Düşük değerli dirençler hassas bir şekilde nasıl ölçülür?

malazgirt

Moderatör
Staff member
Multimetrelerin direnç ölçmek için uyguladığı metot genel olarak aynıdır. Multimetre, bilinmeyen dirençten, değeri seçili olan kademeye göre belirlenen sabit bir akım geçirir, sonra da direncin üzerinde düşen gerilimi ölçer. Buradan da Ohm kanununa göre direnç değeri hesaplanır.

Eğer ölçülecek direncin değeri, multimetre problarının direncinin çok üzerinde ise (örneğin 10 Ω ve üzeri), aynı zamanda problar da direnç terminallerine iyi temas ediyorsa, o zaman nispeten hassas bir ölçüm yapılabilir. Ama ölçülecek direnç değeri bundan daha az ise, artık probların kendi direnci ve prop uçlarının ölçülecek yere olan temasının kalitesi, ölçüm sonucunu etkilemeye başlar.

Tipik bir prob setinin iç direnci (pozitif ve negatif uçlar dahil) 0.2 Ω gibidir. Probların temas kalitesinin yaratacağı değişkenlik ise birkaç Ω'luk ilave bir direnç değeri ekleyebilir! Durum böyle iken, 0.3 Ω'luk bir direnç ölçümünü nasıl yapabiliriz? Bazı kaliteli multimetrelerde, probların direncinin sonucu etkilememesi için "relatif ölçme" denen bir özellik vardır. Probları birbirine değdirirsiniz, sonra da multimetreyi "relative" mode sokarsınız, ondan sonra artık multimetre, probların direnci ile ölçülen direnç arasındaki farkı gösterir ve böylece probların direncini elimine etmiş oluruz. Ama kötü temasın yarattığı ilave dirençler çok daha vahimdir ve relatif ölçüm buna bir çözüm sunmuyor.

Gene burada masa tipi multimetrelerin avantajı karşımıza çıkıyor. Masa tipi multimetrelerin birçoğunda 4 terminalli direnç ölçümü özelliği vardır. Bu ölçüm için de kelvin probu denen bir prob kullanılır. Kelvin probu ile ölçme yapılırken, probların kendi direncinin hiçbir önemi yoktur. Ayrıca ölçülen dirence olan temasın kalitesi de çok önemli değildir. Sadece stabil olması ve oynamaması yeterlidir. Aşağıda, bir kelvin probu için gereken malzemeler, bitmiş prob ile ve Rigol DM3068 kullanarak ince bir bakır telin direncini ölçüyoruz:

2.5mm2 kesitli çok damarlı tesisat kablosu, 2 tane kırmızı, 2 tane siyah banana jak, 2 tane kelvin krokodili
scaled_20180307_115158.jpg



İnce bir bakır telin ölçümü. Görüldüğü gibi, ince telin direnci 0.03 Ω. Böyle düşük bir direnç değerini normal direnç kademesinde hiçbir multimetre iyi bir şekilde ölçemez.
scaled_20180307_122558.jpg


scaled_20180307_122616.jpg
 
Last edited by a moderator:

taydin

Timur Aydın
Staff member
Eğer 4 terminalli ölçüm yapmak için gereken multimetre yok ise, kelvin metodunu manuel olarak uygulayabiliriz.

Örneğin elimizde 1Ω'luk bir metalfilm direnç var. Bunu sıradan multimetre ile ölçersek, direnç değerini 1Ω - 1.3Ω arasında bir değer ölçeriz ve ölçülen değer de sürekli olarak değişir, çünkü probların temasındaki anlık farklılıklar hemen direnç değerine yansıyacaktır. Eğer iyi temas sağlayamazsak, çok daha büyük oynamalar göreceğiz.

Ama aşağıdaki metodu uygularsak, bu direnci aynen 4 terminalli ölçümdeki gibi çok hassas bir şekilde ölçebiliriz. Bu metot esasında gene kelvin metodu. Tek fark, 4 terminalli multimetre bu ölçümü otomatik olarak yapıyorken, biz adım adım, manuel olarak yapıyoruz.

scaled_img_20190110_232431.jpg


Önce 1Ω'luk dirence seri olarak, değerini bildiğimiz 1kΩ civarında başka bir metalfilm direnç seri bağlıyoruz. Burada benim seri bağladığım direnç, 1.40kΩ'luk bir metalfilm direnç. Sonra da aşağıdaki işlem sırasını takip ediyoruz:

1) Bu iki dirence, 12V gibi bir voltaj uyguluyoruz.

