Измерение небольшого сопротивления ~0,001 Ом

У меня есть резистор с низким сопротивлением, который я хотел бы использовать для измерения тока через другую цепь, но сначала мне нужно точно определить его сопротивление. (A Bourns # CSS4J-4026R-1L00F , 4-контактный токоизмерительный резистор, 1 мОм ±1%, 4 Вт, 4026).

введите описание изображения здесь

В его паспорте указано, что это 0,001 Ом +/- 1%

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Базовая настройка состоит в том, чтобы подать напряжение на резистор, измерить ток, проходящий через него, и напряжение на нем, используя настройку, показанную на схеме выше.

У меня возникли некоторые проблемы с пониманием моих измерений тока и напряжения и того, как датчики могут влиять на схему.

Первым делом измеряем напряжение. Если я соприкоснусь щупами, я получу показание 0,02 мВ. Это то, что мне нужно компенсировать в моем измерении? Например, если я измеряю 0,16 мВ, должен ли я вычесть 0,02 мВ и записать результат как 0,14 мВ?

Во-вторых, когда мой источник питания выключен, мой мультиметр показывает ток 3,7 мА, поэтому, когда я изменяю предел тока, истинное измерение на 3,7 мА меньше, чем показывает источник питания. Например, если установлено ограничение тока 200 мА, мультиметр показывает 197,3 мА.

Идея состоит в том, чтобы использовать один мультиметр для проверки тока на резисторе, так как показания источника питания могут быть не точными. Однако, когда я пишу это, я понимаю, что мой блок питания имеет кнопку OFF для выхода напряжения и для самого устройства. Когда устройство выключено, текущее показание равно 0 мА, когда оно включено, но выход выключен, показание составляет 3,7 мА, а когда выход включен (с ограничением тока 200 мА), текущее показание составляет 197,3. мА.

Поэтому я считаю, что текущие показания мультиметра, вероятно, в порядке. Просто когда питание включено, даже если выход выключен, через него протекает небольшой ток.

Но я все еще не уверен в напряжении.

Редактировать Диаграмма, которую я имел в виду, была такой: 2 отдельных измерителя, один для тока, один для напряжения на резисторе.

схематический

смоделируйте эту схему

Мне неясно, выполняете ли вы правильное 4-точечное измерение, если не измерение, как на вашей схеме, может привести к ОГРОМНЫМ ошибкам измерения, поскольку сопротивление, которое вы хотите измерить, НАМНОГО меньше, чем, например, последовательное сопротивление амперметра. Не говоря уже о сопротивлении проводов. Что вам нужно сделать, так это 4-точечное измерение , где вы создаете отдельные соединения/провода для тока и напряжения, прочитайте: en.wikipedia.org/wiki/Four-terminal_sensing и: allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/ гл-8/…
Если вы можете получить низковольтный источник питания или батарею для питания от 50 до 100 мВ с падением от 50 до 100 А, ваши ошибки смещения уменьшатся. Но калибровка цифрового мультиметра важна.
Убедитесь, что номинальная мощность резистора подходит, прежде чем пропускать через него большой ток, если вы в конечном итоге измеряете сопротивление именно так.
Какой номер детали?
@AndrewMorton 100 А, вероятно, немного избыточно, но (15 А)² × 1 мОм = 0,225 Вт, поэтому я бы не стал беспокоиться о резисторе так, как о питании.
Ты пьян. Невозможно настроить цепь амперметра, где внутреннее сопротивление внутри батареи (или другого источника напряжения) и амперметр не намного больше, чем ваш резистор 0,001 Ом. Вы можете попытаться установить мост Уитстона, но только ваши контактные сопротивления, скорее всего, все испортят.
Если амперметр показывает, сколько тока проходит через сопротивление в момент измерения его напряжения, сопротивление амперметра и батареи не имеет значения при условии, что они достаточно велики, чтобы ограничить ток до безопасного уровня, и не настолько велики, чтобы ток слишком мал, чтобы обеспечить приличное падение напряжения на тестируемом устройстве.
@NickT Это CSS4J-4026R-1L00F - Токоизмерительный резистор SMD, 0,001 Ом uk.farnell.com/bourns/css4j-4026r-1l00f/…

Ответы (3)

Я согласен с обоими вашими утверждениями, вычтите 20 мкВ (или добавьте их, в зависимости от полярности) и используйте измерение тока напрямую. У вас нет возможности скорректировать ошибку диапазона ни на одном из счетчиков.

При измерении такого низкого сопротивления очень важно использовать 4-проводной метод . Вы также захотите использовать относительно высокий ток, чтобы свести к минимуму ошибки.

Чтобы проверить 1 мОм с точностью, скажем, ± 0,1% (поскольку резистор якобы ± 1%), требуется измерение с точностью до 1 мкОм, а это означает, что вы должны быть очень осторожны с соединениями. Тепловые ЭДС также могут быть проблемой, которую можно частично смягчить, поменяв полярность и выполнив еще одно измерение.

Применим ли также метод моста Уитстона? Просто из интереса.
@SolarMike Можно включить 4-контактное измерение в мост из Уитстона, но это не очень полезно . Мост Уитстона — это решение другой проблемы.

Вы не можете «точно определить» такое низкое сопротивление с помощью бытовых цифровых мультиметров, которые, вероятно, полностью лишены какой-либо калибровки. Класс точности ваших бытовых цифровых мультиметров намного хуже 1%, особенно в чувствительном низковольтном диапазоне, и все ваши результаты будут подозрительными и бесполезными. Плюс нужно очень тщательно контролировать температуру контактов и избегать температурных градиентов, иначе термоЭДС испортит все ваши результаты.

Вместо этого вы должны доверять таблицам данных (если производитель имеет хорошую репутацию) и следовать ВСЕМ рекомендациям по монтажу/подключению/использованию этого устройства, включая формы контактных площадок на печатной плате/технику пайки и конфигурацию дорожек измерения напряжения. Резистор — гораздо более простое устройство, чем цифровой мультиметр, поэтому легче поверить, что класс точности (1%) лучше выдерживается в резисторе, чем в мультиметре. Во всяком случае, вам следует подумать о калибровке цифровых мультиметров с помощью этого резистора, а не наоборот.

В таблице данных для части, на которую вы ссылаетесь ( CSS4J-4026 ), показана рекомендуемая (в основном необходимая , если вы хотите их точность 1%) расположение контактных площадок.

введите описание изображения здесь

Примечательно, что это резистор с 4 выводами , и заявления о том, что он составляет «1 мОм ± 1%», относятся только к напряжению на сенсорных клеммах при прохождении тока через шунтирующие клеммы. Сопротивление на клеммах шунта будет больше.

Модель резистора в целом выглядит примерно так:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Я не думаю, что есть какие-то конкретные гарантии относительно сопротивления проводов, кроме того, что они «низкие», вероятно, не более 10-100% сопротивления самого шунта.

Измерение небольшого сопротивления ~0,001 Ом
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v