ما هو التيار الذي يجب استخدامه عند قياس مقاومة اللف بالتيار المستمر؟

عند اختبار الكابلات المصممة لنقل تيارات عالية، أو عندما يجب ضمان موثوقية قصوى، فإن قياسات المقاومة المنخفضة القيمة بدقة تصبح ضرورة. فلماذا تحتاج المقاومة المنخفضة إلى القياس بتيار عالٍ، والمقاومة العالية تحتاج إلى القياس بتيار صغير؟

يُعرّف قانون أوم المقاومة "R" كنسبة الجهد "U" عبر المكون إلى التيار "I" المار به:
R = U/I
نقيس المقاومة RW بين دبوسي التوصيل للموصل. ومع ذلك، فإن الدائرة بأكملها تتضمن مقاومات التوصيل RL1 و RL2، لذا فإن انخفاض الجهد المستخدم في الحساب يشمل المقاومات الثلاث جميعها. في كثير من الحالات، تكون مقاومة التوصيل أقل بكثير من مقاومة الموصل أو المكون الذي نقيسه بحيث يمكن تجاهلها.

عندما يكون التيار I صغيرًا جدًا، سيكون الجهد U على المقاومة الصغيرة R صغيرًا جدًا أيضًا، لذا لكي يعرض الجهاز قيمة المقاومة الصغيرة بوضوح، يجب زيادة التيار عبر المقاومة الصغيرة. في الوقت نفسه، يصعب إزالة طبقة الأكسيد ذات المقاومة الكبيرة بتيار صغير، وتكون قيمة المقاومة المقاسة كبيرة جدًا، لكن طبقة الأكسيد تتحطم بسهولة تحت تيار كبير، مما لا يمنع مرور التيار الطبيعي. لذلك، عندما تكون المقاومة المقاسة صغيرة، لا يمكن أن يكون التيار صغيرًا جدًا. عند قياس مقاومة كبيرة، فإن مقاومة طبقة الأكسيد السطحية لها تأثير ضئيل، لذا لا تتطلب المقاومة الكبيرة تيارًا عاليًا جدًا.

اختبار مقاومة لف المحولات - طريقة التوصيل:

يوضح المثال التالي، على سبيل المثال، نقيس مقاومة 1Ω ومقاومة 1mΩ، ونختبر بتيار 1μA و 1A على التوالي:

استخدم مصدر طاقة تيار ثابت لتطبيق تيار 1μA على مقاومة 1Ω. وفقًا لـ U=IR، يمكن حساب الجهد عبر المقاومة ليكون 1μV.
استخدم مصدر طاقة تيار ثابت لتطبيق تيار 1μA على مقاومة 1mΩ. وفقًا لـ U=IR، يمكن حساب الجهد عبر المقاومة ليكون 1V.
استخدم مصدر طاقة تيار ثابت لتطبيق تيار 1A على مقاومة 1Ω. وفقًا لـ U=IR، يمكن حساب الجهد عبر المقاومة ليكون 1V.

استخدم مصدر طاقة تيار ثابت لتطبيق تيار 1A على مقاومة 1mΩ. وفقًا لـ U=IR، يمكن حساب الجهد عبر المقاومة ليكون 1mV.

من الواضح أنه بالنسبة لمعظم أدوات القياس، يكون أخذ عينات ومعالجة إشارة الجهد عند مستوى mV أكثر ملاءمة ومعقولية. 1μV صغير جدًا، وعادة ما يحتاج إلى تضخيم أثناء القياس، و 1mV كبير جدًا، لذا فهو يحتاج إلى تخفيف تناسبي عالٍ جدًا. في ظل حالة التيار الثابت، كلما زادت المقاومة، زاد الجهد، ونطاق جهد الإدخال لأداة القياس محدود. لذلك، عند قياس مقاومات كبيرة، يجب تقليل تيار الاختبار للحفاظ على جهد الإدخال ضمن نطاق معقول. على العكس، عند قياس مقاومة صغيرة، من الضروري زيادة تيار القياس لمطابقة جهد الإدخال، لقياس مقاومة المقاومة الصغيرة بدقة.

حاليًا، تُستخدم طريقة كلفن ذات الأربعة أسلاك المتقدمة عمومًا لقياس المقاومة المستمرة، والتي يمكنها إزالة انخفاض الجهد الناتج عن مقاومة الأسلاك. الرسم التخطيطي كما يلي:

من بينها، RL هي المقاومة المراد قياسها. يوفر مصدر الطاقة ثابت التيار V/I FORCE مصدر الطاقة الثابت لأداة الاختبار، ويتم قياس الجهد عند طرفي RL عبر خط SENSE. كل من أسلاك FORCE وAGND لها مقاومات مكافئة. عندما تكون كبيرة، من المؤكد أن يحدث انخفاض كبير في الجهد. نظرًا لأن SENSE وDGS متصلان مباشرة بطرفي الحمل، ومقاومة الدخل عالية للغاية، يمكن اعتبار التيار المتدفق عبر هذين السلكين صفرًا، مما يتيح قراءة الجهد عبر الحمل بدقة.

