Le sujet de la discussion : mesure de la résistance à 4 fils Kelvin:
- Mesure de résistance à 4 fils| Qu'est-ce qu'une mesure de résistance à 4 fils ?
- Pont Kelvin| Qu'est-ce que le pont Kelvin ?
- Circuit du pont Kelvin
- Méthode de mesure de résistance à 4 fils | Technique de mesure de résistance à 4 fils| Qu'est-ce que la mesure de résistance à 4 fils ?
- Circuit de mesure de résistance à 4 fils
- Connexion du circuit à clip Kelvin
- Application de mesure de résistance à 4 fils | Quelles sont les applications de la mesure de résistance à 4 fils ?
- Inconvénients des mesures de résistance à 4 fils | Inconvénients des mesures de résistance à 4 fils Kelvin
- Mesure de résistance à 2 et 4 fils
- Mesure de résistance à 3 fils
- Mesure de résistance à 4 fils contre 2 fils | Mesure de résistance à 2 fils contre 4 fils | Mesure de résistance à 4 fils vs 2 fils
- Foire aux Questions
Qu'est-ce que la mesure de résistance à 4 fils ?
Mesure de résistance à 4 fils
Il existe différentes méthodes pour mesurer différents types de résistance, qui varient en fonction de la plage de résistance. La méthode de mesure de la résistance à 4 fils est une méthode de mesure très précise, qui peut mesurer une très faible résistance avec une grande précision. Il est utilisé pour éviter les problèmes de résistance de contact ou de résistance du fil conducteur dans le circuit. Ici, chaque fil de connexion est appelé connexion kelvin.
Dans la méthode de mesure de résistance à 4 fils, la connexion à quatre fils est utilisée lorsque deux fils sont utilisés pour fournir le courant d'alimentation au composant de mesure, et un autre à deux fils est utilisé pour mesurer la chute de tension à travers l'élément de mesure.
Comme on le sait, à température constante Loi d'Ohm définir la résistance « R » comme le rapport de la tension à travers la résistance au courant « I » qui la traverse. Ainsi, en mesurant la chute de tension sur le composant de mesure avec un courant connu qui le traverse, la résistance de l'élément de mesure peut être calculée.
Qu'est-ce que le pont Kelvin ?
Pont Kelvin
Le principe de base de la mesure de résistance à 4 fils Kelvin est basé sur le pont Kelvin. Pont Kelvin est une version modifiée du Pont de Wheatstone utilisé pour mesurer la valeur de résistance très faible, qui va de 1 ohm à 0.00001 ohm. Dans ce pont, l'effet de la résistance de contact de la résistance de charge et la résistance des fils conducteurs sont pris en compte.
Circuit du pont Kelvin :
Yb dans la figure est la résistance du fil de connexion.
Chaque fois que le galvanomètre est connecté au point 'a', la résistance du fil connecté est additionnée à la résistance Rx et les impacts totaux deviennent Rx + R{un B} + R{cb}.
Chaque fois que le multimètre est fixé au point 'c', la résistance des fils conducteurs est additionnée à R3 + R{un B} + R{cb}.
Et lorsque le galvanomètre est fixé au point 'b', qui se situe entre les points 'a' et 'c', de telle manière que le rapport de la résistance du fil de 'a' à 'b' et de 'c' à 'b ' est le même que le rapport de R1 à R2.
Équation 1 :
Maintenant, l'équation globale du circuit devient
Équation 2 :
De l'équation 1 et 2 après résolution on obtient :
L'équation finale est la même que celle du pont de Wheatstone équilibré, qui montre que le fil conducteur de connexion a été éliminé en connectant le galvanomètre au point "b". Ouib est éliminé avec le pont Kelvin.
Résistance Kelvin 4 fils Mesure a été décrit dans ce article avec des concepts importants .
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Circuit de mesure de résistance à 4 fils élaboré.
Avantages et inconvénients des mesures de résistance à 4 fils Kelvin décrites.
