Hallo, ich verzweifle gerade an der Messung kleiner Widerstände. Ich habe eine Thomson-Brücke aufgebaut (betrieben mit Konstantstromquelle), mit der ich die Abweichung zu einem 500mOhm-Widerstand messen möchte. Das heißt, die Brücke soll für 500mOhm abgeglichen werden und bei 520mOhm möchte ich einen deutlichen Ausschlag der Brückenspannung sehen. Da meine zu vermessenden Widerstände aber in Wirklichkeit dünne Schichten sind, vertragen die keine große Ströme. Bei 10mA ist da Schluss. Nun habe ich allerhand Kombinationen ausprobiert, wie man die Widerstände der Brücke dimensionieren kann, aber die Brückenspannung übersteigt (berechnet mit Hand und Software) nie auch nur die 1mV-Grenze. Vielleicht, weil über den zu messenden Widerstand nur 5mV abfallen können. Ich weiß nicht, ob einfach nur mein grundlegendes Verständnis über die Sinnhaftigkeit der Thomson-Brücke komplett falsch ist oder ob ich einfach etwas übersehe, aber kann es denn wirklich sein, dass man trotz dieser Brücke, die ja schließlich für Widerstände <1Ohm geeignet ist, im Amperebereich arbeiten muss, um brauchbare Ergebnisse zu bekommen? Das verkraftet doch so ein kleiner Widerstand nicht? Grüße und Danke vorweg Peter
Warum betreibst du die Messbrücke nicht mit einer Spannungsquelle? Die Brückenspannung ist sehr klein, dass ist ja der Witz an einer solchen Brücke. Am besten nimmt man ein Zeigerinstrument mit +-10mV oder ähnlichem und einer Nullstellung in der Mitte. Grüße
Peder schrieb: > Ich weiß nicht, ob einfach nur mein grundlegendes Verständnis über die > Sinnhaftigkeit der Thomson-Brücke komplett falsch kann sein :-) Da in der Brücke keine aktiven Elemente (Verstärker) sind, erhöht sie nicht die Empfindlichkeit deiner Messung: bei 10mA macht ein Widerstandsunterschied von 20mOhm natürlich weiter nur einen Spannungsunterschied von 200µV, mehr kannst du bei keiner Dimensionierung der Widerstände erwarten. Aber die Brücke unterdrückt den Nullpunkt deiner Messung durch den Abgleich. D.h. du kannst an den Ausgang der Brücke ein sehr empfindliches Messgerät anschließen bzw. einen Verstärker, der das Signal hochverstärkt ohne dass du den Spannungsabfall an den 500mOhm mitverstärken musst.
20 mOhm mal 10 mA gibt 200 uV. Mit einem entsprechen stabilen Aufbau und OPs mit kleinen Offsetwerten, evt, einem Chopper OP, sollte es gehen. Ich wuerde aber den Konstantstrom direkt in das Messobjekt einspeisen und die abfallende Spannung in 4-Leiter Messmethode direkt mit einem hochaufloesenden Sigma Delta ADC wie den LTC2484 messen.
Okay, das ist enttäuschend, aber dann weiß ich wenigstens, wo ich anpacken muss. Die 200µV sind auch tatsächlich genau das, was ich als Änderung maximal gesehen habe. Dann werde ich mal versuchen, das zu verstärken. Ob es einen praktischen Unterschied zwischen Strom- und Spannungsquelle gibt, kann ich nicht sagen. Ich glaube, die Entscheidung war eher intuitiv, weil ich keinen Brückenstrom, sondern eine Brückenspannung messen wollte. Danke Euch!
burster Resistomat 2316 arbeitet mit 10 mA Konstantstrom im 1 Ohm Bereich bei 0,1 mOhm Auflösung und 5 V max. Bürdenspannung. Bevor man tagelang bastelt, könnte das Gerät einen Blick wert sein. Geht aber evtl. auch mit einem hochauflösenden DVM, das ist natürlich etwas universeller einsetzbar.
Hallo, > Peder schrieb: > Ich habe eine Thomson-Brücke aufgebaut (betrieben mit > Konstantstromquelle), mit der ich die Abweichung zu einem > 500mOhm-Widerstand messen möchte. Das kann man doch aber heutzutage auch einfacher haben. OPV mit einem Offset von 1uV und weniger sind leicht zu beschaffen. Noch wichtiger ist aber die Offsetdrift, aber mit wenigen nV/K ist das auch kein Problem. Da braucht man nicht mal einen Chopper stabilisierten OPV. http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD8571_8572_8574.pdf > Das heißt, die Brücke soll für 500mOhm > abgeglichen werden und bei 520mOhm möchte ich einen deutlichen Ausschlag > der Brückenspannung sehen. Kann man viel einfacher haben. Meßstrom durch den Widerstand und mit Vierleitermessung die Spannung an den OPV. Bei z.B. hundertfacher Verstärkung bekommst du auch Spannungen, die du mit einem normalen Multimeter messen kannst. > Da meine zu vermessenden Widerstände aber in Wirklichkeit dünne > Schichten sind, vertragen die keine große Ströme. Bei 10mA ist da > Schluss. Geht auch mit weniger . > Wielleicht, weil über den zu messenden Widerstand nur 5mV > abfallen können. 5mV , damit kann man doch schon was anfangen. > Ich weiß nicht, ob einfach nur mein grundlegendes Verständnis über die > Sinnhaftigkeit der Thomson-Brücke komplett falsch ist Die hat ihren Sinn, aber man kann es sich heuzutage auch einfacher machen. Gruß Öletronika
U. M. schrieb: > Hallo, >> Peder schrieb: >> Ich habe eine Thomson-Brücke aufgebaut (betrieben mit >> Konstantstromquelle), mit der ich die Abweichung zu einem >> 500mOhm-Widerstand messen möchte. > Das kann man doch aber heutzutage auch einfacher haben. > OPV mit einem Offset von 1uV und weniger sind leicht zu beschaffen. > Noch wichtiger ist aber die Offsetdrift, aber mit wenigen nV/K ist das > auch kein Problem. > Da braucht man nicht mal einen Chopper stabilisierten OPV. > http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD8571_8572_8574.pdf > >> Das heißt, die Brücke soll für 500mOhm >> abgeglichen werden und bei 520mOhm möchte ich einen deutlichen Ausschlag >> der Brückenspannung sehen. > Kann man viel einfacher haben. > Meßstrom durch den Widerstand und mit Vierleitermessung die Spannung an > den OPV. Bei z.B. hundertfacher Verstärkung bekommst du auch Spannungen, > die du mit einem normalen Multimeter messen kannst. Wäre ein Ansatz. Noch einfacher wird's mit aktuellen ADCs wie dem ADS1262 o.ä.: Vierleitermessung und abwechselnd Referenzwiderstand und in diesem Fall die Schicht messen, dann Stromrichtung ändern und das ganze nochmal -> Thermospannungen fallen weg, Temperaturdrift fällt weg und die Spannungsreferenz muss nur während der Messung ruhig bleiben. Der genannte ADC hat 1 GOhm diff. Eingangswiderstand, was bei den hier sehr niedrigen Widerständen nur zu einem vernachlässigbaren 1) Fehler führt. Interne Stromquelle 1) geht bis 3 mA, dementsprechend 3 uV/mOhm (der ADC rauscht, wenn eine Messung pro Sekunde (bzw. die vier Einzelmessungen) reicht, mit etwa 10 nV RMS...) 1) Wie genau soll die Messung werden?
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