Bir multimetre neden daha küçük bir direnci ölçmek için daha fazla voltaj koyar?

Bu davranışı iki farklı multimetrede fark ettim (farklı modeller ve markalar). İlk başta, metrenin farklı ölçekleri için ne kadar voltajın değiştiğini ölçmek için bir multimetre koymadım: Bunu kendi dilimi (cehennem, evet) kullanarak fark ettim. Sahip olduğum her iki multimetre için de, ölçek küçüldüğünde karıncalanmanın güçlendiğini kesinlikle hissedebiliyordum.

Bu yüzden: Volt okumak için ikinci multimetreyi kullanarak, bir multimetrenin problarına çeşitli direnç ölçeği okuma seviyelerinde uygulanan voltajı ölçmeye çalıştım . Sonuçlardan oldukça etkilendim.

İşte okuduğum şey. Sol tarafta "ölçülen" multimetre ölçeği ayarı, sağ tarafta okuduğum voltaj:

200Ω -> 2,96V
2kΩ -> 2,95V
20kΩ -> 2,93V
200kΩ -> 2,69V
2MΩ -> 1,48V (ne düşüş!)

Sayaçları değiştirirsem işler benim için daha da kafa karıştırıcı:

200Ω -> 2,71V
2kΩ -> 2,69V
20kΩ -> 0,35V (!!)
200kΩ -> 0,32V
2MΩ -> 0,18V

Neden böyle bir şey olduğu konusunda kimse netlik kazanabilir mi? Daha büyük direnci ölçmek için daha yüksek bir voltaj uygulanmasını beklerim. "Post" tuşuna basmadan hemen önce akımı ölçmeyi seçtim - farklı ohmmetre ölçek seviyesi için. Tahmin edin ne: Kesinlikle düştüler, ancak voltajla aynı oranda değil. Heck olarak kafam karıştı. Teşekkürler!

— Dakatine
kaynak

Lütfen voltajınızı ölçmek için dilinizi kullanmayı bırakın veya şu kertenkele gibi bitireceksiniz

— jippie

Sayaca bilinen bir direnç (aralıkta) takın ve voltajın bunlarla nasıl değiştiğini görün.

— jippie

@jippie teşekkürler dostum :) ama benim metre 9V pil tarafından desteklenmektedir farkında olarak kötü bir şey olabilir çok farkındaydı.

— Dakatine

Düzenlenmiş cevabımdaki en iyi örneği çözdüğümü düşünüyorum.

— jippie

Plz vücudunuzu multimetre olarak kullanmaz, insanlar bundan dolayı öldü ( darwinawards.com/darwin/darwin1999-50.html ), bu da sadece 9V idi ... Alternatif olarak, bir LED'i dirençli veya dirençsiz kullanabilirsiniz. Her neyse, LED'i kendinizden daha iyi yakmak ...

— magu_

En iyi örneğinizdeki voltaj düşüşünün, voltmetrenin ohm metreye yavaş yavaş giren giriş empedansından (muhtemelen 10M civarında) kaynaklandığını düşünüyorum.
Aralık 20k ve üstü için yine voltmetrenin giriş empedansı sorunu. 200Ω aralığının, nispeten yüksek bir voltajda benzer bir akım kaynağı gerektiren diyot ölçümü ile ilgili olduğunu düşünüyorum. Bu, muhtemelen 200Ω aralığı için mevcut kaynağa dayalı olarak uygun maliyetli bir şekilde uygulanan 2kΩ aralığını bırakır.

Sadece devre şeması ile cevap% 100 emin olabilir.

Multimetreniz, bağlı direnç üzerinden bilinen / ayarlanmış bir akım göndererek ohm'u ölçmeye çalışacaktır. Bu ayarlanmış akım, ölçüm cihazınızın bulunduğu aralığa göre değişir. Ancak multimetrenizde ideal bir akım kaynağı yoktur, bunun yerine akü voltajınızdan ve birkaç yarı iletkenden bir akım kaynağı uygulamaya çalışır, bu nedenle açık kelepçe voltajı asla batarya voltajı.

Voltajın daha yüksek aralıklar için neden bu kadar düştüğünden emin değilseniz, bunun akım kaynağının inşa edilme şekliyle ilgisi olacaktır. Aralık süreleri ölçüm akımının ürününün açık kelepçe voltajından (ikinci sütun) çok daha düşük olduğunu fark ettiğinizde 'yüksek' voltajın yararlı olmadığına (aşağıdaki dördüncü sütun) dikkat edin.

