Phương pháp đo điện trở 4 dây - Phương pháp Kelvin
Giả sử chúng ta muốn đo điện trở của một số thành phần nằm cách xa ohm kế của chúng ta . Một kịch bản như vậy sẽ có vấn đề vì ohm kế đo tất cả điện trở trong vòng mạch, bao gồm điện trở của các dây ( dây R ) kết nối ohm kế với thành phần đang được đo ( chủ thể R ):
Thông thường, điện trở của dây rất nhỏ (chỉ vài ohm trên một trăm feet, chủ yếu phụ thuộc vào cỡ dây), nhưng nếu dây kết nối rất dài và/hoặc linh kiện cần đo có điện trở rất thấp thì sai số đo do điện trở của dây sẽ rất đáng kể.
Một phương pháp khéo léo để đo điện trở của vật trong tình huống như thế này liên quan đến việc sử dụng cả ampe kế và vôn kế. Chúng ta biết từ Định luật Ohm rằng điện trở bằng điện áp chia cho dòng điện (R = E/I). Phương pháp đo điện trở 4 dây. Do đó, chúng ta có thể xác định điện trở của thành phần vật nếu chúng ta đo dòng điện chạy qua nó và điện áp rơi trên nó:
Dòng điện là như nhau tại mọi điểm trong mạch, vì đây là một vòng lặp nối tiếp. Tuy nhiên, vì chúng ta chỉ đo điện áp rơi trên điện trở của đối tượng (và không phải điện trở của dây dẫn), nên điện trở được tính toán chỉ biểu thị điện trở của thành phần đối tượng (R đối tượng ).
Tuy nhiên, mục tiêu của chúng tôi là đo điện trở của vật thể này từ xa , vì vậy vôn kế của chúng tôi phải được đặt ở đâu đó gần ampe kế, được kết nối qua điện trở của vật thể bằng một cặp dây khác chứa điện trở:
Lúc đầu, có vẻ như chúng ta đã mất đi bất kỳ lợi thế nào khi đo điện trở theo cách này, vì vôn kế giờ phải đo điện áp thông qua một cặp dây dài (điện trở), đưa điện trở lạc trở lại mạch đo một lần nữa. Tuy nhiên, khi xem xét kỹ hơn, chúng ta thấy rằng không có gì bị mất cả, vì các dây của vôn kế mang dòng điện rất nhỏ . Do đó, những đoạn dây dài kết nối vôn kế qua điện trở sẽ làm giảm một lượng điện áp không đáng kể, dẫn đến chỉ thị của vôn kế gần giống như khi nó được kết nối trực tiếp qua điện trở:
Bất kỳ điện áp nào giảm trên các dây dẫn dòng điện chính sẽ không được vôn kế đo, và do đó không ảnh hưởng đến phép tính điện trở. Độ chính xác của phép đo có thể được cải thiện hơn nữa nếu dòng điện của vôn kế được giữ ở mức tối thiểu, bằng cách sử dụng chuyển động chất lượng cao (dòng điện toàn thang thấp) và/hoặc hệ thống điện thế (cân bằng null).
Phương pháp Kelvin
Phương pháp đo lường này tránh được các lỗi do điện trở của dây dẫn gây ra được gọi là phương pháp Kelvin hoặc Phương pháp đo điện trở 4 dây . Các kẹp kết nối đặc biệt được gọi là kẹp Kelvin được tạo ra để tạo điều kiện cho loại kết nối này qua điện trở của vật thể:
Trong các kẹp kiểu "cá sấu" thông thường, cả hai nửa hàm đều có chung điện với nhau, thường được nối tại điểm bản lề. Trong các kẹp Kelvin, các nửa hàm được cách điện với nhau tại điểm bản lề, chỉ tiếp xúc tại các đầu nơi chúng kẹp chặt dây hoặc đầu cuối của đối tượng đang được đo. Do đó, dòng điện qua các nửa hàm "C" ("dòng điện") không đi qua các nửa hàm "P" ("điện thế" hoặc điện áp ) và sẽ không tạo ra bất kỳ sự sụt giảm điện áp nào gây ra lỗi dọc theo chiều dài của chúng:
Phương pháp đo điện trở 4 dây
