Frage:
Warum nimmt der Widerstand zu, während ich mit einem Multimeter messe?
Atmega32
2014-11-18 18:08:16 UTC
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Ich habe zwei Kupferstreifen mit einem Ein-Megaohm-Widerstand dazwischen. Das macht den Widerstand zwischen den beiden Streifen 1 M Ohm. Ich messe den Widerstand zwischen zwei Kupferstreifen mit einem Multimeter.

Bei dieser Anordnung zeigt der Messwert auf dem Multimeter 985 K Ohm.

Jetzt setze ich einen Wassertropfen zwischen die Streifen, dann, da er parallel zum Ein-Mega-Ohm ist, und da Wasser einen gewissen Widerstand hat, verringert sich der äquivalente Widerstand zwischen diesen beiden Kupferstreifen.

Genau das passiert, und der Multimeterwert zeigt 473 Ohm an. das ist richtig. Das Problem ist jedoch, dass es nach etwa 5 bis 10 Minuten langsam ansteigt, wie 475, 478, 482 ... auf 736 K Ohm, bevor ich das Multimeter ausschalte.

Ich dachte, es könnte sein, dass das Der Wassertropfen befindet sich möglicherweise nicht an derselben Position und es kann zu einer leichten Ausbreitung kommen, so dass dies möglicherweise die Ursache für Widerstandsänderungen ist. Die Frage ist jedoch, warum er immer zunimmt und nicht abnimmt und warum sich so viel wie ab 475 ändert auf 736 ist eine enorme Änderung von ca. 200 K Ohm. Ich glaube, es gibt noch einen anderen Grund. Kann jemand eine Lösung für dieses Problem geben?

Das Wasser verdunstet?Der Widerstand von "einem Wassertropfen" ist zunächst keine genau definierte Größe.
Ja, ich denke, das verdunstende Wasser ist ein Grund.
Es kann aufgrund des Messstroms und der Umgebungstemperatur verdunsten. Veröffentlichen Sie einfach das Bild Ihres Messaufbaus
Fünf antworten:
Olin Lathrop
2014-11-18 19:53:00 UTC
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Nachdem Sie diesen Test 10 Minuten lang durchgeführt haben, wischen Sie das Wasser ab und sehen Sie sich das Kupfer genau an, auf dem sich der Wassertropfen befand. Sie werden eine gewisse Toleranz sehen. Im Wesentlichen war das Kupfer dort, wo sich der Wassertropfen befand, etwas korrodiert. Wie Sie wahrscheinlich bemerken, hat das in den Elementen verbleibende blanke Kupfer nach einer Weile nicht mehr die helle Kupferfarbe. Dasselbe geschah mit Ihren Kupferelektroden, außer dass der elektrische Strom den Prozess beschleunigte.

Der Grund für den Anstieg des Widerstands liegt darin, dass die Korrosionsschicht einen wesentlich höheren spezifischen Widerstand als Kupfer aufweist. Dies ist einer der Gründe, warum die Passflächen von elektrischen Steckverbindern nicht aus Kupfer bestehen. Sie bestehen normalerweise aus Material, das nicht oxidiert, wie Gold oder Nickel, oder bildet ein leitfähiges Oxid wie Zinn.

Ich wäre auch neugierig, ob eine Unähnlichkeit der Korrosion zu den Streifen ein geringes Potential erzeugen könnte, das die DMM-Werte verzerren könnte (sicher, das Redoxpotential von Cu-> Cu2 + hat eine charakteristische Spannung, aber Änderungen der Konzentration können chemische Potentiale verändern, also Gleichgewicht).Ist möglicherweise nicht für den festgestellten Effekt des OP verantwortlich, aber wahrscheinlich auf einem µV-Messgerät sichtbar.
Aber verdunstet das Wasser so schnell, dass es den Widerstand um diesen Betrag erhöht?
Ich habe eine Schicht Zinn über Kupferstreifen gelegt und dann das gleiche Experiment durchgeführt, es ergab das gleiche Ergebnis.Ja, Korrosion könnte einer der Gründe sein, aber ich frage mich immer noch, ob so viel Veränderung mit Korrosion möglich ist. Gibt es eine Möglichkeit, dies zu verhindern?
@Atme: Üblicherweise werden platinierte oder vergoldete oder Graphitelektroden zum Erfassen von Wasser verwendet.Sie müssen sich auch Gedanken über den Batterieeffekt machen, der durch Assymetrie und Gleichtaktrauschen verursacht wird.Ich komme normalerweise durch eine 4-Phasen-Messung um diese herum.Es löscht Gleichtaktrauschen, jegliche Gleichstromvorspannung aufgrund des Batterieeffekts und der durchschnittliche Nettostrom ist 0, da Wechselstrom ausgeglichen ist.Weitere Informationen finden Sie unter http://electronics.stackexchange.com/a/33938/4512.
Könnte es sich um eine Fehleranzeige des Multimeters selbst handeln?Möglicherweise hat dies mit dem Spannungsabfall der Batterie bei Langzeitmessungen zu tun.Bleibt der Widerstandswert für lange Zeit gleich, wenn kein Wasser verwendet wird?
Kitana
2014-11-18 19:17:22 UTC
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Meine persönliche Interpretation.

