Multimetrowe sondy pomiarowe pokryte złotem

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?

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.

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.

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.

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.