4-Punkt-Messung (4-Spitzen-Methode) mit Impedanzanalyzer?

Was, nur 4 Spitzen? Nix los hier :-)

Trägerplatinen für die Nadeln:

Nadeln und Stifte

googel nach "In Circuit Test"

w.

"Michael Guenther" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@r13g2000vbr.googlegroups.com... Hallo zusammen,

zur Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit wird standardmäßig die 4- Spitzen-Methode verwendet.

2.) Kennt jemand ein Paper oder eine wissenschaftliche Arbeit, bei der anstelle der 4 Spitzen auf dem zu vermessenden Körper 4 möglichst dünne parallele Leiterbahnen gedruckt sind, auf die man dann mit seinen Messtastern "andockt"? Vorteil dieser Methode müßte sein, dass sich zwischen den parallelen Leitern ein homogenes Feld aufbaut und durch den metallischen Kontakt zwischen Messspitze und aufgedruckter Leiterbahn "nur" ohmsche Übergänge entstehen, die auf Grund der 4- Leiter-Methode einen vernachlässigbaren Einfluss haben.

Vielen Dank für Eure Hilfe, Gruß Michael

Hallo Michael,

das Zauberwort heißt "sheet resistance measurement".

Rs = pi/ln(2)*V/I

Helmut

AC geht genauso gut.

Allerdings sind bei AC die parasitären Impedanzen zwischen den Messleitungen zu berücksichtigen (Cross talk). Mit zwei Kalibrierungsmessungen, einmal ohne Probe und einmal mit extrem niederohmiger Probe können diese aber bestimmt und dann im Messergebnis kompensiert werden. Letztlich gibt es eine komplexe (wegen der Phasenlage) 2x2 Matrix, mit der das aufgenommene Signal (U,I) multipliziert wird, bevor es weiter geht. Wenn bei verschiedenen Frequenzen gemessen wird, ist dies für jede Frequenz einzeln zu machen, sprich einfach nach dem FFT Komponentenweise auf die Koeffizienten anwenden. Voraussetzung für die Kompensation ist eine feste geometrische Konfiguration (Leitungsführung) bei Kalibrierung und Messung.

Wenn man natürlich bei sehr niedrigen Frequenzen unterwegs ist, ist das alles möglicherweise einfach egal.

Das hat bestimmt schon einer gemacht, ist aber sinnlos, jedenfalls, solange der Widerstand des Kandidaten linear ist. Letztlich verkompliziert es nur die Feldgeometrie, womit der Korrekturfaktor für die Geometrie schwieriger zu berechnen wird. Ferner setzt nun die Genauigkeit bei den aufgedruckten Bahnen die Grenzen und nicht mehr die Positionierung der Prüfspitzen. In jedem Fall leisten die Ströme die außen herum fließen nachwievor einen signifikanten Beitrag, sofern die Bahnen nicht bis zum Probenrand reichen. Nur bei nichtlinearen Widerständen würde ich das empfehlen.

Im Übrigen kann es sich als praktisch erweisen, die Strom- und Spannungsmesspunkte zu vertauschen. Das reduziert die nötige Spannung und sonst nix. Ich habe den ganzen Kram seinerzeit mal für meine Diss für Magnetowiderstandsmessungen im mit Effekten von 10^-5 durchexerziert. Siehe

Worauf kommt es eigentlich an? Auf den absoluten Widerstand, oder auf den relativen Widerstand in Abhängigkeit eines externen Parameters? In letzterem Fall muss man bei Präzisionsmessungen auch die eingebrachte Leistung berücksichtigen, denn temperaturabhängig ist so ziemlich jeder Widerstand und die Stromdichten an den Einspeisepunkten ist bei Dünnschichtproben u.U. nicht eben klein.

Ferner gibt es noch die Van der Pauw-Methode, die gänzlich invariant von der Geometrie ist.

-> "A Method of Measuring specific Resistivity and Hall Effect of Discs of arbitrary Shape", Philips Res. Rep., Vol. 13 (1958)

Marce

Hallo Marce,

vielen Dank f=FCr die Infos. Ich wollte mir gerade Dein verlinktes PDF ansehen, habe aber leider keinen Zugriff? Fehler 404: Datei nicht gefunden?

Gru=DF Michael

Den Link hatte ich von der Biliotheks-Seite kopiert. Die gehen alle ins Nirwana. Ist auch kein Wunder, weil es so heißen muss:

Marcel