Guida ai test di alta resistenza e microcorrente
Introduzione
Guida ai test di alta resistenza
Leggere attentamente le istruzioni e questa guida ti aiuterà a eseguire test di alta resistenza e microcorrente corretti e affidabili.
Nota: per le misurazioni è stato utilizzato il tester di resistenza ad alta precisione HT3544 di Hopetech.
Nel metodo di aggiunta di tensione per la misurazione della corrente, la tensione in uscita è di 1mV ~ 1000V DC e la resistenza interna della sorgente è di 100kΩ.
La gamma di misurazione della resistenza arriva fino a 10Ω ~ 1015Ω e la gamma di misurazione della corrente da 2mA a 1pA, con una risoluzione fino a 10fA.
Le funzioni di misurazione includono anche una serie di test di resistenza di isolamento superficiale, misure di resistenza superficiale di materiali isolanti e semiconduttori e misure di resistenza di volume.
| Campo di misura | Risoluzione | Precisione ±（%+ Risoluzione） | Coefficiente di temperatura (ppm/℃) |
|---|---|---|---|
| 2 mA | 0,1 µA | 0,1+5 | 25 |
| 200 µA | 10 nA | 0,1+5 | 25 |
| 20 µA | 1 nA | 0,1+5 | 25 |
| 2 µA | 0,1 nA | 0,1+10 | 50 |
| 200 nA | 10 pA | 0,1+10 | 50 |
| 20 nA | 1 pA | 0,3+20 | 200 |
| 1 nA | 0,01 pA | 5+20 | 200 |
| Campo di misura | Risoluzione | Precisione ±（%+ Risoluzione） | Coefficiente di temperatura（ppm/℃） | Tensione di prova |
|---|---|---|---|---|
| 10 kΩ | 1 Ω | 0,1+5 | 25 | 50 V |
| 100 kΩ | 10 Ω | 0,1+5 | 25 | 50 V |
| 1 MΩ | 100 Ω | 0,1+5 | 25 | 50 V |
| 10 MΩ | 1 kΩ | 0,1+5 | 50 | 50 V |
| 0,1 GΩ | 10 kΩ | 0,1+5 | 50 | 50 V |
| 1 GΩ | 100 kΩ | 0,1+10 | 50 | 500 V |
| 10 GΩ | 1 MΩ | 0,35+20 | 50 | 500 V |
| 100 GΩ | 10 MΩ | 0,35+20 | 200 | 500 V |
| 1 TΩ | 10 GΩ | 2+100 | 200 | 1000 V |
| 10 TΩ | 100 GΩ | 5+1000 | 200 | 1000 V |
| 100 TΩ | 1 TΩ | 10+1000 | 500 | 1000 V |
| 1000 TΩ | 10 TΩ | 20+1000 | 500 | 1000 V |
Per ottenere risultati accurati e affidabili, non sono importanti solo l'elevata precisione dello strumento di test e i principi di test avanzati, ma anche i metodi di test giusti e un ambiente di test adeguato. L'essenza dei test ad alta resistenza consiste nel testare microcorrenti molto sensibili a fattori ambientali, dielettrici e di materiale.
1.) La preparazione per le misurazioni ad alta resistenza
Prima di eseguire le misurazioni ad alta resistenza, è necessario tenere presente quanto segue.
a.) Selezione dell'ambiente
Quando si eseguono test di alta resistenza, si raccomanda all'utente di eseguire il test in aria secca per ottenere una misurazione accurata della resistenza dell'oggetto in esame. Sebbene l'amplificatore front-end del CHT3530 sia alloggiato in un involucro metallico impermeabile, l'aria umida può contaminare la sonda e l'oggetto in esame e compromettere l'accuratezza del test.
L'ambiente di test deve evitare le vibrazioni meccaniche, che possono causare attrito tra l'anima interna del cavo di test e lo schermo di frequenza, con conseguenti interferenze da attrito statico.
b.) Preparazione dei dispositivi
Prima di eseguire il test, prepara il dispositivo di prova. Se devi testare un'alta resistenza, prepara la scatola elettrostatica. I dispositivi contaminati possono causare un calo della resistenza di isolamento a causa di effetti elettrochimici, con conseguenti errori o fallimenti del test. Si consiglia di pulire i dispositivi contaminati con una piccola quantità di solvente organico volatile (ad esempio metanolo).
c.) Schermatura elettrostatica
L'accoppiamento elettrostatico e le interferenze possono verificarsi quando un oggetto carico si trova vicino all'ingresso del circuito in esame. A bassa impedenza, l'effetto dell'interferenza è insignificante perché la carica si dissipa rapidamente. Tuttavia, con materiali ad alta impedenza, la carica non può essere dissipata rapidamente, il che può portare a risultati di misurazione instabili. Poiché le letture errate possono essere causate da campi elettrostatici in corrente continua o alternata, la schermatura elettrostatica aiuta a minimizzare gli effetti di tali campi. Se disponibile, consigliamo all'utente di eseguire il test in una camera elettrostatica. Se ciò non è possibile, si consiglia di posizionare una piastra metallica sotto l'oggetto da testare e di collegarla alla schermatura di frequenza, che offre anche una buona protezione contro l'elettricità statica.
