Question:
Pourquoi la résistance augmente-t-elle lorsque je mesure à l'aide d'un multimètre?
Atmega32
2014-11-18 18:08:16 UTC
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J'ai deux bandes de cuivre avec une résistance d'un mégahm entre elles. Cela rend la résistance entre les deux bandes de 1 M ohm. Je mesure la résistance entre deux bandes de cuivre à l'aide d'un multimètre.

Avec cette disposition, la lecture sur le multimètre indique 985 K ohm.

Maintenant, je mets une goutte d'eau entre les bandes, puis comme elle est en parallèle avec le mégaohm, et comme l'eau a une certaine résistance, la résistance équivalente entre ces deux bandes de cuivre diminuera.

C'est ce qui se passe, et la lecture du multimètre indique 473 ohms; c'est correct. Mais le problème est que cela commence à augmenter lentement comme 475, 478, 482 .... à 736 K ohm après environ 5 à 10 minutes avant d'éteindre le multimètre.

Je pensais que c'était peut-être le la goutte d'eau n'est peut-être pas à la même position et il peut y avoir un peu de propagation, ce qui pourrait être la cause du changement de résistance, mais la question est de savoir pourquoi elle augmente toujours et ne diminue pas, et pourquoi tant de changement comme à partir de 475 à 736 est un énorme changement d'environ 200 K ohm. Je pense qu'il y a une autre raison. Quelqu'un peut-il donner une solution à ce problème?

L'eau s'évapore?La résistance d'une «goutte d'eau» n'est pas une quantité bien définie pour commencer.
Oui, je pense que l'évaporation de l'eau est une des raisons.
Il peut s'évaporer à cause du courant de mesure et de la température ambiante. Il suffit de poster l'image de votre installation de mesure
Cinq réponses:
#1
+13
Olin Lathrop
2014-11-18 19:53:00 UTC
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Après avoir exécuté ce test pendant 10 minutes, essuyez l'eau et examinez de près le cuivre où se trouvait la goutte d'eau. Vous verrez une décoloration. Essentiellement, le cuivre était un peu corrodé là où se trouvait la goutte d'eau. Comme vous l'avez probablement remarqué, le cuivre nu laissé dans les éléments n'est plus cette couleur de cuivre brillant après un certain temps. La même chose est arrivée à vos électrodes en cuivre, sauf que le courant électrique a accéléré le processus.

La raison pour laquelle la résistance augmente est que la couche de corrosion a beaucoup plus de résistivité que le cuivre. C'est l'une des raisons pour lesquelles les surfaces de contact des connecteurs électriques ne sont pas en cuivre. Ils sont généralement fabriqués à partir d'un matériau qui ne s'oxyde pas, comme l'or ou le nickel, ou qui forme un oxyde conducteur, comme l'étain.

Je serais également curieux de savoir si une dissemblance dans la corrosion des bandes pourrait créer un léger potentiel qui pourrait fausser les lectures du DMM (bien sûr, le potentiel redox de Cu-> Cu2 + a une tension caractéristique, mais les changements de concentration peuvent modifier les potentiels chimiques, donc équilibre).Peut-être pas responsable de l'effet noté du PO, mais probablement visible sur un µV-mètre.
Mais cette évaporation de l'eau est-elle si rapide qu'elle augmente la résistance de cette quantité.
J'ai mis une couche d'étain sur des bandes de cuivre et ensuite effectué la même expérience, cela a donné le même résultat.Oui, la corrosion pourrait en être une des raisons, mais je me demande toujours si autant de changement est possible avec la corrosion. Y a-t-il un moyen de l'empêcher
@Atme: Des électrodes en platine ou plaquées or ou en graphite sont généralement utilisées pour détecter l'eau.Vous devez également vous soucier de l'effet de la batterie causé par toute asymétrie et du bruit de mode commun.Je contourne généralement ces derniers par une mesure en 4 phases.Il annule le bruit de mode commun, toute polarisation CC due à l'effet de la batterie et le courant moyen net est de 0 en raison du fait qu'il est ballanced AC.Voir http://electronics.stackexchange.com/a/33938/4512 pour plus de détails.
Serait-ce une erreur de lecture du multimètre lui-même?Peut-être que cela a à voir avec une chute de tension de la batterie pendant des mesures de longue durée.La lecture de la résistance reste-t-elle la même pendant une longue période de lecture lorsque vous n'utilisez pas d'eau?
#2
+3
Kitana
2014-11-18 19:17:22 UTC
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Mon interprétation personnelle.

