38 / 84
את ההתנגדות של המיצד; ככל שהתנגדות
המיצד עולה, כך תעלה גם השגיאה.
Keithley
של
DMM4020
רב-המודד הספרתי
משתמש במגבר-שרת ממיר זרם-למתח בשני
ו-
μA
2000
תחומים למדידת זרם ישר נמוך:
. בתחומים אלה, מגבר-השרת משקף
μA
200
עכבת נמוכה בתוך המעגל וממיר את זרם
המבוא הלא ידוע למתח, מבטל ע"י כך את
הצורך במיצד בעל התנגדות נמוכה ובעקבותיו
את הופעת מתח הנטל.
nA
1
המכשיר הנ"ל מספק הבחנה של עד
במדידת זרמים נמוכים
0.03%
עם דיוק של
בתחומים שהוזכרו והשפעת העמסתו על
המדידה הינה מזערית.
כך, ניתן למדוד בדיוק רב את זרמי המתנה
של
DMM4020
באמצעות רב-מודד שולחני
.
Keithley
כיצד להיזהר ממקורותשגיאה
בעת ביצוע מדידות של זרמים נמוכים,
יש להיות מודעים למקורות אפשריים של
שגיאות מדידה וכיצד למנוע מהם להשפיע על
המדידות.
הרי כמה נקודות שכיחות של שגיאה:
זרם דלף הנובע מגורמים חיצונים, כגון
כאלה הנגרמים על ידי מזהמים - לכלוך, גריז,
משחת הלחמה וכו'. בין אם הם נמצאים על
היחידה הנבדקת, על מכשיר הבדיקה עצמו, על
כבלי הבדיקה או מחברים, המזהמים עלולים
לספק נתיבים חלופיים לזרימת הזרם ובכך
לגרום לשגיאות במדידות. לפני ביצוע בדיקות
של זרמים נמוכים, יש לנקות עם אלכוהול את
כל המשטחים העלולים להיות מזוהמים.
רעש מכל סוג שהוא עלול לגרום לקריאות
שגויות במדידת זרמים נמוכים:
- רעש קו רשת עלול להשפיע בצורה מכרעת על
מגברים רגישים וליצור קריאות לא מדויקות.
סינון יכול לעזור ושימוש בכבלי מדידה קו-
אקסיאליים או זוג-מפותל מסוכך, יקטינו
קריאות שגויות.
- רעש שמע מכל סוג שהוא עלול לגרום
לרעידות בסביבת המדידה. רעידות עשויות,
כמובן, לגרום לתנודות מוליך כנגד מבודד
וליצור רעש יוצר-שגיאה בתוך המעגל.
- רעש תרמי נוצר כאשר החום במיצד או
ההתקן נבדק מעורר ומגביר את התנועה
האקראית והתנגשויות של אלקטרונים
במעגל. המתח והזרם הנוצרים הם יחסיים
לריבוע ההתנגדות במעגל ( הן מההתקן הנבדק
והן ממעגל המדידה ). שימוש במיצד עם
התנגדות נמוכה עשוי להמעיט תופעה זאת.
«
«
מעגל של רב-מודד מיצד, המשמש כמד-זרם.
.1
איור
מעגל ברב-מודד משוב, המשמש כמד-זרם. רב-המודד דגם
.
2
איור
משתמש בטכניקה זאת.
Keithley
של
DMM4020
ביצוע מדידות התנגדות בצורה
פשוטה ומדויקת באמצעות
)
DMM
סדרת רבי-מודד (
ניתן למדוד התנגדות בצורה נוחה, ע"י שימוש
בשני חוטים, אך זה עלול להוביל למדידה
שגויה.
ניתן למזער במידה רבה את השגיאה,
באמצעות שימוש בארבעה חוטים ורב-מודד
עם חיבורי מקור ומדידה נפרדים. ברם, הכללת
חוטים ומחברים נוספים הופכת את המדידה
למורכבת ומסובכת יותר. יש צורך לחבר
חוטים נוספים, להחליף בין מהדקים ופרובים
ולשנות מצבי מדידה ממתח להתנגדות.
לאחרונה, תפיסה חדשנית מאפשרת לבצע
מדידת התנגדות בארבע-חוטים, רק עם שני
כבלים.
מדוע למדוד התנגדות עם
ארבעה חוטים ?
התנהלות עם שני כבלים עשויה להיות
מאתגרת דיה, במיוחד כאשר מודדים
רכיבים קטנים באזורים מצומצמים וצפופי
רכיבים. אך, אם ננסה לבדוק נקודת הלחמה
קטנה, מחבר גמיש או נגד שבב עם ארבעה
חוטים, נמצא במצוקה אמיתית.
החלפת תצורות הכבלים עלולה להוביל
לחיבור מוטעה של מחברים וטעויות מדידה.
כמו כן, החלפת הכבלים של מדידת מתח
) לצורך מדידת התנגדות
Kelvin
בפרובים
בארבעה-חוטים) ובחזרה, דורש זמן. אז
מדוע למדוד התנגדות עם ארבעה חוטים?
עכבת המבוא של מדידת המתח ברב-מודד
או יותר, כך
Megohm
10
הינה בדרך כלל
שזרם מאוד נמוך זורם בכבלי המדידה ומפל
המתח על הכבלים זניח. מדידות הזרם אינן
מושפעות באופן משמעותי ע"י ההתנגדות
הטורית של כבלי המדידה. למרבה הצער,
במקרה של מדידות התנגדות, התנגדות
הכבלים עלולה להיות מקור של אי דיוקים
משמעותיים.
בעת ביצוע מדידת התנגדות, רב-המודד
ממתג מקור זרם אל מעגל המדידה. הזרם
מאולץ דרך ההתנגדות הבלתי ידועה ורב-
המודד מודד את מפל המתח הנוצר עליה.
אם יש רק שני מוליכים, כפי שמוצג באיור
, זרם המקור עובר באותו נתיב המשמש
1
למדידת מפל המתח.
כבלי המדידה אינם מוליכים מושלמים
ויש להם התנגדות מסוימת משלהם. על
ידי אילוץ הזרם דרך כבלי המדידה, המתח
New-Tech Military Magazine l 38