Ausfallmechanismen, Ausfallmodelle und ...

52 Experimentelle Methoden
In dieser Messanordnung erfolgt die Bestromung der Verbindung
sowie die Spannungsmessung über getrennte Messleitungen. Ergeben
sich durch die Kontaktgeometrie keine Einschränkungen,
sollte die Spannungsmessung so nah wie möglich an der Kontaktstelle
und außerhalb des Strompfads durchgeführt werden.
Außerhalb des Strompfads wird die Messung des Spannungsabfalls
nicht von der Position der Messpunkte beeinflusst.
Sowohl Temperaturbelastungen, wie auch mechanische Belastungen
können zu einer Oxidbildung in der Kontaktzone der
Verbindung führen. Wird der Messstrom zu groß gewählt, so werden
die isolierenden Oxidschichten bei der Widerstandsmessung
durchschlagen. Der Übergangswiderstand der Verbindung sinkt
in Folge der Messung deutlich ab. Um Widerstandsänderungen
aufgrund der Bestromung ausschließen zu können, wird der
Messstrom auf 100 mA und die Spannung an der Stromquelle
auf 20 mV begrenzt (Dry-circuit-Condition), [Kei04].
Aus dieser Begrenzung des Messstroms ergibt sich bei Kontaktwiderständen
von einigen μΩ ein Spannungsabfall im μVolt-
Bereich. Bei Messungen in diesem Bereich beeinflussen thermoelektrische
Spannungen signifikant das Messergebnis [Kei04].
Da der Spannungsabgriff in der Regel an zwei Punkten gleicher
Temperatur erfolgt, treten diese Spannungen durch unterschiedliche
Leitermaterialien im Messkreis auf. Dies ist bei den vorliegenden
Messaufbauten der Fall. Für die Messleitungen werden
Verbindungskabel aus verschiedenen Leitermaterialien verwendet
und auch die Verbindungen unterscheiden sich sowohl in
ihrem Grundmaterial wie auch in ihrer Oberfläche.
Über eine doppelte Spannungsmessung mit invertiertem Messstrom
lassen sich thermoelektrische Spannungen (U Th ) kompensieren.
Hierzu wird eine Stromquelle benötigt, die ein schnelles
Umpolen des Messstroms ermöglicht. Während die Polarität der