高精密小电阻测量方法及测量结果的不确定度评定.doc

高精密小电阻测量方法及测量结果的不确定度评定
张雪瑞
摘要在高精密小电阻的测量过程中,由于接触电阻、测量线电阻及测量条件等都会对其测量结果产生不可忽视的影响,因此,选择合适的测量方法对提高测量结果的置信度尤为重要。本文着重介绍了用恒流源和数字电压表间接测量高精密小电阻的具体方法,对其测量结果的不确定度进行了分析与评定。
关键词高精密小电阻接触电阻测量方法不确定度置信水平
Abstract In the course of measurement of high - precision small resistor ,the influence of the contact resistor、measuring line resistor、condition of measurement etc cannot be ignored for result of selection of the suitable method of measurement is very important for enhancement of confidence text particularly introduce the method of indirect measurement using a stable current source and a digital and evaluate the uncertainty of the measurement .
Key word precise small resistor,contact resistor,method of measurement,uncertainty, confidence level
1 问题的提出
我们在验收一批阻值为1Ω、%的精密电阻时,%~%范围内。为保证高精密小电阻测试结果的可信度,,对我们的测试方法进行了验证,并对测试结果的不确定度进行了分析和评定.
2 精密小电阻测量方法探讨
为了能用测量结果说明问题,我们选用了1Ω标准电阻()作为被测量对象,表1列出了用2000型数字多用表的二线和四线电阻测量功能测量 1Ω标准电阻的测量结果。。表中的二线测量数据选用了偏置功能,测量时环境温度为20℃,相对湿度为42%。
从表1可以看出,二线电阻测量结果的误差≥%,四线电阻测量结果的误差≥%。依据二线和四线测量电阻的工作原理,对同一电阻进行测量,二线测量示值一般应大于四线测量结果。但是表1的结果正好相反。引起的原因是短路选用偏置功能时的接触电阻大于实际测量时的接触电阻。即偏置不能可靠地校正测量结果。
测量电阻的方法除了直接测量法包括数字欧姆表、数字多用表二线和四线测量,还有用比率技术的电位差计法和电桥法及恒流源法。利用我厂的现有资源我们选择了用恒流源给电阻提供恒定的工作电流,用六位半数字多用表测量被测电阻上的电压,然后用欧姆定律求出被测电阻阻值的方法(以下称恒流源法)如图1所示。此方法的优点是a):由于是恒流源,因此连接电阻