Multimetrowe sondy pomiarowe pokryte złotem

11

Znalazłem kilka uszkodzonych sond „pokrytych złotem”, po sprawdzeniu wewnętrznego drutu wykonanego z miedzi, moje pytania tutaj są proste

1) Po co nakładać końcówki, jeśli reszta sondy to tylko miedź?

2) Czy w celu zmniejszenia całkowitego oporu sond nie powinien być wykonany cały drut ze złota? (Zdrowy rozsądek mówi, że to trochę za drogie)

3) Jak prosty złoty płaszcz może pomóc w pomiarach?

wprowadź opis zdjęcia tutaj

GoatZero
źródło
6
Wygląda świetnie. Umożliwia szybsze odczyty, jak samochody z większą ilością chromu w silniku. Prawie nigdy nie reaguje chemicznie. Srebro jest lepszym przewodnikiem, a tlenek srebra jest również przewodnikiem. Stary sprzęt Tektronix jest obciążony posrebrzanymi złączami i wysokim srebrnym lutem.
C. Towne Springer,
7
Odnośnie kabla: Rezystywność miedzi jest lepsza niż złota
GR Tech
Należy pamiętać, że warstwa jest tak cienka, że ​​jakikolwiek zwiększony opór jest nieistotny - prawdopodobnie niemożliwy do zmierzenia.
Hot Licks,

Odpowiedzi:

31

Są pozłacane, ponieważ złoto matowieje znacznie, znacznie mniej łatwo niż miedź. Jego celem nie jest zapewnienie przewodnika o niskiej rezystancji, ale zapobieganie matowieniu powierzchni sondy wpływającej na pomiar.

Ignacio Vazquez-Abrams
źródło
Czy to ma coś wspólnego ze złotem, które jest bardziej miękkim metalem?
NoBugs,
@NoBugs: Inne odpowiedzi twierdzą, że jest to czynnik.
Ignacio Vazquez-Abrams,
21

Cienka powłoka ze złota jest stosowana w złączach, ponieważ nie powoduje korozji, więc połączenie będzie bardziej niezawodne.

Nie jest tak przewodzący jak miedź, tylko trochę więcej niż aluminium. Wikipedia ma tabelę z napisem Silver: 63, Copper: 59, Gold, 41, Aluminium 35 (MS / m). Może to działać w przypadku potencjalnych klientów, ale z pewnością byłoby drogie, może tysiąc dolarów za parę.

Nigdy nie widziałem złocenia na końcach końcówek sondy na wielu profesjonalnych urządzeniach. Myślę, że musisz naciskać wystarczająco mocno, aby nawiązać kontakt.

Wikipedia ma więcej informacji na temat rodzajów złocenia, różnych grubości i stosowanych stopów.

tomnexus
źródło
ale co z przewodnością elektrum? powinien zjednoczyć zarówno najlepszy świat srebra, jak i złota
Lesto
Ciekawy. Wydaje się, że elektrum obejmuje szeroki zakres stopów, które nazwalibyśmy od 9 do 18 centów złota. Myślę, że przewodnictwo może być gdzieś pomiędzy, chociaż pierwiastki śladowe mogą go znacznie zmniejszyć. Złącza elektryczne są pokryte bardziej czystym złotem, ale nie tylko ze względu na przewodność.
tomnexus
Zwykłe złocenie nie kosztowałoby prawie 1000 USD. Zwykle robi się to na jeszcze większych powierzchniach w „hi-fi” audio… gniazdach, oprawach itp. Może myślisz o solidnych złotych ołowiach lub nawet ołowianych wykonanych w całości z tego 41% złoconego stopu, który kosztuje tyle?
Fizz,
Myślałem o solidnym złocie, ale to naprawdę byłoby głupie. 2 m drutu 18AWG / 1,0 mm ważyłoby 320 gi kosztowało 12 000 USD. Rzeczywiste poszycie jest tanie, jak mówisz.
tomnexus
13

1) Po co nakładać końcówki, jeśli reszta sondy to tylko miedź?

Wiele dobrych przewodników, takich jak miedź, srebro i aluminium, utlenia się na ich powierzchni pod wpływem tlenu. Ta warstwa tlenku ma wystarczającą rezystancję, aby odczyty sondy z lekkim naciskiem na mierzony przewód mogły być nieprawidłowe.

Złoto nie tworzy warstwy tlenku o wysokiej odporności pod wpływem powietrza.

2) Czy w celu zmniejszenia całkowitego oporu sond nie powinien być wykonany cały drut ze złota? (Zdrowy rozsądek mówi, że to trochę za drogie)

Złoto jest nieco mniej przewodzące niż miedź i srebro. Jedynym powodem posiadania złotej powłoki jest poprawa faktycznego punktu kontaktowego.

