Il ponte di resistenza CA SIM921 è uno strumento di precisione a basso rumore progettato per applicazioni di termometria criogenica. Con una potenza di eccitazione inferiore a 100 aW, è possibile misurare termistori e altri campioni resistivi a temperature inferiori a 50 mK con errori di autoriscaldamento trascurabili.
Misurazione della resistenza
Il SIM921 misura la resistenza utilizzando un circuito a quattro fili, eliminando l'effetto diretto della resistenza dei conduttori sul risultato. Le EMF termiche e le derive di offset dell'amplificatore vengono evitate utilizzando una sorgente di corrente di eccitazione CA.
La frequenza di eccitazione può essere regolata da 2 Hz a 60 Hz, sia dal pannello frontale che dall'interfaccia del computer. Questa flessibilità consente all'utente di operare a una subarmonica sincrona della frequenza della linea elettrica (come 15 Hz/12,5 Hz) o a una frequenza incommensurata, a seconda delle esigenze. Più SIM921 possono essere utilizzati a frequenze diverse nello stesso set-up sperimentale senza rischiare la diafonia in banda. Inoltre, per le misure di impedenza molto elevate, la frequenza variabile consente di sondare eventuali effetti capacitivi nel risultato della resistenza. Le eccitazioni sono sinusoidali, eliminando il contenuto armonico ad alta frequenza associato alle eccitazioni a onda quadra.
La determinazione effettiva della resistenza avviene in modo raziometrico, facendo passare la corrente di eccitazione selezionata attraverso un resistore di riferimento interno ad alta stabilità e attraverso il dispositivo dell'utente da misurare. È disponibile un autocalcolo interno per calibrare i due bracci della lettura del rapporto per una maggiore precisione.
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