高精度接触电阻测量系统
一．设计名称：高精度接触电阻测量系统
二．具体要求：
用于检测各种电器的接地电阻、接触电阻等，以确定良好接地或导通。
1.被测对象
用电器与蓄电池负极电阻值
接触器、开关的接触电阻值
2.测量范围
0.5mΩ—100mΩ
3.测量精度
10uΩ（0.01mΩ）
4.测量点数
20点
5.超限报警
三．具体设计
接触电阻是触点接触工作性能的最基本的参数, 接触电阻直接反映继电器触点接触的可靠性。
在研究继电器可靠性过程中, 一般都要对触点接触电阻进行监测。
因此触点接触电阻的测量是继电器可靠性研究中的重要一环, 接触电阻的测量有多种方法。
工程中, 通常采用四端法(其测试条件为开路电压6V , 电流10mA ) 来测量实际触点的接触电阻, 对于大容量的触点,也有采用27V ×100mA 的方法来测量接触电阻。
本设计采用矩形脉冲电流来测量接触电阻。
在正常情况下, 继电器触点的接触电阻Rj约在10m8 左右, 触点流过10mA 电流时, 触点两端的电压降Uj为100LV , 由于此电压降数值较小, 对测量接触压降U j 的仪表要求具有较高的灵敏度, 但是灵敏度提高信杂比变小, 要想获得较高的测量精度颇为困难。
为了提高测量精度, 同时为了根据接触电阻来研究触点接触可靠性, 可以设法提高通过触点的电流的数值。
一般认为测量电流提高, 接触电阻也升高, 触点上的电流电压呈现非线性关系。
当通电电流增加时, 触点间的电压降也随之增大, 由接触电阻而产生的焦耳热使触点温度升高, 而接触电阻与温度间关系可表示为:
如果大电流通过触点, 但通电时间很短(如小于300Ls) , 接触电阻产生的焦耳热使触点温度升高不多, 则由(1) 式可知, 接触电阻值变化不大。
另一方面, 由于温度上升不多, 虽然接触压降可能超过触点材料的软化压降或熔化压降, 但触点接触面也不会发生软化或熔化。
同时, 由于电流值较大, 在触点上的接触压降较高, 使得测量精度提高, 减少了信杂
比的影响。
这就是脉冲电流测量接触电阻的基本原理。
设计采用计算机控制,其主要预计技术性能如下:
(1) 脉冲电流为矩形波, 幅值在1A～ 100A之间可调, 调节最小值为1A 的整数倍;
(2) 脉冲电流的脉冲宽度不大于300us;
(3) 脉冲电流源最大输出电压为28V;
(4) 全部控制命令由键盘输入,具有人机对话功能;
(5) 可对触点连续测量, 测量电流幅值可以恒定, 也可以递增或递减, 增量可由程序设定;
(6) 可测量的接触电阻最小值为0.01u ohm ;
(7) 具有保存测量数据的功能;
该设计硬件包括三大部分: 第一部分是计算机控制系统; 第二部分是测量控制系统; 第三部分是电源系统。
计算机控制系统通过通讯控制接口与测量系统相连。
计算机系统主要包括计算机及显示器、打印机、键盘等外设, 是标准的微机控制系统。
测量系统包括电流脉冲宽度设定电路、电流幅值设定电路、逻辑控制电路、A\D 数据接口电路等, 电源系统包括电流源和A\D 转换电路。
其原理框图见图1。
电流脉冲宽度设定电路控制电流源开启,并控制电流源发出恒定脉冲电流的长短, 进而控制脉冲电流的脉冲宽度, 它是脉冲电流测量接触电阻装置中的一个较关键电路。
电流源可以工作在较大的电流下(最大可达100A ) , 而电流源中的功率器件受发热影响, 流过的电流时间不能太长, 因此电流源开启时间必须严格控制, 以防超过允许时间使电流源损坏; 另一方面对于被测量的触点来说, 长时间通过大电流, 也容易破坏触头表面状态, 电流源开启时间也需要严格控制。
在脉冲电源设计过程中, 脉冲宽度的控制采取了特殊控制电路来限
制脉冲宽度,增强了装置的可靠性。
如果脉冲源的控制仅用软件来完成定时, 定时时间容易受到干扰, 出现误差, 有时可能引起故障。
特别是当人为操作不慎或出现“死机”时, 可能造成测试装置的损坏。
