【儀商網-儀器儀表應用】數字萬用表可以多種方式測量電阻。選擇的測量方法會影響測量精度。本文說明了三種不同的測量模式如何運行及其局限性。
兩線測量
兩線測量可以使用簡單的2線歐姆方法進行許多電阻測量。
要使用DMM進行測量，只需將V +連接到電阻的一端，將V-連接到另一端，然后將DMM設置為測量電阻。DMM為電阻器提供恒定電流源，并且電表測量其兩端的電壓，該電壓與電阻成正比。
如上方簡化圖所示，由于測得的電壓跨越了導線的負載和電阻，因此導線電阻會產生很大的誤差。該誤差在低電阻測量中最顯著，通常僅在低于30 kOhms的電阻時才需要考慮-但需要關注的確切值取決于所需的精度。
可以通過使用DMM上的相對功能來校正引線電阻對測量的影響。
要進行校正，應先將V，+和V- 測試引線連接在一起，然后執行相對功能，以消除任何引線電阻誤差。讀數將從測試導線的讀數更改為0歐姆。
現在，將相對于兩條引線末端的新測試參考平面，測量放置在測試引線末端之間的任何電阻。
如果用戶進行上述測量（例如），則必須使用300 k歐姆的屏蔽或扭曲導線，以避免由于導線上的信號拾取而導致讀數不穩定。隨著待測電阻的增加，拾音問題變得更加嚴重。
四線測量
四線電阻測量非常適合用于測量低阻值的電阻，因為DMM能夠消除引線的影響，而無需訴諸相對功能。校正是完全自動的。
在四線測量中，V +和V-端子仍通過測試導線將電流提供給電阻器。V +和V-兩端的電壓降由引線電阻和被測電阻的總和決定。
感測線連接到電阻器的端子，并測量電阻器兩端的電壓，它不包括測試引線（或用于將DMM連接到UUT的開關系統）兩端的電壓，并且電壓表的輸入阻抗足夠高，不會導通任何電流或不會從Rlead產生誤差電壓。因此，讀數僅取決于電阻，實際上與測試引線電阻無關。
四線測量可產生非常準確，可重復和穩定的電阻測量值，特別適合于低值測量，甚至低至10兆歐。由于輸入阻抗和電壓表的泄漏電流可能會影響讀數，因此它不太適合高阻值的測量。
六線測量
如果要測量的電阻與其他電阻并聯，則使用六線測量。這是在ATE系統中要在PCB上就地測量電阻的常見問題。
該技術通過在用戶定義的節點上保持保護電壓來隔離被測電阻，該保護電壓由來自V +端子的電壓緩沖器驅動。保護電壓可確保來自DMM的恒定電流源不會將電流轉移到備用路徑中。
以下是其工作方式的示例：
假設一個30 kohm的電阻與兩個串聯的電阻（510 ohm和220 ohm，如圖3）并聯，在正常電阻測量中，510 ohm和220 ohm會分流大部分DMM Ohms源電流，從而導致閱讀不準確。
通過感測30kohm電阻頂部的電壓，然后將相同的電壓施加到510ohm和220ohm的結點，就不會有電流流過分流路徑。保護器已迫使結點與V +處的電壓相同，并且保護源將提供通過220歐姆電阻器所需的電流。由于電流Is流過30kOhm的電阻，因此DMM可以精確地測量30 kohm的電阻。GuardForce終端的電流能力在典型的DMM上受到限制（并且具有短路保護），因此可以實現的驅動量受到限制。
連接在四個電線端子的低端和保護點之間的電阻是負載電阻或Rb。由于保護源電流的限制，該電阻不能低于Rbmin：
Rbmin = Io * Rx / 0.02，
其中Io是選定范圍內的歐姆源電流
Rx是被測電阻。
例如，選擇330歐姆范圍并測量300歐姆電阻會在Rb上施加至少15歐姆或更大的限制。
由于頂部負載電阻器Ra沒有施加此限制，因此選擇測量極性會有所幫助，因為Ra可以變為Rb，反之亦然。最好將測量極性設置為使Ra為兩個負載電阻中的較高者。指定六線方法以測量330 kohms的電阻，對于此范圍內的電阻，可以保持六線配置，但DMM應設置為兩線測量模式（其源電流較低）。
熱電誤差
開關系統中由熱電效應產生的電壓會導致電阻測量誤差，因為它們會在被測電阻兩端的壓降中引入誤差。電壓可能導致觀測值高于或低于實際值，一般而言，用戶應使用足夠的勵磁電流，以確保測得的電壓足夠大，從而可以忽略開關中的熱電壓。一些數字萬用表可能還包括測量熱電電壓并補償其影響的功能。對測量精度的影響取決于連接中的熱電EMF（尤其是繼電器）的比率以及被測量時電阻兩端的電壓。
總結
當測試引線的電阻遠小于被測電阻時，通常使用兩線歐姆測量。對于大多數功能測試測量而言，結果通常足夠好。為了消除與兩線歐姆測量中的測試引線電阻相關的誤差，可以使用“相對”操作，或者測試系統可以提供該功能。
四線測量實質上消除了系統的測試引線電阻，在測量低阻值電阻器時非常有用。當引線電阻發生變化時，四線制特別有用，因為例如，數字多用表通過多路復用器或矩陣切換，而每個路徑的引線電阻都不相同。測量高電阻值時，應避免使用4線法。
六線測量可以使電阻器在原位進行測量，而電阻可能會被其他組件分流。它要求將DMM連接到被測設備的交換系統提供6個連接，因此會增加交換系統的復雜性。
