สามวิธีในการวัดความต้านทานด้วยมัลติมิเตอร์
1. วิธีสองบรรทัด
วิธีสองสายเป็นวิธีการวัดความต้านทานที่ใช้กันทั่วไปดังนี้:
ต่อปลาย V บวกของมัลติมิเตอร์เข้ากับปลายด้านหนึ่งของตัวต้านทาน และต่อปลาย V เข้ากับปลายอีกด้านหนึ่งของตัวต้านทาน จากนั้นตั้งมัลติมิเตอร์เพื่อวัด มัลติมิเตอร์สามารถกำหนดความต้านทานได้โดยใช้กฎของโอห์มโดยการจ่ายกระแสไฟจากแหล่งจ่ายให้กับความต้านทาน จากนั้นจึงคำนวณแรงดันไฟฟ้าคร่อมความต้านทาน
ด้วยตัวอย่างง่ายๆ ข้างต้น ความต้านทานตะกั่ว R ทำให้เกิดปัญหาใหญ่ขึ้นเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าคือแรงดันไฟฟ้าของตัวต้านทานสามตัวด้านบน ผลกระทบนี้จะยิ่งใหญ่กว่าในกรณีของความต้านทานเล็กน้อย โดยทั่วไปในกรณีของ 30KΩ ผลกระทบนี้จะชัดเจนมาก แน่นอนว่าสิ่งเหล่านี้มีไว้สำหรับสถานการณ์ที่มีความแม่นยำสูง หากความต้องการความแม่นยำไม่สูง วิธีนี้สามารถใช้ได้
ผลกระทบนี้เกิดจากความต้านทานของลวด R สามารถกำจัดได้ด้วยฟังก์ชันการวัดค่าสัมพัทธ์ของมัลติมิเตอร์ เพื่อขจัดปัญหาเหล่านี้ สิ่งแรกที่ต้องพิจารณาคือที่มาของปัญหาเหล่านี้ สามารถทำได้โดยตั้งค่าตัวต้านทานเป็น 0Ω
หากคุณใส่ค่าความต้านทานทั้งหมดไว้ที่ปลายทั้งสองด้านของสายเทอร์มินัลทดสอบ คุณก็สามารถวัดผ่านสายไฟทั้งสองเส้นเพื่อวัดค่าสัมพัทธ์ได้
2. วิธีสี่บรรทัด
วิธีการแบบสี่สายนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดค่าความต้านทานต่ำ เพราะจะกำจัดผลกระทบของสายตะกั่วโดยไม่ต้องใช้ฟังก์ชันการวัดค่าสัมพัทธ์ช่วย การสอบเทียบเหล่านี้เป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด
ในวิธีการแบบสี่สาย ขั้ว V บวกและ V ของมัลติมิเตอร์ยังคงจ่ายกระแสให้กับตัวต้านทานผ่านทางสายนำ แรงดันตกที่นี่คือผลรวมของความต้านทานตะกั่วและความต้านทานที่ทดสอบ
ตะกั่วเชื่อมต่อกับปลายทั้งสองของตัวต้านทานและวัดแรงดันคร่อมตัวต้านทาน แรงดันไฟฟ้าของส่วนนี้ไม่รวมส่วนของระบบสวิตช์ที่เชื่อมต่อกับ DUT ผ่านสายวัดทดสอบ (หรือผ่านมัลติมิเตอร์ สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับระบบสวิตช์ โปรดดูบทความอื่นที่เกี่ยวข้อง) อิมพีแดนซ์อินพุตของโวลต์มิเตอร์คือ ใหญ่พอที่จะไม่ถ่ายโอนแรงดันไฟฟ้าใดๆ หรือสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ผิดพลาดบนตัวต้านทานตะกั่ว
ผลตอบรับการอ่านทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับการต่อต้าน และในความเป็นจริง การต่อต้านของการทดสอบนำไปสู่ วิธีแบบสี่สายเป็นวิธีการวัดค่าความต้านทานที่แม่นยำ ทำซ้ำได้ และมีความเสถียร และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดค่าความต้านทานที่มีค่าต่ำ แม้กระทั่งค่าต่ำสุดถึง 10 มิลลิโอห์ม แต่สำหรับการวัดความต้านทานสูง วิธีนี้ไม่เหมาะ เนื่องจากความต้านทานอินพุตและกระแสไฟรั่วของโวลต์มิเตอร์จะส่งผลต่อการอ่านค่า โดยทั่วไป ไม่แนะนำให้ใช้วิธีสี่สาย
