Nelinapainen piiri on esimerkkisähköimpedanssin mittauspiiri, joka käyttää erillisiä virtakoskettimia ja jännitettä vapauttavia anturin koskettimia tarkempien mittausten tekemiseen kuin kaksinapainen piiri sallii . Nelinapaista menetelmää käytetään joissakin ohmimittareissa ja impedanssianalysaattoreissa sekä venymäantureiden ja vastuslämpömittareiden , termoparien johdotuksessa . Nelipistekoettimia käytetään myös ohuiden kalvojen (etenkin puolijohteiden ohuiden kalvojen) pintaresistanssin mittaamiseen [1] .
Virta - ja jänniteelektrodien erottaminen eliminoi johtojen ja koskettimien resistanssin mittaamisen . Tämä on etu alhaisten vastusarvojen tarkkaan mittaamiseen. Esimerkiksi LCR-siltakäsikirjassa suositellaan nelinapaista piiriä alle 100 ohmin resistanssin tarkkaan mittaukseen [2] .
Neljän koettimen menetelmä tunnetaan myös Kelvin -luotaimena William Thomsonin, Lord Kelvinin mukaan, joka keksi Kelvin-sillan vuonna 1861 mittaamaan erittäin alhaista vastusta neljän anturin menetelmällä. Jokaista kaksijohtimista liitäntää voidaan kutsua Kelvin-liitännäksi . Kosketinparia , joka on suunniteltu yhdistämään samanaikaisesti voima-anturipari samaan johtoon tai johtoon, kutsutaan Kelvin-koskettimeksi . Puristinta, usein krokotiilipuristinta , joka yhdistää voima-anturiparin (yleensä yksi jokaiselle leualle), kutsutaan Kelvin-puristimeksi .
Kun käytetään Kelvin-liitäntää, virta syötetään virtaliitäntöjen (virtajohtojen) kautta. Ne aiheuttavat jännitehäviön impedanssin yli, joka on mitattava Ohmin lain mukaan V = IR . Anturin kytkentäpari ( jännitejohto ) on tehty suoraan kohderesistanssin viereen, jotta ne eivät vaikuta jännitteen pudotukseen tehojohtojen tai koskettimien yli, koska virtaa ei juurikaan kulje mittariin.
Tyypillisesti mittausjohdot on järjestetty sisäpariksi ja tehojohdot ulkopariksi. Virta- ja anturiliitäntöjen vaihtaminen voi vaikuttaa tarkkuuteen, koska mittaukseen sisältyy enemmän johdinresistanssia. Tehojohdot voivat kuljettaa paljon virtaa mitattaessa hyvin pieniä vastuksia, ja niiden on oltava oikean kokoisia; anturin johdot voivat olla halkaisijaltaan pieniä.
Tätä menetelmää käytetään yleisesti pienjännitevirtalähteissä , joissa sitä kutsutaan kaukokartoitukseksi , mittaamaan kuormaan kohdistuvaa jännitettä riippumatta syöttöjohtojen jännitehäviöstä.
Tyypillisesti käytetään 4-johtimista liitäntää pieniresistanssisten virran tunnistusvastusten kanssa, jotka toimivat suurella virralla.
Ohutkalvoille resistanssin laskemiseen käytetään van der Pauw -menetelmää .
Variantissa käytetään kolmea johtoa, joissa on erilliset kuorma- ja anturijohdot toisessa päässä ja yhteinen johto toisessa. Yhteisen johdon jännitehäviö kompensoidaan olettaen, että se on sama kuin kuormajohdossa, samankokoinen ja -pituinen. Tätä tekniikkaa käytetään laajalti vastuslämpömittareissa , jotka tunnetaan myös lämpötila-antureina. Se ei ole yhtä tarkka kuin 4-johtiminen mittaus, mutta se voi poistaa useimmat kaapelin vastusvirheet ja on riittävän tarkka useimpiin sovelluksiin.
Toinen esimerkki on ATX-virtalähdestandardi , joka sisältää kaukotunnistusjohdon, joka on kytketty 3,3 V:n virtajohtoon liittimen nastassa 13, mutta jossa ei ole anturiliitäntää maadoitusjohtimille.