接触电阻测试方法

接触电阻的测试，其应用领域相当广泛。在电气方面，线路的连接有各种各样的连接方法，有焊接、压接、搭接、插接、螺栓紧固连接等等，如果希望了解线路的连接质量和其导电特性，就需要进行接触电阻测试。接触电阻的测试，经常应用于开关、继电器和印刷电路焊盘的质量检验当中。在机械装配方面，测量两个金属表面相互连接后的接触电阻，可以判断机械装配的牢固性和可靠性。在电磁兼容方面，导电密封圈、弹性导电片和编织铜网带的导电特性，也可以通过接触电阻来判断。接触电阻反映了接触表面的导电特性，接触的面积越大，表面杂质越少，导电性好，则接触电阻越小。反之，接触的面积越小，表面杂质越多，导电性差，则接触电阻越大。通过测量接触电阻可以定性地判断机械连接的牢固性和可靠性，定性地检查EMC屏蔽的导电性和接地是否良好，是工艺、工装、施工质量检查的手段之一。

测试目的不同，采用的测试方法也不一样。比如，测试大功率开关和继电器的接触电阻时，应采用大电流进行测试，使接触表面的氧化膜和尘埃受热融化，这样测得的接触电阻才能反映在大电流下使用时的真实情况;测试小功率连接器的接触电阻时，如信号通道的接插件、继电器和开关等，为防止接触表面受热烧结，要用小电流进行测试，这样才能反映在小电流下使用时的实际情况;测试机械装配质量时，还需要根据构件的连接方式不同，选择不同的测试线路，有构成回路和不构成回路这两种情况，其测试方法完全不同。

消除热电势的影响

不同的金属相接触，会产生热电势，如果两边金属材料相同，就没有热电势的影响。有三种方法可以消除热电势的影响:

1. 交流阻抗测量法。
在采用交流电流源、交流电压表和交流电流表进行测量，读取电压、电流的有效值，代入公式(1)中，计算结果虽然是交流阻抗，但是在频率较低的情况下，可近似为直流电阻。因为热电势是直流电压，不会影响交流电压的测量，所以交流测量方法可以消除热电势的影响。

2. 正反两次测量法。
使用直流测量仪器，应该使电流源正反两个方向各测量一次，计算两次测量结果的平均值，可以消除热电势的影响

3. 零电流法。
使用直流测量仪器，先将电流设置为零，记录电压表的读数Un，再将电流设置为1，记录电压表读数U,，利用公式(3)计算接触电阻RX,直流脉冲式微欧计，就是利用这种方法。

影响接触电阻测量结果的不确定因素有:

1. 接触电阻的定义是不完善的。在铡量电压时，测量点如果不靠近界面，将会把金属的体电阻包含在接触电阻的测量结果中，而真实地测得界面两边的电压，几乎是不可能的所以接触电阻的测量结果只能是近似结果，但是如果金属的体电阻相比接触电阻很小时，则可以忽略不计实际测量中，这种情况经常遇到。

2 接触表面的氧化膜和尘埃等杂质物，受温度的影响发生预料不到的变化，改变了其导电特性，而环境温度和通过电流的大小使界面温度变化不定，所以接触电阻在不同的温度下有不同的表现。
3. 接触表面的应力随时间、温度、气压、湿度的改变而变化，使接触面积发生改变，进而改变了接触电阻的数值。
4. 测量仪器的不确定度影响了测量结果。

四线法测量原理

接触电阻一般比较小，比如电源插销与插座的接触电阻一般小于lomf2。如何减小引线电阻的影响和测试电极接触电阻的影响是小电阻的测量的特殊问题。采用四线测量法能够有效地消除引线电阻和接触电阻的影响。如图2，假设r,, 乃，n,八，分别代表电压表和电流回路的引线电阻和接触电阻，因为:

1)I 电压表的输入阻抗很大，通过电压表的电流几乎为零，所以A,C 点等电位，B,D 点等电位，电压表的读数能够反映A, B点之间的电位差U,而n, n不影响电压测量;

2) 串联电路的各个点电流相等，A,B 两点不产生分流，所以电流表的读数I正是通过被测电阻Rx的电流，而乃，八不影响电流测量;所以 ， U 和I的比值，就是定义在A,B 两点之间的电阻值。r n,n ,r ,，和A,B 两点之外的引线均不影响测量结果.在计量标准器具中，中低值标准电阻无一例外地采用了四端钮结构，就是利用了这个原理。以上分析 ，可以归为两句口诀“电压回路等电位，电流回路等电流”

 

接触电阻的数值受接触表面的大小和杂质的影响较大，不同的电流和不同的温度，接触电阻的数值是不同的，测试中要注意电流和温度的使用条件。测量结果符合统计规律，应该经过多次测量，以平均值作为测量结果，或者以一个数值区间作为测量结果。接触 电 阻 的测试必须采用四线法，测试电极要根据具体应用进行设计，因为测试引线电阻和电极触点的接触电阻不影响电阻测量，所以测试电极设计起来比较灵活。
选用微欧计、毫欧表和数字多用表直接测量时，要注意测试电流是否满足要求。采用 三 点 法可以解决电气回路中的接触电阻测试问题，这种方法己经应用在环路电阻标准器的计量校准中，证明是正确的。但是三次测量读数差异太大，或者仪器分辨力较差可能计算出错误结果。