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阻值太低,无法测量?来试试开开尔文测试吧

当我们需要测量低阻值电阻时,四线测试方式(也称作开尔文测试)是一种常用的有效方法,本文介绍了开尔文测试的典型电路图,以及测试需要使用的测量仪器。

由于测试导线本身会有一定的阻值,在低阻值的测试中会造成不可忽视的误差。这样,如何测量低阻值电阻呢?可以使用一种四线测试方式(也称作开尔文测试),它是一种扣除导线电阻压降带来的测量方法。

开尔文测试需要使用数字万用表、恒流电流源和电压表。

在开尔文测试中,测试电流通过一组测试引线流过被测电阻 (R1),电压表通过另一组被称作开尔文夹子的测试引线接触在被测电阻 (R1) 两端。虽然有电流会流过电压表那一路引线,但这部分电流微乎其微,可以忽略,测量引线上的压降也可以忽略。因此,测量的电压Vm几乎等于被测电阻(R1)两端的电压Vr。开尔文测试也比两线制测试精确度高得多。

 下图是开尔文测试的电路图。

Vm: 由电压表测量的电压

Vr: 被测电阻(R1)两端的电压

有关测量的更多技术信息,请查看以下內容:

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连接器能承载多大电流,哪些因素说了算?

连接器的载流量是指连接器在不超过其最高额定温度的情况下可以承载的最大电流量,本文介绍了连接器的载流量的概念,以及影响连接器的载流量的关键因素,如:温度、触点材料、接触横截面积和长度、环境温度、外壳材料和结构等。

Q:  什么是连接器的载流量?

连接器的载流量是指连接器在不超过其最高额定温度的情况下可以承载的最大电流量,而该温度额定值通常包括导电温度上升和环境温度。

由此可见,温度是影响连接器载流量的重要因素。散热情况越好,连接器内部温度的一致性就越好,最高温度点的温度就会越低,连接器越能承受更高的电流载荷。而且,如果连接器的温度过高,就会影响了连接器的可靠性,也降低其使用寿命。

除此之外,大多数应用中也有一些其他因素限制了连接器的载流量,包括:

  • 触点材料的导电性能
  • 连接器接触横截面积和接触长度
  • 很多情況,接触点是连接器产生热量的主要来源。如果接触点较大,能提供更好的散热效果,有助连接器的载流量
  • 环境温度
  • 外壳材料和结构

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SMT焊盘氧化可以避免吗?

PCB线路板上由铜或锡制成的SMT焊盘会因为氧化影响焊接触点的性能,甚至造成连接的松动。本文介绍了SMT焊盘氧化的主要原因,以及避免SMT焊盘氧化需要采取的措施。

DK工程师提议:

通常,PCB线路板上的SMT焊盘由铜或锡制成。这些金属部件会与空气中存在的氧气和湿气发生反应,并可能在表面形成金属氧化物薄层,好像生锈。与金属相比,该氧化物层具有较小的导电性和导热性,因此如果焊接到氧化表面,会变得非常困难。焊盘上的氧化会降低焊接触点的触点额定值,从而导致错误的焊接。所施加的焊料无法适当地粘在焊盘的表面,因此导致连接松动。

SMT焊盘氧化的主要原因是:

    1. 由于操作不当而导致污染——如果操作员用手指触摸焊盘,可能会将油和污垢转移到焊盘上。

    2. 湿度——会加剧氧化过程。

想要避免SMT焊盘的氧化,请留意以下几点:

  • 如果不使用PCB线路板,必须将其保存在带有干燥剂的密封容器中。
  • 除非需要使用PCB线路板,否则不得将电路板置于户外。
  • 小心处理PCB线路板并减少触摸。如要触摸PCB线路板, 操作员应戴上手套,并尽可能只触摸它的边缘。
  • 建议SMT焊盘表面使用高质量的磨料进行清洁,并在焊接前使用助焊剂(如下图所示)以去除氧化物。

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涨知识 | 长距有线通信,为什么要用RS-485?

RS-485广泛应用于有线通讯,数据传输可达10Mbps,其最大优势是使用平衡线 (balanced line) 作差分 (differential) 运作,因此非常适合在嘈杂环境中进行长距离网络连接。本文介绍了RS-485通讯的机理及其优势,并以ADI和Alpha Wire公司的产品为例,分别展示了RS-485收发器和线缆的产品特性。

Q: 不如作远端有线通讯, 使用RS-485规格止有何优势?

RS-485 (或称 TIA-485(-A), EIA-485) 广泛应用于有线通讯,是作两线通讯, 数据传输可达10Mbps,其最大优势是使用平衡线 (balanced line) 作差分 (differential) 运作。

下图是RS-485电路的原理图,当中用了两条差分线A和B:

在发送器输入端(DI = 1)接收到逻辑输入高电平的情况下,驱动器输出端的线A电压电平将高于线B(VOA >VOB)。

相反,如果接收到逻辑输入为低电平(DI = 0),驱动器将对线B充电,因此其电压电平将高于线A(VOB> VOA)。

在接收器上,使用差分运算放大器进行两次與地的电压比较,可以得知逻辑输出为高是RO = 1(当VIA – VIB>200 mV)和逻辑输出为低是RO = 0(当VIB – VIA>200 mV)。

符合RS-485标准的驱动器可在54Ω负载上提供至少1.5 V的差分输出,而标准的接收器检测可低至200mV的差分输入。即使在电缆和连接器的严重信号衰减下,这两个值也为可靠的数据传输提供了足够的余量。所以RS-485非常适合在嘈杂环境中进行长距离网络连接。


由于耦合到系统中的噪声在两条差分线上均等地发送,辐射波在传输的一条线上刚好抵消在另一条线上的波,这减少了系统中的电磁干扰(EMI)

查看ADI公司的ADM3065 / ADM3066,这是一款采用RS-485协议的IEC±12 kV ESD保护收发器。这收发器提供半双工,高速双向数据通信 (速率高达50 Mbps),完全符合VCC大于或等于4.5V的Profibus®标准。

RS-485电缆通常是双绞线,例如Alpha Wire的6453系列,它可以提高抗噪性并减少噪声排放,都可用于远程传输。

有关RS-485的更多文章和信息,可以在这里找到:

ADI: RS-485/RS-422 Circuit Implementation Guide 
Digi-Key技术论坛: Difference Between RS485, RS422, RS423 and RS232

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