2 of vierdraads metingen toepassen?

De meeste automatische testsystemen voor kabelbomen bieden 2- of 4-draads weerstandsmetingen.  Sommige systemen bieden beide methoden, zodat je kunt kiezen welke methode het best past bij de specificaties van het te testen item, normaal gesproken de Unit Under Test (UUT) genoemd.  Een UUT kan een enkele draad, een onderdeel, een subassemblage of het eindproduct zijn.

Om te bepalen of de 2-draads of 4-draads testmethode het meest geschikt is voor jouw UUT, moet je begrijpen hoe beide methoden werken.

De 2-draads testmethode betekent simpelweg dat er twee draden worden gebruikt om de meetapparatuur met de UUT te verbinden.

Om de elektrische weerstand van een component of UUT te meten, wordt er een elektrische stroom doorheen geleid.  De stroom die er doorheen loopt wordt gemeten in Ampère (A) en de spanning erover wordt gemeten in Volt (V). Aangezien de voltmeter (in groen weergegeven in diagram 1) een zeer hoge weerstand heeft, stroomt er slechts een verwaarloosbare stroom doorheen, zodat de stroom die gemeten wordt door de ampèremeter (in rood weergegeven) beschouwd kan worden als gelijk aan de stroom van de UUT (in blauw weergegeven).

De weerstand kan dan worden berekend in Ohms (Ω) met behulp van de wet van Ohm:

In de echte wereld hebben de draden (of interface) die gebruikt worden voor de verbindingen ook elk een kleine elektrische weerstand, dus het werkelijke circuit is zoals hieronder getoond in Diagram 2.  Opmerking: De Ohmmeter vertegenwoordigt het testsysteem, zoals de Automeg® van MK Test.

De gemeten spanning is de som van de spanningen over de UUT en de twee draden die de stroom leveren. Dit wordt in blauw weergegeven in diagram 2 hierboven. De berekende weerstand is dus de weerstand van de UUT, plus de weerstand van de + draad, plus de weerstand van de – draad.

In een Automeg zouden voor 2-draads testen twee aansluitpunten op twee testpunten nodig zijn. De MKAT® software van MK Test kan rekening houden met de extra weerstand van de interfacedraden door een offsetwaarde af te trekken van de gemeten weerstand en het resultaat te rapporteren.

Om deze reden is de 2-draadsmethode geschikt voor de meeste toepassingen waarbij de weerstand moet worden gemeten met een nauwkeurigheid in de orde van Ohm.

Om de weerstand met een grotere nauwkeurigheid te meten, kan de 4-draads methode (Kelvin-meettechniek) gebruikt worden.  Hiervoor moeten vier draden op de UUT worden aangesloten, zoals in schema 3 hieronder in rood en groen is weergegeven.  Dit betekent dat de stroom hetzelfde pad door dezelfde weerstanden volgt, maar dat de spanning direct over de UUT wordt gemeten.

Omdat de gemeten spanning de spanning over de UUT is, is de berekende weerstand exact de weerstand van de UUT. Daarom kun je met deze methode weerstanden in de orde van milliohms meten.

Een 2-draads weerstandsmeting is eenvoudiger dan een 4-draads meting en is nauwkeurig tot op de ohm. Een 4-draads meting gebruikt twee keer zoveel testpunten, maar is veel nauwkeuriger.

De Automeg-serie heeft modellen voor 2-draads of 4-draads testen, maar het populairst zijn de modellen die beide kunnen. In veel toepassingen meet je het merendeel van de verbindingen 2-draads en alleen de verbindingen die meer nauwkeurigheid vragen 4-draads.