Goldbeschichtete Multimeter-Testsonden

Ich habe ein paar beschädigte "goldbeschichtete" Sonden gefunden. Nachdem ich den inneren Draht überprüft habe, der zufällig aus Kupfer besteht, sind meine Fragen hier einfach

1) Warum die Spitzen beschichten, wenn der Rest der Sonde nur aus Kupfer besteht?

2) Um den Gesamtwiderstand der Sonden zu verringern, sollte nicht der gesamte Draht aus Gold bestehen? (Der gesunde Menschenverstand sagt, dass das ein bisschen teuer ist)

3) Wie kann ein einfacher Goldmantel bei Messungen helfen?

Sie sind vergoldet, weil Gold weit, weit weniger leicht anläuft als Kupfer. Ihr Zweck besteht nicht darin, einen niederohmigen Leiter bereitzustellen, sondern zu verhindern, dass ein Anlaufen der Sondenoberfläche die Messung beeinflusst.

In Steckverbindern wird eine dünne Goldbeschichtung verwendet, da diese nicht korrodiert und die Verbindung daher zuverlässiger ist.

Es ist nicht so leitfähig wie Kupfer, nur ein bisschen mehr als Aluminium. Wikipedia hat eine Tabelle mit der Aufschrift Silber: 63, Kupfer: 59, Gold, 41, Aluminium 35 (MS / m). Es könnte also für die Leads funktionieren, wäre aber sicherlich teuer, vielleicht tausend Dollar für ein Paar.

Ich habe noch nie eine Vergoldung der Spitzen von Sondenkabeln bei vielen professionellen Geräten gesehen. Ich denke, Sie müssen hart genug drücken, um Kontakt aufzunehmen.

Wikipedia hat mehr über die Arten der Vergoldung, die verschiedenen Dicken und verwendeten Legierungen.

1) Warum die Spitzen beschichten, wenn der Rest der Sonde nur aus Kupfer besteht?

Viele gute Leiter wie Kupfer, Silber und Aluminium oxidieren an ihrer Oberfläche, wenn sie Sauerstoff ausgesetzt werden. Diese Oxidschicht hat einen ausreichenden Widerstand, so dass Sondenablesungen mit leichtem Druck auf den zu messenden Leiter falsch sein können.

Gold bildet an der Luft keine hochohmige Oxidschicht.

2) Um den Gesamtwiderstand der Sonden zu verringern, sollte nicht der gesamte Draht aus Gold bestehen? (Der gesunde Menschenverstand sagt, dass das ein bisschen teuer ist)

Gold ist etwas weniger leitfähig als Kupfer und Silber. Der einzige Grund für eine Goldbeschichtung ist die Verbesserung des tatsächlichen Kontaktpunkts.

3) Wie kann ein einfacher Goldmantel bei Messungen helfen?

Da sich aufgrund der Goldbeschichtung auf natürliche Weise keine Oxidschicht auf der Sonde aufbaut, erfordert die Sonde wenig Druck und / oder mechanische Manipulation, um gute, genaue Messwerte von anderen Leitern zu erhalten. Ferner ist Gold ein weicheres Metall und es ist weniger wahrscheinlich, dass es die Oberfläche oder den Leiter, der untersucht wird, zerkratzt.

Davon abgesehen gibt es viele Beschichtungen, die gut genug funktionieren, so dass die Goldbeschichtung kaum eine Verbesserung gegenüber ihnen bietet.

Goldbeschichtete Sonden können in Situationen, in denen sehr kleine Ströme oder Widerstände gemessen werden müssen und der Widerstand am Kontaktpunkt ein großer Faktor ist, einen leichten Vorteil haben. Goldbeschichtete Sonden für Oberflächen oder Leiter, die keine Markierungen aufweisen und nicht zerkratzt werden dürfen, können von Vorteil sein. Es kann sogar von Vorteil sein, besonders harte oder spröde Oberflächen zu untersuchen, bei denen das weichere Gold einen etwas besseren elektrischen Kontakt herstellen kann, wenn sich die zu messende Oberfläche nicht zur Sondenspitze verformt. Der Goldmantel ist jedoch nur wenige Atome dick, so dass er den Kontakt nicht so stark verbessern würde - vielleicht genug in einigen extremen Situationen.

Während alle Fragen des OP vollständig beantwortet wurden, habe ich während meiner Berufserfahrung bei einem Luft- und Raumfahrt- / Verteidigungsunternehmen (vor vielen Jahren im zarten Alter von 15 Jahren) ein Beispiel aus der „realen Welt“ gelernt:

Bei bestimmten HF-Geräten ist es nicht ungewöhnlich, dass ganze Leiterplatten mit "reinen" (dh massiven, nicht beschichteten) Goldschienen, Pads und Durchkontaktierungen auf Keramik anstatt auf Glasfaserplatten hergestellt werden. In dieser Art von Szenario werden standardmäßige resistive, induktive und kapazitive Komponenten tatsächlich in das PCB-Substrat eingebaut und nicht anschließend angelötet. Zum Beispiel wird ein Widerstand erzeugt, indem die Lücke, in der die Komponente sitzen würde, mit einem Klumpen - im wahrsten Sinne des Wortes - aus Widerstandsmaterial gefüllt wird, normalerweise innerhalb eines gefrästen "Bohrlochs", um zu verhindern, dass es überall blubbert. Dieser Blob wird dann auf den richtigen, makellos genauen Wert reduziert. Natürlich ist ein Widerstandsmesser erforderlich, bei dem vergoldete Spitzen unerlässlich sind.

Da die Schienen selbst oft einen kritischen Widerstand haben, ist es wichtig, sie nicht zu beschädigen. Wenn Sie mit etwas Härterem auf eine Goldspur stoßen, wird die Oberfläche der Spur gestört und möglicherweise ihr Widerstand beeinträchtigt. Daher sind Goldspitzen erforderlich - Gold auf Gold wird dies niemals verursachen (es sei denn, Sie versuchen es wirklich). Zum Trimmen einiger Komponenten können die Spitzen des Messgeräts sogar aus massivem, weicherem Gold bestehen, da (a) die Kontaktfläche zum Messen so klein ist und (b) der Druck, der auf die Schiene / Komponente ausgeübt werden kann, begrenzt ist; Die Weichheit der Sonde Gold bedeutet, dass die Spitze wahrscheinlich brechen wird, bevor teure Leiterplatten beschädigt werden.