معايرة المقاومة
المقاومة هي الكمية المرتبطة مباشرة بتأثير هول الكمي، ولهذا يمكن لمقاومة معيارية في حمّام أن تبقى ضمن بضعة ppm لسنوات. وفي الميدان تحسم طريقة التوصيل والحرارة النتيجة.
الأجهزة والدقة النموذجية
| الجهاز | المدى النموذجي | الدقة النموذجية | أين يُستخدم |
|---|---|---|---|
| مقاومة معيارية (1 Ω إلى 100 MΩ) | قيم ثابتة | بضعة ppm في السنة عند حسن الحفظ | مرجع في مختبرات المعايرة |
| صندوق مقاومات عشري | من 1 mΩ إلى 100 MΩ بخطوات | 0.01 to 0.1 % | محاكاة المجسّات وفحص المقاييس |
| مقياس متعدد 6½ خانة، أوم | 10 Ω to 100 MΩ | نحو 0.001 إلى 0.01 % من القراءة في المدايات المتوسطة | القياس المخبري |
| جسر مقاومات أو جسر DCC | قياسات النسبة | 0.1 إلى 1 ppm من النسبة | معايرة المقاومات المعيارية وقياس الحرارة |
| مقياس ميكرو أوم | 1 µΩ to 10 kΩ | 0.05 to 1 % | نقاط التلامس، اللحامات، وصلات التأريض |
| جهاز اختبار مقاومة العزل | من 1 MΩ إلى أكثر من 1 TΩ | 2 to 5 % | الكابلات، المحركات، المحوّلات |
تتطلب المقاومات العالية والمنخفضة تقنيات خاصة. أرقام الدقة هي نطاقات نموذجية لمساعدتك على المقارنة بين الأجهزة. استخدم دائماً مواصفات الجهاز الذي أمامك.
معايير مرجعية وقابلية التتبع
- تأثير هول الكمي. المقاومة h/e² (ثابت فون كليتزينغ، 25 812.807 Ω؛ مضبوط في SI منذ 2019) هي المعيار الأولي للمقاومة.
- المقاومات المعيارية. تُقارن مقاومات مغمورة بالزيت أو محكمة بالهواء بقيم 1 Ω و100 Ω و10 kΩ وغيرها بأنظمة تأثير هول الكمي.
- التدرّج. تنقل الجسور من عقد مقاومة إلى التالية بالنسبة، بعدم يقين يبلغ جزءاً من ppm.
- نظام الجودة. ISO/IEC 17025، مجال يشمل قيم المقاومة والجسور أو المقاييس.
كيف تتم المعايرة
إجراء نموذجي
- ثبّت الجهاز والمرجع عند الحرارة نفسها، ودوّن حرارة حمّام المقاومة المعيارية.
- وصّل بأربعة أسلاك (كلفن) للمقاومات دون نحو 10 kΩ، مع تدريع وحماية للقيم العالية.
- قس بقدرة منخفضة كي لا تسخن المقاومة ذاتياً.
- اعكس التيار أو استخدم تعويض الإزاحة لإزالة القوة الدافعة الحرارية.
- قس القيمة، وصحّح للحرارة، وقارن بالمواصفة.
- افحص عدة نقاط على كل مدى، بما فيها قرب الطرف الأعلى.
أين تقع الأخطاء
- توصيلات سلكين. تضيف مقاومة التلامس والأسلاك عشرات الملّي أوم: استخدم أربعة أسلاك.
- التسخين الذاتي. القدرة المبددة في المقاومة تغيّر قيمتها، خصوصاً للمقاومات المنخفضة.
- القوة الدافعة الحرارية. ميكروفولتات من الإزاحة تهم عند التيار المنخفض: اعكس التيار.
- التسرب في القيم العالية. تخلق الرطوبة والأوساخ مسارات موازية تجعل مقاومة 1 GΩ تُقرأ أقل.
- حرارة خاطئة. مقاومة بمعامل 25 ppm/°C تتغير 125 ppm عند 5 °C.
ما يدخل في ميزانية عدم اليقين
- عدم يقين المعيار المرجعي وانجرافه.
- حرارة المقاومة ومعاملها.
- مقاومة الأسلاك والتلامس في توصيلات السلكين.
- التسخين الذاتي ومعامل القدرة.
- القوة الدافعة الحرارية والتسرب والدقة التمييزية للمقياس.
اجمع المساهمات كما في حاسبة ميزانية عدم اليقين، ثم قرّر القبول أو الرفض بنطاق حماية كما هو موضح في صفحة الحاسبات.
الحاسبات
كل شيء يعمل في متصفحك. لا يُرسل أي شيء تكتبه إلى أي مكان.