这里采用了软件硬件相结合的脉冲宽度控制电路, 如图2 所示。
脉冲宽度控制字由软件写入寄存器后, 便由硬件来完成计时和启闭电流源, 进行触点接触电阻的测量。
如果在操作过程中计算机复位,则立即关闭电流源, 如果出现“死机”现象则计时电路也将在计时时间到时关闭电流源, 保证了测量脉冲电流的宽度。
另外在计时电路设计上也限制脉冲宽度。
如果软件设置的电流源开启时间过长, 本电路也会自动调整使脉冲宽度不超过某一最大值。
整个装置的工作过程如下:
首先, 通过计算机的键盘把测量脉冲电流所需要的运行参数输入到计算机, 然后计算机根据这些参数在接到测量的命令后立即设定电流的幅值大小、脉冲电流的脉冲宽度等控制字,然后启动电流源, 输出脉冲电流经过一个短暂的延时, 启动A\D 转换, 将被测的触点压降转换成数字量, 脉冲电流时间到时, 关闭电流源。
此时再通过A\D转换的数据接口把A\D 转换的结果读到计算机内存, 同时读入了此次测量量程和是否发生溢出(即触点上的电压降超过A\D转换的量程) 等信息, 至此就完成了一次测量。
每次测量就重复上述过程。
对于读入到计算机内存的数据, 还需要由软件完成数据的转换、存储和排序等工作。
测量系统的软件是用来控制脉冲电流源的工作, 完成各种测量与数据处理工作, 该软件包括测量服务程序和数据处理程序。
测量系统的软件主程序框图如图3 所示。
初始化程序是在开机后初始化计算机的通信控制口, 将全部测量系统置于计算机的控制下, 并将受控电流源及其他逻辑硬件初始化。
测量服务程序是用来驱动受控电流源、A\D 转换及有关的逻辑控制, 完成测量的全过程。
并将采集到的数据存到计算机内存。
数据处理程序: 把测量程序采集到的数据进行数理统计和图形绘制输出。
通常被处理的数据可达数百个到几十万个。
这样数据的存放是按一定的规律存放的, 有专门的分类排表处理程序将其排序、分组, 然后运用数理统计的方法可以计算出其数学特征。
某些参数(如触点的接触电阻分布等) 可以在屏幕上显示或打印输出。
数据处理程序所采用的原理大部分是典型的数学方法, 这一部分可以只在计算机内存的磁盘之间完成运行, 而与测量系统的其它逻辑控制电路无关。
结果输出程序是用于输出测量结果或数据处理结果的, 对于测量程序测量到的结果除了保存在内存或磁盘上外, 还可以直接以原始数据的方式在屏幕或打印机上输出, 以迅速了解本次测量的情况。
对于数据处理程序处理后的数据结果可以用图表及特征方式输出(最大值、最小值、方差等) , 因而数据的规律简洁直观。
接触电阻一般服从正态分布或威布尔分布, 许多学者都采用威布尔分布描述接触电阻, 并且指出接触电阻的平均值、方差、最大值均不能正确反映出触点接触状态, 而应采用在一定置信度下的接触电阻值来表示。
我们可以由数据处理程序对所测接触电阻数据做上述处理。
接触电阻测量方法
接触电阻测量方法接触电阻是电气设备中常见的一个重要参数，它直接影响着设备的性能和可靠性。
因此，准确测量接触电阻是保证设备正常运行的关键之一。
在实际工作中，我们常常需要采用不同的方法来测量接触电阻，以确保测量结果的准确性和可靠性。
首先，我们需要了解接触电阻的定义。
接触电阻是指两个接触导体之间的电阻，它是由于接触面不完全接触或接触面上存在氧化膜、污染物等导致的。
接触电阻的大小与接触面积、接触压力、接触材料的性质等因素有关。
接下来，我们将介绍几种常见的接触电阻测量方法：1. 电桥法，电桥法是一种常用的测量接触电阻的方法。
它利用电桥平衡原理，通过调节电桥的电阻值，使得电桥两端电压为零，从而得到接触电阻的值。
这种方法适用于小电阻值的测量，具有测量精度高的优点。
2. 电流法，电流法是另一种常用的测量接触电阻的方法。
它利用一定大小的电流通过被测接触电阻，通过测量电压和电流值，计算出接触电阻的大小。
这种方法适用于大电阻值的测量，具有测量范围广的优点。
