读数随表笔放置方式而变的低电阻

标签: 测量 磁性元件

现象

匝数少的绕组或任何低电阻的直流电阻读数远高于其计算值（绕组的直流电阻），而且表笔压得更紧或移动位置时，读数会变化。

原因

采用两线法（two-wire）的欧姆表经其表笔通入测试电流，又在同一对表笔两端读取电压，因此读数是元件连同表笔及其接触点的电阻。四线（four-wire，开尔文）法经一对引线通入电流，用另一对引线检测电压，因此引线电阻不计入读数 [Keithley Instruments 2014]。只有几匝的绕组，其电阻可能远小于表笔电阻。

如何确认

把两支表笔相互碰触并读数：这就是表笔及其接触点本身的电阻。若它相对于元件的读数不算小，读数中就有很大一部分是表笔电阻。然后用四线法测量该元件：两次读数之差就是表笔及其接触点的电阻。

解决方法

用四线法测量：电流引线接在元件的端子上，检测引线也接在同一端子上、位于电流接触点的内侧，使两检测点之间只有该元件 [Keithley Instruments 2014]。阻抗测量仪的四端子连接以同样的方式把引线阻抗排除在外 [Keysight Technologies, Impedance Measurement Handbook]。记录读数时一并记下绕组的温度：铜的电阻随温度升高而增大（给定温度下的电阻率）。

参考资料

• [Keithley Instruments 2014]：在低电阻测量中，四线法把表笔的电阻排除在外。
• [Keysight Technologies, Impedance Measurement Handbook]：在阻抗测量中，四端子连接把引线阻抗排除在外。
• 磁性元件的测量：直流电阻，以及用两线法和四线法测量的实验练习。