Différence entre la mesure de résistance à 4 fils et à 2 fils représentée.
Des applications importantes de la mesure de résistance à 4 fils ont été décrites.
Qu'est-ce que la mesure de résistance à 4 fils ?
Méthode de mesure de résistance à 4 fils | Technique de mesure de résistance à 4 fils
Lors de la mesure d'une faible résistance, les fils de connexion peuvent provoquer une erreur dans le résultat de la mesure. Si l'erreur produite est supérieure à la tolérance, ou si la précision de la mesure est requise à un degré très élevé, une mesure de résistance à quatre fils est utilisée. Idéalement, le fil n'a pas de résistance interne, mais en pratique, chaque fil a une résistance interne.
Circuit de mesure de résistance à 4 fils :
Dans le Mesure de résistance à 4 fils méthode, une connexion à 4 fils est utilisée lorsque deux fils sont utilisés pour fournir le courant de mesure au composant de mesure, et un autre à deux fils est utilisé pour mesurer le chute de tension à travers le composant de mesure.
Dans cette méthode de mesure de résistance à 4 fils, un générateur de courant fixe est utilisé. Ainsi, si la résistance à travers le circuit varie, le générateur de courant fixe fournira un courant constant à travers le circuit.
Le fil qui est utilisé dans la mesure de la tension est connecté directement aux jambes de la résistance, qui doit être mesurée, et le voltmètre utilisé dans cette méthode est à haute impédance de sorte qu'un courant minimal le traverse. Avec un petit courant à travers le fil, l'ensemble chute de tension à travers le fil est négligeable, ce qui n'affecte pas la valeur de la chute de tension du composant de mesure. Cette méthode élimine la résistance du fil, également appelée Kelvin or quatre fils méthode. Écoutez des clips de connexion spéciaux sont utilisés, ce qui est connu sous le nom clips Kelvin.
Connexion du circuit à clip Kelvin :
clips Kelvin sont également connus comme alligator or pinces crocodiles. Chaque moitié de la mâchoire d'un clip Kelvin est isolée l'une de l'autre ; les deux mâchoires du clip Kelvin sont électriquement communes l'une à l'autre, qui se rejoignent généralement au point le plus haut. Le fil de distribution de courant est connecté à une mâchoire et le fil de mesure de tension est lié à l'autre mâchoire. Les clips Kelvin sont utilisés lorsque la précision de la mesure est élevée.
Quelles sont les applications de la mesure de résistance à 4 fils ?
Application de mesure de résistance à 4 fils :
- Télédétection.
- Détecteur de thermomètre à résistance.
- Induction durcissante.
Quels sont les principaux inconvénients des mesures de résistance à 4 fils ?
Inconvénients des mesures de résistance à 4 fils Kelvin :
- Cher.
- Circuit compliqué.
- La vitesse de test est très lente.
- Le non. des points de test est le double.
- Un plus grand nombre de fils de connexion est requis.
Mesure de résistance à 2 et 4 fils
Dans le Mesure de résistance à 2 fils, la résistance totale du fil conducteur s'ajoute à la mesure car le courant dans tout le circuit est le même. Comme la chute de tension à travers le fil et le composant de mesure peuvent produire une mesure avec erreur, il n'a pas une sortie très précise pour une petite valeur de résistance lorsque la résistance de mesure est beaucoup plus grande que la résistance du fil. Ensuite, la résistance du plomb peut devenir négligeable. Si la longueur du fil peut être minimale, la précision de la mesure peut être augmentée.
Comme nous pouvons le voir sur la figure ci-dessus, RW1 et RW2 sont la résistance du fil conducteur. C'est parce que le voltmètre mesure la chute de tension sur R + RW1 + RW2 . La mesure de résistance à 2 fils est une structure de circuit simple moins précise, nécessitant moins de fils de connexion.
Mesure de résistance à 3 fils
Mesure de résistance à 3 fils, qui n'est pas précise en tant que mesure de résistance à 4 fils, est plus précise que la mesure de résistance à deux fils. La complexité du circuit est inférieure à celle de la mesure de résistance à 4 fils.
