如何使用萬用表和KickStart DMM應用測試電阻

在成本有效的器件制造中，電阻器通常會被制造商賦予一個公差范圍。因此，數字萬用表經常用于確認某個電阻器是否落在其規定的公差范圍內。當需要測試大量電阻器時，能夠自動檢查電阻器是否滿足其公差規格并記錄這些數據的儀器會非常有幫助。雖然可以通過自編程實現這一點，但代碼開發既昂貴又耗時。

KickStart軟件通過其DMM應用程序提供了一種簡單的、無需編程的解決方案來測試電阻公差。在本應用說明中，我們將介紹如何使用Keithley DMM6500六位半數字萬用表配合KickStart軟件測試電阻公差，以及如何訪問并解讀這些測試數據。

圖1：電路設計中常用的基礎電阻器。

什么是電阻公差？

電阻的公差是指其名義電阻的誤差百分比，或電阻實際測量值相對其標稱值的可接受偏差范圍。公差以“±百分比”表示，測量條件為無負載且在特定溫度下（通常為25°C）。根據電阻類型不同，公差范圍可能從±20%（寬松）到±0.005%（極嚴格）不等。

如何用萬用表測試電阻？DMM6500與KickStart軟件不僅可執行簡單的合格/不合格測試，還可進行分級測試（grading）。電阻分級是一種常見應用，通過監測多個限值直到首次失敗為止來判斷電阻等級。

使用KickStart DMM應用程序測試電阻

要使用萬用表測試電阻，KickStart DMM應用程序允許您在PC上遠程配置DMM6500的設置，并分析測試數據。

在本應用中，關鍵設置包括：

■ 測量功能：可選擇兩線電阻或四線電阻測量

■ 四線測量可抵消測試線電阻的影響，因此精度更高，特別適合低阻器件測量

圖2：四線電阻測量的前面板接線示意圖。

您還需要確保啟用Offset Compensation（偏置補償），因為此設置可以通過消除熱偏移來進一步提高電阻測量精度。其他設置，例如Range（量程）、NPLC和Auto Zero（自動歸零） 也可以調整，以進一步提升測量精度。

圖3：KickStart DMM應用的測量設置。

采集（Acquisition）設置包括Measure Delay（測量延遲）和Measure Count（測量次數）的控制。其中Measure Count（測量次數）應設置為要測試的電阻數量。

圖4：KickStart DMM應用的采集設置。

找到限值（Finding the Limits）

要使用KickStart測試電阻容差，我們需要使用限值（Limits）。首先啟用Limit 1。

圖5：KickStart DMM應用的Limit 1設置已啟用。

接下來，我們需要找到目標電阻測量的上限和下限。可使用以下公式：

上限（Upper Limit）= R + R×T
下限（Lower Limit）= R – R×T

其中R為電阻的標稱值，T為電阻的容差范圍。

例如，一個100Ω電阻，容差為±20%，其限值如下：

■  上限 = 100Ω + 100Ω × 20% = 120Ω

■  下限 = 100Ω – 100Ω × 20% = 80Ω

如果要對電阻進行分檔（grade resistors），您也可以啟用Limit 2。啟用后，KickStart會先測試Limit 1，如果測量結果落在Limit 1范圍內，軟件會繼續將該讀數與Limit 2進行比較。

圖6：KickStart DMM應用的Limit 1與Limit 2設置已啟用。

連接腳踏開關（Foot Pedal）

一種確保在每次讀數之間有充足時間來連接每個新電阻的便捷方法，是使用通用的瞬時開關或腳踏開關來手動觸發測量。無論是常開還是常閉開關都可使用，常用于電子琴的瞬時開關也同樣適用。

DMM6500背面的External_Trigger_IN外部觸發輸入（同軸接口）可直接連接開關。連接腳踏開關的一個便捷方式，是使用帶1/4英寸插頭（quarter-inch jack）的腳踏開關（如電鋼琴使用的），并通過1/4英寸轉同軸適配器接入儀器。

圖7：DMM6500 的腳踏開關連接示意圖。

觸發功能可在KickStart中完成配置，只需將Trigger Mode（觸發模式）設置為External（外部觸發）：

圖8：KickStart DMM應用的觸發設置界面。

解讀測量數據

落在設定限值之外、即超出電阻額定容差的測量結果，會在KickStart的Table（表格）標簽頁中高亮顯示：

■ 若Limit 1未通過，電阻測量值會以黃色高亮，并且不會再與Limit 2比較。

■  若Limit 1通過但Limit 2未通過，電阻測量值會以橙色高亮。

■  若兩個限值均通過，則電阻值不會高亮。

借助這種方式，KickStart可以讓你一眼判斷電阻分檔（grading）情況。

圖9：在KickStart表格標簽頁中高亮顯示的電阻不合格測量。

總結

當你需要使用萬用表測試電阻時，KickStart Software通過其DMM App提供了一種無需編程的簡單解決方案。
KickStart的用戶界面直觀，所需設置易于查找，并可根據測試需求進行調整。你既可以運行全自動測試，也可以根據需要選擇手動觸發測量。

KickStart軟件內置的數據可視化工具，讓你可以在第一時間查看測量結果。例如Table標簽頁提供了電阻分檔和限值測試的解決方案——通過明顯高亮的方式顯示落在設定限值之外的測量值，讓你一眼就能判斷需要剔除的器件。