De l'eau propre, par ex. est un mauvais conducteur, donc je suppose que vous avez utilisé de l'eau du robinet ou de l'eau minérale qui est un bien meilleur conducteur. Les sels dissous dans l'eau normale fournissent les porteurs de charge sous forme d'ions libres qui permettent un flux de courant.

Dans cet esprit, je peux penser à deux possibilités pour lesquelles la résistance augmente:

  • L'électrolyse a lieu et les éléments des sels sont libérés, par exemple le chlore. Cela réduirait la quantité de porteurs de charge disponibles.
  • Dans le champ électrique entre les deux bandes de cuivre, les ions se sépareront et ne pourront plus flotter librement dans l'eau. Cela limiterait également la capacité de débit actuelle.

Finalement, quelqu'un avec une formation (électro) chimique peut en dire plus.

Utiliser de l'eau du robinet.oui, l'électrolyse pourrait être l'une des raisons.penser à un moyen de l'empêcher.
@Atmega32 - Vous pouvez mesurer la résistance avec un pont de Wheatstone.Aucun courant dans l'eau désactiverait l'électrolyse, la séparation des charges et la corrosion électrique.Que reste-t-il?Évaporation et corrosion chimique.
Le pont de Wheatstone n'est pas une réponse mais l'excitation AC (souvent utilisée sur Wheatstone et d'autres ponts) pourrait limiter la corrosion et d'autres effets électrochimiques.Il est probablement utilisé dans les détecteurs sensibles.Les détecteurs de niveau d'eau pour automobiles utilisent des électrodes en acier inoxydable et peuvent également utiliser du courant alternatif.
#3
+3
Scott Seidman
2014-11-18 20:05:15 UTC
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Un certain nombre de choses peuvent se produire ici.

La première est qu'il peut y avoir une évaporation de la goutte.

La seconde est liée à l'affirmation d'Olin de "corrosion" , mais plus spécifique. Les électrons ne sont pas conduits à travers la goutte d'eau - les ions le sont (c'est pourquoi l'eau distillée est un mauvais conducteur). Les réactions ioniques à la jonction eau / cuivre ne sont pas réversibles, vous avez donc ce qu'on appelle une électrode «polarisante». Ainsi, votre goutte d'eau atteint lentement un état où elle cessera de conduire l'électricité. La "corrosion" est un sous-produit de ces processus électrochimiques.

Je ne pense pas que vous assistiez à une électrolyse importante de l'eau - ce qui est une autre possibilité. L'eau bouillonne-t-elle?

non, il n'y a pas de bouillonnement d'eau
#4
+2
Jerry Coffin
2014-11-18 22:27:42 UTC
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Je pense que la réponse d'Olin est correcte, mais il y a un autre facteur qui peut expliquer au moins une partie de l'effet que vous voyez.

Je suis presque sûr que l'eau a adhérence plus élevée au cuivre propre qu'à l'époxy (qui forme la surface de la plupart des cartes électroniques). Lorsque vous déposez l'eau pour la première fois sur la planche, elle forme une goutte relativement ronde à la surface en raison de sa cohésion. Sur un court laps de temps, cependant, l'adhérence plus élevée au cuivre le fera "tirer" en deux gouttes sur le cuivre. Au fur et à mesure que l'eau migre vers les traces de cuivre, vous vous retrouverez avec de moins en moins d'eau entre les traces, vous aurez donc une connexion plus mince, conduisant à une résistance accrue (et finalement, toute l'eau migrera vers les traces, et vous '' restera avec la résistance d'origine comme seule connexion entre les traces).

Je l'ai laissé environ 10 minutes et c'était encore une seule goutte, je ne peux pas dire exactement s'il se déforme,
#5
+2
asgaines
2016-02-11 03:51:06 UTC
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La question qui m'a amené ici concernait la résistance croissante d'une boîte de Pétri en gel d'agarose au fil du temps. Comme suggéré par Olin, j'ai essayé de changer mes électrodes de cuivre à un autre matériau, mais je n'ai vu aucune différence.

Après quelques recherches supplémentaires, et en tenant compte du fait que le gel d'agarose contient des ions de sel qui transportent le courant, c'est il est probable que l'Ohmmètre épuise en quelque sorte les ions disponibles pour la conductance puisqu'ils ont été attirés vers leurs pôles respectifs.



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