3) Jak prosty złoty płaszcz może pomóc w pomiarach?

Ponieważ na sondie nie ma naturalnie nagromadzonej warstwy tlenku ze względu na złotą powłokę, sonda wymaga niewielkiego nacisku i / lub manipulacji mechanicznej, aby uzyskać dobre, dokładne odczyty z innych przewodników. Co więcej, złoto jest bardziej miękkim metalem i jest mniej prawdopodobne, że zadrapie badaną powierzchnię lub przewodnik.

To powiedziawszy, istnieje wiele powłok, które działają wystarczająco dobrze, że złota powłoka zapewnia niewielką poprawę w stosunku do nich.

Sondy pokryte złotem mogą mieć niewielką przewagę w sytuacjach, w których należy zmierzyć bardzo małe prądy lub rezystancje, a rezystancja w punkcie styku jest dużym czynnikiem. Może być pewna korzyść z posiadania sond powlekanych złotem do powierzchni lub przewodów, które nie mogą wykazywać znaków i nie mogą być porysowane. Może być nawet pewna korzyść przy badaniu szczególnie twardych lub kruchych powierzchni, gdzie bardziej miękkie złoto może nieco lepiej stykać się elektrycznie, gdy mierzona powierzchnia nie odkształci się do końcówki sondy. Złoty płaszcz ma jednak tylko kilka atomów grubości, więc nie poprawiłby tak bardzo kontaktu - być może wystarczy w ekstremalnych sytuacjach.

Adam Davis
źródło
Ta warstwa tlenku ma wystarczającą rezystancję, aby odczyty sondy z lekkim naciskiem na mierzony przewodnik mogły być nieprawidłowe. ” Jeśli dobrze pamiętam, tlenek srebra nie ma w rzeczywistości znacznie wyższej rezystancji elektrycznej niż czyste srebro, więc utlenianie nie powinno być problem. Szybkie wyszukiwanie w Internecie daje jednak sprzeczne informacje. Czy możesz to potwierdzić lub odrzucić?
Indrek,
1
Jeśli musisz wybierać między tlenkiem srebra a tlenkiem miedzi, powinieneś wybrać tlenek srebra. Tlenek miedzi ma nie tylko wysoką odporność, ale tworzy (zły) półprzewodnik. Jeśli jednak możesz utworzyć połączenie bez gazu z czystego srebra lub miedzi, oba powinny pokonać połączenie z tlenkiem srebra. Masz rację, że tlenek srebra nie jest tak strasznym przewodnikiem, ale nie jest jasne, czy jest lepszy niż złoto. Badania, które przeglądałem, sugerują, że istnieje wiele zmiennych związanych z powstawaniem tlenku srebra, które wpływają na jego przydatność jako przewodnika.
Adam Davis,
6

Chociaż na wszystkie pytania PO udzielono pełnej odpowiedzi, przykład z „prawdziwego świata” jest czymś, czego nauczyłem się podczas pracy w firmie lotniczej / obronnej (wiele lat temu w młodym wieku 15 lat):

W przypadku niektórych urządzeń RF nierzadko zdarza się, że całe płytki drukowane są wytwarzane z „czystych” (tj. Litych, niepowlekanych) złotych ścieżek, podkładek i przelotek na płytkach ceramicznych, a nie z włókna szklanego. W tego rodzaju scenariuszu standardowe elementy rezystancyjne, indukcyjne i pojemnościowe są faktycznie wbudowane w podłoże PCB, a nie lutowane. Na przykład, rezystor jest tworzony przez wypełnienie szczeliny, w której komponent usiądzie kroplą - dosłownie - z materiału rezystancyjnego, zwykle w wyfrezowanym „zagłębieniu”, aby zatrzymać wyrzucanie go w dowolnym miejscu. Ten obiekt typu blob jest następnie przycinany leniwie do prawidłowej, nieskazitelnie precyzyjnej wartości. Oczywiście wymagany jest miernik rezystancji, w którym niezbędne są pozłacane końcówki.

Ponieważ same tory często mają krytyczny opór, ważne jest, aby ich nie uszkodzić. Wbijanie złotego toru czymkolwiek trudniejszym zakłóci powierzchnię toru i potencjalnie naruszy jego opór, stąd potrzeba złotych końcówek - złoto na złoto nigdy tego nie spowoduje (chyba że naprawdę się postarasz). W przypadku przycinania niektórych elementów końcówki miernika mogą być nawet masywne, bardziej miękkie złoto, ponieważ (a) powierzchnia styku do pomiaru jest tak mała, i (b) istnieje ograniczenie nacisku, jaki można przyłożyć na ścieżkę / komponent; miękkość złotej sondy oznacza, że ​​końcówka prawdopodobnie pęknie, zanim nastąpi uszkodzenie drogiej płytki drukowanej.

CharlieHanson
źródło