Dans cette méthode, le commutateur est utilisé, donc dans un premier temps, la boucle supérieure de la résistance est mesurée, le voltmètre mesure la tension aux bornes de RW1 + RW2, puis divisez la valeur par 2, ce qui donne la résistance moyenne de ces deux fils. RW3 est supposé être le même que la moy. de RW1 et RW2.
Ensuite, commutez le circuit sur la connexion régulière, qui mesure le composant de mesure et la résistance du fil RW2 + RW3. La valeur calculée sur ( R + RW2 + RW3) puis comparée à la première valeur mesurée
qui est utilisé pour éliminer la résistance de fil produite par le fil de la valeur mesurée.
La connexion de mesure de résistance à 3 fils peut être très précise si les trois fils connectés ont la même valeur de résistance R1 = R2 = R3. La mesure de résistance à 3 fils est largement utilisée dans les applications industrielles, ce qui offre un bon compromis ; il est précis et utilise moins de fils que la mesure de résistance à 4 fils.
Mesure de résistance à 4 fils contre 2 fils | Mesure de résistance à 2 fils contre 4 fils | Mesure de résistance à 4 fils vs 2 fils
| Paramètre | Mesure de résistance à 4 fils | Mesure de résistance à 2 fils |
| Fil de connexion | 4 fils de connexion | 2 fils de connexion |
| Précision | Très élevé même pour une mesure de faible résistance. | Très faible pour une mesure de faible résistance. |
| Utilisé pour la plage de la résistance | Résistance inférieure à 1 ohm | 1 ohm à 1 kilo ohm |
| Conception de circuits | Complexe | étapes |
| Prix | Cher | Pas cher |
Foire aux Questions
Quel est le fonctionnement réel des types de détecteurs de température à résistance à 2 fils, 3 fils et 4 fils, c'est-à-dire RTD ?
RTD signifie détecteur de température à résistance. Il est connu que la résistance d'un métal change avec le changement de température, donc en mesurant la résistance avec le changement de température, la différence de température peut être détectée. Ce sont des métaux où le coefficient de température est positif, donc avec l'augmentation de la température, la résistance électrique du métal augmente. RTD peut utiliser la méthode à 2 fils, 3 fils ou 4 fils.
L'erreur introduite par le fil peut provoquer une erreur significative, il y a donc très peu d'applications de RTD à 2 fils, le RTD à 2 fils est utilisé avec un fil de plomb court ou lorsqu'une haute précision n'est pas nécessaire. Circuit de mesure RTD à trois fils qui minimise l'effet de la résistance du fil conducteur tant que les fils de connexion sont de la même longueur. Certains facteurs tels que la corrosion des bornes ou une connexion lâche peuvent encore différencier considérablement la résistance du fil.
Le RTD à trois fils est plus précis que le RTD à deux fils, alors qu'il est moins précis que le RTD à 4 fils, où le RTD à trois fils est couramment utilisé dans l'industrie relativement moins cher que celui à quatre fils et a une conception de circuit plus simple que celle d'un RTD à quatre fils. Dans la mesure de résistance à 4 fils, le RTD est l'endroit où la résistance du fil conducteur peut être observée et distincte de la mesure du capteur Le RTD à 4 fils est un véritable pont de mesure de résistance à 4 fils Le pont RTD à 4 fils est utilisé lorsqu'une haute précision est nécessaire. Pourtant, il est très coûteux et complexe dans sa conception.
Quels sont les inconvénients de la méthode de mesure de la résistance d'un fil utilisant un ampèremètre et un voltmètre dans un circuit ?
Les inconvénients dépendent de la conception du circuit, qui mesurera la résistance pour une précision de mesure de résistance à deux fils est faible et pour une précision de mesure de résistance à quatre fils est élevée. En revanche, le circuit de mesure à deux fils est très simple et bon marché, alors que la mesure de résistance à 4 fils est complexe et coûteuse.
