關於電表測試棒的電阻

turboc

大家好，最近新買一三用電表，有些疑惑想請問大家
我發現當我將電表測試棒短接量電阻時，阻值會特別低約0.2歐姆左右
但我把同樣測試棒用不同電表量測(不同三台)都有0.5~0.6歐姆左右
我也有用不同的線用該電表量測，阻值也是會相對比較低

因此我懷疑該電錶的設計者減少測試棒的電阻，來換取量測mA、uA時更準確？
所以想請教各位高手的意見，還是這樣的誤差很正常是我大驚小怪?

補充內容 (2022-5-26 05:29 PM):
後來想想測試棒電阻的誤差影響比較大的是大電流的量測

wish

越高等級的儀表都會考慮到這個問題，所以這種等級的產品不管是插座到所附的測試棒都不是便宜貨。
基本電子學有一句話大家都學過，導線上的電阻跟長度成正比，跟截平方面成反比，簡單說就是導線越長電阻值越大，導線越粗電阻值越小。

一組測試棒是由插座+導線+探棒組成，如果你有毫歐表，你自然可以測得整段測試棒的電阻。
既然你的電表電阻檔探棒短路是0.2歐姆，那你實際測量電阻時就扣除這些值即可。

turboc

wish 發表於 2022-5-25 03:15 PM
越高等級的儀表都會考慮到這個問題，所以這種等級的產品不管是插座到所附的測試棒都不是便宜貨。
基本電子 ...

我知道你的意思，越高等級的表，測試棒應該也是越好電阻越低

而不是像我的電表用一般測試棒，內部演算扣除一部分內阻來求得較精確的成果

phuang3

turboc 發表於 2022-5-25 06:41 PM
我知道你的意思，越高等級的表，測試棒應該也是越好電阻越低

而不是像我的電表用一般測試棒，內部演算扣 ...

精確量測是用四線量測模式，可以排除大部分線阻，因此測試棒內阻也就沒那麼重要了

tonysun

［電流］
同一串聯電路上，各點的電流是相同的，因此電表測試棒的電阻不會影響電流檔的精確度。 但由於電阻的增加，會些許增加插入電流表整體帶來的負荷電壓(burden voltage)。

但換個角度來看，電表測試棒的電阻較大，可推斷其使用的電線較細，因此如果要做電流測試的時候，更大的問題在於難以承受較大的電流。

之前為了方便，隨便拿較細的便宜紅黑測試線連接桌上型電源供應器做較大電流的測試，大家都知道這種實驗用電源供應器電流並不算大，一般單組最大電流 3A，兩組並聯使用時最大電流 6A，還遠不到一般三用電表可以測試的最大電流 10A 或 20A，結果電流上到４～５A，突然發現紅黑電線越來越燙，令人害怕，趕快草草結束。
由於金屬是正溫度係數，溫度越高時電阻還會越大，發熱情況可能還會更惡化。


［電壓］
電表的電壓檔阻抗很大，電表測試棒的電阻對電壓檔位的影響很小。


［電阻］
電表測試棒的電阻，對於低電阻的測試精確度影響就比較大了，有的電表會有Δ或ZERO功能，可以用來扣除測試線棒的電阻。 但除了電線的電阻之外，接觸電阻也會有影響，在測試這種1歐以下、0.1歐電阻時，表棒壓的鬆或緊、有沒有使用鱷魚夾夾住，都可能有讀數上的差別。因此，要做比較準確的低電阻測量，還是要靠四線式測量。


［電表測試棒的電阻實測］
隨手測試了一些電表測試棒的電阻，紅黑一對短路，以Fluke 287做二線式測試，未使用Δ或ZERO，單位歐姆

100芯銅線自製鱷魚夾測試線(100cm) 0.06
陸製某儀表附的鱷魚夾矽膠測試線   0.07
Fluke TL71  (總長140cm)          0.08  
Fluke TL175 (總長144.5cm)        0.08 (0.07~0.08)
UT151F附的測試棒(PVC) (112cm)    0.14~0.15
淘寶陸製鍍金細尖PVC測試棒(107cm) 0.15
可能是 YF-78 附的測試棒          0.17 (0.16~0.19)

現在大多數線的4mm香蕉插都是直角型，以上長度由轉角量起，不含插頭，但含棒。 Fluke的線比一般的長許多。
以上測試結果的電阻值可以分成0.1以上與以下兩群，0.1以下應該可以算是較高等級的了


［附記〕
至於最高級高位數三用電表用的線，則要優先考慮導體、接點的材質，以減低熱電位（不同金屬相接則形成熱電偶）。

jwang210

小弟的理解是數個歐姆以下的阻值，對多數電表都沒有參考價值
因為精度的「讀數%」以外還要看「最小分辨位的誤差」（不知道這樣稱呼正不正確）
下面以好像很多人的Sanwa RD700為例好了：


測量數個歐姆的阻值的時候，檔位會是最低的600.0
這個時候會有「0.8%加上4個最小分辨位數」的誤差
也就是「讀數的+-0.8%加上+-0.4」

假設測試棒的真實直流阻值是0.4歐姆好了
讀數+-0.8%的部分0.4*0.008=0.0032太小了我們先忽略不計
最小分辨位數+-0.4如果算進來
在測量0.4姆的電阻時，有可能顯示出000.0～000.8歐姆之間的數字

樓主量到的0.2～0.6遠在誤差範圍內呀！理論上如果要提升精準度，應該是不差這一點的

turboc

jwang210 發表於 2022-5-26 02:56 AM
小弟的理解是數個歐姆以下的阻值，對多數電表都沒有參考價值
因為精度的「讀數%」以外還要看「最小分辨位的 ...

