電阻測量

電阻測量

電阻是基本電參數之一,常在直流條件下測量,也有在交流情況下測量的。工程上常用的電阻範圍為10的負七次方~10的負十五次方歐。在材料研製、基本研究或特殊情況下進行實驗時,測量電阻的範圍一般擴大到接近零歐至10的負十八次方歐。

簡介


直流情況下,電阻R按伏安特性定義,即 = / ,其中 為電阻兩端的電壓,為流過電阻的電流。交流情況下,電阻 按功率 來定義,即 = /。
在我們的日常工作中檢修電氣設備時,往往要測量設備、元件和線路的電阻值。我們把阻值在1Ω以下的電阻稱為小電阻,阻值在1Ω~100Ω之間的電阻稱為中值電阻,阻值在100Ω以上的電阻稱為大電阻。由於被測電阻的阻值的不同,因而有不同的測量方法,測量電阻的方法有直接測量法和間接測量法兩種。

分類


直接測量
這是利用專門的測量儀錶對電阻進行測量的方法。例如:用萬用表歐姆檔測量電阻,可以直接讀取數據。為了提高測量的準確度也可以採用直流單臂電橋測量電阻,這也屬於直接測量。有些小電阻可以用直流雙臂電橋進行測量,直接讀取數據。阻值在100—1000μΩ的電阻可以用微歐計直接測量。採用兆歐表可以直接測量大電阻,但誤差較大。
間接測量
當被測量不能直接測量時,可以先測量與被測量有一定函數關係的物理量,然後再按函數關係計算被測量的大小,這種方法稱為間接測量。例如,想要測量一盞白熾燈燈泡中鎢絲的電阻,但白熾燈在工作時帶電,且燈泡中鎢絲的電阻隨溫度變化,我們就無法用萬用表直接測量燈泡中鎢絲的電阻值。這時,我們可用電壓表和電流表分別測量與燈泡中鎢絲電阻有一定函數關係的物理量:電壓U和電流I,然後根據歐姆定律計算燈泡中鎢絲電阻R。
用電壓表和電流表測量電阻兩端的電壓和通過電阻的電流,然後根據歐姆定律計算電阻阻值的間接測量方法,叫伏安法。用伏安法測量電阻時,根據電壓表在電路中的位置,測量電路的連接有電壓表前接和電壓表後接兩種方式。

具體方法


電阻的測量方法有:(1)伏特計一安培計法,(2)諧振法,(3)歐姆表法,(4)直流電橋法,(5)數字式歐姆表法等。
伏特計一安培計法是通過測出流過被測電阻的電流和端電壓后,用歐姆定律計算出電阻的方法。這種方法雖簡單,使用卻不多。
歐姆表法測量電阻器的阻值,雖精度不高,但可滿足一般使用要求。這種方法,由於方便,是最常用的測量阻值的方法。歐姆表的精確度,有賴於電流表的精確度和電源電動勢的穩定性,所以它的精度不高,測量誤差較大。為此,定期對歐姆表進行檢查,是十分必要的。常用的檢查方法是通過測量精密電阻(標準電阻),並進行對比后加以修正。
常用的測量電阻器阻值的方法除歐姆表法外,還有電橋法。電橋法的測量精度高於歐姆表法。電橋的種類很多,使用最為普遍的電橋是惠斯登電橋和凱爾文電橋。
隨著集成電路和數字技術的發展,已製成多種新型的電阻測量儀器。數字式歐姆表它們都是把電阻變換成電壓,然後用模/數轉換式電壓表測定電壓,再從電壓來確定待測電阻R。
可變電阻電位器的主要測試項目是測定其阻值和調節中心抽頭位置時有否雜訊出現。阻值的測定方法,常用的雜訊檢測法有歐姆表法和示波器法。