低电阻测量中的接触电阻

1、第16卷第2期大学物理实验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文章编号:1007-2934(200302-0034-03低电阻测量中的接触电阻朱华李翠云(景德镇陶瓷学院,景德镇,333001摘要本文采用两种实验方法对比测量可知通常的导线连接其接触点的电阻,并由此进行分析,阐述在双电桥测量低电阻实验中四端扭接法的必要性。关键词双电桥;接触电阻;四端扭接法中图分类号:O441.1文献标识码:A1引言在测量电阻实验中,对10以上电阻测量,其接触电阻一般可忽略不计,而对于1以下

2、电阻测量,它是绝对不可忽略的。下面从双电桥用两端扭接法和四端扭接法所得结果阐述接触电阻对测量的影响。111双电桥四端扭接法和两端扭接法测量图1双电桥原理电路图为了测量接触电阻的大小,我们选择用双电桥分别以两端扭接法和四端扭接法对同一组低电阻进行测量,双电桥原理图如图一所示。在两端扭接法中,见图2(a 所示,由于电桥与待测电阻存在着导线电阻和接线端的接触电阻,而这些附加电阻又是与待测电阻串联的,所以测量值是待测电阻与附加电阻的总和。四端扭接法如图2(b 所示,图中C 11、P 11、C 12、P 12是一个连续(没有被切断的低电阻,其中P 11P 12之间的电阻为待测电阻R x 。r 1、r 1

3、1、r 2和r 12分别为四根连接导线的附加电阻(包括导线电阻与接触电阻。四端钮接中的C 1和C 2端为电流端,P 1和P 2端为电压端。采用四端钮接,r 11和r 12电阻远小于图1中的R 1和R 2,这样的话r 11和r 12支路上的电流就很小,因此r 11和r 12对测量值的影响可以忽略,测量结果非常接近R x 的真实值,由此可见该两种测量方法所的结果差值即43图2待测电阻的两种钮接示意图为P 1和P 2端的接触电阻和导线电阻之和。212实验仪器与测量结果实验采用QJ 44型双电桥,使用×1和×10倍率,其准确度等级为0.2;ZX 21型电阻箱测定阻值在(01区间,该

4、区间准确度等级为5级。与双电桥的连接导线采和截面积4mm 2,长度0.5m 铜芯导线。实验分别采用如图2所示的两种扭接法,其测量结果如表1所示,并根据所用仪器精度作出了误差处理。钮接法测量值0.0386扭接法测量值0.03940.0353扭接法测量值扭接法测量值0.03570.04270.03550.03453实验结果分析由上表可看出,用同一台双电桥,同样的导线,采用两端扭接法和四端扭接法测量同一组电阻,其结果相差较大,1电阻偏差12的差值为最小,也达到0.0345,这差值为自四端扭接法和两端扭接法的差别。如图2所示,在(a 和(b 中不同之处在于(a 图中C 11与P 11;C 12与P 1

5、2是相连接在R x 两个端点上的,而在(b 图中C 11、P 11、C 21、P 21是不同的四个点,这样的话,(a 图相对(b 图测量结果就附加了C 11与P 11;C 12与P 12的接触电阻,以及导线电阻R 1和R 2。两根导线电阻R 1、R 2之和可根据其长度和截面积估算出在0.0043左右,由此可分析两种测量方法所得结果的偏差主要来自C 11与P 12、C 21与53P21的接触电阻,其最小为0.0302。它相对待测电阻误差在3.02%以上,因而在测量低电阻时必须考虑接触电阻,用双电桥四端钮接法测量就可以大大减小接触电阻的影响。参考文献3欧阳九令1常用物理测量手册1北京1中国工人出版

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页磁状态,测试下列部位的绝缘电阻:触点(包括全部常开、常闭触点对外壳体、支架间的绝缘电阻;绕线圈对外体、支架及全部触点间的绝缘电阻;处于断开状态的所触点之间的绝缘电阻等。在测试

8、过程中,影响绝缘电阻的因素较多,例如温度、湿度、残存电荷仪器或测试电路的时间常数及测试持续时间等。测试时应综合考虑这些因素。测试时,继电器应置于比自身绝缘电阻大得多的优质绝缘板上进行测试。并采取适当措施,以消除其它路径泄漏而造成的读数误差。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