Messen eines kleinen Widerstands, ~ 0,001 Ohm

Ich habe einen niederohmigen Widerstand, den ich verwenden möchte, um den Strom durch einen anderen Stromkreis zu messen, aber zuerst muss ich seinen Widerstand genau bestimmen. (A Bourns # CSS4J-4026R-1L00F , Strommesswiderstand mit 4 Anschlüssen, 1 mOhm ± 1 % 4 W, 4026).

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Laut Datenblatt sind es 0,001 Ohm +/- 1 %

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Ein grundlegender Aufbau besteht darin, eine Spannung an den Widerstand anzulegen, den durch ihn fließenden Strom und die daran anliegende Spannung zu messen, wobei der Aufbau im obigen Diagramm verwendet wird.

Ich habe einige Probleme, meine Strom- und Spannungsmessungen zu verstehen und wie sich die Sonden auf die Schaltung auswirken können.

Als erstes wird die Spannung gemessen. Wenn ich meine Sonden aneinander berühre, erhalte ich einen Messwert von 0,02 mV. Ist das etwas, was ich in meiner Messung ausgleichen muss? Wenn ich beispielsweise 0,16 mV messe, sollte ich die 0,02 mV abziehen und die Messung als 0,14 mV aufzeichnen?

Zweitens, wenn meine Stromversorgung ausgeschaltet ist, zeigt mein Multimeter eine Strommessung von 3,7 mA an. Wenn ich also die Stromgrenze variiere, ist die wahre Messung 3,7 mA geringer als die Anzeige der Stromversorgung. Wenn beispielsweise eine Strombegrenzung von 200 mA eingestellt ist, zeigt das Multimeter 197,3 mA an.

Die Idee ist, ein Multimeter zu verwenden, um den Strom zum Widerstand zu überprüfen, da der Messwert der Stromversorgung möglicherweise nicht genau ist. Während ich dies schreibe, stelle ich jedoch fest, dass mein Netzteil einen AUS-Schalter für den Spannungsausgang und für das Gerät selbst hat. Wenn das Gerät ausgeschaltet ist, beträgt der Stromwert 0 mA, wenn es eingeschaltet ist, aber der Ausgang ausgeschaltet ist, beträgt der Wert 3,7 mA, und wenn der Ausgang eingeschaltet ist (mit einer Strombegrenzung von 200 mA), beträgt der Stromwert 197,3 mA.

Ich behaupte also, dass der aktuelle Messwert auf dem Multimeter wahrscheinlich so wie er ist in Ordnung ist. Nur wenn die Versorgung eingeschaltet ist, selbst wenn der Ausgang ausgeschaltet ist, fließt ein kleiner Strom durch.

Aber bei der Spannung bin ich mir noch nicht sicher.

Bearbeiten Das Diagramm, das ich meinte, war dieses mit 2 separaten Messgeräten, eines für den Strom, eines für die Spannung über dem Widerstand.

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Es ist mir unklar, ob Sie eine ordnungsgemäße 4-Punkt-Messung durchführen, wenn eine Messung nicht wie in Ihrem Schaltplan zu RIESIGEN Messfehlern führen kann, da der Widerstand, den Sie messen möchten, VIEL kleiner ist als beispielsweise der Serienwiderstand des Strommessers. Ganz zu schweigen vom Widerstand der Drähte. Was Sie tun müssen, ist eine 4-Punkt-Messung , bei der Sie getrennte Verbindungen/Drähte für Strom und Spannung erstellen , lesen Sie: en.wikipedia.org/wiki/Four-terminal_sensing und: allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/ chpt-8/…
Wenn Sie eine Niederspannungsversorgung oder Batterie erhalten können, die 50 bis 100 mV mit einem Abfall von 50 bis 100 A liefert, werden Ihre Offset-Fehler reduziert. Aber die DMM-Kalibrierung ist wichtig.
Überprüfen Sie, ob die Nennleistung des Widerstands geeignet ist, bevor Sie einen großen Strom durch ihn leiten, wenn Sie auf diese Weise den Widerstand messen.
Was ist die Teilenummer?
@AndrewMorton 100 A sind wahrscheinlich etwas übertrieben, aber (15 A)² × 1 mΩ = 0,225 W, also würde ich mir weniger Gedanken über den Widerstand als über die Versorgung machen.
Du bist am Arsch. Es gibt keine Möglichkeit, eine Amperemeterschaltung einzurichten, bei der der Innenwiderstand in der Batterie (oder einer anderen Spannungsquelle) und das Amperemeter nicht viel größer als Ihr 0,001-Ohm-Widerstand ist. Sie können versuchen, eine Wheatstone-Brücke aufzubauen, aber nur Ihre Kontaktwiderstände werden wahrscheinlich die Dinge abspritzen.
Wenn das Amperemeter anzeigt, wie viel Strom zum Zeitpunkt der Spannungsmessung durch den Widerstand fließt, ist der Widerstand des Amperemeters und der Batterie irrelevant, vorausgesetzt, sie sind groß genug, um den Strom auf ein sicheres Niveau zu begrenzen, und nicht so groß Der Strom ist zu klein, um einen anständigen Spannungsabfall über dem zu testenden Gerät zu erzeugen.
@NickT Es ist ein CSS4J-4026R-1L00F - SMD-Strommesswiderstand, 0,001 Ohm uk.farnell.com/bourns/css4j-4026r-1l00f/…