3. 接触电阻测试仪，现代化的接触电阻测试仪能够实现自动测量和数据记录，大大提高了测量效率和准确性。
通过选择合适的测试仪器和测量方法，可以更加方便地进行接触电阻的测量工作。
除了以上介绍的几种方法外，还有一些其他特殊情况下的接触电阻测量方法，如温度补偿法、频率扫描法等。
在实际工作中，我们需要根据具体情况选择合适的测量方法，并结合实际情况进行调整和改进，以确保测量结果的准确性和可靠性。
总之，接触电阻的测量是电气设备维护和检修工作中的重要环节，准确测量接触电阻对于保证设备的安全运行和延长设备的使用寿命具有重要意义。
希望通过本文的介绍，能够帮助大家更加深入地了解接触电阻的测量方法，提高测量工作的准确性和效率。
高精度智能电阻测量仪课程设计
电子线路课程设计报告设计课题：高精度智能电阻测量设计时间：2015年3月9日—2015年5月15日高精度智能电阻测量仪一．设计任务与设计指标要求设计说明：电阻是常用的电子元件，某些材料的直流电阻需要精确的测量。
利用欧姆定律设计一台电阻测量仪，显示被测量材料的直流电阻阻值。
基本部分1、测量电阻范围：2～20欧姆，20～200欧姆，200～2K，2K～20K，用按钮切换量程。
2、测量精度：1%3、要求测量结果显示稳定3位有效数字（可用数字万用表的电压档当作显示终端）发挥部分1、测量电阻范围：可测量最小1欧姆的电阻2、测量精度：0.5%3、要求测量结果显示稳定4位有效数字二．元器件清单元件类型型号主要参数数量备注基准稳压源TL431稳压值Uz=2.5V1个负载电流1—100mA集成运放LM358单电源（3—30V）1个偏置电流为45nA 限流电阻R12KΩ1个滑线变阻器1R2最大阻值为50KΩ1个滑线变阻器2R3最大阻值为10KΩ1个滑线变阻器3R4最大阻值为500Ω1个滑线变阻器4R5最大阻值为100Ω1个滑线变阻器5R6最大阻值为1KΩ1个定值电阻R7、R8470KΩ2个定值电阻R9—R12510Ω4个定值电组R13—R191KΩ7个电容C1、C20.1uF2个PNP三极管85501个用于恒流源NPN三极管80504个做驱动A/D转换芯片MC14433电源电压为±4.8V—±8V1片基准源MC1403输出电压值：2.475V～2.525V1片译码驱动器HEF4511BP 电源电压范围：5—15V1片译码驱动四位一体共阴数码管ARKSR420561N1个拨码开关S1—S44个导线电路板三．系统总体框图我们所设计的智能电阻测量仪主要由四个部分组成：集成运放芯片LM358及可控精密稳压源TL431构成了恒流源部分，高精度A/D转换芯片MC14433及基准电压源MC1403构成了电压采样转换部分，译码驱动器CD4511及以四个三极管组成的位驱动阵列形成了译码驱动部分，四位一体共阴数码管构成了显示部分。
回路电阻 技术参数
回路电阻测试仪又称接触电阻测试仪，英文名称：Loop Resistance Tester。
详细介绍按新《电力设备交接和预防性试验规程》要求，各种开关设备导电回路电阻的测量，其测试电流不得小于100A。
对此我厂按新规程要求设计开发出新一代智能回路电阻测试仪产品，该产品适用于测试高低压开关的主触头接触电阻值，高低压电缆线路的直流电阻值等。
技术参数
1、测量范围：0~4mΩ（50A档）0~2mΩ（100A档）0~1.33mΩ（150A 档）0~1mΩ（200A档）
2、测试电流：DC50A、100A、150A、200A固定输出
3、测量精度：±(0.5% rd+2d)
4、连续工作时间：5s~599s
5、显示方式：大屏幕中文液晶显示
6、通信方式：RS232串口
7、工作电源：AC220V±10% 50Hz
8、整机功率：1200W。
KT
现代检测技术试题一. 填空（填在试卷上，共40分，每空1分）1．测量系统的动态特性是描述，。
