Čtyřsvorkový obvod je vzorový obvod pro měření elektrické impedance , který používá samostatné páry proudových kontaktů a kontakty sondy pro odlehčení napětí k provádění přesnějších měření, než umožňuje obvod se dvěma svorkami . Čtyřpinová metoda se používá v některých ohmetrech a analyzátorech impedance , stejně jako v zapojení tenzometrů a odporových teploměrů , termočlánků . Čtyřbodové sondy se také používají k měření povrchového odporu tenkých vrstev (zejména tenkých vrstev polovodičů) [1] .
Oddělení proudových a napěťových elektrod eliminuje možnost měření odporu vodičů a kontaktů . To je výhoda pro přesné měření nízkých hodnot odporu. Například příručka můstku LCR doporučuje čtyřpinový obvod pro přesné měření odporu pod 100 ohmů [2] .
Metoda čtyř sond je také známá jako Kelvinova sonda po Williamu Thomsonovi, lordu Kelvinovi , který v roce 1861 vynalezl Kelvinův most k měření velmi nízkých odporů pomocí metody čtyř sond. Každé dvouvodičové připojení lze nazvat Kelvinovým připojením . Pár kontaktů navržených k současnému připojení páru snímače síly ke stejnému vedení nebo drátu se nazývá Kelvinův kontakt . Svorka, často krokodýlí svorka , která spojuje dvojici snímačů síly (obvykle jeden pro každou čelist), se nazývá Kelvinova svorka .
Když je použito Kelvinovo zapojení, proud je dodáván přes dvojici napájecích přípojek (proudových vodičů). Vytvářejí úbytek napětí na impedanci, který je nutné měřit podle Ohmova zákona V = IR . Dvojice snímacích spojů (napěťových vodičů) je vytvořena přímo vedle cílového odporu, takže nepřispívají k poklesu napětí na napájecích vodičích nebo kontaktech v důsledku téměř žádného proudu tekoucího do měřiče.
Typicky jsou testovací vodiče uspořádány jako vnitřní pár a napájecí vodiče jako vnější pár. Záměna připojení napájení a snímače může ovlivnit přesnost, protože měření zahrnuje větší odpor vodiče. Napájecí vodiče mohou při měření velmi malých odporů přenášet velký proud a musí být správně dimenzovány; vodiče snímače mohou mít malý průměr.
Tato metoda se běžně používá v nízkonapěťových napájecích zdrojích , kde se nazývá dálkové snímání , k měření napětí aplikovaného na zátěž, nezávisle na poklesu napětí v napájecích vodičích.
Typicky se používá 4vodičové zapojení s bočníkovými odpory s nízkým odporem pracujícím při vysokém proudu.
U tenkých vrstev se k výpočtu odporu používá van der Pauwova metoda .
Varianta využívá tři vodiče s oddělenými přívody zátěže a snímače na jednom konci a společným vodičem na druhém konci. Pokles napětí na společném vodiči je kompenzován předpokladem, že je stejný jako na zátěžovém vodiči, má stejnou velikost a délku. Tato technika je široce používána v odporových teploměrech , známých také jako teplotní senzory. Není tak přesné jako 4vodičové měření, ale dokáže eliminovat většinu chyb odporu kabelu a je dostatečně přesné pro většinu aplikací.
Dalším příkladem je standard napájecího zdroje ATX , který zahrnuje vodič dálkového snímání připojený k 3,3V napájecímu vedení na kolíku 13 konektoru, ale kde není žádné připojení senzoru pro zemnící vodiče.