使用數(shù)字萬用表如何測量電阻，其中原理是什么？

高精度臺式數(shù)字多用表主要包括兩種測量模式：兩線電阻和四線電阻，甚至真正的歐姆電阻測量模式。眾所周知，四線電阻測量消除了引線誤差對兩線電阻測量的影響。在實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)校準(zhǔn)器具有兩條線和四條線的補(bǔ)償功能，以消除導(dǎo)線誤差的影響，提高測量精度;但是，如果操作不當(dāng)，將導(dǎo)致錯(cuò)誤的校準(zhǔn)測量結(jié)果。

1、兩線/四線電阻測量

數(shù)字多用表在電阻測量時(shí)，可以選擇兩線測量或者四線測量兩種模式，簡化為一個(gè)恒流源加一個(gè)電壓表的模型。恒流源產(chǎn)生的激勵(lì)電流流過被測電阻，在被測電阻兩端產(chǎn)生的伴隨電壓被數(shù)字多用表內(nèi)部的電壓表測量出來，由于數(shù)字多用表的激勵(lì)電流是已知的，利用歐姆定律它就可以計(jì)算出被測電阻的大小，并顯示在屏幕上。

在兩線電阻測量模式下，當(dāng)激勵(lì)電流流過被測電阻時(shí)，實(shí)際上數(shù)表內(nèi)部電壓表測量到的電壓不僅包括被測電阻上的電壓降，還包括測量回路中測量引線的電壓降，包括從數(shù)表面板輸入高端Input HI和輸入低端LO兩端連接到被測電阻，還有數(shù)表內(nèi)部電壓表到面板端子的引線，以及被測電阻的引出線，這些引線上的電壓降都會對測量結(jié)果造成影響。

若被測電阻是1Ω，兩根引線的誤差就可能高達(dá)20%。若是1MΩ，兩根引線的誤差約是0.2ppm，而被測的1MΩ電阻準(zhǔn)確度一般很少能到這個(gè)量級，此時(shí)引線影響通?？梢院雎圆挥?jì)，因此大電阻測量一般直接用兩線方式即可。

要想更精確測量被測小電阻，可以選擇數(shù)字表的四線電阻測量模式。

激勵(lì)電流從數(shù)表的輸入高端Input HI和輸入低端LO兩端連接到被測電阻，而數(shù)表的感應(yīng)高端Sense HI和低端LO兩端也接到被測電阻上，期待來直接感知被測電阻上的電壓降，但實(shí)際上這條回路仍然有引線電阻。而且四線測量時(shí)，四根引線要求同種類型和長度，因此感應(yīng)回路的引線電阻和激勵(lì)電流回路的引線電阻是基本相同的。

四線測量之所以能夠消除引線電阻影響，關(guān)鍵在于直流電壓表都有一個(gè)內(nèi)阻，阻值一般都可以達(dá)到10MΩ，甚至10GΩ或1TΩ，加上很微小的引線電阻，回路仍然是10M歐以上的大電阻。這樣，當(dāng)電壓表與被測小電阻并聯(lián)時(shí)，電壓表回路吸收或流過的電流非常小，是恒流源激勵(lì)電流的數(shù)百萬或千萬分之一，因此感應(yīng)回路的引線電阻上的電壓降完全可以忽略不計(jì)，也可以說整個(gè)激勵(lì)電流都流過了被測電阻，這樣電壓表測量的就是被測電阻上的電壓降，所以借此消除了引線電阻的影響。

2、真歐姆電阻測量

上述四線測量線路中，實(shí)際上還有一個(gè)誤差源，那就是引線與被測電阻連接點(diǎn)的熱電勢。由于測試引線的材質(zhì)與被測電阻連接端的金屬不同，在連接點(diǎn)就會形成熱電偶效應(yīng)，隨溫度變化產(chǎn)生熱電勢，帶來誤差。因此高精度數(shù)字表如Fluke 8558A/8588A等提供了真歐姆(TruΩ)測量方式，可以消除熱電勢的影響。

