Resistance measurement

導電性の材料、部品、または回路における電気抵抗と呼ばれる性質を定量的に決定すること。 抵抗の国際単位であるオームは、オームの法則を適用して、導体の2点に1ボルトの一定の電位差を与え、導体に1アンペアの電流を流したときの導体間の電気抵抗として定義される。 したがって、オームの法則は、抵抗Rを直流電圧Vと電流Iの比、式(1)で定義することができる。 (1).

(1)

金属バルク導体、たとえば棒、板、線、箔などでは、この比は一定である。 半導体、セラミックス、複合材料など他のほとんどの物質では、電圧によって変化することがあり、多くの電子デバイスはこの事実に依存しています。 導体の抵抗は、lを長さ、

(2) Aを断面積、&rgrを抵抗率とすると、式(2)の積分で与えられます。 電気抵抗、電気抵抗率、オームの法則、半導体参照

1990年1月1日以降、世界中のすべての抵抗測定は、すべての国立標準研究所でオームを維持するために使用されている量子化ホール抵抗標準を参照しています。 従来の巻線作業標準器は、量子化ホール抵抗の観点から測定され、その後、通常の校正チェーンを通じてオームを普及させるために使用されています。 これらの実用標準は、量子化されたホール抵抗の観点から、標準偏差1分の108の不確かさで測定することができる。 ホール効果

未知の抵抗の値は、標準抵抗との比較によって決定される。 ホイートストンブリッジは、おそらく最も基本的で広く使われている抵抗またはインピーダンスの比較装置である。 その主な利点は、動作とバランスが電源の変動に左右されないことである。 最大の感度は、すべての抵抗が同程度の値である場合に得られ、標準抵抗の比較は、抵抗の熱雑音に起因する限界値である108分の3の再現性で行うことができる。

ブリッジは通常2端子で測定するため、約100 &OHgr; 以下の値では最も正確な測定には適さないが、精度の損失が問題でなければ、低い抵抗では非常に便利である。 しかし、ホイートストンブリッジは、4端子抵抗の測定用にも開発されている。 この場合、補助天秤を使用し、同じ値の抵抗器を108分の数という不確かさで比較できます。

一般にブリッジは、たとえば1、10、100、1000、10000 &OHgr; の二つの10進率アームと1~10万 &OHgr; の可変スイッチ式10進アームを備えていますが、多くのバリエーションがあります。 10進値に近い値の抵抗の測定では、ブリッジを指示計としてのみ使用する置換測定によって、かなりの精度を得ることができます。 比較する抵抗は、大きい方の抵抗にもっと高い可変抵抗を接続することで同じ値にすることができ、この高抵抗分流の精度は比較する抵抗の精度よりずっと低くすることができる。 ホイートストンブリッジ

ケルビン二重ブリッジは四端子測定用の二重ブリッジなので、非常に低い抵抗に使用することができる。 100 &OHgr; 以下の抵抗の実験室での正確な測定に使用するほか、導電性の棒やバーの抵抗を求めたり、大電流の測定に使用する空冷抵抗器の現場での校正に非常に価値があります。 ケルビンブリッジ

ホイートストンブリッジで10メガオームから1テラオーム(1012 &OHgr;)あるいはそれ以上の抵抗を測定する場合、さらに問題が生じます。 測定する抵抗は通常電圧に依存しますので、測定電圧を指定する必要があります。 比腕の抵抗は、過負荷にならないよう十分に大きな値にする必要があります。 ガード電極がある場合は、ガードに流れる電流を測定回路から除去する必要があります。 この場合、1-M&OHgr;抵抗の消費電力は10mWとなり、ブリッジ比は106となります。 ガードは同じ比率の補助分圧器に接続され、ガードに流れる電流は検出器を通過しないようになっています。 ホイートストンブリッジの比アームをプログラム可能な電圧源に置き換えることにより、自動測定が可能です。 6387>

抵抗を測定する明白で直接的な方法は、電圧と電流の同時測定であり、これは非常に多くの指示オームメータやマルチレンジメータで通常行われていることです。 また、デジタル式電圧計では、定電流回路から抵抗器を供給し、その電圧をデジタル式電圧計で測定するのが一般的です。 これは四端子測定に便利な配置で、測定器から抵抗器まで長いリード線を使っても誤差が生じない。 パッシブポインターの測定に使用される最も単純なシステムは、電池と直列に接続された追加抵抗によってフルスケールのたわみを与えるように調整されたメーターを通して電流を直接測定します。 これによって、精度は限定されるが、多くの実用的な用途には十分な非線形スケールが得られる。 電流測定、電圧測定

を参照。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。