Circuitul cu patru terminale este un eșantion de circuit de măsurare a impedanței electrice care utilizează perechi separate de contacte de curent și contacte de sondă pentru ameliorarea tensiunii pentru a face măsurători mai precise decât permite circuitul cu două terminale . Metoda cu patru pini este utilizată în unele ohmmetre și analizoare de impedanță , precum și în cablarea manometrelor și termometrelor de rezistență , termocuplurilor . Sondele cu patru puncte sunt de asemenea folosite pentru a măsura rezistența de suprafață a peliculelor subțiri (în special a peliculelor subțiri de semiconductori) [1] .
Separarea electrozilor de curent și de tensiune elimină posibilitatea de a măsura rezistența firelor și a contactelor . Acesta este un avantaj pentru măsurarea precisă a valorilor scăzute de rezistență. De exemplu, manualul podului LCR recomandă un circuit cu patru pini pentru măsurarea precisă a rezistenței sub 100 ohmi [2] .
Metoda cu patru sonde este cunoscută și sub numele de sonda Kelvin după William Thomson, Lord Kelvin , care a inventat puntea Kelvin în 1861 pentru a măsura rezistențe foarte scăzute folosind metoda cu patru sonde. Fiecare conexiune cu două fire poate fi numită o conexiune Kelvin . O pereche de contacte concepute pentru a conecta simultan o pereche de senzor de forță la același cablu sau fir se numește contact Kelvin . O clemă, adesea o clemă de crocodil , care conectează o pereche de forță-senzor (de obicei, una pentru fiecare falcă) se numește clemă Kelvin .
Când se folosește o conexiune Kelvin, curentul este furnizat printr-o pereche de conexiuni de alimentare (conductoare de curent). Ele creează o cădere de tensiune pe impedanță, care trebuie măsurată conform legii lui Ohm V = IR . O pereche de conexiuni de detectare (conductoare de tensiune) sunt realizate direct adiacent rezistenței țintă, astfel încât să nu contribuie la scăderea de tensiune pe cablurile de alimentare sau contactele din cauza aproape lipsei curentului care curge către contor.
De obicei, cablurile de testare sunt aranjate ca o pereche interioară, iar cablurile de alimentare ca o pereche exterioară. Schimbarea conexiunilor de alimentare și senzori poate afecta acuratețea, deoarece este inclusă mai multă rezistență a firului în măsurare. Cablurile de alimentare pot transporta mult curent atunci când se măsoară rezistențe foarte mici și trebuie să fie dimensionate corespunzător; firele senzorului pot fi de diametru mic.
Această metodă este utilizată în mod obișnuit în sursele de alimentare de joasă tensiune , unde se numește teledetecție , pentru a măsura tensiunea aplicată sarcinii, independent de căderea de tensiune în firele de alimentare.
În mod obișnuit, o conexiune cu 4 fire este utilizată cu rezistențe de șunt de detectare a curentului cu rezistență scăzută care funcționează la curent ridicat.
Pentru peliculele subțiri se folosește metoda van der Pauw pentru a calcula rezistența.
Varianta folosește trei fire cu cabluri separate de sarcină și senzor la un capăt și un fir comun la celălalt. Căderea de tensiune în firul comun este compensată presupunând că este aceeași ca în firul de sarcină, de aceeași dimensiune și lungime. Această tehnică este utilizată pe scară largă în termometrele de rezistență , cunoscute și sub numele de senzori de temperatură. Nu este la fel de precis ca măsurarea cu 4 fire, dar poate elimina majoritatea erorilor de rezistență a cablurilor și este suficient de precis pentru majoritatea aplicațiilor.
Un alt exemplu este standardul de alimentare ATX , care include un fir de detectare la distanță conectat la o linie de alimentare de 3,3 V pe pinul 13 al conectorului, dar unde nu există o conexiune a senzorului pentru firele de masă.