d.) Collegare correttamente il cavo di rete e il puntale di test
Assicurati che il cavo di rete dell'unità abbia un buon collegamento a terra. Una cattiva messa a terra dell'unità e una forte interferenza di modo comune compromettono l'accuratezza e la stabilità del test. Dopo l'accensione, l'uscita di tensione si spegne. per la tua sicurezza, non aprire il pulsante di ricarica prima di aver collegato i puntali.
Collega il numero corretto di puntali seguendo le istruzioni. Se utilizzi una scatola elettrostatica, collega correttamente i cavi alla scatola elettrostatica.
2.) Fasi del test
a.) Accensione e riscaldamento
Al fine di ottenere l'accuratezza e la stabilità nominale del dispositivo, quest'ultimo deve essere riscaldato per 15 minuti prima di iniziare la misurazione.
b.) Calibrazione dello zero del sistema
Se l'amplificatore front-end non viene corretto per l'"azzeramento", la tensione di polarizzazione risultante sovrasterà il segnale di ingresso e produrrà un errore a causa della presenza di tensione e corrente deviate. Il bias è solitamente espresso in funzione del tempo o della temperatura. L'offset dello zero in un determinato intervallo di tempo e temperatura deve rientrare nei limiti specificati. La distorsione causata dai salti di temperatura può superare le specifiche indicate prima di raggiungere la stabilità. Una tipica velocità di variazione della temperatura ambiente (1°C/15 minuti) non causerà normalmente tali superamenti. L'azzeramento del sistema è normalmente richiesto solo quando l'unità viene accesa per la prima volta o dopo un lungo periodo di test dovuto a un forte cambiamento dell'ambiente.
Esecuzione: Entra nell'icona di calibrazione del sistema senza inserire la password per accedere al menu, tieni la porta di prova in un circuito ben aperto per 5 secondi (5 secondi è il tempo di impostazione descritto nella sezione successiva), premi OK per eseguire l'azzeramento del sistema e attendi che l'azzeramento raggiunga il 100% prima di uscire dal menu.
c.) Azzeramento della corrente di fondo (azzeramento del pannello)
La corrente di fondo è la deriva della base dovuta alle variazioni della corrente di polarizzazione causate da fattori quali le variazioni delle perdite dei dispositivi di protezione, dei puntali di prova, ecc. La corrente di polarizzazione in ingresso viene sovrapposta alla corrente in esame in modo che lo strumento misuri la somma delle due correnti: IM=IS + IOFFSET.
di alcuni fattori. Quando rimuovi la corrente di fondo, cerca di tenere tutti gli oggetti sotto tensione (comprese le persone) e i conduttori lontani dalle aree sensibili del circuito di test ed evita movimenti e vibrazioni vicino all'area di test.
ha una base grande quando l'estremità di misurazione è aperta, devi impostarla a zero. Questo può essere fatto premendo il pulsante "Clear" sulla schermata di test. Non toccare o scuotere i puntali durante l'azzeramento, ma tieni i puntali ben aperti. È buona norma lasciare i puntali appesi fino a quando non è trascorso il tempo di impostazione e il numero del terreno è stabile. Nota: c'è una differenza tra l'azzeramento del sistema e l'azzeramento del pannello.
d.) Azzeramentodel sistema
L'azzeramento del sistema si ottiene regolando il bias interno dell'unità, che migliora la linearità dell'unità e riduce il disallineamento. L'azzeramento del display è una semplice operazione di sottrazione della base del display. Collegamento dell'UUT L'UUT è posizionato in un ambiente schermato elettrostaticamente (per evitare interferenze da campi statici) e l'UUT e lo schermo sono posizionati in una condizione di elevato isolamento che impedisce il bypass della corrente misurata.
Cerca di evitare un'eccessiva torsione della linea di campionamento, poiché la linea di copertura crea un effetto piezoelettrico quando viene tesa e un attrito statico quando viene allungata lentamente, il che può causare errori di test o letture irregolari.