2．测量误差按性质分为、、三种误差。
3．在光线作用下，能使物体产生一定方向的电动势的现象称为效应。
4．标准通用接口型测试系统采用的标准总线有、、和等。
5．常用的温度传感器有和等。
6．一阶测量系统的动态特性参数τ称为，在幅频特性曲线中称为转折频率或截止角频率；二阶测量系统的动态特性参数ω0称为，ζ称为，当时，二阶系统幅频特性曲线存在谐振频率。
7．光栅的位移放大作用可以用栅距W、主光栅和指示光栅夹角θ以及莫尔条纹间距B表示为。
8．请列举2个压电传感器可以测量的物理量：、。
9．涡流检测是探测中伤痕的一种无损检测方法。
10．现代测试系统基本型结构包括、、数据采集、及输出显示、打印等环节。
11．微小直流电阻常用测量方法有：、、。
12．惯性导航系统的核心是：，一个基本的惯性测量单元包括和三个单自由度或二个2自由度陀螺仪。
13．微惯性测量单元由、组合而成的。
14．迟滞指传感器输入沿时，的不一致性。
15．功能型光纤传感器（或称传感型、探测型），以光纤中波导光的属性如、、、被调制的特点而构成。
16．某些晶体材料（如铁电晶体）具有自发极化现象，因温度变化引起自发极化强度变化的现象被称为效应。
二. 简答题（共20分，每题5分）1.检测系统的基本任务是什么？2.简述热电偶产生热电势的条件是什么?3.交流电压的测量方案有哪些?4. 简述SA W压力传感器原理。
四. 计算、综合题（每题10分，选做4题）1. 被测电压实际值约为21.7V，现有四种电压表：1.5级、量程为0-30V的A表;1.5级、量程为0-50 V的B表;1.0级、量程为0-50V的C表；0.2级、量程为0-360V的D表。
请计算说明选用哪种规格的电压表进行测量产生的测量误差较小?2. 下表为某热电偶的分度表，测量电路如图所示，数字电压表的读数为4.10mV，热电偶与电压表用补偿导线连接，请问被测温度Tx是多少，给出计算过程。
SIR(表面绝缘电阻)测试系统
SIR(表面绝缘电阻)测试系统 表面绝缘电阻(SIR)测试系统立足于实现多通道的表面绝缘电阻自动化测试，通过多通道连续测定，高精度地测出绝缘电阻和电流的变化。
并提供丰富的测试功能，目的是实现对多通道表面绝缘电阻自动测试，能够高精度、高效率地连续进行测试和评估，实现环境试验与测试、评估的融合；最终达到节约成本、缩短测试时间、提高测试精度的目的。
1）适用标准测：• IEC 61189-5• ISO 9455-17• IPC-TM-650• Bellcore GR-78-CORE• DIN German Standard• JIS Japanese Standard测试标准和方法2）系统构成模块1、PC 控制单元集成在箱内的高速计算机用于控制和管理整个表面绝缘电阻测试系统。
2、源输出单元吉时利高精度2400（1台）数字源表为整个表面绝缘电阻测试系统提供高精度的电压。
3、开关系统吉时利2750（2台）和7702（5片）以及7705（5片）组成的快速开关系统为整个表面绝缘电阻测试系统提供快速的通道切换。
4、电压表吉时利2182A（1台）高精度纳伏表测试表面绝缘电阻测试系统中感应电阻上的电压信号。
5、中转连接器中转连接器用于中转测试电缆所需要的单元。
6、通道数200通道7、附件吉时利KUSB-488A（1台）；一体化机柜；200通道屏蔽线（3米）；3）系统指标:1、测试系统指标能分辨到1010Ω以下±5%, ; 1010 -1011Ω±10%，1011Ω±20%2、Test Channel ：200CH3、Test voltage Bias 0~±200V , step: ±5uV4）工作环境：1．相对湿度应控制在60%~70%。
2．工作电压：AC220V±10% 。
3．尽量减少电磁干扰，测试仪器，需单点接地来消除地躁声，保持纯净的AC电源输入。
5）交货期及地点：合同生效后4个月，地点: 广州市天河区东莞庄110号大院内。
