Bevezetés
A egyik elterjedt módszer az ellenállások értékének meghatározására, hogy a mérendő ellenállásra rákötünk egy áramgenerátort, ezen felül mérjük az ellenálláson eső feszültséget. Így az ismeretlen ellenállás értéke meghatározható az ohm törvény segítsévével.
Amennyiben az ellenállások értéke kicsi, akkor sajnos, az alábbi ábrának megfelelően, a mérővezetékek ellenállása, valamint a kontaktusok ellenállása is számottevő. Bár elterjedt módszer a vezetékek hatásának kompenzálása olyan módon, hogy a mérendő ellenállást rövidzárlatra cseréljük, ez a kontaktusok hatását nem tudja kiküszöbölni.
A vezetékek és kontaktusok hatását a legbiztosabban úgy küszöbölhetjük ki, hogy ha nem a fenti kétpontos ellenállásmérési módszert alkalmazzuk, hanem négy külön vezetéket és kontaktust (négypontos módszer) alkalmazunk a vizsgált ellenállás meghatározására. Két külön vezetéken folyik az áram a mérendő ellenállásba (ezeken a vezetékeken esni fog feszültség), két másik vezetéken pedig feszültséget mérünk, közvetlenül a vizsgált alkatrész sarkain.
Négypontos mérési lehetőséget biztosítanak az asztali multiméterek, source-meter-ek, de a komolyabb digitális tápegységek is. Természetesen, külön műszerekkel is végezhetünk ilyen méréseket.
Amennyiben egészen kicsi, miliOhm nagyságrendjébe eső, vagy az alatti ellenállásokat akarunk mérni, akkor a négy pontos mérés önmagában már nem fog elegendő pontosságot biztosítani, mégpedig a következő hibák miatt:
- A kontaktusokon thermoelektromos effektusok, vagy egyéb kontaktpotenciálok léphetnek fel, így a méréshez egy ofszet adódik hozzá
- Általában kis értékű feszültségeket kell megbízhatóan mérni, miközben a mérőműszernek lehet egy (ebben az esetben) már jelentős ofszetfeszültsége
- A kis feszültségek miatt, a műszernek a zaja is módosíthatja a végeredményt
- Az alkalmazott nagyobb áramerősségek miatt, az áramerősségtől függő melegedési effektusok is létrejöhetnek
A problémák kiküszöbölésére két fő módszert alkalmazhatunk:
- Mérés különböző áramerősségek esetén
- Chopper vagy Lock-in méréstechnika
Ellenállás meghatározása áramerősség sweep-el
A legegyszerűbb módszer az ofszetfeszültségek kiküszöbölésére, hogy ha különböző áramerősségeken mérünk, majd egyenes illesztésével határozzuk meg a vizsgált ellenállás értékét. Mivel alapvetően lassan változó, DC jelet kell előállítani nagyobb áramerősségeket is tudunk használni, így nagyobb feszültségeket figyelhetünk meg az áramkörben. Lehetséges műszerek
- Digitális tápegység. Ebben az esetben csak 0 és egy megadott érték között változtathatjuk az áramot.
- Source-meter. Ebben az esetben mind negatív, mind pozitív tartományban vizsgálhatjuk a vezetést.
Utóbbi megoldás számos előnyt ad, pl. vizsgálhatjuk, hogy van-e bármilyen egyenirányító hatása a kontaktusnak. Az áramerősség sweep során azt is vizsgálhatjuk, hogy van-e bármilyen egyéb nemlinearitás, ami lehet akár melegedés hatása is. Ezen felül egy gyors becslést kapunk a mérés zajára és egyéb hibáira, felismerhető, ha már a mérőrendszer határait közelítjük.