Ayrıca, en düşük direnç aralığında ölçülen voltajın, üç metrenin tümü için diyot ölçümleri için kullanılan voltajla aynı olduğuna dikkat edin. Diyot ölçümü için, bir diyot üzerindeki nispeten yüksek voltaj düşüşünü test etmek için nispeten yüksek bir voltaj istersiniz. Bu durumda hala sabit bir akım kullanırsınız, ancak gerçek ölçülen voltajdan ziyade dirençle ilgilenmiyorsunuz. Aşağı yukarı aynı akım için iki ayrı akım kaynağı oluşturmak işe yaramaz. Öte yandan, akım kaynağında daha yüksek bir voltaj düşüşüne izin verirseniz ve yine de voltaja ihtiyacınız yoksa (ileri sütun) doğru bir akım kaynağı oluşturmak daha kolaydır.

Aşağıda sayaçlarımın sonuçları verilmiştir. Üçte ikisinde voltmetrenin (10MΩ) giriş empedansı ohm-metrenin aralığından daha düşüktü, bu yüzden bu değeri atladım. Sütunlar aşağıdaki gibidir:

Aralık
açık kelepçe gerilimi
ölçüm akımı
Ölçüm için gereken maksimum voltaj (aralık × akım), bu voltajın nasıl makul sabit olduğuna dikkat edin!

DVM2000 (6V pil)

\begin{matrix} range & \Rightarrow & open clamp voltage & \Rightarrow & constant current & \Rightarrow & full scale voltage \\ diode & \Rightarrow & 3.25 V & \Rightarrow & 785 µA \\ 500 Ω & \Rightarrow & 3.25 V & \Rightarrow & 785 µA & \Rightarrow & 500 Ω \times 785 µA = 400 mV \\ 5 kΩ & \Rightarrow & 1.19 V & \Rightarrow & 91.5 µA & \Rightarrow & 5 kΩ \times 91.5 µA = 460 mV \\ 50 kΩ & \Rightarrow & 1.18 V^{*)} & \Rightarrow & 11.5 µA & \Rightarrow & 50 kΩ \times 11.5 µA = 575 mV \\ 500 kΩ & \Rightarrow & 1.09 V^{*)} & \Rightarrow & 1.1 µA & \Rightarrow & 500 kΩ \times 1.1 µA = 550 mV \\ 5 MΩ & \Rightarrow & 614 {mV}^{*)} & \Rightarrow & 0.1 µA (last digit) \\ 50 MΩ & \Rightarrow & ?^{*)} & \Rightarrow & ? \end{matrix}

$\begin{array}\\ \text{range} &\Rightarrow& \text{open clamp voltage} &\Rightarrow& \text{constant current} &\Rightarrow& \text{full scale voltage}\\ \hline\\ \text{diode} &\Rightarrow& 3.25\text{V} &\Rightarrow& 785\text{µA}\\ 500Ω &\Rightarrow& 3.25\text{V} &\Rightarrow& 785\text{µA} &\Rightarrow& 500Ω × 785\text{µA} = 400\text{mV}\\ 5\text{kΩ} &\Rightarrow& 1.19\text{V} &\Rightarrow& 91.5\text{µA} &\Rightarrow& 5\text{kΩ} × 91.5\text{µA} = 460\text{mV}\\ 50\text{kΩ} &\Rightarrow& 1.18\text{V} ^{*)} &\Rightarrow& 11.5\text{µA} &\Rightarrow& 50\text{kΩ} × 11.5\text{µA} = 575\text{mV}\\ 500\text{kΩ} &\Rightarrow& 1.09\text{V} ^{*)} &\Rightarrow& 1.1\text{µA} &\Rightarrow& 500\text{kΩ} × 1.1\text{µA} = 550\text{mV}\\ 5\text{MΩ} &\Rightarrow& 614\text{mV} ^{*)} &\Rightarrow& 0.1\text{µA} \text{(last digit)}\\ 50\text{MΩ} &\Rightarrow& ? ^{*)} &\Rightarrow& ?\\ \end{array}$

*)> 5kΩ aralıkları için açık kelepçe gerilimi muhtemelen voltmetrenin 10MΩ giriş empedansından etkilenecektir. Muhtemelen hepsi 1.20V okumalıdır.