接触回路电阻测试仪的工作原理
接触回路电阻测试仪的工作原理接触回路电阻测试仪是一种用于检测接触回路电阻的测试仪器。
在电气系统中，接触回路指的是电流在电气系统内的通路，以及通路中的所有连接部分（例如开关、插头等）。
接触回路电阻是指电流在接触回路中的阻碍，这个值越小，通路中的电流就越通畅，电气系统的运行就越稳定。
因此，测试接触回路电阻的准确程度对于电气系统的安全稳定至关重要。
接触回路电阻测试仪的工作原理主要基于欧姆定律和基尔霍夫电压定律。
该测试仪使用一个微小的电流通过接触回路，接着测量通过接触回路的电流，并计算出接触回路电阻的值。
下面将详细介绍接触回路电阻测试仪的工作原理。
测试仪器的结构接触回路电阻测试仪通常由以下几个部分组成：1.电源及电源系统：负责提供测试仪器的电源，如电瓶、充电器等。
2.显示屏和操作系统：用于显示测试仪器的各种操作和数据结果。
3.测试模式选择器：用于选择所需测试模式和参数。
4.测试夹具：用于连接测试仪器与被测电路或设备。
5.模拟及数字电路：用于测量电路参数及进行数据处理。
6.存储和通信系统：用于保存和传输数据，如U盘、数据线、无线传输系统等。
实现原理与步骤在测试接触回路电阻时，需要依次完成以下几个步骤：1.测试夹具连接：将测试夹具连接到被测接口上，并确认连接牢固可靠。
2.测试模式选择：通过测试模式选择器选择接触回路电阻测试模式，并设置测试参数，如测试电流大小和测试时间间隔。
3.测试开始：开始测试时，测试仪器会输出一个微小的电流通过被测接口，并记录通过被测接口的电流值。
4.测量电流值：测试仪器使用内部电阻计算出电流值，并将其显示在显示屏上。
5.计算电阻值：测试仪器使用基尔霍夫电压定律，计算出接触回路电阻的值，并将其显示在显示屏上。
6.结果处理：测试仪器将所有测试结果存储，并根据设置的测试模式返回测试结果。
注意事项在使用接触回路电阻测试仪时，需要注意以下几点：1.测量前应对测试仪器进行校准和检查，确保测试结果的准确性。
用于测量接触电阻的压力控制系统
由于表 面处理膜 的存 在 ， 使其 接 触 电阻 对 压力 的变
化 更加 敏 感 。 即测 量 接 触 电 阻 时 ， 力 控 制 的 精 压 度、 响应速 度等 对 测量 结 果 有 很 大 的影 响。本 文 根
处理并与压力设定值进行 比较 ， 由控制算法产生控 制信号， 现力 的闭环控 制。在此过程 中， 实 系统 主
转控 制和接 触 电阻测 量 控 制等 ， 用 ５路 数 字 量 输 使 入通道 检测 驱 动 控 制 器 的 速 度 反馈 信 号 、 警 、 报 限
图 ２ 软 件 功 能 结 构 图
位开关等信号。Ｐ Ｌ １Ｌ数据采集卡插在工控机 Ｃ－８ ８ 主机 Ｐ Ｉ Ｃ 插槽内， 通过数字和模 拟扩展板与外 围接
定 时器／ 计数 器集 成 在 一块 板 上 ， 常 适合 于 以 Ｐ 非 ｃ 工控 机为开 发平 台的 自动测 控领 域 。本 系统 用其 １
路差分模拟输入通道采集压力信号 ， １ 用 路模拟量 输出通道发出控制信号 ， 同时利用 ９路数字量输出
通道 用于 系统 开关 控 制 、 服 驱 动 开 关 、 机 正 反 伺 电
物 理参数 ， 接触 电阻数 据 是 否 准确 直 接 影 响 模 拟 结 果 。如何 模 拟 电 阻 焊 焊 接 过 程 ， 确 测 量 接 触 电 准
阻， 已成 为 电阻焊 领 域 的 重要 研 究 课 题 。接 触 电 阻 对 一些外 部 因素 ， 温度 、 如 压力 等 较 为 敏 感 ， 难 进 很
⑥ ２ ０ Ｓ ｉ ｅｈ Ｅ ｇ ｇ ０８ ｃ．Ｔ ｅ． ｎｎ．
仪 表 技 术
用于测量接触 电阻 的压 力控制 系统
郁 中太 包晔峰 陈桂顺 傅延安 蒋永锋
tlm接触电阻率
tlm接触电阻率
TLM接触电阻率是指使用TLM测试方法测量得到的接触电阻率。
