DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE
IEC 60440
Verfahren zur Messung der Nichtlinearität von Widerständen
Method of measurement of non-linearity in resistors
Einführungsbeitrag
Die Bestimmung der Nichtlinearität von Widerständen ist ein Verfahren, mit dem die Unversehrtheit eines Widerstandselements beurteilt werden kann. Nichtlinearität entsteht durch eine Abweichung der Impedanz eines Bauelements vom rein Ohm'schen Verhalten, die bei Anliegen eines sinusförmigen Wechselstroms harmonische Oberschwingungen hervorruft. Typische Ursachen für eine auffällig hohe Nichtlinearität eines Widerstands können Fehlstellen innerhalb einer Widerstandsschicht sein, innerhalb einer Abgleichspur verbliebene Materialreste, oder Unbeständigkeit der Übergangsstelle zwischen dem Widerstandselement und einem Anschluss.
Die Bestimmung der Nichtlinearität kann als eine wirksame Sichtungsmethode angewendet werden, um passive Bauelemente mit dem Risiko eines Frühausfalls zu erkennen und auszusondern. Diese Methode ist zweckmäßig, recht schnell und erfordert zudem keine besonders aufwändigen Einrichtungen.
Die Internationale Norm ersetzt den Technischen Bericht IEC/TR 60440 von 1973 und ermöglicht damit die verbindliche Vorschrift zur Anwendung des beschriebenen Verfahrens in Bauartspezifikationen. Die wesentlichen inhaltlichen Änderungen gegenüber dem Vorläuferdokument sind:
- Änderung der Benennung des Schlüsselparameters von "Abschwächung der dritten Harmonischen" zu "Verhältnis der dritten Harmonischen"
- Einführung von Hinweisen zur Formulierung von Annahmekriterien in Bauartspezifikationen
- Einführung eines Abschnitts mit Anforderungen an die von einer relevanten Spezifikation bereitzustellenden Informationen
- Ergänzung ein Reihe empfohlener Messbedingungen für Widerstände mit einer Belastbarkeit von weniger als 100 mW.
Die geänderte Benennung des Schlüsselparameters als Verhältnis der dritten Harmonischen (Third harmonic ratio) beendet ein klassisches Missverständnis darüber, dass Widerstände eine von außen anliegende harmonische Oberschwingung um eine bestimmtes Maß abschwächen oder dämpfen würden. Tatsächlich mit dem beschriebenen Verfahren bestimmt wird jedoch seit jeher die Intensität einer bei Wechselstromdurchgang im Widerstand erzeugten dritten Oberschwingung.
Das beschriebene Verfahren findet Anwendung, sofern es in einer Bauartspezifikation für Widerstände vorgeschrieben wird oder die Anwendung zwischen Kunde und Lieferant von Widerständen vereinbart wird.
Über die in der Internationalen Norm beschriebene Anwendung hinaus gibt es Anzeichen dafür, dass die Messung der Nichtlinearität auch Fehler in verschiedenen Arten von Kondensatoren, in Spulen, in Thermistoren und in Leitungswegen einschließlich deren Lötstellen aufspüren kann.
Die neue Internationale Norm wird in Kürze auch als Europäische Norm erscheinen.
Zuständig ist das DKE/GK 613 "Widerstände".
