高周波における銅線抵抗の計測法

質問

どなたか教えて下さい。お願いします！！

全長１ｍ、線径φ１ｍｍの裸銅線に１０MHｚの高周波電圧を印加した時の直流抵抗成分Rdcをできるだけ正確に計測したいと思っています。

まず、直流抵抗の理論値ですが、高周波なのでRdcがほぼ表皮効果損と仮定し、表皮抵抗の式（R＝√(μω/2σ）・L/aπ）に上記パラメータを当てはめると、R＝0.26Ωとなります。
μ：真空の透磁率（=4π×10^-7）、ω：角周波数、σ：導電率(銅⇒5.8×10^7)、L：全長、a：線径

続いて実測値ですが、銅線をゴムシート上に置き、線の両端にプローブを当てインピーダンスアナライザーでインピーダンスの絶対値（Z）と位相θを計測しました。結果、f＝10MHzでZ＝1000Ω、θ＝88.6度、直流抵抗成分R＝24Ω（＝Z*cosθ）となりました。

理論と実値のギャップが大き過ぎるため、計測法がおかしいと考えていますが、10MHｚ以上の周波数でも精度良く計測できる方法（ジグ、装置等）はありませんでしょうか。

回答No.1

sparrow32h · ベストアンサー

これは高周波だからではなく、接触抵抗でしょう。
小さな抵抗を測るときは接触抵抗の影響をなくすため、「四端子法」を使います。
電流プローブによって一定の電流を流した状態で、それより内側にハイインピーダンスの電圧プローブを当て、電圧を測るのです。
アナライザに四端子用アダプタは付属していませんか？

お礼

早速のご回答ありがとうございます。

二端子で測定していた為、電圧プローブや測定装置の余計な抵抗値を拾っていた可能性はあります。
四端子での測定可否を確認してみます。

回答No.2

tance

本当は何を知りたいのかをもう一度整理してみてください。

直流抵抗成分はテスターで計ります。長さ1mで線径1mmでは抵抗値が
低いですから普通のテスターでは誤差が多くてまずいかもしれません。
直流を流して両端の直流電圧を４端子法で測れば良いと思います。

ミリオームメータなるものも売っています。

直流とは周波数０Hzのことですので、表皮効果はありません。

直流抵抗成分というのは、線のインピーダンスの実数部のことですか？

だとすると、ネットワークアナライザで計れますが、問題は幾何学的
形状です。直線状の被測定物の両端を測定器につなぐためには、戻り
線が必要になり、かならず往復でループが形成されます。なので、
戻りの部分も一緒に計ってしまうことになります。

実際に何故インピーダンスを測定したいのかを考えて、戻り部分の
形状などが誤差になるのではなく、意味のある測定になるような構成で
測定をするのが良いと思います。

実際には長さ3mの同軸線の外皮で戻りが形成されていたとすると、測定
のときに戻り線が長さ1mの銅テープだったら、ちがった結果になって
しまいます。

被測定物自体をループ状にしてもよければ、話は簡単です。

繰り返しになりますが、何を計ろうとしているのかを再確認してください。

補足

ご回答ありがとうございます。
それと、説明足らずで申し訳ございません。

計りたい（知りたい）のは「銅線のインピーダンスの実数部」です。
被測定物をループ状にする事は可能なので、戻り線を極力短くして、再度計り直したいと思います。