感謝你的回覆，我去查該電表該檔誤差值
最大誤差大約正負1.03歐姆左右，確實在誤差範圍內
只是對於跟其他電表比較有點差異，感到難以釋懷

turboc

tonysun 發表於 2022-5-25 10:06 PM
［電流］
同一串聯電路上，各點的電流是相同的，因此電表測試棒的電阻不會影響電流檔的精確度。 但由於電阻 ...

感謝你的詳細回答
我因此特地做個簡單的電路測量小電流

5V+紅色LED(約1.7V點亮)+1k歐姆------3.08x mA左右(最後位數一直跳動無法判斷)
5V+紅色LED(約1.7V點亮)+1k歐姆+5.1歐姆(當成測試棒電阻)------3.06x mA左右
誤差0.02xmA

5V+紅色LED(約1.7V點亮)+100k歐姆------32.6x µA左右
5V+紅色LED(約1.7V點亮)+100k歐姆+5.1歐姆(當成測試棒電阻)------32.6x µA左右
誤差0.0xµA

結論來說影響不大看來真是我大驚小怪了
不過話說回來你的測試棒電阻都好小
後來想想確實低電阻誤差影響比較大的是大電流的量測....

turboc

phuang3 發表於 2022-5-25 07:03 PM
精確量測是用四線量測模式，可以排除大部分線阻，因此測試棒內阻也就沒那麼重要了 ...

我不是在意測試棒的電阻而是該表測量低電阻的不準確

wkm

turboc 發表於 2022-5-26 09:30 AM
感謝你的詳細回答
我因此特地做個簡單的電路測量小電流

最主要是要校正(零件老化或其他原因(匹配....等),當然校正也要有可公信任基準設備，不是自己說了算(用難以釋懷，以偏概全來解釋)。

消費性者，一聽到校正相關費用大多會縮回去.............不了了之。
除非大企業維持品質相關設備穩定生產與檢測才會校正。

當事人若覺得難以釋懷，只要不是故障，萬用表機板內就有相對應VR調教，可以調到你認為釋懷為止，並不代表公認數值是對的。
DER EE (不是蔡EE)


內部微縮化的零件

小小二顆不同用途VR



調壞了，才有新機，廠商是多多益善

tonysun

turboc 發表於 2022-5-26 09:30 AM
5V+紅色LED(約1.7V點亮)+1k歐姆------3.08x mA左右(最後位數一直跳動無法判斷)
5V+紅色LED(約1.7V點亮)+1k歐姆+5.1歐姆(當成測試棒電阻)------3.06x mA左右

很有實驗精神的做了實際驗證，挺好!

不過計算中遺漏了三用電表電流檔本身的電阻，真正的情況應該是這樣子:

5V+紅色LED(約1.7V點亮)+1k歐姆+X歐姆(電表電流檔內阻)------3.08x mA左右(最後位數一直跳動無法判斷)
5V+紅色LED(約1.7V點亮)+1k歐姆+X歐姆(電表電流檔內阻)+5.1歐姆(當成測試棒電阻)------3.06x mA左右

由以上數據來推算，該電流表的內阻應該在數十歐姆左右 (略有些奇怪，因我見過的一般都是以 1, 10, 100 這種數值的取樣電阻，加上線路、接點及保護元件如保險絲或PTC等等最後實際值可能會是 1.x, 1x或10.x, 100.x或10x)


此外提一下，電表規格上的誤差，是電表本身的測量誤差，並不包括因為電表內電阻對電路發生影響而造成的變化


如果要降低電流表的內阻，以減少插入電流檔對線路的影響，可以參考一下 eevblog 網站上的 µCurrent
本站之前的文章: 數位電表電流檔位檢測及burden voltage探討(part_1)

turboc

wkm 發表於 2022-5-26 09:44 AM
最主要是要校正(零件老化或其他原因(匹配....等),當然校正也要有可公信任基準設備，不是自己說了算(用難以 ...

等我用個幾年再說，新的還不敢亂調
而且有的電表還5、6個VR
有的調還不知道是什麼功能

fix2010

可以明确地说，电表测试棒引入的基本是接触电阻！导线用料足够的情况下，这个变量就是接触问题造成的。表棒两头的金属一般为黄铜镀镍，有的为了刚性更足，选用不锈钢材质。问题是这些金属表面容易生成氧化物，导致接触电阻大增。特别是不锈钢材质的，氧化物绝缘电阻更高，更容易生成！所以，个人觉得怎样减小接触问题才是首要任务。如果测试要求高的，都是使用镀金链接器的。不容易氧化，接触电阻小。

turboc

fix2010 發表於 2022-5-27 08:11 AM
可以明确地说，电表测试棒引入的基本是接触电阻！导线用料足够的情况下，这个变量就是接触问题造成的。表棒 ...

老實說我還不清楚測試棒電阻組成分布，不過測試棒氧化確實是電阻大增的最大問題