マルチメータで抵抗を測定する 3 つの方法

1.二線式

2 線式法は、次のように一般的に使用される抵抗測定法です。

マルチメータの V プラス端を抵抗の一端に接続し、V-端を抵抗の他端に接続してから、マルチメータを測定するように設定します。マルチメータは、ソース電流を抵抗に供給し、抵抗の両端の電圧を計算することにより、オームの法則によって抵抗を決定できます。

上記の単純化された例では、電圧が上記の 3 つの抵抗器の電圧であるため、リード抵抗 R がより大きな問題を引き起こします。この効果は抵抗が小さいほど大きく、一般的に30KΩの場合、この効果は非常に顕著です。もちろん、これらは高精度の状況向けです。精度要件が高くない場合は、この方法を使用できます。

ワイヤ抵抗 R によって引き起こされるこの影響は、マルチメータの相対値測定機能によって除去できます。これらの問題を解消するには、まず、これらの問題の原因を特定する必要があります。これは、抵抗器を0Ωに設定することで実現できます。

テスト端子リードの両端にすべての抵抗を配置すると、相対値測定用の 2 つのワイヤを通して測定できます。

2. 四線式

相対値測定機能を使用しなくてもリード線の影響を受けない4線式は、低抵抗測定に最適です。これらのキャリブレーションはすべて自動です。

4 線式方式では、マルチメータの V プラス端子と V- 端子は、リードを介して抵抗器に電流を供給します。ここでの電圧降下は、リード抵抗と被試験抵抗の合計です。

リードを抵抗の両端に接続し、抵抗の両端の電圧を測定します。この部分の電圧には、テストリード (またはマルチメータ) を介して DUT に接続されたスイッチシステムの部分は含まれません。スイッチシステムの詳細については、他の関連記事を参照してください)。電圧計の入力インピーダンスは、電圧を転送したり、リード抵抗に誤った電圧を生成したりしないように、十分に大きくします。

これらの読み取りフィードバックはすべて抵抗に基づいており、実際にはテストリードの抵抗に基づいています。 4 線法は、非常に正確で再現性があり、安定した抵抗測定方法であり、10 ミリオームまでの低値抵抗の測定に特に適しています。ただし、高抵抗測定の場合、電圧計の入力抵抗と漏れ電流が読み取り値に影響するため、この方法は適していません。一般に、4 線方式は推奨されません。

3. 六行法

6 線式は抵抗のシャント構造を持つ部分の抵抗を測定するのに適した抵抗値です。たとえば、自動テストシステムでは、テストが必要な抵抗器はすべて PCB にはんだ付けされており、周囲の回路の他のコンポーネントの影響を受けます。

テスト中の抵抗を分離するために、一般に保護電圧がユーザーによって定義されたノードに追加され、この保護電圧は V plus 端子の電圧バッファ領域によって駆動されます。この保護電圧により、マルチメータからの電圧が他の経路に漏れるのを防ぐことができます。

次の例は、6 線方式がどのように機能するかを説明しています。

上の図に示すように、30KΩ 抵抗器と並列に 2 つの抵抗器があり、1 つが 510Ω で、もう 1 つが 220Ω です。通常の抵抗測定では、この 510Ω と 220Ω によってマルチメータからのソース電流が消費され、誤った読み取り値が生成されます。この 30KΩ 抵抗の両端の電圧を検出し、同じ電圧を 510Ω と 210Ω 抵抗に接続すると、バイパスに電流が流れなくなります。保護電圧は、電圧がVプラス端子の電圧と同じであることを保証でき、220Ωを流れる電流は保護ソースによって提供されます。この場合、マルチメータは 30Ω 抵抗器の抵抗を正確にテストできます。

この保護端子の電流容量は、従来の DMM (短絡保護付き) によって制限されるため、ドライブの数に制限があります。

4-線端子の低圧側に抵抗器を接続し、保護端子は温度ヒューズ抵抗器またはRbです。保護ソース電流が存在するため、この抵抗を Rbmin の抵抗よりも小さくすることはできません。

Rbmin{{0}Io*Rx/0.02

ここで、Io は選択したソース電流、Rx は被試験抵抗です。

たとえば、330Ω の抵抗を選択し、300Ω の抵抗をテストする場合、使用される Rb の最小抵抗値は 15Ω です。

最大負荷抵抗 Ra のため、制限はありません。測定の極性が選択されている限り、Ra は Rb とその逆になる可能性があるため、有効です。 Ra は両方の負荷抵抗よりも高いため、測定の極性を設定するのが最善です。

抵抗を測定する6線式法は、330KΩの抵抗を測定するために特別に指定されています。抵抗値がこれよりも大きい場合は、6 線式の構成を使用できますが、マルチメータは 2 線式モードに設定する必要があります (ソース電流が低くなります)。