通常使用的萬用表（無論是指針式還是數字式）當測量低於一歐姆電阻的時候就不準確了

，甚至有的萬用表對於小於10oumudedianzudushudouyouhendadetiaodong。zhezhongqingkuang，xuyaojiezhuyusixiandizuzhioumubiaolaijingqueceliang。shijishang
，zhiyaonidewanyongbiaokeyijingqueceliangdaohaofuzhiliudianya，biankeyixiangdangzhunquedeceliangdizuzhidianzule。

 

▲ 一些低阻值的器件

 

01 測量方案

 

測量低阻器件所需要的設備：

 

●   可以測量V,mV和電阻的數字萬用表；

●   220歐姆的電阻，或者其它阻值相近的電阻；

●   5V穩壓電源（交流適配器

，台式電源，或者7805穩壓電路）

●   0.1uF, 10uF電容，以及麵包板。

 

5V電源需要在測量過程中保持恒定，否則就會影響測量的精度。實際上，大部分帶有穩壓功能的電源都可以滿足要求。

 

●   測量時
，電路需要保持穩定，沒有開關打開和閉合的動作；

●   使用不同尺寸和容量的電容來平滑工作電壓；

●   選擇22mA左右的工作電流，不要超過100mA，也不要小於5mA。

 

至於工作電壓本身的準確性倒是不影響測量精度，任何在4.5V~5.5V範圍內
，隻要保持恒定都能夠得到不錯的測量結果。

 

▲ 測量低阻值器件電路示意圖

 

●   電源的+5V和GND連接到麵板包的頂部和底部的雙槽內；

●   上下各使用C1(0.1uF), C2(10uF)來對工作電源濾波；

●   R1（220歐姆）是已知的電阻
，連接在+5V和R2上；

●   R2是被測低阻值電阻，連接R1至GND
；

 

實際上上麵的電路是一個簡單的電壓分壓電路，流經R1，R2的電流相同。當測量R1，R2兩端電壓之後，便可以知道R2與R1的比值，進而可以計算出R2的阻值了。

 

上麵是將被測電阻R2直接插在麵包板上進行測量。可以使用鱷魚嘴夾將R2引出麵包板，並且可以測量其他器件（引線、表貼器件、點火器等）。

 

02 已知電阻

 

在前麵測量方案中，R1是已知電阻。最好選用大功率、低溫漂係數的電阻。通常情況下5%精度的電阻就可以滿足要求。

 

根據歐姆定律，5V電壓施加在220歐姆的電阻上，會產生0.114W（1/10W）的功率，形成熱量消耗在R1上。當R1溫度升高後
，對於低溫度係數（小於±50ppm）的阻值變化小於普通電阻（溫度係數大於±100ppm）。所以，使用大功率（保證其溫度變化小）
，低溫度係數的穩定電阻R1是提高測量精度的關鍵。

 

選用1/2W的金屬膜1%精度的220歐姆
，溫度係數為50ppm，或者3W,20ppm,220歐姆的繞線電阻都可以滿足測量的需求。下麵的測量實驗中，采用了及其普通的5% 1/4W，350ppm，220Ω的碳膜電阻。

 

在將R1插入麵包板之前
，使用萬用表測量它的阻值。不要在R1插到麵包板之後再測量
，這樣會使得讀數不準。

 

▲ 使用萬用表讀出R1的阻值

 

實際上，隻要讀數穩定，至於具體電阻的數值是多少並不會影響最終的測量結果。通常保證該阻值在200~240之間即可。

 

將測量的結果記錄下來之後
，再把R1接入麵包板。

 

03 測量樣品

 

為了驗證測量電路的原理和測量過程的正確性，可以先從能夠被萬用表電阻精確測量的電阻測試起。比如可以先使用一個10歐姆的電阻作為R2進行測量。

 

打開5V電源
，測量R1兩端電壓，比如在這裏它的讀數為4.7696V。

 

▲ 測量R1兩端電壓：4.7696V

 

由於R1比R2的阻值（10歐姆）大得多，所以在R1上的電壓比較大
，應該大於4.5V。

 

接著，測量R2兩端電壓，這個電壓通常小於0.5V。suoshixuanzewanyongbiaozhiliudianyadehaofudanglaiceliang。ruguoshiyongputongdefutedangweilaiceliang，kenengsuohuodedianyashuzhijingduhuijiangdi。daduoshushuziwanyongbiaodouhuibaohanyouhaofuhefutelianggedangwei。

 

比如在下麵的測量中，R2上的電壓為216.64mV。

 

▲ 使用毫伏檔位測量未知電阻R2上的直流電壓

 

根據上麵測量結果可以計算出R2的阻值。

 

 

這個結果符合實際情況。剛才測量的R2是一個5%精度的電阻
，也就是說它的阻值應該在9.5~10.5歐姆之間。

 

▲ 直接使用萬用表測量R2的阻值

 

如果直接使用萬用表的電阻檔，可以測量R2的阻值為9.9Ω

，這與前麵測量的結果相當的符合。

 

04 測量一些常見的低阻值器件

 

使(shi)用(yong)上(shang)述(shu)方(fang)法(fa)對(dui)本(ben)文(wen)一(yi)開(kai)始(shi)圖(tu)中(zhong)的(de)低(di)阻(zu)值(zhi)器(qi)件(jian)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)。這(zhe)些(xie)低(di)阻(zu)值(zhi)器(qi)件(jian)中(zhong)有(you)些(xie)已(yi)經(jing)是(shi)毫(hao)歐(ou)級(ji)別(bie)的(de)電(dian)阻(zu)

，使(shi)用(yong)萬(wan)用(yong)表(biao)根(gen)本(ben)無(wu)法(fa)讀(du)出(chu)有(you)效(xiao)的(de)阻(zu)值(zhi)。

 

在測量的時候，測量R2電壓的時候盡可能靠近器件管腳的根部，否則就會使得測量得到的電阻包含了器件引腳的電阻了。下麵是測量的一些結果：

 

 

可以看到所有測量結果都在實際期望阻值範圍內。

 

05 改進

 

將R1更(geng)換(huan)成(cheng)更(geng)大(da)功(gong)率(lv)更(geng)加(jia)穩(wen)定(ding)的(de)繞(rao)線(xian)電(dian)阻(zu)
，可(ke)以(yi)大(da)大(da)提(ti)高(gao)測(ce)量(liang)阻(zu)值(zhi)的(de)數(shu)量(liang)。在(zai)測(ce)量(liang)過(guo)程(cheng)中(zhong)，保(bao)持(chi)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)也(ye)很(hen)重(zhong)要(yao)。比(bi)如(ru)在(zai)白(bai)天(tian)高(gao)溫(wen)下(xia)，和(he)晚(wan)上(shang)低(di)溫(wen)下(xia)測(ce)量(liang)器(qi)件(jian)的(de)阻(zu)值(zhi)會(hui)相(xiang)差(cha)1%左右。

 

對於碳膜電阻，具有較大的溫度係數。在不同的溫度下阻值相差較大。

 

為了提高測量精度，最好：

 

●   使用更高功率
，低溫度係數的電阻作為R1；

●   在測量前，最好等待兩分鍾使得測量器件達到熱平衡，組織穩定後在進行測量。

 

▲ 大功率低溫度係數的繞線電阻

 

對於大功率、低溫度係數的電阻在通常室溫範圍內
，220歐姆的阻值通常變化不超過十分之一歐姆。

 

參考資料

 

[1] Measuring Resistances Less Than 1Ohm: https://www.robotroom.com/Measuring-Low-Resistances.html

 

 

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