Es gibt zwei gängige Verfahren, Strom zu messen - entweder mittels Strommesszange, die den Leiter magnetisch umschließt oder mit einem in Reihe geschalteten Messgerät. Nur funktionieren bei Platinen beide Methoden nicht. Damit Anwender diese Stromwerte nicht mehr schätzen müssen, wie in der Vergangenheit üblich, hat ein Distributor jetzt einen Stromtastkopf ins Sortiment genommen, der den Strom durch Aufsetzen einer Spitze erfasst.

Konventionelle Verfahren zur Strommessung haben einen entscheidenden Nachteil: Um die Messung durchführen zu können, muss das Messgerät in Reihe zu den stromführenden Bauteilen geschaltet werden. Dazu muss entweder der Stromkreis unterbrochen und ein Messwiderstand eingebracht werden oder der Leiter muss magnetisch umschlossen werden, zum Beispiel mit einer Strommesszange. Bei Leiterbahnen auf Platinen, Bauteilfüssen oder Masseflächen stoßen diese Verfahren jedoch an ihre Grenzen. Daher hat der Distributor Distrelec jetzt den Stromtastkopf I-Prober 520 des britischen Herstellers TTi in sein Lieferprogramm aufgenommen. Dabei setzt der Anwender die Prüfspitze direkt auf und misst den Strom, der durch die Leiterbahnen fließt. Anders als bei den klassischen Messverfahren muss die stromführende Leitung dazu nicht aufgetrennt werden.
„Bei der Fehlersuche auf Platinen oder in der Prototypenentwicklung ist dieses Messverfahren ein entscheidender Fortschritt", erklärt Ruud Vertommen, Elektronikexperte bei Distrelec. Da sich die Bahnen auf Leiterplatten normalerweise weder unterbrechen noch magnetisch umschließen lassen, waren Prüfingenieure bisher darauf angewiesen, den Stromfluss auf Basis von Messungen aus anderen Teilen des Stromkreises zu schätzen. Doch moderne Schaltplatinen werden heute sehr dicht bepackt. So machte sich das Fehlen einer präzisen Messmethode vor allem in der Design- und Entwicklungsphase negativ bemerkbar. „Mit dem neuen Stromtastkopf von TTi steht Entwicklungsingenieuren jetzt endlich eine zuverlässige Messmethode zur Verfügung", sagt Vertommen. „Die Resonanz unserer Kunden ist bislang sehr positiv."

Patentierte Messtechnologie
Die Prüfspitze des I-Prober 520 erfasst das Magnetfeld, das jeden stromführenden Leiter umgibt. Um mit diesem Verfahren verlässliche Ergebnisse zu erzielen, muss sich der Sensor nah an der Leiterbahn befinden, da das zu messende Magnetfeld mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Der Stromtastkopf basiert auf ein patentiertes Miniatur-Saturationskern-Magnetometer, das in Zusammenarbeit mit der Universität Cambridge in England entwickelt wurde. Im Vergleich zu konventionellen Magnetometern überzeugt es durch ein geringeres Rauschen (typischerweise kleiner 6 mA) und einer höheren Bandbreite. Die kompakte, voll isolierte Prüfspitze eignet sich für den Anschluss an alle marktüblichen Oszilloskope. Um den Strom auf einer Leiterbahn zu messen, muss die Prüfspitze lediglich auf den Leiter aufgesetzt werden. Erfasst werden Ströme mit einer Bandbreite von bis zu 5 MHz. Die Messbereiche für Vollausschlag reichen von 10 mA bis zu 20 A. Mit der Sicherheitsklasse 300V Cat II/600 V CAT I erfüllt die Prüfspitze hohe Sicherheitsstandards und eignet sich auch für den Einsatz mit höheren Spannungen.

Lokalisierung hoher Stromdichten
Die Messung von Leiterbahnen ist jedoch nicht die einzige Einsatzmöglichkeit für den I-Prober. So lässt sich durch Anhalten der Spitze an den Anschlussdraht der Strom in einem Bauteil messen. Auf die gleiche Weise lässt sich auch der Strom in den einzelnen Adern eines mehradrigen Kabels ermitteln. Ein weiterer Anwendungsbereich ist vor allem für die Optimierung von Platinen interessant: Mit der Messspitze lässt sich der Strom in Masseflächen verfolgen - so können beispielsweise Bereiche mit hoher Stromdichte oder induktiv eingestreute Ströme lokalisiert werden.
Zum Lieferumfang des I-Prober 520 gehört neben der Steuereinheit, dem Kalibrator und einem Netzteil ein aufsteckbarer Ringkernwandler, mit dem sich die Prüfspitze in eine konventionelle Stromzange verwandeln lässt. Damit lassen sich mit höchster Genauigkeit auch klassische Messungen durch das Umschließen eines Leiters durchführen. Dadurch ist der I-Prober 520 vielseitig einsetzbar.