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低電阻測(cè)量面臨的最大問(wèn)題在于測(cè)試夾具與待測(cè)實(shí)物電阻之間的連接性。四線式連接方法在低電阻測(cè)量中的普遍應(yīng)用由原理上消除了引線電阻以及夾具與待測(cè)電阻之間的接觸電阻對(duì)測(cè)量誤差的貢獻(xiàn)。
然而，即便如此，四線式連接仍然無(wú)法解決無(wú)處不在的接觸熱電動(dòng)勢(shì)問(wèn)題。接觸熱電動(dòng)勢(shì)存在于相互接觸的兩種不同材料的導(dǎo)體之間，并隨二者溫差增大而愈發(fā)顯著。接觸熱電動(dòng)勢(shì)與相互接觸的兩導(dǎo)體的材料有關(guān)，通常具有1uV/C量級(jí)的溫度系數(shù)，即溫差每增大1C，接觸熱電動(dòng)勢(shì)約提高1uV。
低電阻測(cè)量屬于低電壓測(cè)量，通常位于1mV或10mV量級(jí)，因此對(duì)接觸熱電動(dòng)勢(shì)具有很高的敏感度。除非在恒溫條件下等待足夠長(zhǎng)的時(shí)間使夾具與被測(cè)電阻的接觸點(diǎn)兩側(cè)達(dá)到相同的溫度，否則接觸熱電動(dòng)勢(shì)將必然呈現(xiàn)顯著的誤差而影響測(cè)量準(zhǔn)確度。另一方面，接觸面的氧化將改變接觸面兩側(cè)的材料性質(zhì)，并導(dǎo)致接觸熱電動(dòng)勢(shì)的溫度系數(shù)呈量級(jí)增大，其引發(fā)的問(wèn)題在于，即使溫差很小，接觸熱電動(dòng)勢(shì)也將明顯影響測(cè)量準(zhǔn)確度。
接觸熱電動(dòng)勢(shì)可視為存在于接觸界面的電壓源，串聯(lián)于接觸面兩側(cè)的材料之間。其一個(gè)重要特性在于，此電壓源的極性只決定于接觸面兩側(cè)導(dǎo)體的材質(zhì)，而與流經(jīng)電流的方向無(wú)關(guān)，并且當(dāng)溫差不變時(shí)，其大小保持恒定。
采用四線式連接時(shí)，接觸熱電動(dòng)勢(shì)存在于兩條電壓測(cè)量線與被測(cè)電阻的接觸點(diǎn)處，可等效為與被測(cè)電阻兩端電壓相串聯(lián)的兩個(gè)電壓源。當(dāng)其與被測(cè)電阻兩端電壓極性一致時(shí)，表現(xiàn)為測(cè)量結(jié)果的正誤差，反之則呈現(xiàn)負(fù)誤差。
如果正、負(fù)誤差測(cè)量時(shí)刻的接觸溫差相等，則由接觸熱電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)致的誤差可由兩次施加相反方向電流的測(cè)量結(jié)果相減而消除。在此過(guò)程中，最關(guān)鍵的兩個(gè)條件為相同的溫差，以及大小完全相等且方向相反的施加電流。對(duì)于前者，由于溫度是相對(duì)變化較慢的物理量，因此保證溫差不變的最佳方法為快速，并且不能對(duì)夾具和被測(cè)電阻進(jìn)行操作，否則人手?jǐn)y帶的熱量將破壞溫差的初始條件。對(duì)于電流條件，如果兩次施加電流的大小有所差異，這種差異將作為誤差出現(xiàn)于測(cè)量結(jié)果中。
樂(lè)真科技的F2000精密直流電流源的設(shè)計(jì)適用于執(zhí)行這一過(guò)程的手工測(cè)量。F2000可輸出超過(guò)50mA的直流電流，在100mOhm電阻上可產(chǎn)生5mV直流電壓，并且準(zhǔn)確度達(dá)到0.05%，從而提高測(cè)量的可信度。此外，F(xiàn)2000通過(guò)內(nèi)部繼電器切換提供正負(fù)兩個(gè)方向的輸出電流。與雙極方案相比，這種設(shè)計(jì)產(chǎn)生兩個(gè)大小完全相同的相反極性的電流，而雙極方案往往會(huì)產(chǎn)生可考的誤差。電流方向的切換過(guò)程由F2000內(nèi)部電路在2秒內(nèi)控制完成，從而保證盡量小的溫差變化，并且電流方向切換無(wú)需操作者對(duì)夾具和被測(cè)電阻的直接接觸。通過(guò)精密電壓表對(duì)兩次電壓進(jìn)行測(cè)量，并將結(jié)果相減，即可消除大部分接觸熱電動(dòng)勢(shì)的影響，而將結(jié)果除2，則得到被測(cè)電阻的準(zhǔn)確阻值。
使用F2000的另一優(yōu)勢(shì)在于，電流極性切換過(guò)程中，F(xiàn)2000將始終保持輸出端為高阻狀態(tài)，直至切換完成，這一特性可有效避免切換過(guò)程中輸出端短暫開路產(chǎn)生的瞬間高電壓在切換時(shí)刻對(duì)待測(cè)電阻的沖擊。在很多自制的電流方向切換裝置中，尤其在手工切換時(shí)，此瞬間高電壓通常是造成被測(cè)電阻損傷的主要而隱秘的原因。
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