四线法和二线法(简洁)

浅谈二线法和四线法测电阻 采纳不同的测量方法和不同的连接方式引入的测量误差不同，得到的测量精度也不同，如何依据须要削减测量误差是测试技术的关键之一。对这些特别低电阻的测量，须要选择合适的电路，消退电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。两线法和四线法是其中比较常见的测试方法，其中四线法具有灵敏度高、测量精确加上方法奇妙，运用便利、对电源稳定性要求不高等特点，因为四引线法较好地避开了接触电阻和导线电阻的影响，已被广泛地应用于安规电阻测试中。 1 二线法与四线法简介 两线法是用测试线将被测电阻导线也接到数字多用表上，连接线的电阻也算在被测电阻值里，无法将它们分开（如图1所示）。 图1 四线法也称kelvin法测电阻，用一对测试接电流源，另一对测试线（感知线）把被测电阻上电压降引入数字多用表进行测量。由于流过感知线的电流很小，所以测量的电阻值更接近真实值。四线没有电桥，完全只是用恒流源发送，电压计测量，最终给出测量电。 图2 应当说，电流回路和电压测量回路是否分开接线的问题。 两线法 电流回路和电压测量回路合二为1，精度差。 四线法 电路回路和电压测量回路独立分开，精度高，但费线。 2线制 传感器电阻改变值与连接导线电阻值共同构成传感器的输出值，由于导线电阻带来的附加误差使实际测量值偏高，用于测量精度要求不高的场合，并且导线的长度不宜过长。 4线制 当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线供应恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，在电压表输入阻抗足够高的条件下，电流几乎不流过电压表，这样就可以精确测量未知电阻上的压降，计算得出电阻值。 2 二线法测试与四线法测试的原理 2.1 一般二线测试原理 通常的开短路测试方法即为一般二线测试，如图1所示，二线测试是目前普遍应用的一种方案。 二线测试只有一个回路，所测得的阻抗为，即所测得的阻抗为馈线电阻和待测线路阻值之和，而和与相比不能忽视，甚至超过，故无法精确测定被测电的阻值。二线测试的精度虽然不高，但是用来推断线路的开短路已经能满意绝大部分的须要。但仅适用于完全断线之测试，对于低阻值测试则无能为力。 2.2 低阻四线测试原理 四线连接方式如图2所示，连接有两个要求对于每个测试点都有一条激励线和一条检测线，二者严格分开，各自构成独立回路；同时要求检测线必需接到一个有极高输入阻抗的测试回路上，使流过检测线的电流微小，近似为零。激励线即是电流供应回路，检测线即是电压测定回路，电流、电压两回路各自独立。电流供应回路两端子与电压测定回路两端子共计四端子，故称四线测试。 四端子测试时电流供应回路与电压测定回路是个别独立的（电流供应回路2端子与电压测定回路2端子，共计4端子），由于电压测定计内部阻抗特别高，故电压测定回路中排线阻抗、接触阻抗、内部阻抗皆可忽视，因此可精确测得被测电阻之微小阻值。 四线测量法比通常的测量法多了两根馈线，断开了电压测量端与恒流源两端连线。由于电压测量端与恒流源端断开，恒流源与被测电阻R、馈线R2、R3构成一个回路。送至电压测量端的电压只有R两端的电压，馈线R2、R3电压没有送至电压测量端。因此，馈线电阻R2和R3对测量结果没有影响。馈线电阻R1和R4对测量有影响，但影响很小，由于数字万用表的输入阻抗（MΩ级）远大于馈线电阻（Ω级），所以，四线测量法测量小电阻的精确度很高。 3 结语 四线法的优势，不仅消退了引线电阻和接触电阻，还可以大大削减热电动势的影响。因为电流端子是发热的源泉，但分开后由于恒流的作用，究竟串联多大电阻、甚至串联个电池，都没有关系了，都是恒流的，因此接线端子也可以用很一般的。另一方面，两个电压端子由于不流过电流，因此不发热，并且距离发热的电流端子保持肯定的距离，也可以削减热传导过来，接线端子可以采纳低热的。 低阻四线测试技术是测试技术的新发展，弥补了二线测试技术不能测试低阻的缺陷，目前低阻四线测试技术还在发展完善中，随着时间的推移，低阻四线测试技术必将发挥越来越重要的作用。