שלוש דרכים למדידת התנגדות עם מולטימטר

שלוש דרכים למדידת התנגדות עם מולטימטר

1. שיטת שתי שורות

שיטת שני החוטים היא שיטה נפוצה למדידת התנגדות, כדלקמן:

חבר את קצה ה-V פלוס של המולטימטר לקצה אחד של הנגד, ואת קצה ה-V לקצה השני של הנגד, ולאחר מכן הגדר את המולטימטר למדידה. מולטימטר יכול לקבוע התנגדות באמצעות חוק אוהם על ידי אספקת זרם מקור להתנגדות ולאחר מכן חישוב המתח על פני ההתנגדות.

עם הדוגמה המפושטת למעלה, התנגדות העופרת R גורמת לבעיה גדולה יותר מכיוון שהמתח הוא המתח של שלושת הנגדים שלמעלה. השפעה זו גדולה יותר במקרה של התנגדות קטנה, בדרך כלל במקרה של 30KΩ, השפעה זו ברורה מאוד. כמובן, אלה מיועדים למצבים בעלי דיוק גבוה. אם דרישות הדיוק אינן גבוהות, ניתן להשתמש בשיטה זו.

ניתן לבטל השפעה זו הנגרמת על ידי התנגדות החוט R על ידי כמה פונקציות מדידת ערך יחסי של המולטימטר. על מנת לחסל את הבעיות הללו, הדבר הראשון שצריך לקבוע הוא מאיפה הבעיות הללו מגיעות. ניתן להשיג זאת על ידי הגדרת הנגד ל-0Ω.

אם אתה שם את כל ההתנגדויות בשני הקצוות של מובילי מסוף הבדיקה, תוכל למדוד דרך שני החוטים למדידת ערך יחסי.

2. שיטת ארבע שורות

שיטת ארבעת החוטים היא אידיאלית למדידות בהתנגדות נמוכה מכיוון שהיא מבטלת את ההשפעות של חוטי עופרת ללא עזרת פונקציית מדידת הערך היחסי. כיולים אלה כולם אוטומטיים.

בשיטת ארבעת החוטים, מסופי ה-V פלוס וה-V של המולטימטר עדיין מספקים זרם לנגד דרך המוליכים. נפילת המתח כאן היא סכום התנגדות העופרת וההתנגדות הנבדקת.

הכבל מחובר לשני קצוות הנגד, והמתח על הנגד נמדד. המתח של חלק זה אינו כולל את החלק של מערכת המתגים המחובר ל-DUT דרך כבל הבדיקה (או דרך המולטימטר. לפרטים על מערכת המתגים, אנא עיין במאמרים קשורים אחרים), עכבת הכניסה של מד המתח היא גדול מספיק כדי שלא יעביר שום מתח או יצור מתח שגוי בהתנגדות העופרת.

כל משובי הקריאה הללו מבוססים על התנגדות, ולמעשה, ההתנגדות של מובילי הבדיקה. שיטת ארבעת החוטים היא שיטת מדידת התנגדות מדויקת מאוד, ניתנת להחזרה ויציבה, ומתאימה במיוחד למדידת התנגדויות בעלי ערך נמוך, אפילו עד 10 מיליאוהם. אבל למדידת התנגדות גבוהה, שיטה זו אינה מתאימה, מכיוון שהתנגדות הכניסה וזרם הדליפה של מד המתח ישפיעו על הקריאה. באופן כללי, שיטת ארבעת החוטים אינה מומלצת.

3. שיטת שישה קווים

שישה חוטים הוא ערך התנגדות המתאים למדידת ההתנגדות של חלק ההתנגדות שיש לו מבנה shunt. לדוגמה, במערכת בדיקה אוטומטית, הנגדים שצריכים להיבדק מולחמים כולם על ה-PCB, שיושפע ממרכיבים אחרים במעגל שמסביב.

על מנת לבודד את ההתנגדות הנבדקת, בדרך כלל מתווסף מתח הגנה לצומת שהוגדר על ידי המשתמש, ומתח הגנה זה מונע על ידי אזור חיץ המתח של מסוף V plus. מתח הגנה זה יכול להבטיח שהמתח מהמולטימטר ידלוף לנתיבים אחרים.

הדוגמה הבאה מסבירה כיצד פועלת שיטת שישה חוטים:

כפי שמוצג בתמונה למעלה, במקביל לנגד 30KΩ ישנם שני נגדים, אחד הוא 510Ω ואחד הוא 220Ω. במדידת התנגדות רגילה, 510Ω ו-220Ω אלה יפזרו את זרם המקור מהמולטימטר, מה שייצר קריאה שגויה. על ידי חישת המתח על פני הנגד הזה של 30KΩ, ולאחר מכן חיבור אותו המתח לנגדים 510Ω ו-210Ω, לא יהיה זרם דרך המעקף. מתח ההגנה יכול להבטיח שהמתח זהה למתח של מסוף V plus, והזרם דרך 220Ω מסופק על ידי מקור ההגנה. במקרה זה, המולטימטר יכול לבדוק במדויק את ההתנגדות של הנגד 30Ω.

כושר הנשיאה הנוכחי של מסוף הגנה זה מוגבל על ידי ה-DMM הקלאסי (עם הגנת קצר חשמלי), כך שתהיה הגבלה על מספר הכוננים.

הנגד מחובר לצד המתח הנמוך של מסוף החוט 4-, ומסוף ההגנה הוא נגד נתיך תרמי או Rb. בשל קיומו של זרם מקור ההגנה, התנגדות זו אינה יכולה להיות קטנה יותר מההתנגדות של Rbmin, מכיוון:

Rbmin{{0}}Io*Rx/0.02

כאן Io הוא זרם המקור הנבחר ו-Rx הוא ההתנגדות הנבדקת.

לדוגמה, אם נבחר נגד 330Ω ונבדק נגד 300Ω, ערך ההתנגדות המינימלי של Rb בשימוש הוא 15Ω.

בגלל התנגדות העומס המקסימלית Ra, אין גבול, כל עוד נבחרה הקוטביות של המדידה, היא תהיה יעילה, כי Ra יכול להפוך ל-Rb וההפך. עדיף להגדיר את הקוטביות של המדידה כי Ra גבוה משני נגדי העומס.

שיטת שישה חוטים למדידת התנגדות מיועדת במיוחד למדידת התנגדות של 330KΩ. במקרה שבו ערך ההתנגדות גדול מזה, ניתן להשתמש בתצורה של שיטת שישה חוטים, אך יש להגדיר את המולטימטר למצב דו-חוטי (זה יהיה בעל זרם מקור נמוך יותר).