SBC811 (3V pil)

\begin{matrix} range & \Rightarrow & open clamp voltage & \Rightarrow & constant current & \Rightarrow & full scale voltage \\ diode & \Rightarrow & 1.36 V & \Rightarrow & 517 µA \\ 200 Ω & \Rightarrow & 1.36 V & \Rightarrow & 517 µA & \Rightarrow & 200 Ω \times 517 µA = 103 mV \\ 2 kΩ & \Rightarrow & 645 mV & \Rightarrow & 85.4 µA & \Rightarrow & 2 kΩ \times 85.4 µA = 171 mV \\ 20 kΩ & \Rightarrow & 645 mV & \Rightarrow & 21.7 µA & \Rightarrow & 20 kΩ \times 21.7 µA = 434 mV \\ 200 kΩ & \Rightarrow & 637 {mV}^{*)} & \Rightarrow & 3.71 µA & \Rightarrow & 200 kΩ \times 3.71 µA = 742 mV \\ 2 MΩ & \Rightarrow & 563 {mV}^{*)} & \Rightarrow & 0.44 µA & \Rightarrow & 2 MΩ \times 0.44 µA = 880 mV \\ 20 MΩ & \Rightarrow & ?^{*)} & \Rightarrow & 0.09 µA (last digit) \end{matrix}

$\begin{array}\\ \text{range} &\Rightarrow& \text{open clamp voltage} &\Rightarrow& \text{constant current} &\Rightarrow& \text{full scale voltage}\\ \hline\\ \text{diode} &\Rightarrow& 1.36\text{V} &\Rightarrow& 517\text{µA}\\ 200Ω &\Rightarrow& 1.36\text{V} &\Rightarrow& 517\text{µA} &\Rightarrow& 200Ω × 517\text{µA} = 103\text{mV}\\ 2\text{kΩ} &\Rightarrow& 645\text{mV} &\Rightarrow& 85.4\text{µA} &\Rightarrow& 2\text{kΩ} × 85.4\text{µA} = 171\text{mV}\\ 20\text{kΩ} &\Rightarrow& 645\text{mV} &\Rightarrow& 21.7\text{µA} &\Rightarrow& 20\text{kΩ} × 21.7\text{µA} = 434\text{mV}\\ 200\text{kΩ} &\Rightarrow& 637\text{mV} ^{*)} &\Rightarrow& 3.71\text{µA} &\Rightarrow& 200\text{kΩ} × 3.71\text{µA} = 742\text{mV}\\ 2\text{MΩ} &\Rightarrow& 563\text{mV} ^{*)}&\Rightarrow& 0.44\text{µA} &\Rightarrow& 2\text{MΩ} × 0.44\text{µA} = 880\text{mV}\\ 20\text{MΩ} &\Rightarrow& ? ^{*)} &\Rightarrow& 0.09\text{µA} \text{(last digit)}\\ \end{array}$

*)> 2kΩ aralıkları için açık kelepçe gerilimi muhtemelen voltmetrenin 10MΩ giriş empedansından etkilenecektir. Muhtemelen hepsi 645mV okumalıdır.

DT-830B (9V pil)

\begin{matrix} range & \Rightarrow & open clamp voltage & \Rightarrow & constant current & \Rightarrow & full scale voltage \\ diode & \Rightarrow & 2.63 V & \Rightarrow & 1123 µA \\ 200 Ω & \Rightarrow & 2.63 V & \Rightarrow & 1123 µA & \Rightarrow & 200 Ω \times 1123 µA = 224 mV \\ 2 kΩ & \Rightarrow & 299 mV & \Rightarrow & 70 µA & \Rightarrow & 2 kΩ \times 70 µA = 140 mV \\ 20 kΩ & \Rightarrow & 299 mV & \Rightarrow & 23.0 µA & \Rightarrow & 20 kΩ \times 23.0 µA = 460 mV \\ 200 kΩ & \Rightarrow & 297 {mV}^{*)} & \Rightarrow & 2.95 µA & \Rightarrow & 200 kΩ \times 2.95 µA = 590 mV \\ 2 MΩ & \Rightarrow & 275 {mV}^{*)} & \Rightarrow & 0.35 µA (near scale low end) & \Rightarrow & 2 MΩ \times 0.35 µA = 700 mV \end{matrix}

