Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено с датчика Кельвина )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Четырехточечное измерение сопротивления между выводами 2 и 3 датчика напряжения. Ток подается через силовые выводы 1 и 4.

Четыре терминал зондирование ( 4T зондирование ), 4-проводное зондирование или 4-точечный метод зондов является электрическим импедансом измерительного техники , которая использует отдельные пары токов -проведения и напряжения -sensing электродов , чтобы сделать более точные измерения , чем проще и более обычного двухконтактное (2T) зондирование . Четырехконтактный датчик используется в некоторых омметрах и анализаторах импеданса , а также в проводке тензодатчиков и термометров сопротивления . Четыре-точечные датчики также используются для измерения сопротивления листа из тонких пленок(особенно тонкие полупроводниковые пленки). [1]

Разделение электродов тока и напряжения исключает возможность измерения сопротивления проводов и контактов . Это преимущество для точного измерения низких значений сопротивления. Например, руководство по эксплуатации моста LCR рекомендует четырехконтактную технику для точного измерения сопротивления ниже 100 Ом. [2]

Четырехполюсное зондирование также известно как зондирование Кельвина в честь Уильяма Томсона, лорда Кельвина , который изобрел мост Кельвина в 1861 году для измерения очень низких сопротивлений с помощью четырехполюсного зондирования. Каждое двухпроводное соединение можно назвать соединением Кельвина . Пара контактов, предназначенная для одновременного подключения пары "сила-датчик" к одному выводу или выводу, называется контактом Кельвина . Зажим, часто зажим типа «крокодил» , который соединяет пару «сила-чувство» (обычно по одному на каждую челюсть), называется зажимом Кельвина .

Принцип работы [ править ]

Пример схемы подключения по Кельвину

Когда используется соединение Кельвина, ток подается через пару силовых соединений (токоподводов). Они создают падение напряжения на импедансе, который необходимо измерить в соответствии с законом Ома V = IR . Пара сенсорных соединений (выводов напряжения) сделана непосредственно рядом с целевым сопротивлением, так что они не включают падение напряжения на силовых выводах или контактах. Поскольку к измерительному прибору почти не поступает ток, падение напряжения на измерительных выводах незначительно.

Обычно сенсорные провода располагаются как внутренняя пара, а силовые провода - как внешняя пара. Если поменять местами силовые и сенсорные соединения, это может повлиять на точность, потому что в измерение включено большее сопротивление проводов. Силовые провода могут пропускать большой ток при измерении очень малых сопротивлений и должны быть подходящего калибра; сенсорные провода могут быть небольшого калибра.

Этот метод обычно используется в источниках питания низкого напряжения , где он называется дистанционным измерением , для измерения напряжения, подаваемого на нагрузку, независимо от падения напряжения в питающих проводах.

Обычно используют 4-проводное соединение с токоизмерительными шунтирующими резисторами с низким сопротивлением, работающими при высоком токе.

3-проводное считывание [ править ]

В варианте используется три провода с отдельными выводами нагрузки и датчиков на одном конце и общим проводом на другом. Падение напряжения в общем проводе компенсируется предположением, что оно такое же, как и в проводе нагрузки, того же калибра и длины. Этот метод широко используется в термометрах сопротивления , также известных как датчики температуры сопротивления или RTD. Он не так точен, как 4-проводное определение, но может устранить большую часть ошибок, вызванных сопротивлением кабеля, и достаточно точен для большинства приложений.

Другой пример - в стандарте источника питания ATX , который включает в себя провод удаленного считывания, подключенный к линии питания 3,3 В на контакте 13 разъема, но без измерительного соединения для заземляющих проводов.

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Чандра, Х. и др. Четырехточечный зонд для автоматизированного картирования с открытым исходным кодом . Материалы 2017, 10 (2), 110. doi: 10.3390 / ma10020110
  2. ^ Руководство по Racal-Dana Databridge 9343M: «Если значение сопротивления низкое, менее 100 Ом, выполните четырехконтактное соединение ...»

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с четырехконтактным зондированием, на Викискладе?
  • Глава « Схемы измерения постоянного тока» из « Уроки электрических цепей, том 1» Бесплатная электронная книга по постоянному току исерия « Уроки в электрических цепях ».
  • Четырехточечные методы измерения электропроводности и удельного сопротивления
  • Пояснительное видео о четырехпроводном измерении сопротивления в энергетических системах с помощью зажимов Кельвина