精密电阻测量之小电阻测试

2019-08-22 23:08:09· 来源：东方中科

测量超大电阻不容易测量微小的电阻同样艰难随着大功率器件的应用，如光伏、风电、电动汽车等新能源领域的推广和普及，线路中的高压或大电流的精密监测给工程师提

测量超大电阻不容易

测量微小的电阻同样艰难

随着大功率器件的应用，如光伏、风电、电动汽车等新能源领域的推广和普及，线路中的高压或大电流的精密监测给工程师提出了较高的挑战。

“取样电阻”是比较常见的电流测试方式，依据欧姆定律R=V/I ，只需要精确测量已知取样电阻“R”上的电压V，由于电压测量技术非常成熟，因此，获得线路中的电流值并不困难。

当需要测量的电流较大时，电阻R值往往要求非常小，以避免过大的分压和电阻发热等负面影响，这时选用的取样电阻可能只有毫欧、甚至微欧级别，而且电阻的误差直接影响电流测量精度。

举个例子，使用10mΏ电阻测量100A电流，即使电阻测量误差1mΏ，会导致电流10A的误差。

数字万用表是比较通用的电阻测量设备

哪些参数可以提升小电阻的测试精度？

万用表电阻测试原理和以上电流测量类似，如下图，万用表给电阻上施加一个电流，然后测量电阻的电压。

同样，根据公式R=V/I可知：

1. 电流源精度 —— 适当增大电流和测试孔径。

2. 电压测量精度—— 电压量程和测试孔径。

3. 测试引线电阻 —— 必须使用4线测量。

以业界最流行的6 ½ 位数字万用表

Keysight 34461A 来进一步举例说明

以下是其电阻测量规格：最小量程100Ω，电阻测试驱动电流1mA，测试精度100Ω x 0.01% 大约10 mΩ。

显然，利用34461A测量毫欧姆级的电阻，其误差是显而易见的。

为了解决小电阻的精确测量，一个有效的方法是使用高精度源表。例如 Keysight B2912A 精密型源表，其电压和电流测试分辨率可达到 34461A 的6½ 位，但电阻测量的规格则远优于34461A，其最小量程是2Ω，分辨率1uΩ，测试误差 2Ω x 0.2% 大约 4mΩ。

通过对比，可以发现B2912A电流更大1A = 1000mA，但34461A具有更小的电压测量量程100mV。

如果要求精确测量u电阻，需要各取所长的组合，即B2961A + 34420A 7 ½ 的纳伏微欧表。

利用B2912A的高精度电流源，配合34420A的高精度电压测量，获得更高的小电阻测量精度。

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