Le goulot d'étranglement des signaux faibles est généralement le commutateur
Les thermocouples, les jauges de contrainte, les cellules de pression et les transducteurs similaires émettent des signaux de l'ordre du microvolt ou du millivolt, et ils sont les plus vulnérables avant le premier étage de gain. Un commutateur placé dans ce chemin peut injecter son propre décalage thermique, ajouter un chemin de fuite vers la terre, ou atténuer le signal purement et simplement. Dans de nombreuses chaînes de mesure, c'est le multiplexeur, et non l'amplificateur ou le CAN, qui fixe le plancher de précision.
La FEM thermique est un décalage que l'on ne peut pas éliminer par chance en étalonnant
La jonction de deux métaux différents génère une tension Seebeck. Dans un relais ordinaire, la somme de ces jonctions peut atteindre des dizaines de microvolts — assez, aux bornes d’un thermocouple de type T, pour se lire comme une erreur de température notable. La gamme faible thermique de SHR AUTOSENSOR contrôle les matériaux de contact, les matériaux des broches et la symétrie des jonctions pour maintenir le décalage thermique ajouté dans une limite de ±1 µV, de sorte que le relais n’apporte quasiment aucune tension propre au nœud de mesure.
Blindage de garde et rigidité diélectrique
Le faible décalage thermique traite un terme d'erreur ; les circuits haute impédance en ajoutent un autre. Ces relais comprennent un blindage électrostatique interne qui peut être relié à un potentiel de garde, ce qui détourne la fuite du nœud de mesure et améliore le rapport signal/bruit dans les étages d'entrée haute impédance. Lorsque le même canal a aussi besoin d'isolement, la famille offre une rigidité diélectrique élevée — la série BT, par exemple, spécifie un minimum de 2000 V diélectrique, de sorte que la commutation à faible thermique et l'isolement n'ont pas besoin d'être répartis sur deux pièces.
Les entrées picoampère et femtoampère exigent une isolation en TΩ
La commutation de courants de l'ordre du pA ou du fA porte l'exigence d'isolement à environ 1014–1015 Ω, car en dessous de cette plage, les fuites à travers l’interrupteur deviennent comparables à la grandeur mesurée. Ce sont des contacts scellés hermétiquement sur une isolation en céramique ou en polymère de haute qualité qui rendent ce chiffre atteignable. La série HVFR répond à ce service avec plusieurs configurations, en conservant l’architecture à haute isolation à des tensions de commutation allant jusqu’à 1.0 kVDC.
Les séries HVFR et BT en un coup d'œil
- Tension de commutation : jusqu'à 1.0 kVDC
- Résistance d’isolement, contact-contact : généralement jusqu’à 1012 Ω (1014 Ω en versions spéciales)
- Résistance d’isolement, contact-bobine : généralement jusqu’à 1013 Ω (1015 Ω en versions spéciales)
- Rigidité diélectrique, contact à contact : 1.5 kVDC
- Rigidité diélectrique, contact à bobine : 4.5 kVDC
- Décalage thermique : inférieur à 10 mV en standard ; inférieur à 1.0 mV dans la série BT
Applications typiques
- Balayage de thermocouples et étalonnage de température
- Multiplexage de transducteurs de pression et de contrainte
- Lecture d'électromètre et de chambre d'ionisation
- Mesure de fuite de bas niveau et de résistance d'isolement
- Test paramétrique de semi-conducteurs aux niveaux microvolt et picoampère
Pratiques de routage qui préservent la spécification
Un relais à faible thermique ne peut pas sauver une carte qui va contre lui ; la conception environnante doit faire sa part.
- Commandez le blindage électrostatique à partir d'une garde basse impédance qui suit le signal, de sorte que la fuite circule de garde à garde au lieu de traverser le nœud de mesure.
- Maintenez les jonctions du chemin de signal isothermes. Un gradient de température sur un bornier ou un fil génère sa propre FEM thermique en plus du décalage du relais.
- Prévoyez un intervalle de stabilisation après l'actionnement avant de prendre une mesure en microvolts — la jonction de contact a besoin d'un bref moment pour atteindre l'équilibre thermique.
- Gardez l'isolement des nœuds de signal propre et sans flux ; la contamination de surface forme une résistance de fuite qu'aucune spécification de relais ne peut surmonter.
Choisir entre les familles
Pour une chaîne au niveau du microvolt, la série BT est le point de départ pour son décalage thermique inférieur au millivolt et son diélectrique de 2000 V. Pour les canaux qui routent des courants descendant vers les femtoampères à tension élevée, passez à la série HVFR et à ses 1014–1015 Ω. Faire correspondre le relais au terme d'erreur dominant — le décalage pour les basses tensions, l'isolement pour les faibles courants — est ce qui empêche l'interrupteur de devenir la limite de précision.
À propos de SHR AUTOSENSOR
SHR AUTOSENSOR TECH LIMITED (SHR AUTOSENSOR) fabrique des relais reed haute tension, des relais à contacts mouillés au mercure et des contacteurs DC haute tension. Contact : [email protected] | +86 13761571029 | www.reed-relay.com