$\begin{array}\\ \text{range} &\Rightarrow& \text{open clamp voltage} &\Rightarrow& \text{constant current} &\Rightarrow& \text{full scale voltage}\\ \hline\\ \text{diode} &\Rightarrow& 2.63\text{V} &\Rightarrow& 1123\text{µA} \\ 200Ω &\Rightarrow& 2.63\text{V} &\Rightarrow& 1123\text{µA} &\Rightarrow& 200Ω × 1123\text{µA} = 224\text{mV}\\ 2\text{kΩ} &\Rightarrow& 299\text{mV} &\Rightarrow& 70\text{µA} &\Rightarrow& 2\text{kΩ} × 70\text{µA} = 140\text{mV}\\ 20\text{kΩ} &\Rightarrow& 299\text{mV} &\Rightarrow& 23.0\text{µA} &\Rightarrow& 20\text{kΩ} × 23.0\text{µA} = 460\text{mV}\\ 200\text{kΩ} &\Rightarrow& 297\text{mV} ^{*)} &\Rightarrow& 2.95\text{µA} &\Rightarrow& 200\text{kΩ} × 2.95\text{µA} = 590\text{mV}\\ 2\text{MΩ} &\Rightarrow& 275\text{mV} ^{*)} &\Rightarrow& 0.35\text{µA} \text{(near scale low end)} &\Rightarrow& 2\text{MΩ} × 0.35\text{µA} = 700\text{mV}\\ \end{array}$

*)> 20kΩ aralıkları için açık kelepçe voltajı muhtemelen voltmetrenin 10MΩ giriş empedansından etkilenecektir. Muhtemelen hepsi 300mV okumalıdır.

— jippie
kaynak

Açıklamanız için teşekkürler, bu genel olarak bilgilendirici, ancak voltajın neden düştüğü konusunda hala cahil değilim. Sizinkini de yaşayabilir misiniz?

— Dakatine

Biraz daha ayrıntı ekledim ve diyot ölçüm notunun ilginç olduğunu düşünüyorum.

— jippie

Ölçüm cihazlarınızla test ettiğiniz için teşekkür ederiz, @ jippie. Anlamaya yaklaşıyorum . Bazı düşünceler: * Gerilim sizin için de düşüyor - ve bazı aralıklar arasında bazı düşüşler arasında küçük, bazılarında ise küçük “sıçramalar” var. Yine de, her zaman aşağı ya da eşit, asla yukarı gitmiyor. * Aslında son sütun sadece ilk metre için "makul sabit" dir. Diğerleri için, özellikle ikincisi için büyük farklılıklar görebiliyorum. * En önemlisi: En son sütunu anlayamıyorum. msgstr "ölçüm için maksimum voltaj gerekli". Neden 224mV 200 ohm ölçmek için maksimum ve 2kohm için 130mV?

— Dakatine

Çünkü ölçüm için kullanılan akım sabittir.

— jippie

Bence 'probleminiz' için en iyi kısmi açıklama italik yazılmıştır.

— jippie

Direnci ölçmenin iyi bir "doğrusal" yolu, dirençten bilinen bir miktarda akımı beslemek ve voltajı ölçmektir. Gerilim dirençle orantılı olacağından, okuması gerilimle orantılı olan bir sayaç dirençle orantılı bir değer okuyacaktır.

Dirençler birçok büyüklük sırasına göre değiştiğinden, tüm dirençleri ölçmek için en uygun şekilde çalışacak tek bir akım yoktur. Bir mikroamper akımı 1M direncin bir volt düşürmesine neden olur, ancak bir ohm direncin sadece bir mikrovolt düşürmesine neden olur. Tek bir akım kaynağı olan ve 2 volt ile sınırlı olan ve en iyi aralıktaki voltaj okuması bir mikrovolt için doğru olan bir sayaç, 2 meg'den daha büyük dirençleri ölçemez ve sadece en yakın ohm'a doğru küçük dirençleri ölçebilir . Tek bir 1uA akım kaynağı kullanmak yerine, bir metre 0.1uA akım kaynağı ve 100uA akım kaynağı kullanacaksa, daha küçük akım kaynağı 20 meg'e kadar dirençleri ölçebilir,

— SuperCat
kaynak