数字万用表的电阻挡用于测量Ω或mΩ级的电阻时,由于接插件接触电阻和表笔连线电阻的影响,误差是很大的。为此,笔者介绍三种用数字万用表200mV挡测量mΩ级电阻的电路。它们均采用恒流源法测电阻,所以具有较高精度。

         直接采用稳压电源恒流电阻的方法见图1。为保证测量精度,必须选用较高的电源电压。该电路选用+12V电源,可采用7812构成。电路分20Ω、2Ω、0.2Ω三挡。恒流电阻分别采用1190Ω、119Ω、11.9Ω,它们均是温度系数小的金属膜电阻或线绕电阻。实际测量时,被测电阻小于量程一半时为正误差,大于量程一半时为负误差,总的理论误差不超过±0.8%。当采用3 1/2位数字表时,最高分辨率为0.1mΩ。恒流电阻应结合7812的实际输出电压进行校准。0.2Ω挡电阻功耗达12W,电阻允许功率要足够大。但万不可用水泥电阻,因其温度系数太大。如要求不高,可不装0.2Ω挡,分辨率仍可达1mΩ级。

         图2是用LM317作恒流源,该电路对电源电压要求不高,4~5V均可,可用三节一号电池。电路中的三个基准电阻也应选用温度稳定性好的金膜电阻,且应根据LM317实际基准电压的高低进行校准。最简单的办法是把数字万用表置相应的电流挡,串入图中Rx处,调整对应的基准电阻使电表分别显示10mA、100mA、1A。该电路的测量精度依赖于LM317基准电压源的稳定性。当使用0.2Ω挡时,由于温升对LM317的影响,误差偏大些。

         图3采用TL431作恒流源。基本原理同上述方法。但由于TL431的温度系数较LM317小,故做成的mΩ附加器精度高。三极管8050作扩流用,要求在集电极电流1A时,β应大于100,以保证电路正常工作。实在达不到时,可减小电阻R值,但应考虑到20Ω挡时,从R流入的电流将大部分流过TL431,同时保证TL431的功耗在许范围内,且温升不应过高。否则,将影响测量精度。
        上述电路中的转换开关,一定要选用接触电阻小的,尽量减小换挡附加误差。一般情况下只需设一个2Ω挡就足够用了,这样可以去掉转换开关。在测量中,应彻底消除接线柱与待测电阻引线接触电阻的影响,方法是数字万用表的表笔不应接到接线柱上,而应直接接触电阻引线,如图示那样。