Misurare resistenze bassissime

Ciao a tutti, in questi giorni mi sono posto il problema di come realizzare un circuito per la misura di resistenze molto piccole (anche dell'ordine di

1 mOhm). La mia idea è quella di forzare nella resistenza incognita una corrente costante e di andare a misurare, tramite tecnica a 4 fili, la tensione ai suoi capi. In linea di principio sembra tutto semplice ma se nella resistenza incognita posso far passare solo correnti < 100 mA mi trovo a misurare tensioni dell'ordine di 1 mOhm * 0.1 A = 100 uV. Che voi sappiate esistono amplificatori da strumentazione sufficientemente "seri" da lavorare con tensioni d'ingresso di quest'ordine di grandezza e mantenere una buona accuratezza (0.1 %)? Per la misura di tensione ho pensato che si potrebbe anche integrarla e misurare il tempo necessario a superare una determinata soglia. Cosa ne dite? Secondo voi con qualche soluzione a ponte si può fare meglio? Grazie a tutti in anticipo,

Stefano B.

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Stefano B.
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Certo che esistono. Uno per tutti il vecchio INA110 della ex Burr Brown ora texas, ma ce ne sono molti altri. Devi partire amplificando per 1000 e schermando decentemente il tutto

Ciao.alberto.

-- =============================================================== Alberto Rubinelli - A2 SISTEMI Opera 7.54->news.individual.net Via Costantino Perazzi 22 - 28100 NOVARA - ITALY Tel 0321 640149 Fax 0321 391769 BBS 0321 392320 Mail: snipped-for-privacy@retrocomputing.net ICQ : 49872318 Visita il mio museo di computers:

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Alberto Rubinelli

Aggiungo una osservazione a quanto detto da alberto. Quando amplifichi quel segnale (veramente piccolo) devi fare attenzione agli offset dell'amplificatore e le sue derive. Inoltre fai anche attenzione alle tensioni di termocoppia che si generano se ci sono differenze di temperatura fra giunzioni di metalli diversi. Forse si potrebbe migliorare il problema usando amplificatori a chopper oppure usare una corrente alternata e fare una rivelazione sincrona.

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Franco

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Franco

Ciao, all'effetto Seebeck (se non ricordo male si scrive così) ci avevo pensato anch'io ma, in generale, tutte le giunzioni dovrebbero essere alla stessa temperatura. A ben pensarci, però, supponiamo che io debba misurare la resistenza di una barretta di ferro ed utilizzi dei contatti dorati: per la simmetria del circuito di misura (puntale Au - barretta Fe - puntale Au) le forze termo-elettromotrici non dovrebbero elidersi? Premesso che non ho ben presente cosa sono, quali vantaggi presentano gli amplificatori a chopper? E la misura in alternata? Non entrano in gioco i componenti reattivi parassiti (forse è per questo che parli di rivelazione sincrona, per considerare solo la componente resistiva)? Grazie 1000,

Stefano B.

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Stefano B.

Direi di sì, ad esempio gli amplificatori utilizzati per il condizionamento delle celle di carico dovrebbero andare bene (considera che una normale cella di carico ha un un fondo scala tipico di 1 mV/V, il che vuol dire che se alimentata a 10V ti dà una tensione massima di

+/- 10 mV). Ricordo l'AD620, AD623 e molti INA (forse INA125?), che superano di gran lunga le prestazioni richieste dalle normali celle di carico.

Forse io prediligerei il ponte perché ti rende un po' meno critica la progettazione del generatore (anche se comunque lo 0.1% di accuratezza non sembra così difficile da ottenere...).

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- asd -
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dalai lamah

Ri-ciao, dopo una ricerca su google sono riuscito a farmi un'idea relativamente precisa di cosa sono gli ampli a chopper: very very interesting!!! Ancora grazie,

Stefano B.

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Stefano B.

Ri-ciao, dopo una ricerca su google sono riuscito a farmi un'idea relativamente precisa di cosa sono gli ampli a chopper: very very interesting!!! Ancora grazie,

Stefano B.

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Stefano B.

Beh, nel suo caso direi che i due terminali saranno "simili" e vicini fra loro, e quindi le due tensioni di termocoppia si elideranno. Una cosa sulla quale invece secondo me dovrà fare molta attenzione è a dove attaccherà effettivamente i due fili che andranno all'ampli differenziale: 1 mOhm è davvero poco, probabilmente è paragonabile alla resistenza di una normale saldatura o addirittura del reoforo del componente (*), quindi ad esempio attaccare il filo alla stessa saldatura potrebbe non andar bene. Meglio fare un'altra saldatura più interna.

(*) Ad esempio l'oro ha una resistività di 2.35 microOhm*cm, il che vuol dire che un reoforo lungo 1 cm con sezione di 1 mmq avrà soltanto lui una resistenza di 0.23 milliohm...

Vista la natura della misura, suggerirei anche di filtrare *molto* il segnale (1 Hz o anche meno) per eliminare quanto più rumore possibile.

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- asd -
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dalai lamah

Si`, si elidono. Si hanno problemi solo se ci sono gradienti di temperatura.

Offset e derive bassissime. Sono chiamati anche zero drift, sono un po' rumorosi in alta frequenza.

Ahime', cuccato :-). Ci sono di certo delle limitazioni di frequenza. Una resistenza da 1 mohm lunga 1 cm ha una induttanza di circa 10 nH, che fa una frequenza dello zero pari a circa 16 kHz. Se si sta abbastanza al di sotto di questa frequenza, e la resistenza misurata non e` troppo lunga, potrebbe essere fattibile.

La soluzione piu` semplice direi che sia sempre pero` in continua. Dipende da come puoi fare le tarature degli offset.

--

Franco

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Franco

"Franco" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@individual.net...

... snip...

Infatti. Sto lavorando su un'applicazione in cui misuro una corrente su uno shunt da 500microohm. Il problema maggiore sta nell'errore legato alla tensione di offset della catena di amplificazione. L'amplificatore è a due stadi (il primo differenziale ed il secondo non invertente) realizzato con un TLC2272. La massima tensione di offset in ingresso è 1,5mV che comporta un errore massimo di lettura pari a 3A. Sto cercando di ridurre questo errore utilizzando l'MCP6022 che però ha lo svantaggio di avere un GBWP pari a 10MHz. Ho la vaga sensazione che il tutto si metterà ad oscillare al primo battito di ciglia...

Saluti

--
GG

Ogni giorno, ogni ora ti cambia: ma mentre negli altri la rapina del tempo 
e' piu' evidente, in te invece non e' manifesta poiche' non avviene sotto i 
tuoi occhi - Seneca
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GG

Ma hai bisogno di velocita' nella tua lettura ? Perche' altrimenti puoi "addormentare" un po' la risposta :) perche' non usi un bel differenziale da strumentazione ? costi ?

Ciao.Alberto.

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Alberto Rubinelli

"Alberto Rubinelli" ha scritto nel messaggio news:opsijzp7iv053poy@pca104alberto...

Purtroppo ho bisogno anche di velocità. La lettura in uscita dal primo stadio viene utilizzata per garantire la protezione contro il corto circuito. Sto limitando la banda ad un valore accettabile per garantire velocità di lettura e stabilità del sistema.

Già. Come dicevano i latini: "Pecunia non olet".

Grazie per la risposta ;-))

Saluti

--
GG

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GG

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