Medición de Resistencia
Introducción
El método de medición a cuatro puntas, también conocido como método de Kelvin, es una técnica de medición de impedancia eléctrica que utiliza un voltímetro y un amperímetro para lograr mediciones más exactas de resistencia que al usar la técnica tradicional de medición a dos puntas. El método de medición a cuatro puntas es particularmente útil para la medición de resistencias pequeñas, ya que elimina las contribuciones de las resistencias de cableado y los potenciales de contacto sobre la medición final de la resistencia en cuestión; es por esto que algunos óhmetros de alta precisión se construyen utilizando circuitos similares. Además, el método de Kelvin también es utilizado, por ejemplo, en ciertos tipos de detectores de temperatura resistivos y galgas extensionométricas para regular las pequeñas variaciones en la resistencia de las componentes debido a variaciones de temperatura.
Método a cuatro puntas
Problemas de precisión en mediciones a dos puntas
El método más común para la medición de resistencias es el método a dos puntas, utilizando un multímetro u óhmetro para medir la resistencia deseada. Sin embargo, la resistencia medida por el instrumento es la suma de las resistencias de cableado y la resistencia incógnita. Cuando se trata de resistencias grandes comparado a la resistencia de cableado, esta desviación es pequeña, por lo que el valor medido será cercano al valor de la resistencia. Por otra parte, para resistencias comparables a las resistencias de los cables y los contactos, el valor medido será lejano al valor de la resistencia, por lo que este método pierde exactitud.
Además, cuando se trata de resistencias pequeñas, se debe tener en cuenta los efectos de los potenciales de contacto que pueden estar presentes por conectar dos metales distintos. Estos potenciales pueden variar tanto con la diferencia de temperatura entre los metales como con la polaridad de la fuente.[1].
Principio operacional
El método de medición a cuatro puntas hace uso de dos circuitos vinculados alimentados por una fuente de corriente continua: uno por el cual circula corriente proveniente de la fuente medida con un amperímetro (circuito exterior en el esquema), y otro en paralelo a la resistencia incógnita, que contiene un voltímetro (circuito interior en el esquema). Como los voltímetros poseen una resistencia interna muy grande (usualmente, del orden de los 10 MΩ), prácticamente no circula corriente por el circuito interno. Además, la resistencia de los cables uniendo los circuitos es baja, por lo que la caída de tensión sobre estos es despreciable. Entonces, se tiene una medición:.