4-Х провідна схема підключення

У сучасному світі електронна техніка розвивається семимильними кроками. Кожен день з'являється щось нове, і це не тільки невеликі поліпшення вже існуючих моделей, а й результати застосування інноваційних технологій, що дозволяють в рази поліпшити характеристики.

Не відстає від електронної техніки і приладобудівна галузь - адже щоб розробити і випустити на ринок нові пристрої, їх необхідно ретельно протестувати, як на етапі проектування і розробки, так і на етапі виробництва. З'являються нові вимірювальна техніка та нові методи вимірювання, а, отже - нові терміни і поняття.

Для тих, хто часто стикається з незрозумілими скороченнями, абревіатурами і термінами і хотів би глибше розуміти їх значення, і призначена ця рубрика.

4-х провідна схема підключення - це найбільш поширений метод підвищення точності вимірювання опору.

4-Х провідна схема підключення

Метод має на увазі пропускання струму і вимірювання напруги. Однак струм протікає через один набір проводів, що підводять, в той час як напруга сприймається іншим набором провідників. Напруга вимірюється безпосередньо на резистивном елементі (RTD), а не в тій точці, де підключений джерело струму. Це означає, що опір підвідних проводів повністю виключається з вимірювальної схеми.

4-Х провідна схема підключення

Типова чотирипровідна схема вимірювання опору допомагає виключити більшу частину випадкових і систематичних похибок.

Режим відносних вимірів дозволяє виключити з результатів вимірювань задану постійну величину (наприклад, опір з'єднаних вимірювальних щупів). Цифрові мультиметри дозволяють задати в якості базової величини для відносних вимірювань будь поточне виміряне значення.

Різниця матеріалів провідників в вимірювальної ланцюга викликає при проходженні струму нагрівання в місцях контактів (утворюється термопара). Виникає при цьому термо-ЕРС викликає похибка при вимірюванні малих опорів. Для виключення даного чинника тестовий струм відключається на половину циклу вимірювання, залишкова різниця потенціалів в цей момент характеризує величину термо-ЕРС і віднімається з результатів вимірювань.

4-Х провідна схема підключення

Технологія вимірювань «сухий схемою» дозволяє виключити з результатів вимірювань контактного опору похибка, викликану пробоєм плівки оксиду на поверхні контактів. Зниження тестового напруги за рахунок шунта RSH в чьотирьох схемою вимірювань до величини не більше 20 мВ вирішує це завдання.

4-Х провідна схема підключення

Чому 4-провідна схема вимірювань дозволяє позбутися від паразитного опору проводів і контактів?

Справа в тому, що при 2-х провідній схемі вимірювань загальну напругу, що надходить на клеми вольтметра складається з суми падінь напруг струму у вимірюваному об'єкті плюс падіння напруги на проводах і плюс падіння напруги на контактах, через які тече помітний вимірювальний струм. Тобто ток в вимірюваної ланцюга задається тією ж парою проводів, якій вимірюється і падіння напруги на вимірюваному опорі.

У 4-провідній схемі вимірювальний струм тече через одну пару проводів, а напруга вимірюється на іншій парі, через яку ток практично не тече, тобто немає струму, немає і його падіння на проводах і контактах. Тому і паразитне опір проводів і контактів на результати вимірювань практично не впливає.

Аналогічно працює 4-провідна схема подклоюченія термосопротивления - по одній парі проводів тече вимірювальний струм з генератора струму вимірювальної схеми, а інша пара проводів підключається до вольтметру з високим вхідним опором (тобто з дуже низьким струмом вимірювання).

1) Режим відносних вимірів дозволяє знизити похибка 2-х провідної схеми вимірювань, однак дає похибку контактного опору при закорачіваніі щупів, яка в ряді випадків (особливо при вимірюванні малих опорів) може виявитися порівнянною з вимірюваним значенням.

2) Цифровий фільтр, вбудований в деякі універсальні вимірювальні пристрої, дозволяє бачити на дисплеї приладу більш стабільні показання, за рахунок обчислення усередненого значення. В режимі змінного середнього перераховується усереднене значення після кожного нового виміру, а в режим повтору - після заповнення всіх осередків усереднює значень. При великій швидкості вимірювань дана функція забезпечує більш точне визначення виміряного значення і збільшує число розрядів результату.

3) 4-х провідна схема наближає результат вимірювань до істинного значення на кілька порядків, що має велике значення при вимірах малих величин! Завдяки цьому методу, хороша точність досягається навіть при використанні бюджетних приладів.

4) При наявності різниці температур між стиками різнорідних металів генерується термоелектрорушійна сила (термо-е.р.с. Або термоелектричний потенціал). Це паразитное напруга може перевищувати рівень сигналу, який здатний вимірювати мультиметр. Термоелектричні ефекти можуть служити причиною нестабільності або значного зсуву нуля, а так само зміни показань приладу.

Компенсація термо-ЕРС виключає вплив контактної різниці потенціалів при з'єднанні різнорідних провідників в вимірювальної ланцюга, за рахунок зниження нагріву, обмежуючи час протікання тестового струму.

5) За допомогою методу «сухої ланцюга» результат вимірювань виявляється максимально наближений до величини вимірюваного контактного опору в реальних умови.