왜 멀티 미터가 더 작은 저항을 측정하기 위해 더 많은 전압을인가합니까?

두 가지 다른 멀티 미터 (다른 모델 및 브랜드)에서도이 동작을 발견했습니다. 처음에는 미터의 다른 스케일에 대해 얼마나 많은 전압이 변경되는지 측정하는 방법으로 멀티 미터를 넣지 않았습니다. 내가 소유 한 두 멀티 미터 모두 스케일이 작아 졌을 때 따끔 거림이 강해 졌다는 것을 확실히 느낄 수있었습니다.

그래서 두 번째 멀티 미터를 사용하여 전압을 판독함으로써 다양한 저항 스케일 판독 레벨에서 하나의 멀티 미터의 프로브에 적용되는 전압 을 측정 하려고 시도했습니다 . 결과에 깊은 인상을 받았습니다.

여기 내가 읽은 것이 있습니다. 왼쪽에는 "측정 된"멀티 미터 스케일 설정이 있고 오른쪽에는 읽은 전압이 있습니다.

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

미터를 전환하면 상황이 더욱 혼란스러워집니다.

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

왜 이런 일이 발생했는지 분명히 밝힐 수 있습니까? 더 큰 저항을 측정하려면 더 높은 전압을 적용해야한다고 생각합니다. "포스트"를 누르기 직전에 다른 저항계 스케일 레벨에 대해서도 전류를 측정하기로 결정했습니다. 무엇을 추측하십시오 : 그것들도 확실히 떨어졌지만 전압과 같은 비율은 아닙니다. 도대체 혼란 스러워요. 감사!

— 다카 틴
소스

전압을 측정하기 위해 혀를 사용 중지하거나이 도마뱀처럼 끝날 것하십시오 : chat.stackexchange.com/transcript/message/11118485#11118485

— jippie

알려진 저항 (범위)을 미터에 연결하고 전압이 어떻게 변하는 지 확인하십시오.

— jippie

@jippie 고마워 친구 :) 그러나 내 미터가 9V 배터리로 구동된다는 것을 알고 있다는 것은 나쁜 일이 일어날 수 없다는 것을 매우 알고있었습니다.

— Dakatine

편집 된 답변에서 최고의 예를 해결했다고 생각합니다.

— jippie

Plz는 신체를 멀티 미터로 사용하지 않습니다. 사람들이 실제로 그 때문에 사망했기 때문에 ( darwinawards.com/darwin/darwin1999-50.html ) 이것은 또한 9V에 불과했습니다. 또는 저항이 있거나없는 LED를 사용할 수 있습니다. 어쨌든 여전히 더 나은 ... 자신보다 LED를 굽기

— magu_

상위 예제의 전압 강하는 전압계의 입력 임피던스 (아마도 약 10M)에 의해 옴 미터의 범위에 천천히 도달한다고 생각합니다.
범위 20k 이상에서는 전압계의 입력 임피던스 문제입니다. 200Ω 범위는 비교적 높은 전압에서 비슷한 전류원이 필요한 다이오드 측정과 관련이 있다고 생각합니다. 이는 2kΩ 범위를 벗어나는 200Ω 범위의 전류 소스를 기반으로 비용 효율적인 방식으로 구현 될 수 있습니다.

회로도를 통해서만 100 % 확신 할 수 있습니다.

멀티 미터는 연결된 저항기를 통해 알려진 / 설정된 전류를 보내 저항 측정을 시도합니다. 이 설정 전류는 미터의 범위에 따라 다릅니다. 그러나 멀티 미터에는 보드에 이상적인 전류 소스가 없지만 배터리 전압과 몇 개의 반도체에서 전류 소스를 구현하려고 시도하므로 오픈 클램프 전압이 절대로 올라가지 않습니다. 배터리 전압.

더 높은 범위에서 전압이 왜 그렇게 많이 떨어지는 지 확실하지 않으면 전류 소스가 구축되는 방식과 관련이 있습니다. 범위 시간 측정 전류의 곱이 개방 클램프 전압 (두 번째 열)보다 훨씬 낮다는 것을 알 때 '고'전압은 유용하지 않습니다 (아래 열).