Sauberes Wasser, z. destiliert ist ein schlechter Leiter, daher gehe ich davon aus, dass Sie Leitungswasser oder Mineralwasser verwendet haben, das ein viel besserer Leiter ist. Die in normalem Wasser gelösten Salze liefern die Ladungsträger in Form von freien Ionen, die einen Stromfluss ermöglichen.

Vor diesem Hintergrund kann ich mir zwei Möglichkeiten vorstellen, warum der Widerstand steigt:

  • Es findet eine Elektrolyse statt und Elemente der Salze werden freigesetzt, beispielsweise Chlor. Dies würde die Menge der verfügbaren Ladungsträger verringern.
  • Im elektrischen Feld zwischen den beiden Kupferstreifen werden die Ionen getrennt und können nicht mehr frei im Wasser schweben. Dies würde auch die Stromflusskapazität einschränken.

Irgendwann kann jemand mit (elektro) chemischem Hintergrund mehr sagen.

Leitungswasser verwenden.Ja, Elektrolyse könnte einer der Gründe sein.Überlegen Sie, wie Sie dies verhindern können.
@Atmega32 - Sie können den Widerstand mit einer Wheatstone-Brücke messen.Kein Strom durch das Wasser würde die Elektrolyse, die Ladungstrennung und die elektrische Korrosion deaktivieren.Was ist noch übrig?Verdunstung und chemische Korrosion.
Die Wheatstone-Brücke ist keine Antwort, aber eine Wechselstromanregung (wie sie häufig bei Wheatstone und anderen Brücken verwendet wird) kann Korrosion und andere elektrochemische Effekte begrenzen.Es wird wahrscheinlich in empfindlichen Detektoren verwendet.Wasserstandsmelder für Kraftfahrzeuge verwenden Elektroden aus rostfreiem Stahl und können auch Wechselstrom verwenden.
Scott Seidman
2014-11-18 20:05:15 UTC
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Hier kann eine Reihe von Dingen passieren.

Das erste ist, dass der Tropfen möglicherweise verdunstet.

Das zweite hängt mit Olins Behauptung von "Korrosion" zusammen. , aber genauer. Elektronen werden nicht durch den Wassertropfen geleitet - Ionen sind es (weshalb destilliertes Wasser ein schlechter Leiter ist). Die Ionenreaktionen am Wasser / Kupfer-Übergang sind nicht reversibel, sodass Sie eine sogenannte "polarisierende" Elektrode haben. So erreicht Ihr Wassertropfen langsam einen Zustand, in dem er keinen Strom mehr leitet. Die "Korrosion" ist ein Nebenprodukt dieser elektrochemischen Prozesse.

Ich glaube nicht, dass Sie viel Elektrolyse des Wassers sehen - was eine weitere Möglichkeit ist. Sprudelt das Wasser?

Nein, es sprudelt kein Wasser
Jerry Coffin
2014-11-18 22:27:42 UTC
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Ich denke, Olins Antwort ist richtig, aber es gibt noch einen weiteren Faktor, der möglicherweise zumindest einen Teil des Effekts ausmacht, den Sie sehen.

Ich bin mir ziemlich sicher, dass Wasser hat Höhere Haftung auf sauberem Kupfer als auf Epoxid (das die Oberfläche der meisten Leiterplatten bildet). Wenn Sie das Wasser zum ersten Mal auf das Brett fallen lassen, bildet es aufgrund seines Zusammenhalts einen relativ runden Tropfen auf der Oberfläche. In kurzer Zeit führt die höhere Haftung an dem Kupfer jedoch dazu, dass es in zwei Tropfen über das Kupfer "zieht". Wenn das Wasser in Richtung der Kupferspuren wandert, wird immer weniger Wasser zwischen den Spuren vorhanden sein, sodass Sie eine dünnere Verbindung haben, was zu einem erhöhten Widerstand führt (und schließlich wandert das gesamte Wasser zu den Spuren, und Sie ' Der ursprüngliche Widerstand bleibt als einzige Verbindung zwischen den Leiterbahnen übrig.

Ich habe es für ungefähr 10 Minuten stehen lassen und es war immer noch ein Tropfen, kann nicht genau sagen, ob es sich verformt,
asgaines
2016-02-11 03:51:06 UTC
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Die Frage, die mich hierher führte, betraf die zunehmende Beständigkeit einer Agarosegel-Petrischale im Laufe der Zeit. Wie von Olin vorgeschlagen, habe ich versucht, meine Elektroden von Kupfer auf ein anderes Material umzustellen, aber keinen Unterschied festgestellt.

Nach einigen weiteren Untersuchungen und unter Berücksichtigung, dass Agarosegel Salzionen enthält, die den Strom führen, ist dies der Fall wahrscheinlich verbraucht das Ohmmeter in gewisser Weise die für die Leitfähigkeit verfügbaren Ionen, da sie an ihre jeweiligen Pole gezogen wurden.



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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