يمكن لقياس كلفن رباعي الأسلاك قياس قيم المقاومة الأقل من 0.1 أوم بدقة، مع استبعاد المقاومة الذاتية للأسلاك التي تربط أداة القياس بالمكون قيد الاختبار. عادةً ما يكون لقائد اختبار الملتيميديا الرقمية (DMM) بطول 24 بوصة مقاومة طبيعية تبلغ حوالي 0.1 أوم. لذا عند استخدام قائدين للاتصال بالوحدة قيد الاختبار (UUT)، ينتج على الأقل 0.2 أوم إضافية في القياس. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للتلوث البسيط على قواطع التوصيل، سواء كان دهون الأصابع، أو الغبار من الهواء، أو السطح المتآكل والمؤكسد لمعدن الجسم قيد الاختبار، أن يضيف مقاومة إضافية أو يتسبب في تغيير القيمة المقاسة عند ثني القائد أو القاطع.

ما هي مزايا وعيوب اختبار كلفن رباعي الأسلاك

الميزة الرئيسية للقياس رباعي الأسلاك هي إزالة أي تأثير لمقاومة التركيبات (القوادة) للحصول على قيمة المقاومة الدقيقة للوحدة قيد الاختبار. نظرًا لأن القياسات رباعية الأسلاك تستخدم عادةً تيارات اختبار أعلى بكثير من تلك المطلوبة للاختبارات ثنائية الأسلاك، فإن الميزة الثانية هي اختبار الإجهاد عالي التيار للأسلاك عن طريق تمرير 1 أمبير أو أكثر عبر كل سلك، والقدرة على تقليل وقت المكوث من 100 مللي ثانية إلى دقائق – قد يكشف مراقبة المقاومة المتزايدة ببطء خلال فترات المكوث الطويلة الناتجة عن التسخين الحراري عن مشاكل لا يتم اكتشافها بفترات قياس أقصر.

تأتي مزايا القياس رباعي الأسلاك بتكلفة. أولاً، يتطلب نظام الاختبار ضعف عدد نقاط الاختبار المطلوبة عادةً لقياسات المقاومة ثنائية الأسلاك، مما يزيد بشكل كبير من تكلفة المعدات. ثانيًا، يجب أن يستخدم تركيب الاختبار سلكين لكل دبوس على الموصل المقابل، واحد لتزويد التيار والآخر لاستشعار الجهد. وهذا يضيف تكلفة وتعقيدًا لتركيب الاختبار.

سيؤدي تطبيق تقنية قياس كلفن رباعية الأسلاك إلى تحسين جودة وموثوقية منتجات الكابلات وحزم الأسلاك الخاصة بك. ستكشف قياسات المقاومة الدقيقة الأقل من 0.1 أوم عن عيوب الأسلاك الأقل حساسية أو غير المرئية، بما في ذلك اللحامات السيئة، والكبسات غير الصحيحة، والقوادة المتضررة، وجهات اتصال القوادة الملوثة، والأسلاك المضغوطة تحت إجهاد غير صحيح. يمكن أن تسبب الخسائر المقاومة من هذه العيوب ارتفاع درجة الحرارة أو حرائق الأسلاك في التطبيقات التي تحمل أكثر من 1 أمبير من التيار، أو في حالة دوائر القياس التي تأخذ مدخلات من أجهزة استشعار دقيقة، إبلاغ خاطئ أو تشغيل خاطئ للدائرة. لا تنتج طريقة المقاومة رباعية الأسلاك لكلفن قياسات حساسة بالملي أوم أو الميكرو أوم فحسب، بل تزيل أيضًا تأثيرات أي مقاومة عرضية تقدمها قوادة الاختبار أو تركيبات الاختبار. للحصول على هذه الفوائد، ومع ذلك، يتطلب ذلك معدات اختبار بضعف عدد نقاط الاختبار التي تتطلبها عادةً، وتركيب اختبار بسلكين من جهاز الاختبار إلى كل دبوس على الموصل المقابل.

مقالات أخرى ذات صلة:

أكثر مجموعة شاملة لمجموعات المتجهات للمحولات مع مخططات توصيل اللفات
ما مدى أهمية مقاومة لف المحول بالتيار المستمر؟
أفضل 6 أجهزة لفحص مقاومة لف المحولات عالمياً (بما في ذلك الأسعار)
كيف يجب أن يختلف فحص مقاومة اللف على محولات التيار والجهد؟
ما الفرق بين المقاومة المستمرة ومقاومة العزل وكيفية فحصهما؟
8 نصائح لتحسين دقة قياس المقاومة المستمرة
لماذا تكون مقاومة اللف المقاسة دائماً غير دقيقة؟ ربما أغفلت هذه النقاط الست الرئيسية

شركة كينغرون لأجهزة المحولات المحدودة

المزيد من أجهزة فحص المحولات من كينغرون