|
Met dit goedkope Chinese apparaatje meet u zeer lage weerstanden, bijvoorbeeld de ON-weerstand van MOSFET's, met een nauwkeurigheid van ±0,1 %. Helaas is de bedieningsinterface vreselijk en alleen in het Chinees beschikbaar....
|
Kennismaking met de YR2050 van YAOREA
Waarom weerstanden meten in het milli-ohm bereik?
Bijvoorbeeld als u de AAN-weerstand van een oude MOSFET wilt weten om deze te vergelijken met de specificaties van de fabrikant. Of als u een oude analoge eindversterker moet repareren en u afvraagt op de bruingeblakerde draadgewonden emitterweerstanden van 0,1 Ω nog wel binnen de tolerantie zitten. Dergelijke lage weerstandswaarden zijn niet goed te meten met uw standaard multimeter. De meeste milli-ohm meters zijn echter vrij prijzig, u moet er meerdere honderden euro's voor neertellen. Niet aanlokkelijk als u maar af en toe een zeer lage weerstand moet meten. Via Google vinden wij echter een goedkoop apparaatje, dat ongeveer vijftig euro kost en volgens de spec's een nauwkeurigheid van ±0,10 % zou hebben. Het laagste bereik is 1,199.99 Ω en het apparaat werkt volgens de vier-draad meetmethode, ook Kelvin-methode genoemd. Dat is een positief punt!
Die resolutie van 0,01 mΩ is uiteraard een handig verkooppraatje, maar niet erg zinvol met een nauwkeurigheid van slechts ±0,10 %. De consequentie van die nauwkeurigheid is immers dat alle indicaties onder 1 mΩ geen betrouwbare informatie leveren. Maar, van deze discrepantie tussen nauwkeurigheid en resolutie hebben wel meer digitale meters last, dus dat zien wij maar door de vingers.
Die resolutie van 0,01 mΩ is uiteraard een handig verkooppraatje, maar niet erg zinvol met een nauwkeurigheid van slechts ±0,10 %. De consequentie van die nauwkeurigheid is immers dat alle indicaties onder 1 mΩ geen betrouwbare informatie leveren. Maar, van deze discrepantie tussen nauwkeurigheid en resolutie hebben wel meer digitale meters last, dus dat zien wij maar door de vingers.
Fabrikant, leveranciers en prijzen
De YR2050 is van het ons volledig onbekende Chinese merk YAOREA. Dat merk wordt op de markt gebracht door Jinan Yaorui Electronic Technology Co., Ltd. Het is een populair product, want als u zoekt via Google vindt u tientallen aanbieders die de meter via AliExpress, eBay en soortgelijke verkoopsites aanbieden. Wij bestelden ons exemplaar bij de 'Utility Tool Store' en betaalden er € 47,34 voor, inclusief verzending.
Het meetprincipe
Bij het meten van zeer lage weerstandswaarden moet u rekening houden met de weerstand van de meetkabels, de probes, de klemmen en de overgangsweerstanden tussen de meetkabels en de meter zélf en tussen de meetkabels en de te meten weerstand. Die zijn niet te vermijden als u weerstanden meet met een gewone multimeter. Vandaar dat vrijwel alle milli-ohm meters werken volgens de vierdraad- of Kelvin-methode. Deze is voorgesteld in de onderstaande figuur. De meter heeft vier connectoren en u sluit deze alle vier aan over de te meten weerstand. Via de connector 'IN+' wordt er een constante stroom naar de weerstand gestuurd. Deze stroom vloeit weer terug naar de meter via de connector 'IN-'. Deze constante stroom wekt over de te meten weerstand een bepaalde spanning op waarvan de grootte recht evenredig is met de waarde van de weerstand. Dat volgt immers uit de wet van Ohm. Deze spanning wordt via twee meetsnoeren aangeboden aan de 'SENSE+' en 'SENSE-' connectoren van de meter.
Tussen deze connectoren staat een hoge ingangsweerstand, dus er vloeit nauwelijks stroom door deze twee meetsnoeren. De spanning wordt gemeten en omgezet in een weerstandsindicatie op het display. Als u de onderstaande tekening even rustig bestudeert zult u constateren dat de invloed van alle parasitaire- en overgangsweerstanden nu is uitgeschakeld.