工程師鄧生 ? 來源：未知 ? 作者：劉芹 ? 2023-08-24 14:48 ? 805次閱讀

萬用表測量電阻的方法

萬用表是一種常用的電子測試儀器，可以進(jìn)行多種電學(xué)參數(shù)的測量，包括電壓、電流、電阻等等。其中，電阻的測量是萬用表的基本功能之一，它適用于各種電路和電子器件的測試和修理。

在測量電阻之前，我們需要了解一些電阻的基礎(chǔ)知識。電阻是電路中提供電阻力的元件，它的作用是限制電流通過某個(gè)部件或線路的能力。電阻的單位是歐姆(Ω)，常用的電阻量級有千歐(kΩ)和兆歐(MΩ)。電阻值越大，電路中的電阻越大，電流通過的能力越小。

測量電阻的方法有很多種，下面介紹一些常用的方法。

1. 直接測量法

直接測量法是一種簡單、快速的測量方法。它適用于測量小電阻(幾歐姆以下)或大電阻(幾百兆歐姆以上)的電路。具體操作方法如下：

(1)將電阻測量范圍設(shè)定到相應(yīng)的位置。一般情況下，萬用表的電阻測量范圍有多檔，例如200Ω、2kΩ、20kΩ、200kΩ、2MΩ等等。

(2)將測試筆各自接到待測電阻的兩端。此時(shí)，電路應(yīng)處于斷路狀態(tài)。

(3)讀取萬用表的示數(shù)。如果超過表頭最高范圍，需要重新選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭?

2. 并聯(lián)電橋法

并聯(lián)電橋法是一種經(jīng)典的電阻測量方法，常用于測量較小的電阻值。它的原理是通過將待測電阻與已知電阻并聯(lián)形成電橋，使得電路平衡，從而測量出待測電阻的阻值。具體操作方法如下：

(1)將電阻測量范圍設(shè)定到最低檔，例如200Ω。

(2)將萬用表的測試筆分別連接到已知電阻和待測電阻的兩端，形成一個(gè)并聯(lián)電路。

(3)調(diào)節(jié)電橋上的可變電阻，使得測試筆之間的電位差為0。

(4)讀取萬用表上的阻值。此時(shí)，待測電阻的阻值為已知電阻值乘以測試筆之間的電勢差的比值。

3. 串聯(lián)電橋法

串聯(lián)電橋法是一種可靠的測量電阻的方法，適用于測量大電阻。它的原理是將待測電阻與已知電阻串聯(lián)形成電橋，使得電路平衡，從而測量出待測電阻的阻值。具體操作方法如下：

(1)將電阻測量范圍設(shè)定到最高檔，例如2MΩ。

(2)將萬用表的測試筆連接到已知電阻和待測電阻的兩端，形成一個(gè)串聯(lián)電路。

(3)調(diào)節(jié)電橋上的可變電阻，使得測試筆之間的電位差為0。

(4)讀取萬用表上的阻值。此時(shí)，待測電阻的阻值為電源電壓乘以已知電阻值的比值再減去測試筆之間的電勢差。

4. 四線法

四線法是一種精確測量電阻的方法，可以避免測試筆電阻的干擾。它的原理是通過兩個(gè)測試筆分別給待測電阻施加電壓和電流，從而計(jì)算出電阻的阻值。具體操作方法如下：

(1)將電阻測量范圍設(shè)定到相應(yīng)的位置。一般情況下，萬用表的電阻測量范圍有多檔，例如200Ω、2kΩ、20kΩ、200kΩ、2MΩ等等。

(2)將萬用表的兩個(gè)測試筆分別連接到待測電阻的兩端，形成一個(gè)電路。

(3)按下萬用表上的測試按鈕，讓測試筆發(fā)送一個(gè)恒定的電流。

(4)讀取萬用表上的阻值。此時(shí)，萬用表已經(jīng)自動(dòng)計(jì)算了測試筆的電阻值，并剔除了它們對電阻測量結(jié)果的影響。

總之，萬用表是一種非常常用的電子測試儀器，可以用于多種電學(xué)參數(shù)的測量，其中電阻測量是其基本功能之一。在實(shí)際工作中，我們可以根據(jù)待測電阻的阻值范圍和要求，選擇合適的測量方法進(jìn)行測量。同時(shí)，需要注意使用正確的量程和技巧，以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。