Uscita di tensione
Nella schermata di misurazione, premi il pulsante "Impostazione della tensione" e inserisci la tensione di prova desiderata. Assicurati che il terminale di prova sia aperto e premi il pulsante "Carica/Scarica" per emettere la tensione, che viene poi emessa all'uscita ad alta tensione.
e.) Avvio del test
È normale che il test richieda un certo tempo per stabilizzarsi. Questo tempo è legato alla resistenza e alla capacità parassita dell'oggetto in esame e alle proprietà del materiale dell'oggetto stesso ed è solitamente indicato come tempo di impostazione (per maggiori dettagli, consulta la sezione successiva). Durante il test, tieni tutti gli oggetti sotto tensione (comprese le persone) e i conduttori il più lontano possibile dalle aree sensibili del circuito di prova ed evita di muoverti e vibrare vicino all'area di test. Non è possibile effettuare misurazioni prima che sia trascorso il tempo di impostazione.
f.) Fine della misurazione
Fine della misurazione Premi il pulsante "carica/scarica" per spegnere l'uscita di tensione e rimuovere il DUT.
g.) Ripetizione dei test
Per garantire l'affidabilità e l'autenticità dei dati, l'utente può ripetere la procedura dei passaggi (c) - (f)
3.) Il tempo di accumulo
Il tempo di accumulo del circuito è particolarmente importante quando si misurano resistenze elevate. Il tempo di accumulo della misurazione è influenzato dalla capacità parallela
generata dal cavo di collegamento, dal dispositivo di prova e dall'oggetto in esame. La capacità parallela (C) deve essere caricata alla tensione di prova dalla corrente di prova (I). Il tempo necessario per caricare il condensatore è determinato dalla costante di tempo RC (costante di tempo di raddoppio) e si traduce nella nota curva esponenziale. Per ottenere una lettura accurata è necessario un tempo di attesa pari a 4 o 5 volte la costante di tempo. Quando si misurano valori di resistenza molto elevati, il tempo di accumulo può essere di diversi minuti, a seconda del valore della capacità shunt del sistema di test. Ad esempio, se C è 10pF, la costante di tempo per misurare una resistenza di 1TΩ è di 10 secondi. Pertanto, è necessario un tempo di accumulo di 50 secondi per stabilizzare il valore misurato all'1% del valore finale. Per ridurre al minimo il tempo di impostazione quando si misurano resistenze ad alta impedenza, i cavi di collegamento vengono tenuti il più corti possibile in modo che la capacità parallela del sistema sia effettivamente la più piccola possibile. Inoltre, il tempo di impostazione può essere ridotto in modo significativo utilizzando tecniche di protezione. Infine, le misure di resistenza con il metodo di misurazione della tensione e della corrente sono generalmente più rapide grazie alla riduzione dei tempi di impostazione.
Nota: per ottenere misurazioni più precise e stabili, si consiglia di impostare la velocità di test dello strumento su "lento", il numero medio di test su "20" e, quando si testano nuovi prodotti, di attendere un tempo di avvio di circa 30-50 secondi prima di visualizzare i dati di misurazione.
4.) Verifica il collegamento
Anche il cavo tra l'estremità di ingresso dello strumento e il dispositivo in prova deve essere schermato. L'accoppiamento capacitivo tra la sorgente di rumore elettrostatico e il conduttore o il cavo di segnale può essere notevolmente ridotto racchiudendo il conduttore di segnale con uno schermo metallico collegato all'estremità di terra. Con questa schermatura, le correnti di rumore generate dalla sorgente di tensione elettrostatica e dai condensatori di accoppiamento passano attraverso lo schermo fino a terra e non più attraverso il conduttore di segnale.
In generale, seguendo le linee guida riportate di seguito è possibile ridurre al minimo la corrente generata dall'accoppiamento elettrostatico:
In generale, è possibile seguire le seguenti linee guida per ridurre al minimo le correnti generate dall'accoppiamento elettrostatico.
* Tieni tutti gli oggetti sotto tensione (comprese le persone) e i conduttori lontani dalle aree sensibili del circuito di prova.
* Evita movimenti e vibrazioni in prossimità dell'area di test.
* Se la corrente misurata è inferiore a 1nA, scherma il dispositivo in prova circondandolo con un cappuccio metallico e collegandolo all'estremità comune del circuito di prova. Se è disponibile una scatola di prova con elettrodi isolati, il dispositivo in esame può essere collocato nella scatola di prova.
Tester di resistenza serie HT3544
Il tester di resistenza CC di precisione HT3544 è uno dei tester di resistenza CC più precisi del settore. Il tester di resistenza CC HT3544 ha un display da 3,5 pollici e un campo di misura da 3mΩ a 3 MΩ. Con una risoluzione minima di 0,1 μΩ e un'accuratezza di misurazione dello 0,02%, il tester di resistenza è adatto all'ispezione di motori inverter e ad altre applicazioni che richiedono una misurazione della resistenza ad alta risoluzione. Dotati di interfacce RS232/RS485/LAN e di porta EXT I/O, i dispositivi della serie di tester di resistenza HT3544 sono adatti all'esecuzione di test automatici nelle linee di collaudo o di produzione.