TLM是传输线模型法的缩写，是一种用于测量晶体硅光伏电池金属电极接触电阻率的方法。
TLM接触电阻率测试仪是一款紧凑型仪器，可以测量成品太阳能电池的接触电阻率、手指线电阻、手指宽度和手指高度，或者测试结构。
通过在所有轴上电动化，可以通过按一个按钮来创建所有这些方法的地图。
此外，TLM测试仪还具有以下功能：
- 自动位置校正以获得最佳接触质量。
- 盖子关闭时自动启动。
- 自动采样编号。
- 软件探头识别。
- 精确的导航与欢乐棒和显微镜相机。
- 通过点击图像来探测定位和重新测量单点。
- 一个样品上多个TLM测试图案的批处理模式。
- 序列模式，通过按一个按钮来测量接触电阻率和手指几何图形的映射。
TLM接触电阻率测试方法具有快速、高质量、低成本等优点，在晶体硅光伏电池金属电极接触电阻率测试中得到了广泛应用。
新型触点材料接触电阻自动测量系统的研究
任万滨等：新型触点材料接触电阻自 动测量系统的研究
３ ９
《 检 测 技 术 及 应 用《
新型触 点材料接触 电阻 自动测 量系统 的研 究
任 万滨 ， 陈 宇，薛升俊 ，翟 国富
（ 哈尔滨工业大学 军用 电器研究所 ，哈尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
Ｐ Ｅ Ｎ Ｗａ ｎ － ｂ ｉ ｎ ， Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｙ ｕ ， Ｘ Ｕ Ｅ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ￣ ｕ ｎ ， Ｚ Ｈ Ａ Ｉ Ｇ ｕ ｏ － ｆ ｕ
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接触电阻测量方法
接触电阻测量方法接触电阻是指两个接触电极之间的电阻，它是电气连接的重要参数之一。
在电子设备和电路中，接触电阻的大小直接影响着电流的传输效率和信号的传输质量。
因此，准确测量接触电阻是电子工程中的一项重要任务。
本文将介绍几种常用的接触电阻测量方法，帮助读者了解如何准确测量接触电阻。
1. 万用表测量法。
万用表是测量电阻最常用的工具之一，它可以直接测量电路中的电阻值。
在测量接触电阻时，首先需要将万用表的测量档位调整到合适的范围，然后将两个测量探头分别接触待测接触电阻的两个电极，读取万用表上显示的电阻值即可。
这种方法简单易行，适用于大多数接触电阻的测量。
2. 四线法测量法。
四线法测量法也称为Kelvin法，它是一种用来准确测量小阻值的方法。
在接触电阻测量中，由于接触电阻本身的阻值很小，常常受到引线电阻的影响。
四线法通过分别使用两对引线进行测量，可以消除引线电阻对测量结果的影响，从而获得准确的接触电阻值。
这种方法需要专门的四线测量仪器，适用于对接触电阻精度要求较高的场合。
3. 接触电阻测试仪测量法。
接触电阻测试仪是专门用来测量接触电阻的仪器，它通常包括一个高精度的电流源和电压测量装置。
在测量时，测试仪会施加一定大小的电流到待测接触电阻上，然后通过测量电压来计算出接触电阻的值。
这种方法适用于对接触电阻精度要求较高的场合，且能够自动记录测量结果，提高了测量效率。
4. 热敏电阻法。
热敏电阻法是利用热效应来测量接触电阻的方法。
在测量时，可以通过施加一定大小的电流到接触电阻上，利用热效应来测量接触电阻的值。
这种方法适用于对接触电阻温度特性要求较高的场合，例如在高温或低温环境下的测量。
5. 超声波测量法。
超声波测量法是利用超声波在材料中传播的速度与材料的密度和弹性模量有关的原理来测量接触电阻的方法。
通过测量超声波在待测接触电阻中的传播时间，可以计算出接触电阻的值。
这种方法适用于对接触电阻材料特性要求较高的场合，例如在特殊材料或特殊工况下的测量。