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Nachricht |
Hans91
Gast
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 Hans91 Verfasst am: 05. März 2020 17:19 Titel: Widerstandsbestimmung |
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Meine Frage:
Guten Tag,
anhand der Vierpunktmethode möchte ich den spezifischen Widerstand einer gesinterten porösen Struktur mit einer Porosität von ca. 50% ermitteln.
Dazu habe ich mir ein Messgerät gebaut, welches eine Probe (70x70x0,3mm) großflächig bzw. einseitig kontaktiert, und dabei den Potentialunterschied auch auf der gleichen Seite abgreift.
Da ich einen Referenzwiderstand gekauft habe (50µm) um mein Messsystem zu beurteilen, kann ich soweit sagen, dass dieses sehr genau arbeitet (5% Messfehler), da die erwarteten Proben im mOhm Bereich gemessen werden.
Jedenfalls habe ich nun das Problem, dass ich auf viel zu kleine spez.Widerstandswerte komme, wenn ich vom gemessenen Widerstand zurückrechnen will.
spez.R= R * A/l
Als Querschnittsfläche verwende ich 0,3mm x 70mm, da ich ja an der Oberfläche messe. Mein errechneter Wert ist um etwa Faktor 25 kleiner, als der zu erwartende Wert.
Kann mir hierbei jemand weiterhelfen, darf ich überhaupt bei porösen Strukturen diese Formel anwenden?
Danke und LG
Hans
Meine Ideen:
Formeln |
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1547
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| Nobby1 Verfasst am: 05. März 2020 19:50 Titel: |
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Die Frage ist wie gross ist die wahre Fläche.
Ich denke Du musst den Quader rechnen.
Bei einem Draht rechnet man ja auch Länge/ Querschnitt * spez. Widerstand
Eine Seite als Länge und die anderen beiden Seiten als Fläche.
Zusätzlich die Porosität, da das wahre Volumen kleiner ist. Vermutlich die Hälfte. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 06. März 2020 12:59 Titel: |
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| Hans91 hat Folgendes geschrieben: | | Dazu habe ich mir ein Messgerät gebaut, welches eine Probe (70x70x0,3mm) großflächig bzw. einseitig kontaktiert, und dabei den Potentialunterschied auch auf der gleichen Seite abgreift. |
Kanst Du das mal skizzieren?
| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Zusätzlich die Porosität, da das wahre Volumen kleiner ist. Vermutlich die Hälfte. |
Mit welcher Begründung? Es soll ja gerade der spez. Widerstand der porösen Struktur bestimmt werden, also einschließlich der eingeschlossenen Luft. |
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Nobby1
Anmeldungsdatum: 19.08.2019
Beiträge: 1547
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| Nobby1 Verfasst am: 06. März 2020 13:59 Titel: |
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| Zitat: |
Mit welcher Begründung? Es soll ja gerade der spez. Widerstand der porösen Struktur bestimmt werden, also einschließlich der eingeschlossenen Luft. |
Will man das? Da wird man je nachdem ein paar Poren mehr oder weniger sind keine genauen Werte erhalten. Der spezifische Widerstand ist doch stoffabhängig aber nicht Volumen abhängig. Hier wäre es ein Widerstand der von der Porösität abhängig ist.
Man könnte dann genauso 1 cm lange Kupferstücke oder 5 cm^3 grosse Hohlkugeln vermessen und den Widerstand nur auf die Länge oder das Volumen beziehen und nicht auf Kupfer. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 06. März 2020 14:24 Titel: |
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| Nobby1 hat Folgendes geschrieben: | | Hier wäre es ein Widerstand der von der Porösität abhängig ist. |
Und genau das soll zumindest nach der hier wiedergegebenen Aufgabenstellung ermittelt werden.
| Hans91 hat Folgendes geschrieben: | | anhand der Vierpunktmethode möchte ich den spezifischen Widerstand einer gesinterten porösen Struktur mit einer Porosität von ca. 50% ermitteln. |
Dabei ist allerdings noch so einiges unklar. Mit der Vierpunktmethode wird normalerweise der Oberflächenwiderstand bestimmt. Was soll also tatsächlich bestimmt werden? Der spezifische Widerstand oder der Oberflächenwiderstand oder gar der spezifische Oberflächenwiderstand? Dieselbe Frage mit demselben Fragesteller wird gerade in einem anderen Forum behandelt. Dabei wurde zunächst eine Zeitlang in dilettantischer Art und Weise über das Rechnen mit Zehnerpotenzen diskutiert, dann über die Maßeinheiten, woraus für einen Außenstehenden wie mich hervorging, dass man sich über unterschiedliche physikalische Größen unterhielt, ohne sich dessen bewusst zu sein. Wie weit die Diskussion dort fortgeschritten ist, weiß ich nicht und interessiert mich auch nicht. Ich möchte hier in diesem Forum an dieser Stelle nur geklärt wissen, um welche physikalische Größe es dem Fragesteller eigentlich geht. |
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Hans91
Gast
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| Hans91 Verfasst am: 06. März 2020 21:26 Titel: |
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Danke für eure Rückmeldung.
Ich denke das wird etwas falsch verstanden, gesinterte poröse Struktur, daher die Körner sind miteinander gesintert, sprich es entstehen dünne Sinterhälse welche das Material zwar natürlich nicht komplett gleich homogen, jedenfalls aber zumindest eine leitende Verbindung herstellen.
Ja, ich habe in einem anderen Forum auch angefragt, es gibt dazu leider keine Lösungsansätze und in der Literatur findet man nur spärlich etwas.
Ich füge ein Bild an, welche die Situation veranschaulicht.
Fakt ist, dass die Methode für Vollmaterial bzw. das Messsystem für einen Referenzwiderstand aus Bronze sehr gut funktioniert, und sich der spez. Widerstand für eine 70x18x0,3mm Probe gut errechnen lässt.
Ich denke dass der spezifische Oberflächenwiderstand mit dem spez. Widerstand der Probe doch eigentlich übereinstimmen müsste, da die Probe nur etwa 0,3mm dick ist. Auf alle Fälle messen ich den Oberflächenwiderstand, da ich die Probe nur einseitig kontaktiere und auch auf der selben Seite die Spannung abgreife. |
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