どなたか教えて下さい。お願いします!!
全長1m、線径φ1mmの裸銅線に10MHzの高周波電圧を印加した時の直流抵抗成分Rdcをできるだけ正確に計測したいと思っています。
まず、直流抵抗の理論値ですが、高周波なのでRdcがほぼ表皮効果損と仮定し、表皮抵抗の式(R=√(μω/2σ)・L/aπ)に上記パラメータを当てはめると、R=0.26Ωとなります。
μ:真空の透磁率(=4π×10^-7)、ω:角周波数、σ:導電率(銅⇒5.8×10^7)、L:全長、a:線径
続いて実測値ですが、銅線をゴムシート上に置き、線の両端にプローブを当てインピーダンスアナライザーでインピーダンスの絶対値(Z)と位相θを計測しました。結果、f=10MHzでZ=1000Ω、θ=88.6度、直流抵抗成分R=24Ω(=Z*cosθ)となりました。
理論と実値のギャップが大き過ぎるため、計測法がおかしいと考えていますが、10MHz以上の周波数でも精度良く計測できる方法(ジグ、装置等)はありませんでしょうか。
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
これは高周波だからではなく、接触抵抗でしょう。
小さな抵抗を測るときは接触抵抗の影響をなくすため、「四端子法」を使います。
電流プローブによって一定の電流を流した状態で、それより内側にハイインピーダンスの電圧プローブを当て、電圧を測るのです。
アナライザに四端子用アダプタは付属していませんか?
早速のご回答ありがとうございます。
二端子で測定していた為、電圧プローブや測定装置の余計な抵抗値を拾っていた可能性はあります。
四端子での測定可否を確認してみます。
No.2
- 回答日時:
本当は何を知りたいのかをもう一度整理してみてください。
直流抵抗成分はテスターで計ります。長さ1mで線径1mmでは抵抗値が
低いですから普通のテスターでは誤差が多くてまずいかもしれません。
直流を流して両端の直流電圧を4端子法で測れば良いと思います。
ミリオームメータなるものも売っています。
直流とは周波数0Hzのことですので、表皮効果はありません。
直流抵抗成分というのは、線のインピーダンスの実数部のことですか?
だとすると、ネットワークアナライザで計れますが、問題は幾何学的
形状です。直線状の被測定物の両端を測定器につなぐためには、戻り
線が必要になり、かならず往復でループが形成されます。なので、
戻りの部分も一緒に計ってしまうことになります。
実際に何故インピーダンスを測定したいのかを考えて、戻り部分の
形状などが誤差になるのではなく、意味のある測定になるような構成で
測定をするのが良いと思います。
実際には長さ3mの同軸線の外皮で戻りが形成されていたとすると、測定
のときに戻り線が長さ1mの銅テープだったら、ちがった結果になって
しまいます。
被測定物自体をループ状にしてもよければ、話は簡単です。
繰り返しになりますが、何を計ろうとしているのかを再確認してください。
この回答への補足
ご回答ありがとうございます。
それと、説明足らずで申し訳ございません。
計りたい(知りたい)のは「銅線のインピーダンスの実数部」です。
被測定物をループ状にする事は可能なので、戻り線を極力短くして、再度計り直したいと思います。
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