从上式可知,馈线电阻上的附加电压加到A3的输入端,通过求差而消除,输出电压仅与被测电阻有关,且成线性关系。不管被测电阻大小如何,误差都能完全补偿。
在这种馈线电阻补偿法测量小电阻电路中,测量精确度主要取决于恒流源电流I的精确度和馈线电阻RL的大小是否相等。电路中的运放可选用四通用单电源运放(LM324)。当用此法测量阻值小于0.5Ω的电阻时,应确保RL完全相等(注意馈线材料,长短及焊点的大小)。
4、实验比较
比较分四组进行:①用普通数字万用表测量;②用四线测量(借助于数字万用表本身的恒流源电流);③用四线测量(用外加的恒流源电流);④馈线补偿测量。
对测量结果的比较可以看出,对于100Ω的电阻,普通数字万用表的测量相对误差在2%左右,随着电阻值变小,未经过改进的数字万用表的测量误差越来越大,原因主要是馈线电阻的影响;经过处理的数字表,测量5Ω电阻的相对误差在2%以下,但受恒流源电流本身稳定度的影响,②、③测量结果的准确度也不一样;而馈线补偿法测量误差最小,不管馈线电阻大小如何,其测量0.1Ω的相对误差都低于10%。