Mengapa multimeter saya menunjukkan voltase yang salah pada resistor besar?

19

P

Saya mengalami kesulitan menjawab satu pertanyaan khusus tentang percobaan kami .. Dalam percobaan kami, R1 dan R2 masing-masing ditetapkan menjadi 1Meg dan kemudian menjadi 10k ... Saya mengerti sedikit perlunya R1 dan R2. Tanpa R1 dan R2, pembagian tegangan tidak akan tepat 50-50 untuk D1 dan D2 karena tidak ada dua dioda yang sepenuhnya identik. D1 dan D2 keduanya akan memiliki arus kebocoran yang sama (tanpa R1 dan R2) karena keduanya hanya seri. Namun, mereka mungkin akan memiliki kurva IV yang tidak identik, sehingga arus bocor ini akan menghasilkan V @ D1 / = V @ D2.

Pertanyaan saya mengalami kesulitan adalah mengapa, mengapa V @ R1 + V @ R2 / = 10v ketika R1 = R2 = 1Meg? ... Di sisi lain, kedua voltase bertambah (hingga 10v) ketika R1 = R2 = 10k ... Saya menyertakan resistansi sumber 60 ohm dalam diagram saya untuk kelengkapan. Namun, seperti yang saya lihat, baik D1 dan D2 terbalik bias dan dengan demikian, mereka menawarkan (resistansi balik) yang sangat besar yang seharusnya jauh lebih besar dari 60 ohm. Bahkan dengan kombinasi paralel resistensi mundur 1Meg dan D1, masih harus jauh lebih besar dari 60 ohm. Saya mencoba memikirkan jawaban dalam hal RD1reverse // R1 = Req1 dan RD2reverse // R2 = Req2. Req1 + Req2 (seri) masih harus lebih dari 60ohms dan saya pikir 10v masih harus muncul di simpul katoda D1. Namun dalam percobaan kami, V @ R1 + V @ R1 <10v.

Adakah yang bisa menunjukkan saya jika saya berpikir salah? Beberapa tips / petunjuk langkah pertama akan sangat dihargai

Sunting: pertanyaan dijawab berkat @CL. Dengan asumsi D1 dan D2 terbuka selama bias balik untuk kesederhanaan dan mencatat bahwa Rmultimeter = 10Meg, V @ R2 (ditampilkan pada multimeter) = 10v * (1Meg // 10Meg) / ((1Meg // 10Meg) + (Meg // 10Meg) + 1Meg + 60) = 4,76 v diukur.

diodes pengguna139731
sumber
2
Apa tujuan dari percobaan ini?
Tyler
mengapa V @ R1 + V @ R2 / = 10v saat R1 = R2 = 1Meg? Anda harus lebih tepat. Ketika R1 = R2 = 1Meg dan V1 adalah 10 V tegangan melintasi R1 dan R2 masing-masing menjadi 5 V , total 10 V. Mungkin Anda salah mengukurnya ? Mungkin dengan pengukur impedansi masukan 10 MOhm?
Bimpelrekkie
1
Data kami adalah ini: 1.) ketika R1 = R2 = 1Meg, V @ R1 = 4.82v. V @ R2 = 4.75v. 2.) ketika R1 = R2 = 1k, V @ R1 = V @ R2 = 5v .. @CL, maaf saya tidak tahu nilai pasti dari impedansi input multimeter
user139731
5
digital multimeter Nah yang menjelaskannya kemudian, lihat apa impedansinya dari multimeter digital itu (taruhan saya: 10 Mohm) jadi ketika Anda mengukur resistor 1 MOhm, resistansi total turun sedikit di bawah 1 MOhm (sekitar 900 K ohm atau begitu).
Bimpelrekkie
7
Saya tidak tahu nilai pasti dari impedansi input multimeter. Nah, cari itu, ketikkan nomor model di Google dan lihat spesifikasi. Itulah yang dilakukan para insinyur, mereka tidak menebak, mereka mencarinya.
Bimpelrekkie

Jawaban:

43

Impedansi input multimeter Anda mengubah rangkaian:

rangkaian dioda dengan multimeter

Dengan 10k resistor, perbedaannya tidak masalah, tetapi resistor 1M melewatkan sangat sedikit arus sehingga arus tambahan melalui multimeter memiliki efek yang nyata.