De twee rode en de twee blauwe meetsnoeren worden in de praktijk meestal gecombineerd tot twee meettangen met vergulde bekken, die u zo dicht mogelijk tegen het weerstandslichaam op de aansluitdraden klemt.
 |
| Het meetprincipe van de YR2050. (© 2023 Jos Verstraten) |
De levering van de YR2050
De meter wordt geleverd in een stevig kartonnen doosje, samen met een taalkundig niet al te beste Engelse handleiding en een Kelvin-probe die er niet al te professioneel uitziet. Maar uit het geschetste meetsysteem kunt u afleiden dat de dikte van de adertjes helemaal geen rol speelt bij het meten van de weerstand. De Kelvin-probe wordt niet aangesloten op de meter via vier 4 mm stekkerbussen, maar via een USB-A connector op de bovenzijde van het apparaatje. Vreemd genoeg zijn de teksten bij de zes drukknopjes op het frontplaatje in het Chinees. Een voorbode van wat ons (en u, als u zo'n apparaatje koopt) nog te wachten staat....
 |
| De YR2050 met de meegeleverde Kelvin-probe. (© 2023 Jos Verstraten) |
De YR2050 van alle zijden bekeken
In de onderstaande foto hebben wij een compositie gemaakt van alle zijden van dit metertje. Onder de knopjes is ruimte genoeg voor Engelse tekst. Helaas is die niet aanwezig. Wat u in het blauw ziet hebben wij zelf ingevoegd om u een idee te geven waarvoor de knopjes dienen. Naast de USB-A connector op de bovenzijde is nog een micro-USB connector aanwezig. Hiermee kunt u de in het apparaat aanwezige accu opladen uit een standaard 5 V netstekkervoeding.
 |
| De YR2050 van alle zijden bekeken. (© 2023 Jos Verstraten) |
Wat de YR2050 kan
Op de eerste plaats uiteraard zeer lage weerstandswaarden meten. Volgens de sticker op de achterzijde kunt u weerstanden tussen 0,01 mΩ en 1.199,99 Ω meten, maar van die laagste waarde geloven wij niet zo veel.
Daarnaast heeft de YR2050 de optie om twee drempels in te stellen en een PASS/NO test uit te voeren op alle daaropvolgende metingen. Een meting binnen de drempels geeft een indicatie 'PASS' en een piepje, een meting buiten de drempel geeft een 'NO' en een interrumperend toontje.
Tot slot heeft de meter de soortelijke weerstand van een tiental geleiders in zijn geheugen opgeslagen en kunt u aan de hand van de gemeten weerstand van een kabel en de bekende doorsnede van die kabel de lengte berekenen.
De handleiding
De meegeleverde handleiding staat ook als PDF-bestand op het internet en wij hebben deze voor u overgenomen op ons account op het Internet Archive:
Aanklikbare link ➡ YR2050_Milliohm_Meter_Manual.pdf
De specificaties van de YR2050
Er worden niet veel specificaties vermeld. Belangrijke gegevens zoals de grootte van de meetstromen worden bijvoorbeeld niet gespecificeerd.
- Display: alfanumeriek LCD, 45 mm bij 28 mm
- Aantal counts: 119999
- Meetsnelheid: 4 metingen/s
- Meetbereik 1: 1,199.99 Ω
- Meetbereik 2: 11,999.9 Ω
- Meetbereik 3: 119,999 Ω
- Meetbereik 4: 1.199,99 Ω
- Nauwkeurigheid: ±0,10 % tot ±0,15 %
- Temperatuurscoëfficiënt: 100 ppm/°C
- Accu: type 18650, 3,7 V / 2000 mAh
- Maximaal stroomverbruik: 160 mA
- Ingangsbeveiliging: 3 x 0,5 A glaszekering
- Maximale spanning tussen ingangen: 20 V
- Auto-range: ja, uitschakelbaar
- Auto-shutdown: ja
- Oplaadspanning: 5,0 Vdc
- Oplaadstroom: 0,5 A max.
