電阻測(cè)量可能是最簡(jiǎn)單和最常用的測(cè)量之一，大家在中學(xué)物理就學(xué)過(guò)。但任何事情到了極致就可能變得不那么簡(jiǎn)單，例如極小的電阻測(cè)量。

極小電阻現(xiàn)在應(yīng)用非常廣泛，例如電路和系統(tǒng)中大電流的取樣：在光伏風(fēng)電設(shè)置或汽車快充設(shè)備中，電流可能從數(shù)百安培起步。這時(shí)候，即使取樣電阻低至1毫歐，發(fā)熱功率也可能有數(shù)百瓦甚至上千瓦！另外，電動(dòng)汽車的充電頭的接觸電阻也必須非常低至數(shù)毫歐，甚至微歐，否則后果不堪設(shè)想。

因此，在這些應(yīng)用中，工程師必須精確測(cè)量和評(píng)估這些極小的電阻，以防器件在使用環(huán)境中產(chǎn)生自熱效應(yīng)，產(chǎn)生較大的誤差，甚至被損壞。

相信大家都會(huì)想到，小電阻的精確測(cè)量必須使用4線 （開(kāi)爾文）測(cè)量，以去除引線和接觸電阻。這個(gè)測(cè)試方法在高端的六位半數(shù)字表中是必備的功能。

但是，事情會(huì)如此簡(jiǎn)單嗎？

我們來(lái)看一下用是德科技的最高端六位半數(shù)字表34465A測(cè)量10mΩ標(biāo)準(zhǔn)電阻。

我們用的是最好的開(kāi)爾文四線測(cè)量夾具，但是，測(cè)量結(jié)果居然是16.5mΩ！相信沒(méi)有人能接受這個(gè)測(cè)試結(jié)果！但問(wèn)題出在哪里了？

我們來(lái)看一下數(shù)字表的規(guī)格書(shū)， 關(guān)注一下電阻測(cè)量和電壓測(cè)量的指標(biāo)：

從規(guī)格書(shū)上，我們看到，這臺(tái)萬(wàn)用表的電阻最小量程是100Ω，在這個(gè)量程下提供的激勵(lì)電流只有1mA. 根據(jù)歐姆定律，這時(shí)候電阻兩端的壓降只有10uV！

而這款表的電壓最小量程是100mV，兩者相差10000倍！這里量程誤差已經(jīng)導(dǎo)致這款表無(wú)法精確測(cè)量了。?

設(shè)置100mA 的測(cè)試電流的結(jié)果10.09mΩ

設(shè)置1A的激勵(lì)結(jié)果，10.004mΩ

果然，激勵(lì)的電流越大，測(cè)試的準(zhǔn)確性越高！

但事情還沒(méi)有結(jié)束，如果希望獲得大電流分流器在真實(shí)工作場(chǎng)景下的阻值，也就是說(shuō)在數(shù)百安培，甚至上千安培工作時(shí)，在不同環(huán)境溫度下的真實(shí)阻值。這個(gè)難度非常大，這是因?yàn)椋?strong>如果希望獲得0.5%精度， 就意味著至少需要一臺(tái)或幾臺(tái)數(shù)百安培的電流源， 其精度需要在0.05%！這談何容易！

如此高難度的測(cè)試，是德科技自然是當(dāng)仁不讓了！我們采用最新的RP7900 APS系列高性能電源系統(tǒng)，單機(jī)的電流可達(dá)800A，而電流測(cè)量精度，更是達(dá)到空前的0.03%！

RP7900 APS系列高性能電源系統(tǒng)

APS輸出50A時(shí)的顯示分辨率居然為uA級(jí)

APS的硬指標(biāo)：0.03%的電流編程和測(cè)量精度！

這樣我們就可以構(gòu)建一套高精度電流分流器實(shí)際工作場(chǎng)景的測(cè)試方案：

• PR79 APS電源提供標(biāo)準(zhǔn)的電流源
• 34401A 6 1/2數(shù)字萬(wàn)用表精準(zhǔn)測(cè)量電壓
• DAQ970A監(jiān)控溫度
• 用BenchVue軟件來(lái)統(tǒng)一控制、獲得數(shù)據(jù)、處理測(cè)試結(jié)果

75mΩ，100A分流器的測(cè)試實(shí)例

這樣，我們就輕松獲得了阻值相對(duì)于電流的曲線，以及阻值相對(duì)于溫度的曲線。

分流器電阻隨工作電流的變化

分流器溫度隨工作電流的變化

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