低抵抗の測定方法と注意事項(4端子抵抗測定法と2端子抵抗測定法)

抵抗を測定する方法には2通りの測定法があり4端子抵抗測定法と2端子抵抗測定法があります。
違いはより高精度に測定する場合は4端子抵抗測定法で、簡易的に測定する場合は2端子抵抗測定法で測定されております。

測定方法と原理の違いは下記で説明させて頂きます。

2端子抵抗測定法

上の図は2端子抵抗測定法になり、I(電流)は測定サンプルR0、配線抵抗R1、R2に流れます。

計算式では

V=I(R1+R0+R2)
測定抵抗(R1+R0+R2)=V(電圧)÷I(電流)になります。

V:電圧、I:電流、R1:(抵抗)、R2:(抵抗)R0:測定サンプルの抵抗

R1,R2の抵抗値を含んだ抵抗値から電流値で割る計算になる為、大きな抵抗を測定するには影響を受けないが、小さな抵抗【10Ω前後、それ以下の抵抗値】を求める場合には向かない測定方法になります。

テスターとかはこの方式になります。

また、注意しなければならない点があり、2端子抵抗測定法は環境条件の影響を大きく受ける事です。
※接触抵を受ける
接触抵抗(接触面の状態〈※特に粗さなど〉や酸化被膜、油、さび、埃などの付着によって起こる抵抗は環境条件(温度、湿度)によって数Ω~数十Ωにバラツキ、接触する確度によっても測定値がバラ付くので低抵抗測定のは向かない理由になります。

4端子低抵抗測定法

上記の4端子抵抗測定法の回路では、I(電流)はすべて測定サンプルR0に流れます。したがって、R3、R4の電圧降下は0となり、測定電圧Vと測定サンプルR0の両端の電圧降下E0は等しくなり、R1~R4の影響を受けずに抵抗測定ができます。

低抵抗測定が可能になります。

但し測定時の注意事項として、サンプルにプロービン(テストリードを当てる)する場合は、4端子が必ずサンプルに直接接触しなければなりません。低抵抗を測定する場合、サンプル面も非常に小さいケースもが多いいのでプロービン(テストリードを当てる)する事が難しくなります。

あるユーザーでは、テストリードの先端を削り、針の様に尖らしてプロービングをされているお客様もおられます。(摩耗するので都度削られております。)

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