精密电阻测量仪器与自制DIYWarshawsky电桥作者lymexΟ、前言电阻是最常见的电子电器设备的单位之一，电阻基准是各标准实验室必须保持的基准之一，精密计量电阻是常见的实验室操作。不太精密的测量可以用万用表、电桥直接进行电阻测量，但精密的电阻测量，就不能直接用万用表测试了，哪怕是用最高档的8位半也不行。采取的办法，是要在各电阻之间进行对比。而为了能够准确的进行电阻对比，要用到各种电阻比较仪器。本文试图又浅入深探讨一下电阻的测量/对比方法，最后给出一个自制Warshawsky比较电桥的实例。一、电阻的测量方法1.1、直接测量法，也叫转换测量法、I-V法。测量时，把电阻欧姆先转换成别的量再测量。比如把被测量电阻施加以一个已知的电压，那么再测量流过电阻的电流，根据欧姆定律，这个电流与电阻成正比。因此，我们采用测量这个电压，就可以得到电阻值。直接测量简单快速，但转换后很多因素直接参与误差贡献，比如恒流源的精度、电压表的精度都直接影响被测电阻值。用质量/砝码的称量来举例，用弹簧称称量砝码，就属于直接测量，要求仪器的线性度良好，但也与重力、弹性等太多因素有关，误差可能比较大。(原文件名:2_3_0903e5126b6d2fa.gif)引用图片为了排除引线电阻和接触电阻的影响，可以采用 4线测试。四线测试首先要有个精密恒流源，用其中的 2线接到电阻上。这样吗无论有多大的接触电阻和引线电阻，电流都是恒定的。另外还有两个电压接点，由于电压表输入阻抗非常高，因此可以认为 2根电压引线是没有压降的，因此无论有多大的接触电阻和引线电阻也都是没有影响的。(原文件名:2_3_0903e5126b6d2fa.gif)引用图片1.2、对比法对比法就是用另外一个标准电阻与被测电阻进行比较，若二者平衡，那么对比指示为 0或者居中。其优势是，不要求指示仪表的准确性。对比法根据被测量和标准量是否相等，可以再分成同值对比和不同值对比两种。同值电阻对比，比如等臂电桥。由于电桥两臂相等，因此制造时可以做的一样，一致性和对称性可以做得很好，因此对比起来误差小；非同值电阻对比，比如普通电桥。此时电桥臂的阻值不一样，因此采用的电阻就不一样（比如采用不同线径的电阻丝），测量时电压、发热情况也不一样，因此会存在更多的产生误差的机会。用质量/砝码的称量来举例，常见的天平就是同值对比。而常见的杆称或者台秤就是非同值对比。无论如何，由于是对比，因此比如重力的变化就对称量没有影响。(原文件名:2_3_0903e5126b6d2fa.gif)...
