低电阻与超低电阻测试仪的介绍

创建时间:2025-05-30 17:19
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一、低电阻与超低电阻测试仪的分类

    低电阻与超低电阻测试仪器按照测试信号的不同分为用直流信号进行测试的直流低电阻测试仪(我公司称毫欧计)和用交流信号进行测试的交流低电阻测试仪(我公司称微欧仪)。

二、低电阻与超低电阻测试仪的原理

    低电阻与超低电阻测试仪一般采用电流电压法测试原理,也称四端测试技术,原理方框图见下图。由电流源经“4,1”两端口(也称I端口)供给被测电阻Rx电流,电流的大小由电流表I读出。Rx两端的电压降由“2,3”两个端口(也称P端口、V端口)取出,由电压表V读取。知道I、V后就可以算出被测电阻的阻值:Rx=V/I。

 

 

     为了能够直接读取Rx的数值,可以采用恒流源使流过Rx的电流保持不变,且为一个特定的整数,这样就可以把电压表直接刻成毫欧刻度。现代的毫欧计都是数字式毫欧计。此时电压表由高输入阻抗的精密电子放大器和数字显示器构成,可以直接显示出被测的阻值。

    由于采用了四端测试技术,恒流源技术以及高输入阻抗的电子放大器,从而使测试引线的电阻、端口电阻和接触电阻等不会对测试电阻造成影响,这就是四端测试的优越性。

    灵敏度是该种仪器的主要指标,它由电子电压表灵敏度和测试电流决定。设电子电压表灵敏度为20mV满度值,如果最大测试电流为100mA,则最高满量程为200毫欧。如果把测试电流增加到1A,则最高满量程就可以提高到20毫欧。但是测试电流大了,除容易造成被测件损坏外,还由于大电流容易造成被测件发热而使读数漂移、测试失准,所以使用时应注意这个情况。

三、交流微欧仪的特性及优点

      微欧仪它是由毫欧计发展来的,与毫欧计相比有这么一些优点:

    1、因交流放大器没有零点漂移,所以交流信号测试比较容易提高测试的灵敏度。

    2、交流放大器的稳定性、准确度要好,微欧仪稳定可靠,作为一般应用来说也比毫欧计来得更好,只结构复杂,价格较高。

    3、交流微欧计允许被测件上存在直流电压,这个优点对在许多测试中非常有用,具体有:

    (1)不同金属接触时会产生热电势,也就是热电偶效应。在用直流毫欧计进行测试时,尤其使用具有较大测试电流(1A)的毫欧计时,如果把1、2和3、4两对测试线(插口)互换,发现显示的数值不一样,则表示存在接触热电势,使读数失准。此时如用交流毫欧计进行测试就不会出现这种现象。

    (2)在测试电解水的电阻以及土壤等含有水分的颗粒料的时候,如果用金属电极则会产生“电池”效应,而在电极上产生电位差。此时,如果用直流毫欧计来测试它们的电阻,就会产生较大误差,甚至无法测试。

    (3)由于交流微欧仪允许被测件上存在直流电压,所以可以用来测试电池的内阻,这是一种判断电池品种和质量好坏的简单方法。

    我公司的微欧仪系列共有三个型号,能满足不多领域的需要。

四、直流毫欧计和交流微欧仪的应用

    毫欧计和微欧仪的应用应当说是很广泛的,可是由于以往这类产品的价格较高,使用不便,给毫欧计的应用带来不少限止,我公司生产的毫欧计和微欧仪使用时不需零点调节和满度校准,和普通数字万用表的使用一样方便。另外这两种仪器都是台式结构,使用交流电源,采用发光数码管显示测量结果,使用性能更加良好,仪器配有专用四端测试夹具,只要往被测器件一一夹住,就可以实现四端测试,具体的应用主要有以下几个方面。

    1、各种小阻值电阻器的测试

    在电子电器行业,经常会碰到需要测试低于20欧姆阻值的各种电阻器,特别是当阻值只有数欧姆或零点几欧姆时,普通万用表无法精确测试,而此时采用毫欧计则可以准确、快捷地读取三位数字至四位数字。测试电阻时,如数量较小,可以用仪器附带的测试夹具测试,如下图所示。

 

 

2、各种电感线圈、变压器、电机绕组的直流电阻的测试。

    当可以精确测试这类器件的直流电阻时,那么线圈的导线直径和圈数是否正常也就可以判断出。在测试电感线圈的直流电阻的时候,可以根据具体的情况,选择类似于测试电阻的夹具。

 

 

3、成品印制电路板铜箔导线直流电阻的测试。

    有时电子行业对所采用的印制电路板铜箔导线的直流电阻有所要求,尤其在微弱信号放大器、大功率放大器的情况下,这时就需要测试铜箔导线的电阻。

    在测试量比较少的情况下,可以用四根普通万用表那种测试笔来测量,测试方法如左图所示。

    四根测试笔的插头分别插到毫欧计“1、2、3、4”四个插口中,测试时应注意测试棒1和2、3和4不能相接触,要分别接触到被测件的四个点上。接触好以后,即可从毫欧计上读出A、B间的直流电阻。如测试量比较大,可以用专用的带弹簧的双联测试探针,如下图所示。

