì)電流
VM為萬用表測(cè)得的電壓
RLEAD為引線電阻
R為被測(cè)電阻
源HI 源LO為萬用表的輸出激勵(lì)電流端
取樣HI 取樣LO為取樣引線，即輸入電壓VM端
在整個(gè)測(cè)試過程中取樣引線上沒有產(chǎn)生壓降，所以引線電阻2*RLEAD并沒有對(duì)測(cè)試產(chǎn)生影響。測(cè)得的電壓VM和被測(cè)電阻R上的實(shí)際電壓基本相同，即測(cè)量結(jié)果仍為R=VM/I。雖然取樣引線上仍然有微小的電流流過，但在實(shí)際的測(cè)量中是可以被忽略的。與兩線測(cè)試法相比，用四線測(cè)試法測(cè)量所得到的電阻值是不含有引線電阻的，故精度高于兩線測(cè)試法。
以吉時(shí)利2000型臺(tái)式萬用表舉例：

當(dāng)使用兩線測(cè)試法，只需要鏈接input 的HI 和LO端。如圖3，

當(dāng)使用四線測(cè)試法，需要連接input的HI、LO、Sense HI、Sense LO 四個(gè)端口（Sense HI 和Sense LO為取樣引線接口）。如圖4，

尤其需要注意：取樣引線端（Sense HI 和Sense LO）應(yīng)該盡可能的接近被測(cè)電阻的兩端，距離越遠(yuǎn)引入的測(cè)試引線電阻就越多。如圖5所示，取樣引線的接觸點(diǎn)與被測(cè)電阻之間仍有很長(zhǎng)的一段引線，這種連接方法會(huì)增加誤差。 圖

此常見問題適用于 Keithley 2001 系列、Keithley 2002 系列、Keithley 2010 系列、DAQ6510、DMM6500萬用表, Keithley 2100 系列、Keithley 2110 系列、泰克 4000 系列、Keithley 2700 萬用表/數(shù)據(jù)采集/開關(guān)系統(tǒng)等，如果您還有疑問，歡迎咨詢吉時(shí)利代理商-安泰測(cè)試www.agitek.com.cn。