如何测量电阻阻值?

2018-02-08 10:30:47 post by microhm

电阻是基本电参数之一,常在直流条件下测量,也有在交流情况下测量的。工程上常用的电阻范围为10的负七次方~10的负十五次方欧。 在材料研制、基本研究或特殊情况下进行实验时,测量电阻的范围一般扩大到接近零欧至10的负十八次方欧。


直流情况下,电阻R按伏安特性定义,即R=U/I,其中U 为电阻两端的电压,I 为流过电阻的电流。交流情况下,电阻R按功率P来定义,即R=P/I2。

在我们的日常工作中检修电气设备时,往往要测量设备、元件和线路的电阻值。我们把阻值在1Ω以下的电阻称为小电阻,阻值在1Ω~100Ω之间的电阻称为中值电阻,阻值在100Ω以上的电阻称为大电阻。由于被测电阻的阻值的不同,因而有不同的测量方法,测量电阻的方法有直接测量法和间接测量法两种。



直接测量


这是利用专门的测量仪表对电阻进行测量的方法。例如:用万用表欧姆档测量电阻,可以直接读取数据。为了提高测量的准确度也可以采用直流单臂电桥测量电阻,这也属于直接测量。有些小电阻可以用直流双臂电桥进行测量,直接读取数据。阻值在100—1000μΩ的电阻可以用微欧计直接测量。采用兆欧表可以直接测量大电阻,但误差较大。


间接测量


当被测量不能直接测量时,可以先测量与被测量有一定函数关系的物理量,然后再按函数关系计算被测量的大小,这种方法称为间接测量。例如,想要测量一盏白炽灯灯泡中钨丝的电阻,但白炽灯在工作时带电,且灯泡中钨丝的电阻随温度变化,我们就无法用万用表直接测量灯泡中钨丝的电阻值。这时,我们可用电压表和电流表分别测量与灯泡中钨丝电阻有一定函数关系的物理量:电压U和电流I,然后根据欧姆定律计算灯泡中钨丝电阻R。

用电压表和电流表测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,然后根据欧姆定律计算电阻阻值的间接测量方法,叫伏安法。用伏安法测量电阻时,根据电压表在电路中的位置,测量电路的连接有电压表前接和电压表后接两种方式。


具体方法


电阻的测量方法有:(1)伏特计一安培计法,(2)谐振法,(3)欧姆表法,(4)直流电桥法,(5)数字式欧姆表法等。

伏特计一安培计法是通过测出流过被测电阻的电流和端电压后,用欧姆定律计算出电阻的方法。这种方法虽简单,使用却不多。

欧姆表法测量电阻器的阻值,虽精度不高,但可满足一般使用要求。这种方法,由于方便,是最常用的测量阻值的方法。欧姆表的精确度,有赖于电流表的精确度和电源电动势的稳定性,所以它的精度不高,测量误差较大。为此,定期对欧姆表进行检查,是十分必要的。常用的检查方法是通过测量精密电阻(标准电阻),并进行对比后加以修正。

常用的测量电阻器阻值的方法除欧姆表法外,还有电桥法。电桥法的测量精度高于欧姆表法。电桥的种类很多,使用最为普遍的电桥是惠斯登电桥和凯尔文电桥。

随着集成电路和数字技术的发展,已制成多种新型的电阻测量仪器。数字式欧姆表它们都是把电阻变换成电压,然后用模/数转换式电压表测定电压,再从电压来确定待测电阻R。

可变电阻和电位器的主要测试项目是测定其阻值和调节中心抽头位置时有否噪声出现。阻值的测定方法,常用的噪声检测法有欧姆表法和示波器法。


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