2) Devreden geçen akımı bulmak için, 1.40kΩ'luk direnç üzerindeki voltajı ölçüyoruz. Burada benim ölçmüş olduğum voltaj 11.997V. Dolayısıyla geçen akım I = 11.997 / 1.40 = 8.5693 mA

3) Düşük değerli direncin üzerindeki voltajı ölçüyoruz. Benim ölçtüğüm değer 8.759 mV. Dolayısıyla düşük değerli direnç:

R = 8.759 / 8.5693 = 1.0221Ω
 
Son düzenleme:

taydin

Timur Aydın
Staff member
Bu metodun doğruluğunun yüksek olması için şu şartlar gereklidir:

1) kΩ'luk direncin değerini tam olarak ölçüp bir kenara yazmamız lazım.

2) Multimetremizin hassas olarak milivolt ölçüm yapabiliyor olması lazım. Bunun için düşük toleranslı 4.5 haneli bir multimetre olması gerekir.

Ama bu şartları sağlamasak bile, bu metotla yaptığımız ölçüm, direkt direnç ölçümünden çok çok daha hassas olacaktır.
 

taydin

Timur Aydın
Staff member
LCR metrelerin büyük bölümü de 4 terminalli ölçüm yapabilmektedir. Kimi LCR metreye, aynen masa tipi multimetrelerde olduğu gibi kelvin probu kullanır. Kimi LCR metrede ise, direkt olarak cihazın üzerinde komponent ayaklarının takılabileceği soket bulunur.

Burada 1Ω luk metalfilm direnci ölçüyorum ve değeri 1.0096Ω olarak okuyoruz.

scaled_img_20190116_121711.jpg
 
Son düzenleme:

serkan_48

Moderatör
Staff member
Benimde bir zamanlar güç kaynağı projem vardı. Projenin büyük kısmını hallettim ancak tek sorun 0.1 ohm luk direnci bulmaktı. Buradaki malzemecilere sorduğumda ellerindeki düşük değerli taş dirençleri gösterdiler ancak hiçbiri bu değere yakın bile değildi.

Nasıl yaparım ederim sorusunu araştırmaya başladım. İnternet deniz ben kepçe karıştırdım durdum. Şönt dirençleri çok düşük omajlı olmaları ve ısı ile değer değiştirmemeleri gereken bir materyalmiş. Nette okuduğum bazı uygulamalarda arkadaşlar kimi yerde bakır tel kimi yerde rezistans tellerini kullanmışlar.

Bende bakır kullanayım dedim ama istediğim omajı tutturmak için çok uzun tel kullanmam gerekecekti. En sonunda işim gereği klima soğutma sektöründeyim. Bakır boru kaynağında kullandığımız gümüş alaşımlı kaynak tellerini denemek geldi. Ancak bu telin omajınıda ölçmem gerekecekti. Yaptığım işlemde 2 adet ölçü aleti kullandım. Birinci ölçü aleti ile bu 50 cm lik telden 12 voltta 4 amper geçirdim. sonrasında ikinci ölçü aleti ile bu telde düşen gerilimi ölçmeye başladım. Ölçü aletinin probunu bir uca sabitledim. Sonra ikinci ucu tel üzerinde gezdirmeye başladım. R=V/I formülünden 0.1 ohm için 4 amper akımda düşmesi gereken gerilimi buldum. Bu gerilimi kaynak telinin yaklasık 18 cm boyunda eriştim.

Sonrasında boyu elde edince teli oradan kesip kullandım.

Tecrübemi paylaşmak istedim. Umarım okuyan arkadaşlara ilham kaynağı olur.

Saygılar.
 

taydin

Timur Aydın
Staff member
Serkan, aslında sen de tam olarak kelvin probu metodunun manuel uygulamasını yapmışsın. Benim de 10mΩ luk bir şönte ihtiyacım oldu, mouser'in türkiye temsilcisi olan Rohm elektronik'ten sipariş ettim.
 

serkan_48

Moderatör
Staff member
Serkan, aslında sen de tam olarak kelvin probu metodunun manuel uygulamasını yapmışsın. Benim de 10mΩ luk bir şönte ihtiyacım oldu, mouser'in türkiye temsilcisi olan Rohm elektronik'ten sipariş ettim.
Perakende tek tek satış yapıyor mu bu firmalar?

Adlarını çok duydum ama alış veriş yapmak nasip olmadı.
 

taydin

Timur Aydın
Staff member
Malzemeye göre değişebiliyor Serkan. Ama büyük çoğunluğunu perakende alabiliyorsun. Ama bazı özel malzemeler, veya zamanı geçmiş malzemeleri ancak adetli alabiliyorsun, ve bekleme süresi de oluyor.
 
Top