Réalisation d'un Micro ohmétre

[invite7cda0f37]

Bonsoir ,
Pour mon Projet de fin d'études je devrai réaliser un Micro ohmmètre , avec les calibre de 20mOhm 200mOhm 2Ohm 20 Ohm , je parts du principe de base qu'il faut passer un certain courant I dans une résistance inconnu R et mesurer la tension , pour appliquer la loi d'ohm R=U /I , mais pour une résolution de l'ordre du Micro Ohm il faudra que le courant soit d'une grande précision , la méthode de mesurer a Fils sera utilisé , j'ai débuter par de simple Calcule d'incertitude (Piéce Jointe ) j'ai aussi débuter sur le montage générateur de courant ,d’après les calcule d'incertitude il faudra des résistance de tolérance 0.1% au minimum pour une précision de l'orde du 10µOhm pour le calibre 20mOhm , esque mon résonnement est correcte ?
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[BLI06]

Bonjour
Suggestions
Monter un shunt calibré en série avec la résistance à mesurer, on est ramené à la mesure
de 2 tensions, est ce plus valable?
Cdt

[Patrick_91]

Bonjour,
La méthode 4 fils (Kelvin) est la meilleure, elle affranchit des résistances de contact parasites.
Les principales sources d'erreur sont celle de la mesure de tension aux bornes de l'échantillon a mesurer et la précision du courant injecté (qui doit pouvoir être réduit aussi a la mesure d'une tension aux bornes d'une résistance de référence.
La précision de l'ensemble reposera donc sur la résolution du moyen de mesure et bien sur les incertitudes qu'il introduit.
A plus

[DAT44]

Bonjour,

Bonjour
Suggestions
Monter un shunt calibré en série avec la résistance à mesurer, on est ramené à la mesure
de 2 tensions, est ce plus valable?
Cdt

plus valable, je ne sais pas, mais c'est simple ...

Tu place une borne du shunt sur le +, une borne de la résistance a mesuré sur le - et tu relie les deux autres bornes ensemble, tu fait 4 mesures, tensions aux bornes du shunt, tensions aux bornes de la résistance à mesurer ...

Note : même si le shunt utilisé n'est pas une résistance de précision, il faudra connaitre précisément sa valeur

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,
Je ne comprend pas l’intérêt de se montage : https://forums.futura-sciences.com/a...re-circuit.png
V1 et V2 sont fiés, R4 est le composant dont tu veux mesurer la résistance ? R8 fixe le courant de test ?

Les mesures de faible résistance se font souvent en AC avec détection synchrone : le composant est excité en AC et on mesure la tension obtenue précisément à la fréquence d'excitation. Cela permet de s'affranchir des offset (offset des AOP, EMF thermo-électriques, etc) en annulant leur contribution moyenne, ainsi qu'à diminuer le bruit en se plaçant dans une bande de fréquence où le bruit en 1/f n'a plus d'impact.

Un (vieux) composant pouvant faire le travail : https://www.analog.com/en/products/a...-documentation (voir les notes d'application, en particulier https://www.analog.com/media/en/tech...tes/AN-306.pdf)
https://www.edn.com/design/systems-d...res-micro-ohms
J'ai pas étudié en détail, mais ça a l'air pas trop mal (en dépit de la présentation) : https://www.physlab.org/wp-content/u...resentaion.pdf

Quelque soit la méthode de mesure, il faudra passer par du 4 fils.

[invite7cda0f37]

Bonjour
Suggestions
Monter un shunt calibré en série avec la résistance à mesurer, on est ramené à la mesure
de 2 tensions, est ce plus valable?
Cdt

Comme la dis DAT44 il faudra connaitre precisement la valeur de la shunt .
@Antoane
Le montage est presque le méme que celui utilisé dans le HP 3458A ( Page 51 https://xdevs.com/doc/HP_Agilent_Key...58A%20CLIP.pdf), la résistance a mesurer sera placer entre le collecteur de Q2 et la masse , R4 sert normalement a limiter un certain courant Max (18-VceSat)/R4 , je vais aussi faire des recherche concernant la mesure synchrone pour décider quelle méthodologie choisir.

