Misura a due fili e quattro fili (Kelvin)
Quando si misurano resistenze molto basse, il modo in cui viene effettuata la misura diventa determinante.
La differenza tra misura a due fili e misura a quattro fili non riguarda il tester, ma il principio fisico con cui viene rilevato il valore.
Capire questa differenza evita misure instabili, soglie irraggiungibili e falsi FAIL nei cablaggi di potenza o ad alta corrente.
Misura a due fili: il principio
Nella misura a due fili gli stessi conduttori vengono usati per:
– iniettare la corrente
– misurare la tensione
Il valore letto dal sistema include quindi:
resistenza del conduttore sotto test
resistenza dei cavi di misura
resistenza dei contatti
resistenza del fixturing
Questo approccio è semplice, robusto e più che sufficiente nella maggior parte dei test di continuità standard.
Limiti della misura a due fili
Quando la resistenza del cablaggio è molto bassa, le resistenze “accessorie” diventano comparabili al valore da misurare.
In queste condizioni:
– piccoli cambiamenti di contatto influenzano la misura
– il valore può variare da ciclo a ciclo
– la ripetibilità peggiora
Il tester non sta sbagliando, sta semplicemente misurando tutto ciò che è nel percorso.
Misura a quattro fili (Kelvin): il principio
Nella misura a quattro fili:
– due conduttori iniettano la corrente
– due conduttori separati misurano la tensione
Poiché sui fili di misura della tensione non scorre corrente significativa, la caduta di tensione dovuta a cavi e contatti viene esclusa dal calcolo.
Il risultato è una misura molto più stabile e precisa delle basse resistenze.
Quando ha senso usare la misura Kelvin
La misura a quattro fili è indicata quando:
si misurano resistenze molto basse
si collaudano cablaggi di potenza
sono richieste soglie molto strette
la ripetibilità è critica
Non è invece necessaria nei test di continuità standard su cablaggi comuni.
Usare sempre la misura Kelvin non migliora automaticamente il collaudo, lo rende solo più complesso.
Un errore comune
Un errore frequente è pensare che la misura a quattro fili sia “più corretta” in assoluto.
In realtà:
– è più precisa solo in un certo range
– richiede fixturing adeguato
– aumenta la complessità del sistema
La scelta tra due e quattro fili deve essere fatta in base all’applicazione, non per principio.
Take-away rapido
La misura a due fili include tutto il percorso di misura.
La misura a quattro fili esclude l’influenza dei cavi e dei contatti.
Il Kelvin serve per basse resistenze, non per tutti i test.
Scegliere il metodo giusto migliora stabilità e ripetibilità.