- Afmetingen: 132 mm x 75 mm x 25 mm
- Gewicht: 168 g
De elektronica in de YR2050
De twee delen van de behuizing zitten met vier schroefjes vast. De print bevat, zie onderstaande foto, onverwacht veel elektronica. Helaas zijn alle typenummers van alle IC's onleesbaar gemaakt, zodat wij niet kunnen raden hoe de elektronica werkt.
Opmerkenswaard zijn de drie glaszekeringen F1, F2 en F3 van 0,5 A, die rechtstreeks zijn aangesloten op de pennen van de USB-A connector. Via de printconnector JP1 worden beide printen doorverbonden.
De jumper J5 is ongetwijfeld bedoeld om de microcontroller te programmeren.
 |
| Het interne van de YR2050. (© 2023 Jos Verstraten) |
Het werken met de YR2050
Opstarten
Het volstaat even op de 'ON/OFF' te drukken om, na een kort intro-scherm, de primaire meetfunctie in te schakelen. Alle teksten die op het scherm verschijnen zijn in het Chinees. Dat is niet uitzonderlijk bij Chinese apparatuur, maar er is altijd een menu-optie aanwezig om de bedieningsinterface om te schakelen naar Engels. Tot onze verbijstering is deze optie niet aanwezig bij de YR2050! U moet dus leren omgaan met de Chinese schermteksten!
Het model dat wij hebben heeft versienummer 1.2209.
De Menu-opties
De YR2050 uitschakelen
Druk minstens twee seconden op de 'ON/OFF'-toets. Het onderstaand display verschijnt. Vertaald: Afsluiten? Toets 'HOLD/SAVE' ➡ 'Ja', toets 'UP' ➡ 'Nee'.
 |
| Het uitschakel-scherm van de YR2050. (© 2023 Jos Verstraten) |
De Menu-opties
Door in de primaire meetfunctie even kort op de 'ON/OFF'-knop te drukken komt u in het menu. Dat bestaat uit drie schermen met in totaal tien opties, die in de onderstaande figuur zijn samengevat met wat er op het scherm verschijnt en wat dat allemaal betekent.
Over de opties 6, 7, 8 en 9 kunnen wij kort zijn: deze doen helemaal niets!
 |
| De tien opties van het menu. (© 2023 Jos Verstraten) |
Optie 1, normale modus
In de onderstaande figuur ziet u het scherm waarmee het apparaat opstart. Gelukkig is hier geen woord Chinees te bespeuren en kunt u er dus ook zonder talenknobbel mee werken. Linksboven staat het bekende symbooltje waarmee de staat van de accu wordt weergegeven. Daarnaast staat het bereik. In dit geval 'AUTO' omdat wij de automatische bereiken omschakeling hebben ingeschakeld. Dat doet u door het drukken op de knop 'RANGE'. Deze knop heeft vijf standen: 1R, 10R, 100R, 1K en AUTO.
Omdat nu geen twee drempelwaarden zijn gedefinieerd is de ruimte naast 'LO' en 'UP' leeg. Op de plaats van '----' komen de indicaties 'PASS' en 'NO' als u optie 5 van het menu inschakelt.
 |
| Het scherm van de normale meetmodus. (© 2023 Jos Verstraten) |
Optie 2, detectiemodus
In deze modus kunt u de aan iedere elektronica-student bekende formule:
R = ρ ● [l / A]
door de YR2050 laten uitrekenen.
In woorden: de weerstand R van een geleider is recht evenredig met de lengte l, omgekeerd evenredig met de doorsnede A en afhankelijk van de soortelijke weerstand ρ.
Het display van deze optie is weergegeven in de onderstaande figuur. Rechtsboven staat de weerstand die het apparaat meet.
De manier waarop u met deze optie moet omgaan is niet bepaald gebruikersvriendelijk te noemen. U bedient deze optie op de onderstaande manier:
- Druk op 'UP' of 'DOWN' om naar een van de in te vullen parameters lente of doorsnede te gaan.
- Druk op 'SELECT' om een digit of de decimale punt te selecteren.
- Druk op 'UP' of 'DOWN' om de waarde aan te passen.
- Druk op 'HOLD/SAVE' om te bevestigen.
- Selecteer nu de volgende parameter en herhaal de procedure.
- Druk op 'UP' of 'DOWN' om naar de drie streepjes naast het Ω-symbool te gaan.
