相信各位理工科出身的工程師，或者電子愛好者們多多少少都接觸過萬用表，都知道萬用表就是一個(gè)萬能的工具。這次的主題是談?wù)動(dòng)萌f用表來測試電阻的幾種不同的方法，以及這些方法會(huì)給測試的準(zhǔn)確度帶來什么樣的影響，以及它們的其他方面的特點(diǎn)。在這里，主要介紹三種不同的測試方法：雙線法；四線法；六線法。下面逐一介紹一下這幾種方法的特點(diǎn)，并在最后做一些簡單的總結(jié)。

2.雙線法

雙線法是經(jīng)常被用到的電阻測量的方法，如下所示：

將萬用表的V+端接到電阻的一段，V-端接到電阻的另一端，然后設(shè)置萬用表就可以進(jìn)行測量了。萬用表通過提供一個(gè)源電流到電阻上，然后計(jì)算電阻上的電壓，通過歐姆定律就可以確定電阻。

通過上面的那個(gè)簡化了的例子，引線電阻R會(huì)引起比較大的問題，因?yàn)殡妷菏且陨系娜齻€(gè)電阻的電壓。這種影響在小電阻的情況下影響更大，一般在30KΩ的情況下，這種影響是很明顯的。當(dāng)然，這些都是針對(duì)于高精度的情況而言，如果是精度要求不高的話，可以使用這樣的方法。

導(dǎo)線電阻R引起的這種影響可以通過萬用表的一些相對(duì)值測量功能來消除掉。為了消除這些問題，首先需要確定的是這些問題是來自于哪里?？梢酝ㄟ^設(shè)置電阻到0Ω來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。

如果將所有的電阻都放在測試端引線的兩端，之后可以通過相對(duì)值測量的兩條線來測量。

3.四線法

四線法是一種理想的低電阻的測量方法，因?yàn)檫@樣可以不在相對(duì)值測量功能的協(xié)助之下消除引線的影響。這些校準(zhǔn)都是自動(dòng)校準(zhǔn)的。

在四線法中，萬用表的V+和V-端還是通過引線來為電阻提供電流。這里面的電壓降是引線電阻和被測電阻的和。

引線連接到電阻的兩端，測量的是電阻兩端的電壓，這部分的電壓不包括通過測試引線（或者是通過萬用表連接到被測件之間的開關(guān)系統(tǒng)的部分，關(guān)于開關(guān)系統(tǒng)的詳細(xì)可以參照其他相關(guān)的文章），伏特計(jì)的輸入阻抗足夠大，所以不會(huì)轉(zhuǎn)移任何的電壓或者是在引線電阻上產(chǎn)生錯(cuò)誤的電壓。

所有的這些讀數(shù)反饋都是基于電阻的，而且事實(shí)上也是基于測試引線的電阻。四線法測量是非常準(zhǔn)確的，并且是可重復(fù)的和穩(wěn)定的電阻測量方法，并且是特別適合測量低值電阻，甚至可以測量低至10毫歐的電阻。但是針對(duì)于高電阻的測量方面，這個(gè)方法是不太適合的，因?yàn)榉赜?jì)的輸入電阻和漏電流將會(huì)影響到讀數(shù)的。一般情況下，四線法是不太推薦的。

4.六線法

六線是一種適合用在測量電阻本身有分流結(jié)構(gòu)的部分的電阻的阻值。比如像在自動(dòng)化測試系統(tǒng)中，需要測試的電阻都是焊接在PCB板上的，這會(huì)受到周圍電路中的其他元件的影響。

為了隔離被測的電阻，一般會(huì)用戶自定義的節(jié)點(diǎn)處增加一個(gè)保護(hù)電壓，這個(gè)保護(hù)電壓是通過V+端的電壓緩存區(qū)來驅(qū)動(dòng)的。這個(gè)保護(hù)電壓可以保證從萬用表過來的電壓會(huì)泄漏到其他的路徑中去。