L'inconvénient de mesurer la résistance à l'aide d'un ampèremètre et d'un voltmètre peut être l'utilisation de compteurs qui ne fonctionnent pas correctement. La plage de mesure doit être prise en compte pour la sélection des compteurs, d'autres voltmètres et ampèremètres doivent être connectés au circuit dans différentes branches. Le voltmètre doit être connecté en parallèle à la charge de mesure, où l'ampèremètre doit être connecté en série avec la branche où le courant doit être mesuré.
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Quelle est la résistance d'un radiateur électrique ?
Selon le chauffage Joule ou le chauffage Ohm, la chaleur est proportionnelle à la résistance. Le chauffage par effet Joule est un processus par lequel le courant électrique passe à travers un conducteur produit de la chaleur, donc pour un radiateur électrique, il doit y avoir une résistance élevée dans le fil.
Quels sont les facteurs affectant la résistance ?
- Température
- Longueur de la zone de fil
- Section transversale du fil
- Nature du matériel
Un fil épais aura-t-il plus de résistance qu'un fil fin Pourquoi ?
Le fil fin a généralement une plus grande résistance qu'un fil épais car le fil mince a moins d'électrons pour transporter le courant et en comparaison, le fil épais a plus d'électrons pour transporter le courant. De plus, la relation entre la résistance et l'aire de la section transversale d'un fil est réciproquement proportionnelle, à cause de cela si la section transversale d'un fil diminue, la valeur de la résistance du fil sera plus élevée.
Comment augmenter la résistance d'un fil ?
L'augmentation de la longueur du fil ou la diminution de l'aire de la section transversale d'un fil augmente la résistance.
Quelle est la section transversale d'un fil?
Si nous coupons un fil verticalement perpendiculairement à sa longueur, nous obtenons une face circulaire du fil. L'aire de la face circulaire du fil est connue sous le nom d'aire de section transversale du fil et cette aire d'un fil ne dépend pas de la longueur du fil, et elle est généralement uniforme sur toute la longueur du fil.
Pourquoi utiliser un voltmètre haute impédance ?
Le voltmètre idéal a une impédance infinie qui ne consomme aucun courant du circuit. Pourtant, pratiquement une impédance infinie n'est pas possible. Un voltmètre à haute impédance est utilisé. Le courant qui traverse le voltmètre est très faible, il n'affecte donc pas l'ensemble du circuit.
La température est-elle directement proportionnelle à la résistance ?
La température est directement proportionnelle à la résistance pour un conducteur métallique ou le métal à coefficient de température positif.
Quels sont les effets de la température sur la résistance ?
L'effet de la température sur la résistance dépend du coefficient de température de la résistance. Cela peut être défini comme le changement de résistance par unité de changement de température, si le coefficient est positif, la résistance augmentera avec l'augmentation de la température et si le coefficient est négatif, la résistance diminuera avec l'augmentation de la température.
Un fil peut-il avoir une résistance nulle ?
Idéalement, résistance de fil nulle est possible, mais pratiquement, aucun fil présent n'a une résistance nulle.
Pourquoi utilisons-nous un RTD à trois fils ?
Le RTD à trois fils est plus précis lorsque la connexion de la résistance du fil conducteur à un RTD à trois fils est moins chère qu'un RTD à quatre fils et a une conception de circuit moins compliquée qu'un RTD à quatre fils.
Quel est l'avantage d'une mesure de résistance à quatre fils ?
Les mesures de résistance à quatre fils peuvent éliminer la résistance du fil conducteur et avoir une mesure de résistance ayant la plus haute précision.
Lien vers le dernier article
Je suis diplômé en génie électronique appliqué et instrumentation. Je suis une personne curieuse. J'ai un intérêt et une expertise dans des sujets tels que les transducteurs, l'instrumentation industrielle, l'électronique, etc. J'aime en apprendre davantage sur les recherches et les inventions scientifiques et je crois que mes connaissances dans ce domaine contribueront à mes efforts futurs.
