低阻和超低阻的电阻测量.ppt

低阻和超低阻的测量 关键：如何消除或减弱接触电阻和接线电阻的影响。 电流电压法测量 双电桥测低阻 三次平衡双电桥测超低阻 实例：高温超导陶瓷材料和低电阻率材料。 电流电压法测量 关键：采用四端引线法。 被测电阻有一对电位端纽aa’，用于测电压；有一对电流端钮bb’，用于通电流。 电流电压法测量 电流端钮的接线电阻和接触电阻不影响测量结果，只影响回路电流。 电位端的接线电阻和接触电阻虽然影响测量结果，但影响甚微。 采用通常的毫伏表(10mV)和电流表(10A)，可测到1m欧的电阻。 电流电压法可用于接触电阻的测试 连接元件（插头、插孔、连接器及插座）的接触电阻； 电流控制元件（开关、继电器、断路器）的电接点所产生的电阻； 电位器元件动触点的接触电阻。 接触电阻 对接触电阻的要求：低且稳定，使得接触电阻上的电压降不致影响电路的精度。 两个接触表面的接触电阻受下列因素影响： 表面材料的电阻率； 接点压力、面积、形状、表面条件（包括相对的清洁度、光滑度和硬度）； 电流开启、断开时接点上的开路电压； 温度及导线的热导率。 在测量接触电阻时，试验夹具的要求： 选择测试电压不致使接触点发热或阻挡层击穿； 应保持样品不受振动，不使正常接点压力受到变化。 测电位器的接触电阻（电位器接触片和电阻体之间的接触电阻） 测1、2端的电流和2、3端的电压。 等效电路U32=U42. 双电桥测低阻 思想： 四端引线结构可将引线电阻和接触电阻排除在测量结果之外，因此将四端引线结构引入普通四臂电桥，从而形成双电桥。 本质上是四端引线的电桥法 四端引线法和电桥法 R1、R2是阻值已知的固定电阻器， R4是标准的可变电阻器， Rx是待测电阻， G为灵敏检流计， E为直流电源电压。 四端引线法 电桥法 平衡条件： 双电桥结构 Cn1、Cn2及Cx1、Cx2为电流接头；Pn1、Pn2及Px1、Px2为点位接头。 G为检流计，E为直流电源。 R2和R4为连动电阻，称为比例臂电阻箱；R1和R3为连动电阻，称为测定臂电阻箱；在设计、制造和调节过程中，总是保持R3/R1=R4/R2。 RN为标准电阻，阻值很小，精度很高（万分之一精度）。R0为调节回路电流的调节电阻，阻值很小。Rx为待测电阻。RN和Rx均采用四端引线结构。 结构和材料上所采取的措施 Rx和RN均采用四端引线法，各有两对接头：一对是电位接头，一对是电流接头。而且电流接头在电位接头的外侧。即电位的引出线只包含被测电阻Rx。 结构和材料上所采取的措施 连接标准电阻和被测电阻的导线采用短而宽的铜带线，其电阻R0可做到1毫欧以下，R0与被测电阻和标准电阻的接触电阻尽可能小，可做到2毫欧以下。标准电阻RN的阻值很小，精度很高（万分之一精度），采用粗锰铜线。 电桥增加一支路R3和R4，平衡指示器G不是接在Rx、RN之间，而是接在R3、R4的接点D上。 采用四端引线法，被测电阻Rx和标准电阻RN之间的接线电阻及接头Cn2、Cx2的接触电阻，均可认为包含在R0内。只要R3/R1=R4/R2，那么无论R0的数值如何，均不影响测量结果。在实际中，为了减小误差，应要求R0尽可能小。 Rx、RN与电源的接线电阻和接触电阻，只对总的工作电流有影响，对电桥的平衡无影响。 电位接头Pn1、Pn2、Px1、Px2的接触电阻和接线电阻均与各比例臂电阻串联，分别包括在相应的比例臂支路里；流经R1、R3支路的电流比流经RN、Rx支路的电流小得多；桥臂电阻R1、R2、R3、R4都选择在10欧以上，接触电阻和接线电阻对于桥臂电阻是微不足道的，所以对测量结果的影响极小。 采用双电桥法可以测低阻的原因： 测低阻的双电桥 三次平衡双电桥测超低阻 测量范围： 10-12 ~10-7欧 目标：去除双电桥法中接线电阻的影响。 思想：把接线电阻视为可调比例臂的一部分，通过三次平衡调节，使这种影响对电桥平衡和测量结果不起作用。 三次平衡双电桥测超低阻步骤 1.将开关K1、K2断开，调节R3或R4，使电桥平衡， 2.将开关K1合上，调节r3、r4，使电桥平衡， 3.将开关K1打开，把开关K2闭合，调节r1、r2，使电桥再次平衡， 4.反复调节，直到三次平衡过程中电阻r1~ r4 ， R3 、 R4不改变。 三次平衡双电桥测超低阻 在平衡过程中，去除了桥臂回路中接线电阻和接触电阻的影响， 表达式中又没有出现r1~ r4 ， R3 、 R4，所以，测量结果中消除了 桥臂回路中接线电阻和接触电阻的影响。 谢谢各位评委和老师！ 谢谢大家！ 感谢您的观看！