Vì sao máy đo điện trở RM3545A phù hợp đo điện trở thấp?

Busbar và điện trở shunt đều có giá trị điện trở rất thấp nhưng đảm nhiệm hai vai trò khác nhau. Busbar cần truyền dòng lớn với mức tổn hao nhỏ, trong khi shunt tạo ra điện áp rơi xác định để đo dòng điện. Máy đo điện trở Hioki RM3545A cung cấp độ phân giải đến 1 nΩ, dòng đo tối đa 1 A cùng các chức năng bù sai số, phù hợp cho kiểm tra hai nhóm linh kiện này trong R&D và dây chuyền sản xuất.

Vì sao cần đo điện trở busbar và shunt?

Điện trở busbar ảnh hưởng đến tổn hao và phát nhiệt

Busbar được sử dụng để dẫn dòng giữa cell pin, module, inverter, bộ nguồn và các thiết bị công suất. Bản thân thanh dẫn có điện trở thấp, nhưng điện trở có thể tăng tại các vị trí:

• Mối hàn giữa busbar và điện cực.
• Mối nối bằng bu lông hoặc đinh tán.
• Điểm tiếp xúc bị oxy hóa.
• Vùng có tiết diện hoặc vật liệu không đồng đều.
• Kết nối bị lệch, nứt hoặc không đủ diện tích tiếp xúc.

Khi dòng điện lớn chạy qua, điện trở tăng sẽ làm tổn hao công suất và nhiệt độ tại điểm nối tăng theo công thức (P = I^2R). Vì vậy, kiểm tra điện trở giúp phát hiện sớm những vị trí có khả năng gây nóng cục bộ hoặc suy giảm hiệu suất.

Với mối hàn busbar, điện trở có thể chỉ nằm trong khoảng 10–100 µΩ. Hioki RM3545A sử dụng thang 1000 µΩ với độ phân giải 1 nΩ để nhận biết những thay đổi nhỏ giữa sản phẩm đạt và không đạt.

Độ chính xác của shunt quyết định kết quả đo dòng

Điện trở shunt tạo ra một điện áp rơi nhỏ tỷ lệ với dòng điện chạy qua. Bộ điều khiển sử dụng điện áp này để tính dòng theo công thức: I = V/R

Trong đó:

• I: Dòng điện cần đo (A).
• V: Điện áp rơi trên điện trở shunt (V).
• R: Giá trị điện trở shunt (Ω).

Nếu giá trị điện trở thực tế của shunt sai lệch so với thiết kế, kết quả đo dòng của toàn bộ hệ thống cũng bị ảnh hưởng. Vì vậy, nhà sản xuất cần kiểm tra:

• Giá trị điện trở DC của shunt.
• Sai lệch so với giá trị danh định.
• Độ đồng đều giữa các sản phẩm.
• Ảnh hưởng của nhiệt độ.
• Chất lượng mối nối giữa phần tử điện trở và đầu cực.
• Độ ổn định sau quá trình hàn hoặc lắp ráp.

Busbar và shunt khác nhau thế nào khi đo?

Dù mục tiêu khác nhau, cả hai ứng dụng đều cần phương pháp bốn dây để giảm ảnh hưởng của điện trở dây đo và điện trở tiếp xúc.

Vì sao RM3545A phù hợp đo điện trở rất thấp?

Độ phân giải 1 nΩ và dòng đo đến 1 A

Máy đo điện trở Hioki RM3545A có 13 thang đo, từ thang 1000 µΩ đến 1000 MΩ. Tại thang thấp nhất, máy đạt độ phân giải 1 nΩ và sử dụng dòng đo 1 A.

Dòng đo lớn tạo ra điện áp rơi rõ hơn trên đối tượng có điện trở thấp. Điều này giúp tăng khả năng phân biệt giữa các mẫu có giá trị gần nhau, chẳng hạn các mối nối busbar hoặc điện trở shunt cùng một mã sản phẩm.

Độ chính xác đại diện tại thang 1000 µΩ là ±0,045% giá trị đọc ±0,010% toàn thang khi sử dụng chế độ và điều kiện đo theo công bố của Hioki.