Jika Anda tahu impedansi input multimeter Anda, Anda akan dapat menghitung tegangan yang akan Anda dapatkan tanpanya.

CL.
sumber
1
Butuh waktu beberapa menit, tetapi saya akhirnya mengerti apa yang Anda katakan. Ini kesalahan saya sendiri tidak memperhitungkan impedansi multimeter ... V @ R2 = 10v * (1Meg // 10Meg) / ((1Meg // 10Meg) + 1Meg + 60) = 4.76v -> diasumsikan dioda terbuka ketika membalikkan bias meskipun secara teknis mereka tidak benar-benar terbuka, tetapi hanya untuk kesederhanaan perhitungan ... Hal-hal yang masuk akal sekarang terima kasih
user139731
9

M.Ω

Untuk melihat apakah ini atau multimeter yang menjadi masalah, ukur penurunan tegangan melintasi resistor bawah, alihkan resistor, dan ulangi pengukuran. Jika pengukurannya sama, masalahnya adalah impedansi multimeter. Jika berbeda, masalahnya adalah toleransi resistor.

Kemungkinan lain adalah jika Anda menyentuh probe saat melakukan pengukuran, dalam hal ini Anda menjadi resistor paralel.

Scott Seidman
sumber
4

Untuk menghilangkan efek resistansi input multimeter, coba buat jembatan pengukur. Anda meletakkan sesuatu seperti pot presisi 1k di sumber tegangan dan mengukur tegangan antara penghapus dan titik pengukuran Anda. Kemudian Anda menyesuaikan pot sampai tegangan yang diukur adalah 0V. Pada tegangan 0V, tidak akan ada arus melalui multimeter yang mempengaruhi pengukuran. Setelah itu, Anda mengukur tegangan pada penghapus dibandingkan dengan 0V. Karena resistansi pot Anda jauh lebih rendah daripada multimeter Anda, hasilnya akan cukup tepat.

pengguna139760
sumber
1

mengapa V @ R1 + V @ R2 / = 10v saat R1 = R2 = 1Meg? ... ... Namun dalam percobaan kami, V @ R1 + V @ R1 <10v.

Tergantung pada seberapa teoritis Anda inginkan. Dalam teori,

V @ R3 + V @ R1 + V @ R2 = 10v. Jadi secara teori, V @ R1 + V @ R2 <10.

Namun, karena arus dalam rangkaian sangat kecil (kira-kira 10v / (R1 + R3 + R2) = 5ua), tegangan jatuh di atas R1 = 5ua * 60R = 300uv << 10v.

Jadi V @ R1 + V @ R2 = 10v, untuk tujuan praktis.

yang tidak berlaku ketika R1 + R2 cukup dekat dengan R3, atau meter Anda cukup tepat, atau percobaan Anda cukup pilih-pilih.

dannyf
sumber
1

Untuk alasan praktis, asumsikan bahwa multimeter modern (dari tipe digital bertenaga) dengan sendirinya akan berperilaku seperti resistor 10 atau 20 Megaohm; ini akan mengubah pembagi tegangan gambar sebesar 5 atau 10%.

Analog yang bekerja tanpa catu daya sendiri untuk pengukuran tegangan biasanya akan memiliki resistansi input yang lebih rendah yang juga tergantung pada rentang pengukuran apa yang ditetapkan.

Voltmeter yang memiliki resistansi masukan jauh lebih tinggi ada, tetapi ini lebih biasanya kelas lab daripada peralatan lapangan portabel karena mereka mudah bingung (menunjukkan nilai-nilai bukan nol dengan probe yang terhubung ke ketiadaan) atau bahkan rusak oleh listrik statis.

pemeras
sumber