精密電阻測量之小電阻測試
發布時間：2019-11-15 責任編輯：wenwei
【導讀】當需要測量的電流較大時，電阻R值往往要求非常小，以避免過大的分壓和電阻發熱等負麵影響，這時選用的取樣電阻可能隻有毫歐、甚至微歐級別，而且電阻的誤差直接影響電流測量精度。
測量超大電阻不容易，測量微小的電阻同樣艱難
隨著大功率器件的應用，如光伏、風電、電動汽車等新能源領域的推廣和普及，線路中的高壓或大電流的精密監測給工程師提出了較高的挑戰。
“取樣電阻”是比較常見的電流測試方式，依據歐姆定律R=V/I ，隻需要精確測量已知取樣電阻“R”上的電壓V，由於電壓測量技術非常成熟，因此，獲得線路中的電流值並不困難。
當需要測量的電流較大時，電阻R值往往要求非常小，以避免過大的分壓和電阻發熱等負麵影響，這時選用的取樣電阻可能隻有毫歐、甚至微歐級別，而且電阻的誤差直接影響電流測量精度。
舉個例子，使用10mΏ電阻測量100A電流，即使電阻測量誤差1mΏ，會導致電流10A的誤差。
數字萬用表是比較通用的電阻測量設備
哪些參數可以提升小電阻的測試精度？
萬用表電阻測試原理和以上電流測量類似，如下圖， 萬用表給電阻上施加一個電流，然後測量電阻的電壓。
同樣， 根據公式R=V/I可知：
1. 電流源精度 —— 適當增大電流和測試孔徑；
2. 電壓測量精度—— 電壓量程和測試孔徑；
3. 測試引線電阻 —— 必須使用4線測量；
以業界最流行的6 ½ 位數字萬用表，Keysight 34461A 來進一步舉例說明
以下是其電阻測量規格：最小量程100Ω，電阻測試驅動電流1mA，測試精度100Ω x 0.01% 大約10 mΩ。
顯然，利用34461A測量毫歐姆級的電阻，其誤差是顯而易見的。
為了解決小電阻的精確測量，一個有效的方法是使用高精度源表。例如 Keysight B2912A 精密型源表，其電壓和電流測試分辨率可達到 34461A 的6½ 位，但電阻測量的規格則遠優於34461A，其最小量程是2Ω，分辨率1uΩ，測試誤差 2Ω x 0.2% 大約 4mΩ。
通過對比，可以發現B2912A電流更大1A = 1000mA，但34461A具有更小的電壓測量量程100mV。
如果要求精確測量u電阻，需要各取所長的組合，即B2961A + 34420A 7 ½ 的納伏微歐表。
利用B2912A的高精度電流源，配合34420A的高精度電壓測量，獲得更高的小電阻測量精度。
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