Antworten (3)

Ich stimme Ihren beiden Aussagen zu, subtrahieren Sie die 20 µV (oder addieren Sie sie je nach Polarität) und verwenden Sie die Strommessung direkt mit dem Messgerät. Sie haben keine Möglichkeit, einen Bereichsfehler auf beiden Messgeräten zu korrigieren.

Bei der Messung eines so niedrigen Widerstands ist es wichtig, eine 4-Leiter-Technik zu verwenden . Sie sollten auch einen relativ hohen Strom verwenden, um Fehler zu minimieren.

Um 1 mΩ innerhalb von beispielsweise ±0,1 % zu überprüfen (da der Widerstand angeblich ±1 %) beträgt, ist eine Messung innerhalb von 1 µΩ erforderlich, was bedeutet, dass Sie mit den Verbindungen sehr vorsichtig sein müssen. Thermische EMFs können ebenfalls ein Problem sein, das Sie teilweise entschärfen können, indem Sie die Polarität umkehren und eine weitere Messung durchführen.

Ist die Wheatstonesche Brückenmethode auch anwendbar? Nur aus Interesse.
@SolarMike Es ist möglich , eine Messung mit 4 Anschlüssen in eine Wheatstone-Brückenanordnung zu integrieren, aber nicht sehr nützlich. Eine Wheatstone-Brücke ist eine Lösung für ein anderes Problem.

Mit Haushalts-DMMs, denen wahrscheinlich jegliche Kalibrierung fehlt, können Sie einen so niedrigen Widerstand nicht "genau bestimmen". Die Genauigkeitsklasse Ihrer Haushalts-DMMs ist viel schlechter als 1 %, insbesondere im empfindlichen Niederspannungsbereich, und alle Ihre Ergebnisse werden verdächtig und nutzlos sein. Außerdem müssen Sie die Temperatur der Kontakte sehr sorgfältig kontrollieren und thermische Gradienten vermeiden, da sonst die thermische EMF alle Ihre Ergebnisse verfälscht.

Stattdessen sollten Sie den Datenblättern vertrauen (wenn der Hersteller seriös ist) und ALLE Empfehlungen zur Montage/Verbindung/Verwendung dieses Geräts befolgen, einschließlich PCB-Pad-Formen/Löttechnik und Konfiguration von Spannungserfassungsspuren. Ein Widerstand ist ein viel einfacheres Gerät als ein digitales Multimeter, daher ist es leichter zu glauben, dass die Klassengenauigkeit (1 %) bei einem Widerstand besser aufrechterhalten wird als bei einem Multimeter. Wenn überhaupt, sollten Sie erwägen, Ihre DMMs mit diesem Widerstand zu kalibrieren, nicht umgekehrt.

Das Datenblatt für das von Ihnen verlinkte Teil ( CSS4J-4026 ) zeigt das empfohlene (grundsätzlich erforderlich , wenn Sie eine Genauigkeit von 1% wünschen) Pad-Layout.

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Insbesondere handelt es sich um einen Widerstand mit 4 Anschlüssen, und die Behauptung, dass er „1 mΩ ± 1 %“ sei, bezieht sich nur auf die Spannung an den Messanschlüssen, wenn Strom durch die Shunt-Anschlüsse geleitet wird. Der Widerstand an den Shunt-Anschlüssen wird größer.

Das Modell für den Widerstand als Ganzes ist etwa so:

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Ich glaube nicht, dass es bestimmte Garantien für den Widerstand an den Leitungen gibt, außer dass sie "niedrig" sind, wahrscheinlich nicht mehr als 10-100% des Widerstands des Shunts selbst.

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