3. วิธีหกบรรทัด
หกสายเป็นค่าความต้านทานที่เหมาะสำหรับการวัดค่าความต้านทานของส่วนต้านทานที่มีโครงสร้างแบบแบ่ง ตัวอย่างเช่น ในระบบทดสอบอัตโนมัติ ตัวต้านทานที่ต้องทดสอบทั้งหมดจะถูกบัดกรีบน PCB ซึ่งจะได้รับผลกระทบจากส่วนประกอบอื่นๆ ในวงจรโดยรอบ
เพื่อแยกความต้านทานภายใต้การทดสอบ โดยทั่วไป แรงดันป้องกันจะถูกเพิ่มไปยังโหนดที่กำหนดโดยผู้ใช้ และแรงดันป้องกันนี้ขับเคลื่อนโดยพื้นที่บัฟเฟอร์แรงดันของขั้ว V บวก แรงดันป้องกันนี้สามารถรับประกันได้ว่าแรงดันไฟจากมัลติมิเตอร์จะรั่วไหลไปยังเส้นทางอื่นๆ
ตัวอย่างต่อไปนี้อธิบายวิธีการทำงานของหกสาย:
ดังที่แสดงในภาพด้านบน ขนานกับตัวต้านทาน 30KΩ จะมีตัวต้านทานสองตัว ตัวหนึ่งคือ 510Ω และอีกตัวหนึ่งคือ 220Ω ในการวัดค่าความต้านทานปกติ ค่า 510Ω และ 220Ω นี้จะกระจายกระแสของแหล่งจ่ายออกจากมัลติมิเตอร์ ซึ่งจะทำให้เกิดการอ่านค่าที่ผิดพลาด เมื่อตรวจจับแรงดันคร่อมตัวต้านทาน 30KΩ นี้ แล้วต่อแรงดันเดียวกันกับตัวต้านทาน 510Ω และ 210Ω จะไม่มีกระแสไฟฟ้าผ่านบายพาส แรงดันป้องกันสามารถมั่นใจได้ว่าแรงดันจะเท่ากันกับแรงดันของขั้ว V plus และกระแสผ่าน 220Ω นั้นมาจากแหล่งป้องกัน ในกรณีนี้ มัลติมิเตอร์สามารถทดสอบความต้านทานของตัวต้านทาน 30Ω ได้อย่างแม่นยำ
ความจุปัจจุบันของเทอร์มินัลการป้องกันนี้ถูกจำกัดโดย DMM แบบคลาสสิก (พร้อมการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร) ดังนั้นจะมีข้อจำกัดเกี่ยวกับจำนวนของไดรฟ์
ตัวต้านทานเชื่อมต่อกับด้านแรงดันต่ำของขั้วต่อสายไฟ 4- และขั้วต่อป้องกันคือตัวต้านทานฟิวส์ความร้อนหรือ Rb เนื่องจากการมีอยู่ของแหล่งป้องกันในปัจจุบัน ความต้านทานนี้ต้องไม่เล็กกว่าความต้านทานของ Rbmin เนื่องจาก:
Rbmin{{0}}Io*Rx/0.02
ที่นี่ Io คือแหล่งกระแสที่เลือกและ Rx คือความต้านทานภายใต้การทดสอบ
ตัวอย่างเช่น ถ้าเลือกตัวต้านทาน 330Ω และทดสอบตัวต้านทาน 300Ω ค่าความต้านทานต่ำสุดของ Rb ที่ใช้คือ 15Ω
เนื่องจากความต้านทานโหลดสูงสุด Ra ไม่มีขีดจำกัด ตราบเท่าที่เลือกขั้วของการวัด มันจะมีประสิทธิภาพ เนื่องจาก Ra สามารถกลายเป็น Rb และตรงกันข้ามได้ วิธีที่ดีที่สุดคือตั้งค่าขั้วของการวัด เนื่องจาก Ra มีค่าสูงกว่าตัวต้านทานโหลดทั้งสอง
วิธีการวัดความต้านทานแบบหกสายถูกกำหนดมาเป็นพิเศษเพื่อวัดความต้านทานที่ 330KΩ สำหรับกรณีที่ค่าความต้านทานสูงกว่านี้ สามารถใช้วิธีการกำหนดค่าแบบหกสายได้ แต่ควรตั้งค่ามัลติมิเตอร์เป็นโหมดสองสาย (ซึ่งจะมีกระแสจากแหล่งที่มาต่ำกว่า)
