เหตุใดมัลติมิเตอร์ของฉันจึงแสดงแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ถูกต้องกับตัวต้านทานขนาดใหญ่

ฉันมีเวลายากที่จะตอบคำถามหนึ่งข้อเกี่ยวกับการทดสอบของเรา .. ในการทดลองของเรา R1 และ R2 ถูกตั้งค่าเป็น 1Meg ต่อมา 10k ... ฉันเข้าใจความต้องการของ R1 และ R2 เล็กน้อย หากไม่มี R1 และ R2 การแบ่งปันแรงดันไฟฟ้าจะไม่เท่ากับ 50-50 สำหรับทั้ง D1 และ D2 เพราะไม่มีไดโอดสองตัวที่เหมือนกันทั้งหมด D1 และ D2 จะมีกระแสรั่วไหลเหมือนกัน (ไม่มี R1 และ R2) เนื่องจากอยู่ในอนุกรม อย่างไรก็ตามพวกเขาอาจจะมีเส้นโค้ง IV ที่ไม่เหมือนกันดังนั้นกระแสการรั่วไหลนี้โดยเฉพาะจะส่งผลให้ V @ D1 / = V @ D2

คำถามที่ฉันมีเวลายากคือทำไม V @ R1 + V @ R2 / = 10v เมื่อ R1 = R2 = 1Meg? ... อีกด้านหนึ่งแรงดันสองตัวนั้นเพิ่มขึ้น (ถึง 10v) เมื่อ R1 = R2 = 10k ... ฉันรวมความต้านทานแหล่งจ่าย 60 โอห์มไว้ในไดอะแกรมเพื่อความสมบูรณ์ อย่างไรก็ตามอย่างที่ฉันเห็นทั้ง D1 และ D2 กลับเอนเอียงดังนั้นพวกมันจึงมีขนาดใหญ่มาก (ความต้านทานกลับด้าน) ซึ่งควรมากกว่า 60 โอห์มมาก แม้จะมีการรวมกันแบบขนานของ 1Meg และ D1 การต้านทานแบบย้อนกลับมันก็ควรจะมากกว่า 60 โอห์ม ฉันลองคิดถึงคำตอบในแง่ของ RD1reverse // R1 = Req1 และ RD2reverse // R2 = Req2 Req1 + Req2 (ซีรีย์) ยังควรมากกว่า 60 โอห์มและฉันคิดว่า 10v ยังคงปรากฏที่โหนด D1 แคโทด แต่ในการทดลองของเรา V @ R1 + V @ R1 <10v

ใครสามารถชี้ให้ฉันเห็นถ้าฉันคิดในทางที่ผิด? เคล็ดลับ / คำแนะนำขั้นตอนแรกจะได้รับการชื่นชมจริงๆ

แก้ไข: ตอบคำถามด้วย @CL สมมติว่า D1 และ D2 เปิดในระหว่างอคติย้อนกลับเพื่อความง่ายและสังเกตว่า Rmultimeter = 10Meg, V @ R2 (แสดงบนมัลติมิเตอร์) = 10v * (1Meg // 10Meg) / ((1Meg // 10Meg) + 1Meg + 60) = 4.76 วัด v

ความต้านทานอินพุตของมัลติมิเตอร์ของคุณเปลี่ยนวงจร:

ด้วยตัวต้านทาน 10k ความแตกต่างจะไม่สำคัญ แต่ตัวต้านทาน 1M ผ่านกระแสน้อยมากจนกระแสเพิ่มเติมผ่านมัลติมิเตอร์มีผลที่เห็นได้ชัดเจน

หากคุณรู้ว่าอิมพิแดนซ์อินพุตของมัลติมิเตอร์ของคุณคุณจะสามารถคำนวณแรงดันไฟฟ้าที่คุณจะได้รับหากไม่มีมัน

$M\Omega$

เพื่อดูว่าปัญหานี้หรือมัลติมิเตอร์เป็นปัญหาหรือไม่ให้วัดแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานด้านล่างสลับตัวต้านทานและทำซ้ำการวัด หากการวัดเหมือนกันปัญหาคืออิมพิแดนซ์มัลติมิเตอร์ หากแตกต่างกันปัญหาคือความทนทานต่อตัวต้านทาน

ความเป็นไปได้อีกอย่างก็คือถ้าคุณสัมผัสหัววัดในขณะที่ทำการวัดซึ่งในกรณีนี้คุณจะกลายเป็นตัวต้านทานแบบขนาน

เพื่อกำจัดผลกระทบจากความต้านทานอินพุตของมัลติมิเตอร์ลองสร้างสะพานวัด คุณวางหม้อที่มีความแม่นยำ 1k ข้ามแหล่งจ่ายแรงดันและวัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างที่ปัดน้ำฝนกับจุดวัดของคุณ จากนั้นคุณปรับหม้อจนกระทั่งแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้เป็น 0V ที่แรงดันไฟฟ้า 0V จะไม่มีกระแสไหลผ่านมัลติมิเตอร์ที่มีผลต่อการวัด หลังจากนั้นคุณวัดแรงดันไฟฟ้าที่ที่ปัดน้ำฝนเมื่อเทียบกับ 0V เนื่องจากความต้านทานของหม้อของคุณต่ำกว่ามัลติมิเตอร์ของคุณมากผลลัพธ์จะถูกต้องแน่นอน

ทำไม V @ R1 + V @ R2 / = 10v เมื่อ R1 = R2 = 1Meg? ... ... แต่ในการทดลองของเรา V @ R1 + V @ R1 <10v

ขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการให้เป็นไปตามทฤษฎี ในทางทฤษฎี

V @ R3 + V @ R1 + V @ R2 = 10v ดังนั้นในทางทฤษฎี V @ R1 + V @ R2 <10

อย่างไรก็ตามเนื่องจากกระแสในวงจรมีขนาดเล็กมาก (ประมาณ 10v / (R1 + R3 + R2) = 5ua) แรงดันไฟฟ้าตกคร่อม R1 = 5ua * 60R = 300uv << 10v

ดังนั้น V @ R1 + V @ R2 = 10v สำหรับการใช้งานจริง

ที่ไม่ถือเมื่อ R1 + R2 ใกล้เคียงกับ R3 เพียงพอหรือมิเตอร์ของคุณมีความแม่นยำเพียงพอหรือการทดลองของคุณค่อนข้างพิถีพิถัน

สำหรับเหตุผลในทางปฏิบัติสมมติว่ามัลติมิเตอร์สมัยใหม่ (ของตัวขับเคลื่อนแบบดิจิตอล) จะมีพฤติกรรมเหมือนตัวต้านทาน 10 หรือ 20 เมกะโอห์ม สิ่งนี้จะเปลี่ยนตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าในภาพ 5 หรือ 10%

อะนาล็อกที่ทำงานโดยไม่มีแหล่งจ่ายไฟสำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้ามักจะมีความต้านทานอินพุตต่ำกว่าซึ่งขึ้นอยู่กับช่วงการวัดที่ตั้งไว้

โวลต์มิเตอร์ที่มีความต้านทานอินพุตสูงกว่ามีอยู่ แต่โดยทั่วไปแล้วจะเป็นเกรดห้องปฏิบัติการมากกว่าอุปกรณ์สนามแบบพกพาเนื่องจากพวกเขาสับสนได้ง่าย