低電阻測(cè)量中的接觸電阻

1、第16卷第2期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)V ol.16N o.22003年6月出版PHY SIC A L EXPERI ME NT OF C O LLEGEJun.2003收稿日期:2002-10-28文章編號(hào):1007-2934(200302-0034-03低電阻測(cè)量中的接觸電阻朱華李翠云(景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院,景德鎮(zhèn),333001摘要本文采用兩種實(shí)驗(yàn)方法對(duì)比測(cè)量可知通常的導(dǎo)線連接其接觸點(diǎn)的電阻,并由此進(jìn)行分析,闡述在雙電橋測(cè)量低電阻實(shí)驗(yàn)中四端扭接法的必要性。關(guān)鍵詞雙電橋;接觸電阻;四端扭接法中圖分類(lèi)號(hào):O441.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1引言在測(cè)量電阻實(shí)驗(yàn)中,對(duì)10以上電阻測(cè)量,其接觸電阻一般可忽略不計(jì),而對(duì)于1以下

2、電阻測(cè)量,它是絕對(duì)不可忽略的。下面從雙電橋用兩端扭接法和四端扭接法所得結(jié)果闡述接觸電阻對(duì)測(cè)量的影響。111雙電橋四端扭接法和兩端扭接法測(cè)量圖1雙電橋原理電路圖為了測(cè)量接觸電阻的大小,我們選擇用雙電橋分別以兩端扭接法和四端扭接法對(duì)同一組低電阻進(jìn)行測(cè)量,雙電橋原理圖如圖一所示。在兩端扭接法中,見(jiàn)圖2(a 所示,由于電橋與待測(cè)電阻存在著導(dǎo)線電阻和接線端的接觸電阻,而這些附加電阻又是與待測(cè)電阻串聯(lián)的,所以測(cè)量值是待測(cè)電阻與附加電阻的總和。四端扭接法如圖2(b 所示,圖中C 11、P 11、C 12、P 12是一個(gè)連續(xù)(沒(méi)有被切斷的低電阻,其中P 11P 12之間的電阻為待測(cè)電阻R x 。r 1、r 1

3、1、r 2和r 12分別為四根連接導(dǎo)線的附加電阻(包括導(dǎo)線電阻與接觸電阻。四端鈕接中的C 1和C 2端為電流端,P 1和P 2端為電壓端。采用四端鈕接,r 11和r 12電阻遠(yuǎn)小于圖1中的R 1和R 2,這樣的話r 11和r 12支路上的電流就很小,因此r 11和r 12對(duì)測(cè)量值的影響可以忽略,測(cè)量結(jié)果非常接近R x 的真實(shí)值,由此可見(jiàn)該兩種測(cè)量方法所的結(jié)果差值即43圖2待測(cè)電阻的兩種鈕接示意圖為P 1和P 2端的接觸電阻和導(dǎo)線電阻之和。212實(shí)驗(yàn)儀器與測(cè)量結(jié)果實(shí)驗(yàn)采用QJ 44型雙電橋,使用×1和×10倍率,其準(zhǔn)確度等級(jí)為0.2;ZX 21型電阻箱測(cè)定阻值在(01區(qū)間,該

4、區(qū)間準(zhǔn)確度等級(jí)為5級(jí)。與雙電橋的連接導(dǎo)線采和截面積4mm 2,長(zhǎng)度0.5m 銅芯導(dǎo)線。實(shí)驗(yàn)分別采用如圖2所示的兩種扭接法,其測(cè)量結(jié)果如表1所示,并根據(jù)所用儀器精度作出了誤差處理。鈕接法測(cè)量值0.0386扭接法測(cè)量值0.03940.0353扭接法測(cè)量值扭接法測(cè)量值0.03570.04270.03550.03453實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析由上表可看出,用同一臺(tái)雙電橋,同樣的導(dǎo)線,采用兩端扭接法和四端扭接法測(cè)量同一組電阻,其結(jié)果相差較大,1電阻偏差12的差值為最小,也達(dá)到0.0345,這差值為自四端扭接法和兩端扭接法的差別。如圖2所示,在(a 和(b 中不同之處在于(a 圖中C 11與P 11;C 12與P 1

5、2是相連接在R x 兩個(gè)端點(diǎn)上的,而在(b 圖中C 11、P 11、C 21、P 21是不同的四個(gè)點(diǎn),這樣的話,(a 圖相對(duì)(b 圖測(cè)量結(jié)果就附加了C 11與P 11;C 12與P 12的接觸電阻,以及導(dǎo)線電阻R 1和R 2。兩根導(dǎo)線電阻R 1、R 2之和可根據(jù)其長(zhǎng)度和截面積估算出在0.0043左右,由此可分析兩種測(cè)量方法所得結(jié)果的偏差主要來(lái)自C 11與P 12、C 21與53P21的接觸電阻,其最小為0.0302。它相對(duì)待測(cè)電阻誤差在3.02%以上,因而在測(cè)量低電阻時(shí)必須考慮接觸電阻,用雙電橋四端鈕接法測(cè)量就可以大大減小接觸電阻的影響。參考文獻(xiàn)3歐陽(yáng)九令1常用物理測(cè)量手冊(cè)1北京1中國(guó)工人出版

6、社,1998CONTACT RESISTANCE IN THE LOW RESISTANCE MEASUREMENTZhuHuaLi Cuiyun(Jingdezhen Ceramic Institute,Jingdezhen,333001Abstract:BY com paring the measurements of tw o experimental procedures,the resistance at the junction point in the conventional m ode of connection can be tested.Henceforth,the ar

7、ticle analyzes the necessity of the m ode of the4-terminal connection in the experiment of low resistance measurement using the double bridge.K ey Words:double bridge,contact resistance,4-terminal connection(上接23頁(yè)磁狀態(tài),測(cè)試下列部位的絕緣電阻:觸點(diǎn)(包括全部常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)對(duì)外殼體、支架間的絕緣電阻;繞線圈對(duì)外體、支架及全部觸點(diǎn)間的絕緣電阻;處于斷開(kāi)狀態(tài)的所觸點(diǎn)之間的絕緣電阻等。在測(cè)試

8、過(guò)程中,影響絕緣電阻的因素較多,例如溫度、濕度、殘存電荷儀器或測(cè)試電路的時(shí)間常數(shù)及測(cè)試持續(xù)時(shí)間等。測(cè)試時(shí)應(yīng)綜合考慮這些因素。測(cè)試時(shí),繼電器應(yīng)置于比自身絕緣電阻大得多的優(yōu)質(zhì)絕緣板上進(jìn)行測(cè)試。并采取適當(dāng)措施,以消除其它路徑泄漏而造成的讀數(shù)誤差。THE MEASUREMENT OF PARAMETER OFE L ECTROMAGNETIC CONTROL RE LAYZhang ShuqinLiu Weitai(Jilin Institute of Chemical technology,Jilin,132022Abstract:This paper introduces the measuring methods of the