problemy badawcze i interpretacyjne napięciowego współczynnika

Nr 63
Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych
Politechniki Wrocławskiej
Nr 63
Studia i Materiały
Nr 29
2009
napięciowy współczynnik rezystancji,
elektrometria, duża rezystancja,
układ pomiarowy, układ porównujący
Piotr MADEJ*
PROBLEMY BADAWCZE I INTERPRETACYJNE
NAPIĘCIOWEGO WSPÓŁCZYNNIKA REZYSTORÓW
O DUŻYCH REZYSTANCJACH
Zależność rezystancji od napięcia, czyli nieliniowość rezystora jest w elektrometrii jednym z poważniejszych problemów. Można wyróżnić dwa zakresy napięcia, związane z podstawowymi zastosowaniami rezystorów o dużych rezystancjach: duże napięcia w źródłach napięć testowych, komorach
jonizacyjnych, aparaturze rentgenowskiej i wreszcie w wysokonapięciowych testerach izolacji, gdzie
wartości są rzędu od dziesiątków V nawet do setek kV, oraz druga grupa o małych napięciach nawet
od ułamków mV do około 10 V, gdy rezystory pełnią funkcję elementów wzorcowych w aparaturze
elektrometrycznej. Ten sam rezystor, doskonały w jednym zakresie, może być kiepski w drugim. Metody i aparatura do badanie rezystorów w pierwszym zakresie napięciowym są znane i stosowane bez
żadnych, pozornie problemów. Wypunktowano nie do końca jednoznacznie zdefiniowane sposoby
obliczenia i zasady wykorzystania wielkości opisujących właściwości rezystora. W drugim zakresie
napięcia pojawiają się przy badaniach rezystorów poważne problemy, szczególnie przy małych napięciach < 1 V. Wynikają one z dużego wpływu szumu rezystora oraz granicy rozdzielczości stosowanej
aparatury. Zaproponowano nietypowe rozwiązania, wspierające a nawet wypierające klasyczne metody i aparaturę.
1
PRACTICAL AND THEORETICAL DIFFICULTIES
CONCERNING VOLTAGE COEFFICIENT OF HIGH VALUE RESISTORS
Voltage depedence of the resistance, otherwise nonlinearity of resistor is one of the serious problems
in electrometry. There are two ranges of voltage related to basic applications of high value resistors:
higher voltages in test voltage sources, ionization chambers, X-ray devices and insulation testers at very
__________
*
Politechnika Wrocławska, Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, 50-372 Wrocław
ul. Smoluchowskiego 19, [email protected]
2
high voltages, where values are from several tens of volts even to hundreds kilovolts, and second group
with low voltages (even from fraction of milivolt to near ten volt), where resistors are reference elements
in electrometric devices. The same resistor, perfect in the first range, may be poor in the second. Methods
and apparatus for resistors testing in the first voltage range are known and applied apparently without any
problems. There are pointed not to the end clear methods of calculation and rules of using parameters
describing the properties of the resistor. Serious problems occured with testing resistors at the second
voltage range, especially at the lowest voltages < 1 V. These effects result from the influence of resistor
noise and resolution limits of the applied apparatus. Untypical solutions are proposed to support or even
to eliminate classical methods and apparatus.