 

 

4、各种开关、接插件、接触电阻的测试。

    在生产厂家,开关接插件接触电阻的测试是必要检验项目之一。在使用者里,则可以通过检测这类器件的接触电阻来判断它们质量的好坏。一般情况下,使用仪器附带的四端测试夹具就可以

很方便的测试,方法如下图所示。电子行业用的小型开关,接触电阻一般在数毫欧至数拾毫欧之间。

 

5、金属铆接电阻的测试。

    电子器件有限多采用铆接焊片的方法作为引出电极。由于铆钉无法用夹具夹住,因此在测试铆接电阻时,可采用与测试印制板相同的,带弹簧的专用测试深针来进行测试,如右下图所示。

 

 

6、各种金属线材直流电阻的测试

    在电子行业,金属线材直流电阻是必要的测试项止之一,在非电子行业,则可以通过测试线材直流电阻来判断出线材的直径或者质量情况、金属成份是否正常。

    小量测试可以用仪器附带的四端夹具来检测。如需要精确些,可采用刀刃状的接触电极,这样可以提高长度的准确性,如左下图所示。夹具的1,2,3,4电极分别接到仪器的1、2、3、4插口中。测试时,仪器所显示的电阻值即为2、3触点之间的电阻。带状材料、薄膜状材料(如蒸发铝膜)电阻的测试也可以用此方法。需要注意的二点是,由于普通金属材料电阻率的温度系数很大,所以测试时要考虑到环境温度的变化。另外,如测试电极和被材料间存在较高的接触热电势时,应选用交流微欧仪来进行测试。

 

 

7、金属材料电阻率的测试

   测试金属材料的电阻率可以用二种方法,一是通过制成特定形状的试样来进行测试。先测出直流电阻。然后根据几何尺寸换算成电阻率。另一种是四探针法,主要适合测试高电阻率材料,如半导体材料。此法的优点是不需要把材料制成特定的试样,可以方便快捷的测出它们的电阻率。测试原理图如右下图所示。四个探针等距离排列。当试件的厚度t,以及探针和试件边缘的距离L大大于探针间距S时,电阻率ð=Rx*2*S,式中Rx为仪器的读数,S为探针的间距(cm)。

8、薄膜导电材料方阻的测试

蒸发铝膜、印制电路板原料等,需要测试它们的方块电阻。像蒸发铝膜,可以通过测试方阻来方便地判断出蒸发厚度。对于薄状材料,任意大小的一个正方形,其电阻值都是相等的,这个阻值就称为方块电阻,简称方阻。测试方阻与测试电阻率一样,有二种方法。一是通过试样和专用测试夹具来测试方阻,例如可以用上图所示的测试方法,此时方阻Rs=Rx*W/L。W为被测材料的宽度,L为2、3电极间的距离。

    另外也可以用右图所示的四探针法,只是此时要求厚度t要小小于探针的间距。此时材料的方阻Rs=4.532*Rx。

 

 

9、电解液电阻率的测试

化学工业、电镀、以及环保中污染水的测试可以用此方法。测试方法如左图所示。其原理同前一图的四探法,计算公式也相同。只是此时电极上会存在直流电动势,所以只能使用交流微欧仪进行测试。同时电极最好用石墨电极或者白金电极。

 

 

10、大地土壤电阻率的测试

测量原理同上,只是需要打入地下四根金属棒,每个棒之间的距离要超过去10米,且等距。电阻率ð=Rx*2*S。S为每个金属探测棒之间的距离。此项测试也需要用交流微欧仪。

 

11、接地电阻的测量

与上项相同,需要用交流微欧仪进行测试。测试方法如右图所示。图中的A为被测电极,B、C为测试探针。A、B、C在一条直线上,相距20米。图中的1、2、3、4四根引线分别接到仪器的1、2、3、4插口中。如干扰较大,可以使用屏蔽线,屏蔽端应接到仪器的接地插口中。接好以后,仪器即可显示出A电极的接地电阻。

 

 

12、电池内阻的测试

    如今手机电池市场上新品不断,鱼目混珠,交流微欧仪可通过测试电池内阻这一简单方法来判断出电池的品种和好坏。少量测试,可以用简单的四端测试夹具来测试,大量测试则需要专用的,类似于图九那种带弹簧的探针。用简单的四端测试夹具测试的方法如图十六所示。要注意的三点是,一是3、4端夹口不能碰在一起,为测试操作上方便,可在夹口中放置一个小绝缘物。虽然如此要保证3、4端的每个端与电池负极时刻接触良好,操作上仍有困难,所以大量测试需要用带弹簧的探针,二是必须使用1、2端接电池正极,3、4端接电池负极。三是电池电压不能超过20V。如需要测试高压电池,公司可以为客户特别订制。

 

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