第3节 电阻的测量
第三节 电阻的测量
电阻就是对电流的阻抗。在电阻的两端施加1V的电压输出电流为1A时，此时的电阻为1欧姆（Ω）。
通常有两种测量电阻方法是2线法和4线法。这两种方法都是电流源输出电流通过一个电阻，并用一个测量仪器在电阻两端进行电压测量。运用下面的公式计算出电阻
一、Two-wire测量法
如图 所示采用的就是2-线法，它测量的电阻至少是100Ω。
测试原理分析
电流源流过导线和未知电阻（Rs）。该设备能够测量该未知电阻两端的电压，并直接计算出它的阻值。由于导线有电阻RLead， 2-线法测量较小电阻会存在误差。因为导线上的电压降等于I×RLead，所以测得的电压就与电阻Rs两端的电压不完全一样。通常导线电阻的范围为0.01~1Ω，如未知电阻在100Ω以下，使用2-线法想获得精确测量是很困难的。
二、Four-wire测量法
如图 所示采用4-线法测量阻值小于100的电阻，因为这种测量方法比2-线法更加精确。
测试原理
四线法使用的是四根导线，两根用于注入电流（测试电流），另两根用于测量电阻两端的电压（检测电流）。因为没有电流流过检测导线，测量装置仅测得电阻两端上的电压。因此， 4-线法排除由测试导线和接触电阻所引起的误差。
使用DMMs测量电阻
基于DMM的电阻自动测试系统
三、（线）应变的测量
应变就是应力对物体作用产生的变形量。应变被明确定义为长度方向上的改变，用变化量和原长度的比值来计算，如图所示，X方向的应变计为εx 。应变拉时为正，压时为负。应变是无量纲，有时它的单位被表示成in/in或mm/mm。在实际测量中，应变大小是一个微小量。
应变的测量
为了测量应变，得使用一张应变片进行信号采集。应变片作为薄导体粘贴到受压力的材料上。应变片上的电压变化反映了材料所受的压力和振动，应变片阻值的改变反映了材料的形变。应变片测量要求有激励（通常为电压激励），并且电压测量为线性。
惠斯通电桥
在应变片配置中，带有信号调节的应变片使用需要配置电阻。如图，连接有信号调节器的应变片组构成了一个菱形电阻装置，它就是惠斯通电桥。当在这个电桥上加一个电压，微分电压（Vm）就随着电桥内阻值的改变而改变。通常应变片就是这样一些随应变变化的电阻。
惠通斯电桥种类
应变片应用于全桥式电路，半桥双臂以及半桥单臂电路中，对于全桥应变电路来说，惠通斯电桥四个物理位置上的电阻都是应变片。如图 所示，对于半桥双臂电路来说，惠通斯电桥只有两个电阻是应变片，另外两个电阻是信号调节器电阻。而对于半桥单臂电路来说，惠通斯电桥仅有一个电阻是应变片
在程序框图中使用NI-DAQmx Task Name Constant测量应变。DAQ Assistant设置MyStrainTask,它包含这样一些应变信息。如电桥配置，电压激励，误差因素等等。DAQmx Read VI显示应变测量值和曲线的数据。通过使用NI-DAQmx Task Name Constant和DAQ Assistant，能在不改变方框图中代码的情况下对任务进行配置和编辑修改。
电阻就是对电流的阻抗。在电阻的两端施加1V的电压输出电流为1A时，此时的电阻为1欧姆（Ω）。
通常有两种测量电阻方法是2线法和4线法。这两种方法都是电流源输出电流通过一个电阻，并用一个测量仪器在电阻两端进行电压测量。运用下面的公式计算出电阻
一、Two-wire测量法
如图 所示采用的就是2-线法，它测量的电阻至少是100Ω。
测试原理分析
电流源流过导线和未知电阻（Rs）。该设备能够测量该未知电阻两端的电压，并直接计算出它的阻值。由于导线有电阻RLead， 2-线法测量较小电阻会存在误差。因为导线上的电压降等于I×RLead，所以测得的电压就与电阻Rs两端的电压不完全一样。通常导线电阻的范围为0.01~1Ω，如未知电阻在100Ω以下，使用2-线法想获得精确测量是很困难的。
二、Four-wire测量法
如图 所示采用4-线法测量阻值小于100的电阻，因为这种测量方法比2-线法更加精确。
测试原理
四线法使用的是四根导线，两根用于注入电流（测试电流），另两根用于测量电阻两端的电压（检测电流）。因为没有电流流过检测导线，测量装置仅测得电阻两端上的电压。因此， 4-线法排除由测试导线和接触电阻所引起的误差。
使用DMMs测量电阻
基于DMM的电阻自动测试系统
三、（线）应变的测量
应变就是应力对物体作用产生的变形量。应变被明确定义为长度方向上的改变，用变化量和原长度的比值来计算，如图所示，X方向的应变计为εx 。应变拉时为正，压时为负。应变是无量纲，有时它的单位被表示成in/in或mm/mm。在实际测量中，应变大小是一个微小量。
应变的测量
为了测量应变，得使用一张应变片进行信号采集。应变片作为薄导体粘贴到受压力的材料上。应变片上的电压变化反映了材料所受的压力和振动，应变片阻值的改变反映了材料的形变。应变片测量要求有激励（通常为电压激励），并且电压测量为线性。
惠斯通电桥
在应变片配置中，带有信号调节的应变片使用需要配置电阻。如图，连接有信号调节器的应变片组构成了一个菱形电阻装置，它就是惠斯通电桥。当在这个电桥上加一个电压，微分电压（Vm）就随着电桥内阻值的改变而改变。通常应变片就是这样一些随应变变化的电阻。
惠通斯电桥种类
应变片应用于全桥式电路，半桥双臂以及半桥单臂电路中，对于全桥应变电路来说，惠通斯电桥四个物理位置上的电阻都是应变片。如图 所示，对于半桥双臂电路来说，惠通斯电桥只有两个电阻是应变片，另外两个电阻是信号调节器电阻。而对于半桥单臂电路来说，惠通斯电桥仅有一个电阻是应变片
在程序框图中使用NI-DAQmx Task Name Constant测量应变。DAQ Assistant设置MyStrainTask,它包含这样一些应变信息。如电桥配置，电压激励，误差因素等等。DAQmx Read VI显示应变测量值和曲线的数据。通过使用NI-DAQmx Task Name Constant和DAQ Assistant，能在不改变方框图中代码的情况下对任务进行配置和编辑修改。
