低電阻測量中的接觸電阻

1、第16卷第2期大學物理實驗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:1007-2934(200302-0034-03低電阻測量中的接觸電阻朱華李翠云(景德鎮(zhèn)陶瓷學院,景德鎮(zhèn),333001摘要本文采用兩種實驗方法對比測量可知通常的導線連接其接觸點的電阻,并由此進行分析,闡述在雙電橋測量低電阻實驗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號:O441.1文獻標識碼:A1引言在測量電阻實驗中,對10以上電阻測量,其接觸電阻一般可忽略不計,而對于1以下

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

3、1、r 2和r 12分別為四根連接導線的附加電阻(包括導線電阻與接觸電阻。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對測量值的影響可以忽略,測量結(jié)果非常接近R x 的真實值,由此可見該兩種測量方法所的結(jié)果差值即43圖2待測電阻的兩種鈕接示意圖為P 1和P 2端的接觸電阻和導線電阻之和。212實驗儀器與測量結(jié)果實驗采用QJ 44型雙電橋,使用×1和×10倍率,其準確度等級為0.2;ZX 21型電阻箱測定阻值在(01區(qū)間,該

4、區(qū)間準確度等級為5級。與雙電橋的連接導線采和截面積4mm 2,長度0.5m 銅芯導線。實驗分別采用如圖2所示的兩種扭接法,其測量結(jié)果如表1所示,并根據(jù)所用儀器精度作出了誤差處理。鈕接法測量值0.0386扭接法測量值0.03940.0353扭接法測量值扭接法測量值0.03570.04270.03550.03453實驗結(jié)果分析由上表可看出,用同一臺雙電橋,同樣的導線,采用兩端扭接法和四端扭接法測量同一組電阻,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 兩個端點上的,而在(b 圖中C 11、P 11、C 21、P 21是不同的四個點,這樣的話,(a 圖相對(b 圖測量結(jié)果就附加了C 11與P 11;C 12與P 12的接觸電阻,以及導線電阻R 1和R 2。兩根導線電阻R 1、R 2之和可根據(jù)其長度和截面積估算出在0.0043左右,由此可分析兩種測量方法所得結(jié)果的偏差主要來自C 11與P 12、C 21與53P21的接觸電阻,其最小為0.0302。它相對待測電阻誤差在3.02%以上,因而在測量低電阻時必須考慮接觸電阻,用雙電橋四端鈕接法測量就可以大大減小接觸電阻的影響。參考文獻3歐陽九令1常用物理測量手冊1北京1中國工人出版

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頁磁狀態(tài),測試下列部位的絕緣電阻:觸點(包括全部常開、常閉觸點對外殼體、支架間的絕緣電阻;繞線圈對外體、支架及全部觸點間的絕緣電阻;處于斷開狀態(tài)的所觸點之間的絕緣電阻等。在測試

8、過程中,影響絕緣電阻的因素較多,例如溫度、濕度、殘存電荷儀器或測試電路的時間常數(shù)及測試持續(xù)時間等。測試時應綜合考慮這些因素。測試時,繼電器應置于比自身絕緣電阻大得多的優(yōu)質(zhì)絕緣板上進行測試。并采取適當措施,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