Phương pháp đo điện trở bốn dây

Khi đo bằng hai dây, kết quả bao gồm cả điện trở dây dẫn và điện trở tiếp xúc của đầu đo. Những thành phần này có thể không đáng kể khi đo hàng kilo-ohm, nhưng lại trở thành nguồn sai số lớn khi đối tượng chỉ có vài micro-ohm.

Phương pháp bốn dây trên RM3545A tách thành hai cặp:

• Cặp SOURCE cấp dòng điện qua đối tượng.
• Cặp SENSE đo điện áp rơi trực tiếp tại vùng cần kiểm tra.

Điện áp được đo gần như không chịu ảnh hưởng của điện trở dây cấp dòng. Nhờ đó, kết quả phản ánh chính xác hơn điện trở của busbar, mối nối hoặc shunt.

OVC bù điện áp nhiệt điện

Khi các vật liệu kim loại khác nhau tiếp xúc, chênh lệch nhiệt độ có thể tạo ra sức điện động nhiệt. Điện áp này rất nhỏ nhưng đủ làm kết quả dao động khi đo ở cấp độ micro-ohm.

Chức năng OVC – Offset Voltage Compensation – trên RM3545A giúp bù ảnh hưởng của sức điện động nhiệt và điện áp lệch. Đây là tính năng quan trọng khi kiểm tra busbar, shunt và các mối nối kim loại có điện trở thấp.

Bù ảnh hưởng của nhiệt độ

Điện trở kim loại thay đổi theo nhiệt độ. Nếu hai sản phẩm được đo ở các mức nhiệt khác nhau, kết quả có thể không đồng nhất dù cấu tạo giống nhau.

RM3545A hỗ trợ đo nhiệt độ bằng cảm biến Z2001 và quy đổi kết quả về nhiệt độ tham chiếu bằng chức năng Temperature Correction. Thiết bị cũng có thể nhận tín hiệu analog từ nhiệt kế bức xạ trong các hệ thống đo tự động.

Quy trình đo điện trở busbar bằng RM3545A

Bước 1: Xác định vùng cần kiểm tra

Trước tiên, cần xác định phép đo nhằm đánh giá điện trở của toàn bộ thanh dẫn hay chỉ một mối hàn, mối nối cụ thể. Hai đầu SENSE phải được đặt sao cho điện áp đo được chỉ đại diện cho vùng cần kiểm tra.

Nếu khoảng cách giữa hai đầu SENSE thay đổi, chiều dài busbar được đưa vào phép đo cũng thay đổi và làm kết quả không thể so sánh trực tiếp.

Bước 2: Chọn đầu đo và thiết kế đồ gá

Đầu đo phải phù hợp với hình dạng, kích thước và vị trí tiếp xúc của busbar. Đối với phép đo điện trở thấp, Hioki khuyến nghị đầu đo L2100 tại các thang sử dụng dòng từ 100 mA trở lên.

SOURCE nên được bố trí phía ngoài và SENSE ở phía trong vùng đo. Các đầu dò lò xo giúp duy trì lực tiếp xúc, nhưng fixture vẫn phải giữ vị trí và khoảng cách ổn định giữa các sản phẩm.

Bước 3: Cài đặt thang và điều kiện đo

Người vận hành lựa chọn:

• Thang điện trở phù hợp.
• Dòng đo HIGH hoặc LOW.
• Tốc độ FAST, MED, SLOW1 hoặc SLOW2.
• Chức năng OVC.
• Số lần lấy trung bình.
• Thời gian trễ sau khi đầu dò tiếp xúc.
• Nhiệt độ tham chiếu nếu sử dụng bù nhiệt.

Tốc độ FAST của RM3545A có giá trị đại diện 2,3 ms, nhưng thời gian thực tế phụ thuộc vào thang đo, OVC, chế độ Pure Resistance và yêu cầu ổn định.

Bước 4: Thiết lập giới hạn PASS/FAIL

Giới hạn không nên được đặt chỉ từ một mẫu duy nhất. Doanh nghiệp cần thu thập dữ liệu từ:

• Mẫu đạt chuẩn.
• Mẫu lỗi đã được xác nhận.
• Sản phẩm tại giới hạn chấp nhận.
• Nhiều ca sản xuất và mức nhiệt độ khác nhau.

