欧姆计

✍ dations ◷ 2025-04-29 05:08:14 #电子测试设备,度量仪器,安全工程

欧姆计 (ohmmeter) ,又称为电阻表,是一种专门测量电阻的仪器。电机元件阻碍电流流动的性质,称为电阻,单位为欧姆。毫欧姆计专门测量微小的电阻;而百万欧姆计,又称为兆欧计,或高阻表,则专门测量非常巨大的电阻。

欧姆计原本的设计,用一个小型电池施加电压于电阻,又用一个改装的检流计 (galvanometer) 来测量流过电阻的电流。检流计的刻度改以欧姆来标记。由于电池施加的恒定电压,保证电阻会与电流成反比。所以,知道电流,就可以得到电阻。

如图右,欧姆计的刻度表示从零至无穷大。当两个探针接触在一起时,电阻为零;分开时,电阻为无穷大。在这两个数目之间的广大数域以对数比例方式表达出来。所以,假设电池的电动势为 6   v o l t {\displaystyle 6\ volt\,\!} ,想要设定电流为 4   m A {\displaystyle 4\ mA\,\!} ,则内部电阻必须调整为 1.5   k Ω {\displaystyle 1.5\ k\Omega \,\!} 。当两个探针接触在一起时,总电阻是 1.5   k Ω {\displaystyle 1.5\ k\Omega \,\!} ,电流是 4   m A {\displaystyle 4\ mA\,\!} ,欧姆计的显示针显示电阻为 0   k Ω {\displaystyle 0\ k\Omega \,\!}

这种欧姆计有一个重要缺点,那就是它需要一个很稳定的电池电压。经过使用一段时间后,电压会渐渐降低。这会使得欧姆计失去准确度。当两个探针接触在一起时,显示针不再会指向 0   k Ω {\displaystyle 0\ k\Omega \,\!} ,而会指向越来越大的电阻值。

用于高准确度测量工作,上述欧姆计难以胜任。这是因为从仪器读出的电阻值还包括了探针电阻和接触电阻(如右图,点 1 与点 2 之间和点 3 与点 4 之间的电阻)。为了降低这些效应,高准确度欧姆计有四个终端点,称为开尔文接点。两个终端点,点 1 与点 4 ,运载主电流,并且有一个电流表测量主电流的值 I {\displaystyle I\,\!} 。又使用电压表连结于另外两个终端点,点 2 与点 3 ,来准确测量电阻两端的电压 V {\displaystyle V\,\!} 。点 2 与点 3 之间的电阻 R {\displaystyle R\,\!} 可以用方程表达为 R = V / I {\displaystyle R=V/I\,\!}

由于电压 V {\displaystyle V\,\!} 不包括在内点 1 与点 2 之间和点 3 与点 4 之间的电阻所产生的电压。得到的电阻值非常的准确。四端点测量技术又称为开尔文传感,因开尔文勋爵而命名。于1861年,开尔文勋爵发明了开尔文电桥,专门测量微小电阻。四端点量测技术也可以用来准确地测量微小电阻。

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