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4端子対法

4端子対法

  • Four-terminal Pair Method 
  • 4端子对法
  • 4단자대법

 

LCRメータ等で試料のインピーダンスを測定する基本的な接続方法として、2端子法と4端子法があるが、4端子法をさらに改良した接続方法が4端子対法である。

測定リード線の抵抗や試料との接触抵抗の影響を原理的に受けないという特長は4端子法と同様であるが、4端子対法は、さらに測定電流により生じる磁束の影響(電磁誘導)も軽減できる。

 

説明

 

図1 4端子法

図2 4端子対法

 

図1 4端子法

 

図2 4端子対法

 

図1は4端子法による接続図である。Hcから被測定試料へ流れる電流によって生じる磁束がHp, Lpによる電圧検出ループ内を通過すると、検出電圧に誤差を生じ、インピーダンス測定結果の誤差となる。シールドケーブル(同軸ケーブル)を使用しても、静電シールドの効果はあるが、電磁誘導に対しては無防備である。

図2は4端子対法による接続図で、ケーブルのシールドを利用して、電流の往路と復路を重ねることで磁束の発生を抑え、電磁誘導による残留インピーダンスを低減する。

Hc, Hp, Lp, Lcコネクタは、通常、各々BNCコネクタを使用する。4端子対法の場合、測定電流のリターン(BNCシールド側)を全て接続しないと測定できないので注意が必要である。4端子対測定に対応したテストフィクスチャは、4端子法のLCRメータに使用可能であるが、4端子法用のテストフィクスチャ(シールド側が接続されていない)は、4端子対法のLCRメータでは測定できない。

 

ちなみに4端子法でも、LCRメータと試料との間のケーブル接続を以下のように工夫することにより、電磁誘導の影響を軽減することも可能である。

 

図3

図4

 

(a)分けて撚る

 

(b)カッド撚り

 

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