Neue Stromquelle bei LOT – Speziell für Messungen sehr kleiner Widerstände

Bei der Messung sehr kleiner Wi­der­stände kommt es häufig zu dem Effekt der Gleichtaktunterdrückung (engl: „Common mode rejection“ oder kurz CMR). Der hierdurch entstehende Fehler kann die gemessene Spannung um ein Vielfaches verfälschen. Die Abbildung 1a verdeutlicht dieses; angenommen ist ein zu bestimmender Widerstand, der hier 100 µΩ beträgt. Eine klassische Stromquelle liefert einen Strom von 10 mA und unsere gemessene Spannung liegt bei (falschen) 3 µV anstelle 1 µV. Die Ursache hierfür ist ein (angenommener aber realistischer) Widerstand von 20 Ω zwi­schen der Erde, der Probe und der Stromquelle. 

Unser neuer Partner Anmesys hat mit der AMS220 eine spezielle Strom­quelle entwickelt, mit der sich der CMR-Effekt un­terdrücken lässt. Diese kommt mit einem geeigneten Verstärker und lässt sich auch als herkömmliche Stromquelle nutzen. 

Die Abbildung 1b zeigt den Aufbau mit der AMS220. Der genannte CMR-Effekt wird unter­drückt, und als Re­sultat wird die korrekte Span­nung von 1 µV detektiert. Die paten­tierte AMS220 ist im Ge­gensatz zu herkömmlichen Quellen nicht potentialfrei („free floating“). Ihre Stromstärke wird direkt durch eine Eingangsspannung gesteuert. Der typische Aufbau am Beispiel einer AC-Widerstandsmessung unter Verwendung eines Lock-In-Ver­stär­kers mit der AMS220 ist in Abb. 2 dargestellt. 

Frequenzbereich 

DC – 200 Hz (“Aktives CMR” eingeschaltet)


DC – 20 kHz (“Aktives CMR” ausgeschaltet)

Eingangssteuerspannungsbereich 3,6 VRMS / ±5 V (DC)
Strom-Spannungs-Verhältnis1 µA/V bis 10 mA/V
Max. AC-Strom (RMS)36 mA
Max. DC-Strom±50 mA

Gleichtaktunterdrückung (CMR) kann unter anderen vorkommen bei:

  • Proben mit kleinen Widerständen (und ggfs. hohen Kontaktwiderständen)
  • AC-Widerstandsmessungen, z.B. über Lock-In-Technik
  • Widerstandsmessungen im Kryo­bereich, wenn der Probenwiderstand bei den tiefen Temperaturen sehr gering wird
  • Thermometrie 

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