Niederohmmessung

Wie die Kelvin-Messtechnik bei der Niederohmmessung gelingt

05.10.11 | Autor / Redakteur: Horst Ponkratz * / Hendrik Härter

Welche Messgeräte mit Vierdraht- oder Kelvin-Eingängen ausgestattet sind

Mit Vierdraht- oder Kelvin-Eingängen ausgestattete Geräte sind:

  • Tisch- oder Labor-Multimeter,
  • Widerstandsmessgeräte,
  • Präzisions- Milli- oder Mikro-Ohm-Meter,
  • LCR-Messgeräte oder -Messbrücken mit Software, Bus- und PC-Ansteuerung und -Auswertung.

Bei den Hand-Multimetern findet diese Messmethode nur selten Anwendung.

Angewandt wird diese Messmethode in der Produktion, Qualitätsprüfung und -Kontrolle, Eingangskontrolle, Forschung, Entwicklung, zur Erfüllung von anspruchsvollen Aufgaben beim Designen und zur Charakterisierung von passiven Bauteilen, dielektrischen Materialien oder Fertigungstests.

Vor allem dann, wenn die parasitären Widerstände, Induktivitäten und Kapazitäten nicht mehr vernachlässigbar klein gegenüber dem zu messenden Prüfling sind.

Unterschiedliche Einsatzgebiete der Kelvinmessmethode

Beispiele für den Einsatz der Kelvin-Messmethode sind: Wicklungs-Widerstände von Spulen, Drosseln, Transformatoren, Widerstandssensoren, Widerstandsthermometer (PT100), Dehnmessstreifen, Niederohmige Widerstände, Messwiderstände, Shunts, Kontaktwiderstände, Übergangswiderstände.

Induktivitäten von Zuleitungs- oder Anschlussdrähten, Induktivitäten bedrahtet oder in SMD Technik, Drosseln, Transformatoren. Kapazität von Leitungen, von Bauteilen gegenüber Masse, Streukapazitäten, Kapazitäten bedrahtet, unbedrahtet oder in SMD Technik, Güte und Verlustfaktor, Impedanz, Blindwiderstand, Blindleitwert, Scheinwiderstand und Scheinleitwert sind weitere Beispiele.

Ergänzendes zum Thema
Namensgeber der Kelvin-Messtechnik

Messfehler, die trotz der Kelvin-Messmethode auftreten können, sind Thermospannungen. Hervorgerufen durch Temperaturdifferenzen zwischen den einzelnen Kontaktierungspunkten vom Messeingang bis zum Prüfling. Diese können bei den meist sehr kleinen zu messenden Spannungen erhebliche Messfehler verursachen. Durch eine angeglichene Kontaktstellen-Temperatur oder durch eine entsprechende Materialpaarung mit geringen Thermospannungen kann das vermieden werden.

Vielfältiges Vierdraht- oder Kelvin-Messzubehör

Kelvin-Sonde: Die Kontakte durchstoßen Schmutz- und Oxidationsschichten und garantieren eine sichere Messung
Kelvin-Sonde: Die Kontakte durchstoßen Schmutz- und Oxidationsschichten und garantieren eine sichere Messung

Zum Anpassen und Kontaktieren der Prüflinge entwickelt, fertigt und vertreibt Ottmar Schnepp Elektronische Bauteile das notwendige Vierdraht- oder Kelvin-Messzubehör. Beginnend bei der K 90, einer universellen Messzange zum Messen von Bauteilen, Widerständen an Kontakten, Spulen, Verbindungen im Niederohmbereich, mit Milliohm-Metern, Induktivitäten und Kapazitäten mit Hilfe von LCR- Messgeräten und -Messbrücken.

Die patentierte K 55 Messzange ist für den Einsatz bei beengten Raumverhältnissen, in kleinen Gehäusen, bei kleinen filigranen Prüflingen mit dünnen oder dünnsten Spulen- und Anschlussdrähten geeignet. Die Messzange wiegt sieben Gramm. Die ebenfalls patentierte K 181 ist eine große Kelvin-Messzange. Sie ist für den Einsatz im Starkstrombereich, großen Transformatoren oder Drosseln, Starkstromkabeln, Stromseilen oder Stromschienen geeignet.

Den Innenwiderstand von Batterien messen

Bauteile messen: Die K 90 ist eine universelle Messzange und misst Bauteile, Widerstände, Induktivitäten und Kapazitäten
Bauteile messen: Die K 90 ist eine universelle Messzange und misst Bauteile, Widerstände, Induktivitäten und Kapazitäten

Für die Messung des Innenwiderstands von Batterien und der Adaption an Polschuhen, weist diese Zange folgende Vorzüge auf: Hohe Kontaktkräfte, adaptive, formschlüssige Kontaktausführung, robuste und griffsichere Zangenkonstruktion. Prüflingsquerschnitte von 800 bis 1.000 mm² sind möglich.

Mit dem KP 100 Kelvin-Taster, einem kleinen handlichen Griffstück mit federnden, wählbaren Kontaktspitzen erreichen wir eine tastende Kontaktierung.

Die feinen Kontaktstifte durchstoßen jede Schmutz- oder Oxidschicht der zu messenden Kontaktstelle und gewährleisten eine sichere, reproduzierbare Messung an den Leiterbahnen auf Leiterplatten oder ähnlich, Anschluss-Pins von ICs, Bauelementen, Relais, Schaltern, Widerstandsbahnen von Potentiometern, leitenden Beschichtungen, Durchgangswiderständen kleinster, feinmechanischen Kontaktteile, Kontaktierung in engstem Einbauraum und Gehäusen.

Schmutz- oder Oxidschichten durchstoßen

Bei der KP 200, einer Kelvin-Sonde mit federnden, wählbaren Kontaktspitzen wird ebenfalls eine tastende Kontaktierung erreicht. Die stabilen und robusten Kontakte durchstoßen jede Schmutz- oder Oxidschicht der Kontaktstelle und gewährleisten sichere, reproduzierbare Messungen an Motoren, Transformatoren, Sammelschienen, massiven, verschmutzten und oxidierten Kontaktteilen.

Mit Micro-Kelvin-Clips lassen sich feinste Drähtchen oder IC-Beinchen mit einem Pin-Abstand von 0,2 bis 2,5 mm umfassen. Die Hartvergoldung der winzigen Drahtklammer sorgt für einen extrem niedrigen Übergangswiderstand. Ein dünnes, isoliertes Metallröhrchen verhindert einen Kurzschluss und führt die vergoldeten Greifer an den Kontakt.

Greifer und Anschlusskabel sind in diversen Farben lieferbar und erlauben so eine genaue Zuordnung der Kontakte.

* * Horst Ponkratz ist Radio- und Fernsehtechniker-Meister und freier Mitarbeiter bei Ottmar Schnepp Elektronische Bauteile.

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