- Druk op 'HOLD/SAVE' om te bevestigen.
- Druk op 'UP' of 'DOWN' om het soort element of materiaal van de draad te selecteren.
- Druk op 'HOLD/SAVE' om te bevestigen.
Als alle parameters zijn ingevoerd drukt u op 'SELECT' om de soortelijke weerstand ρ te berekenen.
 |
| Het scherm van de detectiemodus. (© 2023 Jos Verstraten) |
Optie 3, instelling achtergrondverlichting
Het scherm dat bij deze optie hoort ziet u in de onderstaande figuur, aangevuld met de vertaling van wat er op het display staat. U kunt de helderheid instellen tussen 10 % en 90 % en de tijdsduur tussen 5 s en 60 s. Met 'Trigger' bepaalt u of de achtergrondverlichting altijd aan moet of uitsluitend na een toetsdruk.
 |
| Het scherm voor de instelling achtergrondverlichting. (© 2023 Jos Verstraten) |
Optie 4, instelling energiebesparing
Op ongeveer dezelfde manier als bij optie 3 stelt u in dit scherm de tijd in van de automatische shutdown en kunt u een energiebesparingsmodus instellen, waarbij het apparaat in een soort standby-modus terecht komt. De stroom door de weerstand wordt dan nul, in het display verschijnt '----'.
Optie 5, boven- en ondergrens alarm
Ook bij deze optie moet u een aantal gegevens op het scherm invullen en dat gaat al even moeizaam als bij optie 2.
- Met de 'UP'- en 'DOWN'-toetsen selecteert u de 'LO'- of de 'UP'-regel op het display.
- Druk dan op de 'SELECT' om een cijfer of de decimale punt te selecteren.
- Pas de waarde aan met de 'UP'- en 'DOWN'-toetsen.
- Bevestig de instelling met 'HOLD/SAVE'.
- Selecteer met 'UP'- en 'DOWN'-toetsen de tweede parameter.
- Herhaal de procedure.
In de onderste regel van het display selecteert u of de vergelijking van de gemeten waarde met de twee drempels wel of niet moet worden uitgevoerd.
 |
| De boven- en ondergrens alarm instellingen. (© 2023 Jos Verstraten) |
Als u in de onderste regel 'Aan' hebt geselecteerd en u gaat terug naar optie 1 van het menu ziet u nu onderstaand display. Als de gemeten weerstand tussen de twee ingestelde drempels ligt verschijnt het woord 'PASS' en hoort u één piepje. Is de weerstandswaarde buiten de drempels, dan verschijnt het woord 'NO' en hoort u een intermitterend geluid.
 |
| Het display in de vergelijkingsfunctie. (© 2023 Jos Verstraten) |
Optie 10, instelling soortelijke weerstand
In deze optie is plaats voor het invullen van twintig soortelijke weerstanden van diverse elementen en legeringen. Twaalf zijn reeds ingevuld, maar vanwege het Chinese schrift hebt u hier uiteraard niet erg veel aan. De eerste vier zijn:
1. Koper
2. Constantaan
3. Mangaan-koper
4. Aluminium
Hierbij is het opmerkelijk dat de waarde voor aluminium wordt ingevuld als 0,02830, terwijl die volgens onze bronnen 0,0265 Ω·m·10−6 bedraagt. Ook de ingevulde waarde voor constantaan klopt niet volgens onze gegevens.
U kunt de waarden aanpassen op dezelfde manier al reeds beschreven bij de opties 2 en 5.
 |
Het lijstje met soortelijke weerstanden. (© 2023 Jos Verstraten) |
De YR2050 van YAOREA getest
Open-klem spanning
Tussen de klemmen van de Kelvin-probe staat een gelijkspanning van 3,67 V.
Het nulpunt afregelen, of de offset-functie inschakelen
Sluit de Kelvin-probe kort en druk lang op de 'HOLD/SAVE'-toets. In het display verschijnt een 'U'-symbool op de tweede regel en de uitlezing gaat naar 0,000.00 Ω. Dit komt dus overeen met de functie die bekend staat als 'OFFSET'. Door weer lang op de 'HOLD/SAVE'-toets te drukken schakelt u deze functie uit.
