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1、開爾文四線檢測KelvinFour-terminalsensing???????開爾文四線檢測(KelvinFour-terminalsensing)也被稱之為四端子檢測(4T檢測,4Tsensing)、四線檢測或4點探針法,它是一種電阻抗測量技術(shù),使用單獨的對載電流和電壓檢測電極,相比傳統(tǒng)的兩個終端(2T)傳感能夠進行更精確的測量。開爾文四線檢測被用于一些歐姆表和阻抗分析儀,并在精密應(yīng)變計和電阻溫度計的接線配置。也可用于測量薄膜的薄層電阻。四線檢測的關(guān)鍵優(yōu)點是分離的電流和電壓的電極,消除了布線和接觸電阻的阻抗。???????四線檢測感應(yīng)也被稱為開爾文(Kelvin)檢測,威廉
2、·湯姆森·開爾文勛爵(WilliamThomson,LordKelvin)在1861年發(fā)明的開爾文電橋測量低電阻。每兩線連接,可以稱得上是Kelvin連接。原理???????假設(shè)我們希望一些組件位于一個顯著的距離從我們的歐姆表測量電阻。這種情況下會產(chǎn)生問題,因為歐姆表測量所有的電路回路中的電阻,它包括導線的電阻(Rwire)連接的歐姆表被測量組件(Rsubject):???????通常情況下,導線的電阻是非常小的(僅幾歐姆的導線上的壓力表(大?。?,主要取決于每數(shù)百英尺),但如果連接線很長,和/或待測組分有一個非常反正低電阻,引入線電阻測量誤差將是巨大的。???????在這樣的情
3、況下的電阻測量主體的一個巧妙的方法,涉及的電流表和電壓表的使用。我們知道,從歐姆定律,電阻等于電壓除以電流(R=E/I)。因此,我們應(yīng)該能夠確定電阻的主體成分,如果我們測量的電流通過,并且兩端的電壓下降???????電流在電路中的所有點相同,因為它是一個串聯(lián)回路。因為我們只測量電壓下降的整個主體電阻(而不是導線的電阻)。不過,我們的目標,是從遠處來衡量這個主題性,所以我們必須位于電壓某處附近電流表,由另一對含有電阻的導線跨接受阻力:???????起初,我們似乎已經(jīng)失去了任何電阻測量這種方式的優(yōu)點,因為現(xiàn)在電壓表測量電壓通過長著一雙引入雜散電阻(電阻)線,再次進入測量電路。然而,
4、經(jīng)仔細檢查可以看出,沒有什么損失,因為電流幾乎是微乎其微的。因此,那些長導線連接兩端的電壓表的(Rsubject)電阻將下降較小的電壓,這是非常幾乎相同的,就好像它是受電阻直接跨接在電壓表指示:???????將無法測得的電壓表主要載流導線之間的任何電壓下降,這樣做沒有考慮到在所有的阻力計算??赡軙M一步提高測量精度,如果電壓表的電流保持在最低限度,或者通過使用一個高品質(zhì)(由低滿量程電流)的動作和/或空電位(均衡)系統(tǒng)。???????這種測量方法,避免了導線的電阻所引起的誤差,被稱之為開爾文四線檢測(KelvinFour-terminalsensing)電阻方法。特殊的連接稱為開
5、爾文夾子(下圖)???????一般來說,“鱷魚”式夾子,通常在鉸鏈點連接,半“下巴”電是彼此共用的。開爾文夾子,半部分鉗口彼此絕緣,只有被測定的導線與夾子的尖端處接觸。因此,目前通過“C(”當前)的半“下巴”不通過“P”(電壓)的半“下巴”,而不會產(chǎn)生任何沿其長度的錯誤誘導壓降。????????相同的原理,使用不同的接觸點的傳導電流和電壓測量是用在精密分流電阻器,用于測量大量的電流。精密分流電阻器“轉(zhuǎn)換”一個當前值成比例的電壓值。因此,電流可以通過測量分流器兩端的電壓下降被精確地測量。????使用分流電阻和電壓電流測量,特別適合涉及幅度特別大電流的應(yīng)用。在這種應(yīng)用中,分流電阻器
6、的電阻可能會毫歐或微歐的順序,在滿電流的情況下,以便只有適量的電壓將被丟棄。這種低電阻線的連接電阻,表示這樣的分流上測量的電壓必須這樣做,在這樣一種方式,以避免檢測電壓降載電流導線連接,以免引起巨大的測量誤差。為了使由分流電阻本身的電壓表的測量電壓下降,沒有任何雜散電壓源自電線或連接電阻,分流器通常配有四個連接端子:應(yīng)用???????開爾文測量可以發(fā)現(xiàn)接觸不良或意外性電路中的實用工具。直流電源連接到電路,并調(diào)整電源,從而提供一個恒定的電流。用數(shù)字萬用表設(shè)置為測量直流電壓,測量在電路中的各個點上的電壓降。如果你知道的導線尺寸,可以估算你應(yīng)該看到的電壓降和比較這你測量的電壓降。這可
7、以是一個快速和有效的方法,發(fā)現(xiàn)接觸到的元素,如在照明電路的拖車在布線的連接不良。未通電的的AC導體(確保交流電源不能打開),它也可以很好的工作。例如,你可以在一個光開關(guān)測量電壓降,并確定如果接線連接到開關(guān)。1 引言? 在半導體工藝中許多器件的重要參數(shù)和性能都與薄層電阻有關(guān),為提高厚、薄膜集成電路和片式電阻的生產(chǎn)精度,需要使用設(shè)備儀器如探針臺、激光調(diào)阻機對其進行測試或修調(diào)。一般所用的測量儀器或設(shè)備都包含連接、激勵、測量和顯示單元,有時還有后期數(shù)據(jù)處理單元。采用不同的測量方法和不同的連接方式引