低电阻测试注意事项

磐石测控研发生产的力学检测仪器（荷重曲线仪、三轴荷重曲线机、插拔力试验机、全自动扭力试验机、弹簧试验机、）低电阻测试时，测试电阻阻值一般在毫欧级别，此时要测试的电阻值与导线，连接器的电阻相当，常规的二线制测量会引入导线及连接器电阻。

常规的二线测量电阻原理如下图：

采用恒流源测量方式，R1和R2为导线电阻，R3与R4为测试件与测量仪器之间的接触电阻（一般为测试夹、测试针），实际测量电阻值为R1+R2+R3+R4+Rx的总和；

在测量欧姆级以上电阻时，Rx远大于R1-R4，接触电阻与线阻可以忽略不计；R1-R4常规值为10mΩ-200mΩ之间，在测量mΩ电阻时此部分不能忽略，需要想办法消除。

在一般的测量系统中，测量人员可以通过加粗导线，降低导线长度的方式减小R1和R2，或清零的方式消除R1和R2；使用加粗测试针，加大接触面积减小R3和R4；可以满足一般系统的要求（此时默认R1R2不变，实际使用若通过测试电路较大如0.1A以上，会造成导线发热R1R2变化大，从而严重影响测量精度）。

二线制测量方式简单，接线也简便，容易理解；实际即使按照上述方式消除R1-R4也会经常出现测量出错的情况，常见的两种测量出错如下：

1、测试针不稳定导致的测试结果不稳定

一个常见的测试针如上图所示，由针芯，弹簧，针筒构成；理论测试情况下，电流经过针芯，弹簧，针筒流向测试导线，测试针的电阻由这三者组成，一般20-150mΩ不等，理论上为固定值；

实际测量时，由于测试针角度，受力方向，产品位置等因素影响，会造成针芯与针筒直接接触，而且接触的接触面积每次不一样（不稳定），造成接触电阻的不稳定，最终表现为同一产品测试多次电阻值误差大，有时OK有时NG，实际在使用现场有出现误差100mΩ以上的情况，即使表现好，误差也有10mΩ出现。

图 两种可能的电流方向造成接触电阻不稳定

       测试针的多次使用会加剧针筒与针芯之间的摩擦，从而加剧测量不稳定。解决此问题的方法之一是使用一体式探针（针头与针尾直连，一起动作）：

2、接触面老化或有污渍

       1）测试针接触面有污渍，造成测试电阻增大

       2）测试产品接触表面有污渍，造成测试电阻增大

       常规解决方法：使用去渍水擦试表面即可。生产上做到定时定次数清洁测试针及测试治具。

以上为二线制测量方式的问题，实际为追求更高的测试精度，更多的是使用四线制的测量方法，可以有效的消除导线电阻及接触电阻带来的影响。

四线制的测量方法如下图：

       多引入两条导线，测量电压时直接从产品表面截取电压，此时可以完全消除导线电阻与接触电阻。

       固定的恒流源I流经测试件，因电压测试端内部使用的是高阻抗测试运放，即使线阻非常大，也可以完全消除导线及测试针的影响。

       实际应用时，因为测试空间、电流、导线布置等多方面的原因，很多测试设备在测量低电阻时，仍不得不采用二线制的测量方法，使用时，应特别留意重点可能导致出现问题的地方，尽可能提高测试精度。