查克·纽康姆
电气测试的现实之一是,如果不以某种方式改变某些东西,就无法测量它。
通常在大多数仪表上提供的1或10兆欧姆输入电阻通常会使电路负载对被测源的影响最小化,所以我们往往会忘记它。当然,如果您所测量的东西的源电阻非常低,例如汽车电池,或通电的20安培插座,那么这些负载影响并不显著。
在测量高频交流信号时,有一个不应被忽视的例外。在这种情况下,dmm输入的并联电容产生的阻抗负载比10兆欧姆电阻分压器输入低得多。我最近在名为“Off the Wall Measurements”的专栏文章中提到了这一点。
而且,对于直流电压,如果您正在查看光电池光传感器或类似电子设备的输出,源电阻可能非常高,并且附加10兆欧姆表输入可以显著改变您看到的读数,更不用说设备本身的功能了。
但是,不用担心!如果您想测量高阻抗直流电源,并且预期电压小于600 mV, Fluke 87V有一个充电功能,可以挽救一天。雷竞技app只需按住“Hz %”按钮,同时打开仪表,从电路中移除10兆欧姆分频器。现在,dmm的加载效果大大降低,输入电阻为1000兆欧或更多。
负载电压是什么?
当我们试图测量流过电路的电流时,有一件事我们很少注意到,那就是我们对电路的影响。在这种情况下,将dmm“A”或“mA”输入分流器与电流回路串联起来,可以显著降低电路中流动的实际电流。如果回路中的源电压非常高,或者回路是电流调节的,那么影响是最小化的,但是当你在电路中使用一对AA电池串联作为电源时,你只有3伏的电压可以使用,如果你没有考虑到它的影响,dmm的mA输入的分流可能会出现显著的电路加载错误。
那么电流分流有多大的影响呢?在用户手册中有一个小的使用规范可以帮助你弄清楚,它叫做负担电压,一旦您知道如何使用这些信息,您就可以对测量结果进行修正,以弥补影响。
在我前面提到的87V的情况下,400 mA范围的负载电压通常是1.8 mV/mA。这意味着,如果我们读取的是1 ma,仪表的两端将有1.8 mV的电压下降,如果我们读取的是300 ma,两端将有大约0.54伏的电压下降。
这一切归结起来就是这个负担电压已经从被测电路的可用电压中减去。所以,如果你有一个电路,当连接到一个3.0万V的电源,如2节AA电池,你将只有2.9982伏可用来操作电路。1.8 mV的下降仅代表原始电源电压的0.06%,而由于87V的直流电流测量规范为0.2%,您可能可以忽略负载电压效应。
另一方面,如果你在这个3V电路中测量100 mA,可用电压将只有2.82 V, 0.18 V负担电压现在代表原始电源电压的6% -现在你可能有一个显著的误差。
在最后一种情况下,如果电路负载本质上是线性的,那么您可以通过在读数上增加6%来估计从电路中取出的电流,估计电路电流为106 mA。
那么,与测试电路串联的仪表输入电阻是多少?我们可以利用欧姆定律来完成实验。
0.18 V除以0.1 A等于1.8欧姆,这是mA分流器及其保护保险丝的近似组合值。(实际单独测量分流为1.0欧姆)
同样使用欧姆定律,电路负载的有效电阻为2.82 V除以0.1,即28.2欧姆,因此电池负载为28.2 + 1.8,即30欧姆。通过拆除仪表,电池负载电阻下降到28.2欧姆,在3V供电时产生106.3 mA。
这个例子可能是一个极端的例子。如上所述,如果工作电压较高,潜在误差较小,可能可以忽略不计,但将估计的负载电压与可用的源电压进行比较,以更好地了解可能存在的电路加载误差始终是一个好主意。