De meetstromen
In de spec's wordt niet vermeld met welke stromen de YR2050 meet. Dat hebben wij uiteraard nagemeten met de onderstaande resultaten:
- Bereik 1R: 98,6 mA
- Bereik 10R: 9,92 mA
- Bereik 100R: 996 μA
- Bereik 1K: 99,4 μA
Als u in het laagste meetbereik een weerstand van 1 Ω meet valt er over deze weerstand een spanning van 0,0986 V. In die weerstand wordt dan een vermogen van slechts 0,0986 V maal 0,0986 A opgewekt, ofwel 0,009 W. Van foutieve meetresultaten door opwarming van de te meten weerstand zal dus geen sprake zijn!
Meten van twee ±0,01 % weerstanden
Wij hebben geïnvesteerd in een setje weerstanden met een tolerantie van slechts ±0,01 % en een zeer kleine temperatuurscoëfficiënt. Uit deze set kunnen wij de weerstanden van 100 Ω en 1 kΩ gebruiken om de nauwkeurigheid van de YR2050 te controleren. Wij meten die weerstanden ook met onze lab-multimeter 8842A van Fluke. De resultaten zijn samengevat in de onderstaande tabel.
Met zijn gespecificeerde nauwkeurigheid van ±0,1 % moet de YR2050 de weerstand van 100 Ω meten met een indicatie tussen 99,9 Ω en 100,1 Ω. Voor de weerstand van 1 kΩ gelden de grenzen 999 Ω en 1001 Ω. Dat doet het apparaatje geweldig, de nauwkeurigheid is veel beter dan de gespecificeerde waarde.
 |
| Meetresultaten van de ±0,01 % weerstanden. (© 2023 Jos Verstraten) |
Lage weerstandswaarden meten met de YR2050 en de 8842A
U koopt een YR2050 niet voor het meten van weerstanden van 100 Ω of 1 kΩ, dat kunt u ook met uw multimeter. Wij hebben dus een aantal zeer laagohmige weerstanden gemeten met de YR2050 en de 8842A. Deze laatste meting gebruiken wij als referentie, omdat de geselecteerde draadgewonden weerstanden niet bepaald erg nauwkeurig zijn. De resultaten van deze metingen zijn samengevat in de onderstaande tabel.
 |
| Vergelijkende meetresultaten van laagohmige weerstanden. (© 2023 Jos Verstraten) |
Meten van de AAN-weerstand van MOSFET's
De YR2050 is ideaal voor het meten van de AAN-weerstand van MOSFET's. Wij beschrijven hier de meetmethode bij het testen van een N-kanaal enhancement mode MOSFET.
Sluit de zwarte klem van de meter aan op de source van de MOSFET en de rode klem op de drain. Gebruik een DC-voeding om een positieve spanning van +12 V aan te sluiten op de gate. De negatieve aansluiting van deze voeding gaat naar de source. De YR2050 meet nu de AAN-weerstand van de halfgeleider.
Bij een P-kanaal MOSFET moet u uiteraard alle polariteit omwisselen.
Onze mening over de YR2050 van YAOREA
Wij hebben een nogal dubbel gevoel over deze milli-ohm meter. De resultaten van onze nauwkeurigheid tests spreken een duidelijke taal. Voor het meten van lage weerstandswaarden kunt u zonder enige twijfel vertrouwen op de meetresultaten van de YR2050.
Over de bedieningsinterface van dit apparaat kunnen wij kort zijn. Die is beneden ieder aanvaardbaar peil en moet hoognodig helemaal opnieuw worden ontworpen. Het is bijvoorbeeld absoluut niet te accepteren dat een dergelijk apparaat dat via Chinese sites wereldwijd te koop wordt aangeboden niet is in te stellen op een Engelstalige bedieningsinterface.
Wij zij er nogal van overtuigd dat u niet vaak berekeningen met de YR2050 zult uitvoeren. Het is teveel en te ingewikkeld werk om dit te doen. Dus, een goedbedoelde hint aan de fabrikant. Organiseer een testpanel met gebruikers en verwerk hun opmerkingen over de bediening van dit apparaatje in de software. Dan ontstaat een apparaatje dat (hopelijk) veel intuïtiever en gebruikersvriendelijker is te bedienen!
Multimeters