또한 가장 낮은 저항 범위에서 측정 된 전압은 3 미터 모두의 다이오드 측정에 사용 된 전압과 동일합니다. 다이오드 측정의 경우 다이오드 전체에서 비교적 높은 전압 강하를 테스트하기 위해 비교적 높은 전압이 필요합니다. 이 경우에도 정전류를 사용하지만 실제 측정 된 전압보다는 저항에 더 이상 관심이 없습니다. 거의 동일한 전류를 위해 두 개의 개별 전류 소스를 구축하는 데 쓸모가 없습니다. 반면에 전류 소스에서 더 높은 전압 강하를 허용하고 전압이 필요하지 않으면 정확한 전류 소스를 만드는 것이 더 쉽습니다 (앞 열).

아래는 내 미터의 결과입니다. 3 개 중 2 개에서 전압계 (10MΩ)의 입력 임피던스는 저항계 범위보다 낮았으므로 해당 값을 건너 뛰었습니다. 열은 다음과 같습니다.

범위
개방 클램프 전압
측정 전류
측정에 필요한 최대 전압 (범위 × 전류), 전압이 합리적으로 일정한지 확인하십시오!

DVM2000 (6V 배터리)

\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 범위의 개방 클램프 전압은 아마도 전압계의 10MΩ 입력 임피던스에 영향을받습니다. 아마도 모두 1.20V를 읽어야합니다.

SBC811 (3V 배터리)

\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 범위의 개방 클램프 전압은 전압계의 10MΩ 입력 임피던스에 영향을받습니다. 아마도 모두 645mV를 읽습니다.

DT-830B (9V 배터리)

\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 범위의 개방 클램프 전압은 전압계의 10MΩ 입력 임피던스의 영향을받습니다. 아마도 모두 300mV를 읽습니다.

— jippie
소스

설명해 주셔서 감사합니다. 이것은 전반적으로 유익한 정보이지만 전압이 왜 떨어지는 지에 대해서는 아직 알지 못합니다. 당신도 같은 경험을 할 수 있습니까?

— Dakatine

더 자세한 내용을 추가했으며 다이오드 측정 공지가 흥미 롭다고 생각합니다.

— jippie

미터로 테스트 해 주셔서 감사합니다, @jippie. 이해 가 가까워 지고 있습니다. 일부 생각 : * 전압도 떨어지고 있습니다. 일부 범위 사이에는 큰 "점프"가 있지만 다른 범위에서는 떨어지지 않습니다. 여전히, 그것은 항상 내려가거나 평등합니다. * 실제로 가장 최근의 열은 첫 번째 미터에 대해서만 "합리적으로 일정합니다". 다른 사람, 특히 두 번째 사람에게는 큰 변형이 있습니다. * 가장 중요 : 나는 그 최신 칼럼을 이해할 수 없습니다. "측정에 필요한 최대 전압". 왜 200ohm, 2kohm에서 130mV를 측정 할 수있는 최대 224mV입니까?

— Dakatine

측정에 사용되는 전류가 일정하기 때문입니다.

— jippie

귀하의 '문제'에 대한 가장 좋은 부분 설명은 이탤릭체라고 생각합니다.

— jippie

저항을 측정하는 좋은 "선형"방법은 저항을 통해 알려진 양의 전류를 공급하고 전압을 측정하는 것입니다. 전압은 저항에 비례하므로 측정 값이 전압에 비례하는 미터는 저항에 비례하는 값을 읽습니다.

저항은 수십 배에 걸쳐 다양하기 때문에 모든 저항을 측정하는 데 최적으로 작동하는 단일 양의 전류는 없습니다. 1 마이크로 암페어의 전류는 1M 저항이 볼트를 떨어 뜨릴 수 있지만 1 옴 저항은 1 마이크로 볼트 만 떨어 뜨립니다. 단일 전류원이 2V로 제한되어 있고 가장 미세한 범위의 전압 판독 값이 마이크로 볼트까지만 정확한 미터는 2 메가보다 큰 저항을 측정 할 수 없으며 가장 가까운 옴에 정확하게 작은 저항 만 측정 할 수 있습니다 . 단일 1uA 전류원을 사용하는 대신 미터가 0.1uA 전류원과 100uA 전류원을 사용하는 경우 작은 전류원은 최대 20megs의 저항을 측정 할 수 있습니다.

— 슈퍼 캣
소스