下面的這個(gè)例子就可以解釋了六線法的工作原理：

如上圖所示，在30KΩ的電阻平行的是兩個(gè)電阻，一個(gè)是510Ω，一個(gè)是220Ω。在正常的電阻測量中，這個(gè)510Ω和220Ω會(huì)讓來自萬用表的源電流散失掉，這樣會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤的讀數(shù)。通過感知這個(gè)30KΩ的電阻上的電壓，然后將同樣的電壓連接到510Ω和210Ω的電阻上，這樣將不會(huì)有電流通過旁路。保護(hù)電壓可以保證電壓是跟V+端的電壓是一樣的，并且通過220Ω的電流是通過保護(hù)源提供的。這樣的情況下，萬用表就可以準(zhǔn)確的測試這個(gè)30Ω的電阻的阻值了。

這種保護(hù)端子的電流承載能力是受經(jīng)典的DMM限制的（有短路保護(hù)），所以驅(qū)動(dòng)方面就會(huì)有數(shù)量的限制。

電阻連接到4線終端的低壓端，并且保護(hù)端是熱熔電阻或者是Rb。由于保護(hù)源電流的存在，這個(gè)電阻是不能比Rbmin的電阻小，因?yàn)椋?/p>

Rbmin=Io*Rx/0.02

這里的Io是選擇的源電流，Rx是被測電阻。

比如說，選擇了一個(gè)330Ω的電阻，測試一個(gè)300Ω，使用的Rb的阻值最小是15Ω。

因?yàn)樽畲蟮呢?fù)載電阻Ra，不存在著限制，只要選擇測量的極性就會(huì)有效果了，因?yàn)镽a可以變成Rb和相反的。最好是設(shè)置測量的極性，因?yàn)镽a比兩個(gè)負(fù)載電阻的阻值都要高。

六線法測量電阻是專門指定用來測量330KΩ的電阻的，針對(duì)于比這個(gè)阻值大的情況下，六線法的配置可以使用，但是萬用表應(yīng)該設(shè)置成雙線模式（這樣會(huì)有更低的源電流）。

5.熱電誤差

在開關(guān)系統(tǒng)中由于熱電效應(yīng)而產(chǎn)生的電壓是引起測量誤差，因?yàn)樗鼤?huì)在被測電阻兩端產(chǎn)生一個(gè)電壓降。這個(gè)電壓會(huì)讓測試的結(jié)果比實(shí)際大或者小，在一般的使用情況下，用戶需要使用一個(gè)足夠大的激勵(lì)電流來保證這個(gè)被測電壓足夠大到可以忽略開關(guān)系統(tǒng)中引起的熱電效應(yīng)電壓。一些萬用表就帶有這樣的功能，可以測量這些熱電電壓，并且通過某種方式來補(bǔ)償它。測量的準(zhǔn)確度所受的影響是基于連接處的熱電反電動(dòng)勢和通過被測電阻的電壓的比例。

6.總結(jié)

雙線發(fā)測量電阻阻值一般是用在測試引線的電阻比被測電阻的阻值小很多的應(yīng)用中。這些結(jié)果對(duì)于大多數(shù)的功能測試測量的應(yīng)用是足夠的了。為了消除導(dǎo)線電阻引起的影響，可以使用萬用表的相對(duì)值測量功能。

四線法測量電阻阻值實(shí)質(zhì)上是可以消除測試引線的電阻引起的影響，并且很適合用在非常低的阻值的電阻測量應(yīng)用中。四線法測量系統(tǒng)特別適合用于導(dǎo)線的電阻是變化的情況下，比如說這個(gè)萬用表是通過pickering的多路復(fù)用器或者是矩陣模塊（一般都有多于100條通道）來測試的情況下，不同路徑上的導(dǎo)線電阻是變化的。值得注意的是，四線法不適合用于用于大電阻的測量應(yīng)用中。

六線測量法允許電阻還是焊接在PCB或者是其他地方，不用拆卸就可以進(jìn)行測量，因?yàn)榕月返脑?duì)它的影響可以通過一定的方式來消除掉。六線法要求萬用表于被測系統(tǒng)之間是有6條線的，所以這樣的測量方法相對(duì)來說是比較復(fù)雜的。

綜上所述，在需要測量電阻的時(shí)候，需要評(píng)定需要用到哪些合適的方法才能得到最準(zhǔn)確的效果。