四线法和二线法(简洁).doc

1、浅谈二线法和四线法测电阻采用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，如何根据需要减少测量误差是测试技术的关键之一。对这些特殊低电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、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、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，因为四引线法较好地避免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（

2、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，最后给出测量电。图 2应该说，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：传感器电阻变化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

3、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提供恒定电流， 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普通二线测试原理通常的开短路测试方法即为普通二线测试， 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R1r1r2 ，即所测得的阻抗为馈线电阻和待测线路阻值之和，而 r1 和 r2 与 R1 相比不能忽略， 甚至超过 R1 ，故无法精确测定被测电的阻值。 二线测试的精度虽然

4、不高， 但是用来判断线路的开短路已经能满足绝大部分的需要。 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； 同时要求检测线必须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极小， 近似为零。激励线即是电流供给回路，检测线即是电压测定回路，电流、电压两回路各自独立。电流供给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给回路与电压测定回路是个别独立的 （电流供给回路 2 端子与电压测定回路 2 端子，共计

5、4 端子），由于电压测定计内部阻抗非常高，故电压测定回路中排线阻抗、 接触阻抗、 内部阻抗皆可忽略， 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（ M级）远大于馈线电阻（级），所以，四线测量法测量小电阻的准确度很高。3 结语四线法的优势，不仅消除了引线电阻和接触电阻，还可以大大减少热电动势的影响。因为电流端子是发热的源泉，但分开后由于恒流的作用，到底串联多大电阻、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普通的。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一定的距离，也可以减少热传导过来，接线端子可以采用低热的。