Meranie jednosmerného odporu je jednou z funkcií, ktoré ponúka takmer každý stolový multimeter. Prečo by ste teda potrebovali samostatný merač odporu?
Jeden z najlepších digitálnych multimetrov dostupných na trhu ponúka najnižší rozsah merania odporu 1 Ohm. To určite nie je zlé a pri vývoji obvodov alebo testovaní dosiek plošných spojov je to viac než dostatočné. Pri meraní elektrického odporu vodivých materiálov alebo zvarových kontaktov však pracujete s hodnotami, ktoré sa pohybujú skôr v rozsahu mOhm alebo µOhm. Preto má základný model stolného odporového meracieho prístroja HIOKI - RM3544 - najnižší rozsah odporu až 30 mOhm. Jeho väčší brat RM3545 má najnižší rozsah odporu až 10 mOhm a rozlíšenie len 0,01 µOhm.
Ďalším aspektom je čas merania: multimetre nie sú nevyhnutne optimalizované pre vysokú rýchlosť merania; naopak, odporové meracie prístroje HIOKI boli navrhnuté tak, aby mohli vykonávať merania odporu aj v prostredí hromadnej výroby, kde je rýchlosť jedným z kľúčových faktorov. Napríklad pri výrobe lítium-iónových batérií sa kvalita jedného z každého bodového zvarového spoja s prípojnicou zvyčajne testuje meraním kontaktného odporu. Model RM3545 dokáže takéto meranie vykonať v najmenšom rozsahu odporov 10 mOhm len za 41 ms (režim FAST). Vo vyšších rozsahoch odporov je čas merania až 2,2 ms.
Veľmi užitočnou funkciou - ktorú ťažko nájdete aj v niektorých špičkových multimetroch - je funkcia CONTACT CHECK pred samotným meraním: ak je aktivovaná, spustí meranie až po uistení sa, že sonda má správny kontakt s testovaným zariadením. Ide o funkciu, ktorá určite nie je kritická v laboratórnom prostredí, ale je skutočne užitočná vo výrobe, kde pomáha predchádzať falošným výsledkom merania PASS spôsobeným nedostatočným kontaktom sondy s DUT (Poznámka autora: Funkcia CONTACT CHECK je k dispozícii vo všetkých verziách RM3545, ale nie v RM3544 / RM3544-01 ).
Vráťme sa k príkladu so zvarmi prípojníc batériového modulu: Mechanické umiestnenie DUT na skúšobnú sondu alebo skúšobný prípravok trvá v procese testovania najdlhšie. Po správnom usadení chcete, prirodzene, vykonať čo najviac testov naraz, než budete musieť DUT premiestniť. Tu prichádzajú na rad prepínacie jednotky (multiplexory). Najmä pri vysokom počte testov, ktoré treba vykonať, poskytujú potrebný počet meracích kanálov špecializované multiplexory, o ktorých sme podrobnejšie písali tu. Ak je však požadovaný počet kanálov dvadsať alebo menej, takáto špecializovaná jednotka multiplexora nie je potrebná. V takom prípade ponúka RM3545-02 na zadnom paneli dva voľné sloty, do ktorých možno nainštalovať prepínacie karty Z3003. Každá z týchto kariet ponúka 10 meracích kanálov na štvorvodičové merania a k tomuto modelu odporového merača ich možno veľmi jednoducho pridať spôsobom plug-and-play (Poznámka autora: Prepínacie karty možno pridať len k modelu RM3545-02).
Štvorvodičové meranie zvyčajne znamená prispôsobenie štyroch konektorov na merači. Ak sa však na model RM3544 alebo RM3545 pozriete pozornejšie, uvidíte päť konektorov. Je to preto, že piaty konektor je ochranný konektor, určený na zníženie šumu, ktorý sa stáva nezanedbateľným pri poklese testovacích prúdov, t. j. v rozsahu vysokých odporov. Z technického hľadiska táto dodatočná funkcia predstavuje uzemnenie tienenia meracej sondy. Opísaná ochrana je súčasťou sond HIOKI s označením L2101, L2102, L2103 a L2104. Samozrejme, môžete používať aj sondy s označením RM3544 a RM3545, ktoré sa k tomuto ochrannému konektoru nepripájajú, napríklad s označením L2100. Najmä ak máte v úmysle merať nízke odpory, potom sú skúšobné prúdy vysoké a vplyv šumu je malý. Na druhej strane, v rozsahu odporov rádovo MOhm už bude vplyv šumu výrazný a výsledky merania môžu byť bez tohto spôsobu tienenia skreslené.
Podobne aj snímač teploty Z2001 nie je len príjemným doplnkom, ktorý umožňuje merať odpor aj teplotu. Hlavnou výhodou je, že nameranú hodnotu odporu možno korigovať zohľadnením teplotného koeficientu pre materiál vodiča a aktuálnej teploty okolia. To je užitočné najmä vtedy, keď sa meranie nemôže vykonávať v prostredí s kontrolovanou teplotou. Snímač teploty Z2001 je štandardným príslušenstvom pre modely RM3545 a voliteľným príslušenstvom pre RM3544.
Ďalším veľmi praktickým príslušenstvom je LED Comparator Attachment L2105, ktorý indikuje výsledky po porovnaní s vopred nastavenými limitnými hodnotami odporu (v pamäti prístroja) pomocou zelenej a červenej LED diódy - odpadá tak potreba pozerať sa na displej. Okrem toho, keďže LED dióda nesvieti v prípade rozpojeného obvodu (t. j. bez kontaktu medzi sondou a DUT), toto malé voliteľné príslušenstvo možno použiť aj na zabezpečenie správneho pripojenia k DUT.
A nakoniec je tu prístroj z úvodného obrázka; ak máte predsa len aplikáciu, ktorá si vyžaduje prístroj na meranie nízkeho odporu, ale zároveň nie je možné použiť stolový merač odporu, potom je HIOKI RM3548 ideálnym riešením. Je prenosný, a pritom má najmenšie rozlíšenie len 1 µOhm a ponúka najmenší rozsah merania už od 3 mOhm. RM3548 nemá vyššie opísaný ochranný konektor, pretože tento prenosný merací prístroj sa zvyčajne používa na meranie nižších odporov. Ako už bolo spomenuté, nižšie odpory znamenajú, že na meranie sa používajú prevažne vyššie meracie prúdy, takže uzemnenie tienenia sondy nie je potrebné. Ak vedľa porovnáme stolnú verziu RM3545 s najvyšším možným rozsahom 1200 MOhm, vidíme, že najväčší rozsah odporu meracieho prístroja RM3548 je "len" 3,5 MOhm.
Podobne ako stolové modely RM3544 a RM3545, aj RM3548 podporuje voliteľné príslušenstvo L2105 LED. A rovnako ako stolové modely, aj RM3548 ponúka funkciu teplotnej kompenzácie. Len si všimnite, že teplotný snímač pre model RM3548 je označený ako Z2002, takže ide o iný snímač ako v stolových modeloch.
A posledné slovo? Multimetre bezpochyby ponúkajú obrovské množstvo funkcií, ktoré z nich robia jeden z najdôležitejších testovacích nástrojov na laboratórnom stole. Napriek tomu existujú aplikácie, v ktorých môžu špecializované odporové meracie prístroje predstavovať skutočne významný rozdiel (a prínos) pri meraní.
Autor: Kai Scharrmann, HIOKI EUROPE GmbH