Sau đó, Comparator được cài đặt để tự động đánh giá kết quả. Việc xây dựng ngưỡng riêng cho từng mã sản phẩm giúp tránh loại nhầm sản phẩm tốt hoặc bỏ sót lỗi.

Lưu ý khi đo điện trở shunt

Với shunt, vị trí đầu dò ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả. Dòng điện không phân bố hoàn toàn đồng đều trên những linh kiện có bản dẫn rộng hoặc phần tử điện trở dày. Nếu thay đổi vị trí SOURCE và SENSE, giá trị đo được có thể thay đổi.

Để tăng độ lặp lại, cần:

• Cố định vị trí bốn đầu dò.
• Giữ khoảng cách giữa các đầu SENSE không đổi.
• Duy trì lực tiếp xúc đồng đều.
• Không đặt SENSE quá gần điểm cấp dòng.
• Làm sạch bề mặt trước khi đo.
• Hạn chế làm nóng shunt bằng tay hoặc dòng đo kéo dài.
• Sử dụng cùng điều kiện đo cho mẫu chuẩn và sản phẩm.

Đối với sản xuất số lượng lớn, fixture nên được thiết kế riêng cho từng loại shunt. Không nên sử dụng đầu đo cầm tay nếu yêu cầu dung sai chặt và cần độ lặp lại cao.

RM3545A tích hợp vào dây chuyền thế nào?

RM3545A hỗ trợ LAN, USB, RS-232C và EXT I/O để kết nối PLC hoặc máy tính. Hệ thống có thể nhận tín hiệu kích hoạt, xuất kết quả PASS/FAIL và lưu dữ liệu theo từng sản phẩm.

Phiên bản RM3545A-2 có thể lắp tối đa hai multiplexer Z3003, hỗ trợ đến 20 kênh bốn dây. Khi kết hợp Switch Mainframe SW1002, hệ thống có thể mở rộng đến 132 kênh bốn dây. Cấu hình này phù hợp với battery module, cụm busbar hoặc thiết bị có nhiều điểm nối cần kiểm tra.

Khi nào nên chọn RM3545A thay vì RM3544 hoặc RM3546?

RM3545A phù hợp khi cần:

• Độ phân giải đến 1 nΩ.
• Dòng đo tối đa 1 A.
• Đo busbar, shunt, connector và nhiều linh kiện khác.
• Chức năng OVC và bù nhiệt độ.
• Dải điện trở rộng phục vụ cả R&D và sản xuất.
• Mở rộng nhiều kênh hoặc kết nối dây chuyền tự động.

RM3544 phù hợp hơn với phép đo cuộn dây, motor, biến áp và linh kiện có điện trở từ hàng mΩ, khi không cần độ phân giải nano-ohm hoặc multiplexer.

Nếu ứng dụng tập trung chuyên sâu vào mối hàn pin EV, cần bù nhiệt ngay sau hàn, bảo vệ quá áp đến DC 60 V và A-OVC, có thể tham khảo bài RM3546 kiểm tra điện trở mối hàn pin. Hioki xác định cả RM3545A và RM3546 đều có thể kiểm tra điện trở mối hàn, nhưng RM3546 được bổ sung các chức năng chuyên biệt hơn cho dây chuyền battery module và pack.

Kết luận

RM3545A đo điện trở busbar và shunt bằng phương pháp bốn dây, kết hợp độ phân giải 1 nΩ, dòng đo đến 1 A, OVC và bù nhiệt độ. Thiết bị phù hợp khi doanh nghiệp cần phát hiện sai khác điện trở rất nhỏ, thiết lập PASS/FAIL và quản lý dữ liệu trên dây chuyền.

Để đạt kết quả ổn định, doanh nghiệp cần đặc biệt chú ý đến vị trí đầu dò, khoảng cách giữa các điểm SENSE, lực tiếp xúc và nhiệt độ của mẫu. Một thiết bị có độ phân giải cao chỉ phát huy đầy đủ hiệu quả khi toàn bộ đầu đo và fixture được thiết kế phù hợp.

Tham khảo thêm danh mục thiết bị đo điện trở Hioki để lựa chọn model, đầu đo và hệ thống chuyển mạch phù hợp.

HIOKI VIỆT NAM – Phân phối bởi: CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT WETECH VIỆTHotline: Mr Lâm – 0901.940.968