[Antoane]

Bonjour,

Je n'ai pas regardé en détail le schéma du 3458a, deux points cependant :
- Comptes-tu utiliser un courant de test tel qu'il soit nécessaire d'utiliser une telle source de courant avec amplificateur discret (J1-Q2) ?
- R4 permet de limiter le courant, mais - sauf si j'ai mal analysé le circuit - pas à la valeur que tu spécifies : quel est le potentiel sur son émetteur ?
- Le courant de test vaut (V2-V1)/R8. Sa précision dépendant donc de toute une ribambelle de composants (4 si on suppose les AOP parfaits)... Il serait possible de fortement améliorer la précision en ne fait plus dépendre ce courant que de deux (si on suppose les AOP parfaits) composants.

[invite7cda0f37]

Bonjour ,
j'ai prévu d'injecter un Courant de 1A - 100mA 10mA 1mA pour les calibre de 20mOhm , 200mohm ,2Ohm 20Ohm , donc normalement mplificateur discret (J1-Q2) sera nécessaire pour le courant de 1A et 100mA .
L'emeteur sera a 13V , donc je pourrait varier la valeur de R4 pour un certain courant max (Simple sécurité )
3- Exactement (V1-V2)/R8 , il faudra utiliser des AOP de type Chopper icl7650 , l'op07 fera aussi 'affaire avec quelque 30µV d'offset , la référence de tension j'utiliserai L'AD581 (10.000 V ±5 mV (L and U models) ) ou l'ad586(5.000 V ±2.0 mV ) , la tolérance des résistances R8 est la plus critique au minimum de 0.1% .

pour le deuxième montage (avec détection synchrone ) le AD630 est introuvable dans mon pays il va falloir le commander , j'ai peur de me casser les dents qu'en pensez vous ?

[Antoane]

3- Exactement (V1-V2)/R8 , il faudra utiliser des AOP de type Chopper icl7650 , l'op07 fera aussi 'affaire avec quelque 30µV d'offset , la référence de tension j'utiliserai L'AD581 (10.000 V ±5 mV (L and U models) ) ou l'ad586(5.000 V ±2.0 mV ) , la tolérance des résistances R8 est la plus critique au minimum de 0.1% .

Le problème est que R1 et R2 entrent dans l'équation... Ce qui n'est ni utile ni indispensable. Je t'encourage à reprendre le design.

pour le deuxième montage (avec détection synchrone ) le AD630 est introuvable dans mon pays il va falloir le commander , j'ai peur de me casser les dents qu'en pensez vous ?

C'est un vieux composant, "not recommanded for new designs". Je le mettais pour le principe, j'imagine que tu n'entendais, de toute façon pas reprendre le design tel quel

[invite7cda0f37]

Non pas du tout , mais n'empéche ya pas tout ici (presque rien ) je doit trancher entre Méthode Standard (injecter un courant et mesurer la tension ) ou bien la méthode Synchrone !

[gwgidaz]

Bonjour,

Pour éviter les problèmes de potentiels entre métaux différents, je ne m'embêterais pas avec des mesures en continu, je ferais ça en alternatif....Et un bon ampli AC à gain stable pour amplifier le signal....

[invite7cda0f37]

Bonsoir ,
Désoler du retard , pour la proposition de faire la mesure en AC n'ayant pas les composant adéquat et par peur de perdre beaucoup de temps , je choisie d'utiliser la bonne vielle méthode , j'ai rapidement essayer d'analyser le Schéma du Keithley 580 , et j'ai pu constater que il n'existe pas de boucle d'asservissement du courant , au lieu de sa on mesure directement le courant qui passe dans les résistance de Référence ,(R121 R123 R124 R125) ,
a Quoi bon asservir le courant alors si on a une mesure directe ?
on pourrait aussi utilisé des résistance a 1% avec en série une résistance de 0.001% pour mesurer le courant qui passe ?