使用泰克数字万用表和KickStart软件测试电阻公差

简介

在成本有效的器件制造中，电阻器通常会被制造商赋予一个公差范围。因此，数字万用表经常用于确认某个电阻器是否落在其规定的公差范围内。当需要测试大量电阻器时，能够自动检查电阻器是否满足其公差规格并记录这些数据的仪器会非常有帮助。虽然可以通过自编程实现这一点，但代码开发既昂贵又耗时。

KickStart软件通过其DMM应用程序提供了一种简单的、无需编程的解决方案来测试电阻公差。在本应用说明中，我们将介绍如何使用Keithley DMM6500六位半数字万用表配合KickStart软件测试电阻公差，以及如何访问并解读这些测试数据。

什么是电阻公差?

电阻的公差是指其名义电阻的误差百分比，或电阻实际测量值相对其标称值的可接受偏差范围。公差以“±百分比”表示，测量条件为无负载且在特定温度下(通常为25°C)。根据电阻类型不同，公差范围可能从±20%(宽松)到±0.005%(极严格)不等。

如何用万用表测试电阻?DMM6500与KickStart软件不仅可执行简单的合格/不合格测试，还可进行分级测试(grading)。电阻分级是一种常见应用，通过监测多个限值直到首次失败为止来判断电阻等级。

使用KickStart DMM应用程序测试电阻

要使用万用表测试电阻，KickStart DMM应用程序允许您在PC上远程配置DMM6500的设置，并分析测试数据。

在本应用中，关键设置包括：

■ 测量功能：可选择两线电阻或四线电阻测量

■ 四线测量可抵消测试线电阻的影响，因此精度更高，特别适合低阻器件测量

图2：四线电阻测量的前面板接线示意图。

您还需要确保启用Offset Compensation(偏置补偿)，因为此设置可以通过消除热偏移来进一步提高电阻测量精度。其他设置，例如Range(量程)、NPLC和Auto Zero(自动归零) 也可以调整，以进一步提升测量精度。

图3：KickStart DMM应用的测量设置。

采集(Acquisition)设置包括Measure Delay(测量延迟)和Measure Count(测量次数)的控制。其中Measure Count(测量次数)应设置为要测试的电阻数量。

图4：KickStart DMM应用的采集设置。

找到限值(Finding the Limits)

要使用KickStart测试电阻容差，我们需要使用限值(Limits)。首先启用Limit 1。

图5：KickStart DMM应用的Limit 1设置已启用。

接下来，我们需要找到目标电阻测量的上限和下限。可使用以下公式：

上限(Upper Limit)= R + R×T

下限(Lower Limit)= R – R×T

其中R为电阻的标称值，T为电阻的容差范围。

例如，一个100Ω电阻，容差为±20%，其限值如下：

■ 上限 = 100Ω + 100Ω × 20% = 120Ω

■ 下限 = 100Ω – 100Ω × 20% = 80Ω

如果要对电阻进行分档(grade resistors)，您也可以启用Limit 2。启用后，KickStart会先测试Limit 1，如果测量结果落在Limit 1范围内，软件会继续将该读数与Limit 2进行比较。

图6：KickStart DMM应用的Limit 1与Limit 2设置已启用。

连接脚踏开关(Foot Pedal)

一种确保在每次读数之间有充足时间来连接每个新电阻的便捷方法，是使用通用的瞬时开关或脚踏开关来手动触发测量。无论是常开还是常闭开关都可使用，常用于电子琴的瞬时开关也同样适用。

DMM6500背面的External_Trigger_IN外部触发输入(同轴接口)可直接连接开关。连接脚踏开关的一个便捷方式，是使用带1/4英寸插头(quarter-inch jack)的脚踏开关(如电钢琴使用的)，并通过1/4英寸转同轴适配器接入仪器。

图7：DMM6500 的脚踏开关连接示意图。

触发功能可在KickStart中完成配置，只需将Trigger Mode(触发模式)设置为External(外部触发)：

图8：KickStart DMM应用的触发设置界面。

解读测量数据

落在设定限值之外、即超出电阻额定容差的测量结果，会在KickStart的Table(表格)标签页中高亮显示：

■ 若Limit 1未通过，电阻测量值会以黄色高亮，并且不会再与Limit 2比较。

■ 若Limit 1通过但Limit 2未通过，电阻测量值会以橙色高亮。

■ 若两个限值均通过，则电阻值不会高亮。

借助这种方式，KickStart可以让你一眼判断电阻分档(grading)情况。

图9：在KickStart表格标签页中高亮显示的电阻不合格测量。

总结

当你需要使用万用表测试电阻时，KickStart Software通过其DMM App提供了一种无需编程的简单解决方案。

KickStart的用户界面直观，所需设置易于查找，并可根据测试需求进行调整。你既可以运行全自动测试，也可以根据需要选择手动触发测量。

KickStart软件内置的数据可视化工具，让你可以在第一时间查看测量结果。例如Table标签页提供了电阻分档和限值测试的解决方案——通过明显高亮的方式显示落在设定限值之外的测量值，让你一眼就能判断需要剔除的器件。