題:
為什麼我的萬用表在大電阻上顯示錯誤的電壓?
user139731
2017-02-20 20:27:58 UTC
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P

我很難回答有關我們實驗的一個特定問題。在我們的實驗中,R1和R2分別設置為1Meg,後來設置為10k ...我有點理解R1和R2的需要。如果沒有R1和R2,則D1和D2的電壓共享將不完全是50-50,因為沒有兩個二極管是完全相同的。由於D1和D2只是串聯,所以它們都具有相同的洩漏電流(沒有R1和R2)。但是,它們可能會具有不同的IV曲線,因此,這種特定的洩漏電流將導致V @ D1 / / = V @ D2。

我很難過的問題是,為什麼當R1 = R2 = 1Meg時V @ R1 + V @ R2 / / = 10v?...另一方面,這兩個電壓相加(總計10v)當R1 = R2 = 10k時,為了完整起見,我在圖表中包括了60歐姆的源電阻。但是,正如我所看到的,D1和D2都被反向偏置,因此它們提供了很大的電阻(反向電阻),該電阻應該比60歐姆大得多。即使使用1Meg和D1反向電阻的並聯組合,它仍應遠大於60歐姆。我嘗試根據RD1reverse // R1 = Req1和RD2reverse // R2 = Req2來考慮答案。 Req1 + Req2(系列)應該仍然遠遠超過60ohms,我認為10v應該仍然出現在D1陰極的節點上。然而在我們的實驗中,V @ R1 + V @ R1 < 10v。

如果我以錯誤的方式想這件事,誰能指出我?一些提示/第一步提示將不勝感激

編輯:感謝@CL,回答了問題。為簡單起見,假設D1和D2在反向偏置期間斷開,並註意到Rmultimeter = 10Meg,V @ R2(在萬用表上顯示)= 10v *(1Meg // 10Meg)/(((1Meg // 10Meg)+ 1Meg + 60)= 4.76 v測量。

這個實驗的目的是什麼?
*當R1 = R2 = 1Meg時,為什麼V@R1 + V@R2 / = 10v?*您需要更加精確。當R1 = R2 = 1Meg並且V1為10 V時,R1和R2兩端的電壓**均為5 V,總計10V。也許您以錯誤的方式“測量”了這一點?也許使用10 MOhm輸入阻抗計?
您是如何進行這些測量的?
基本上是探討並聯/串聯半導體的好處(和問題)。例如,我們被教導說,我們得到了一個二極管,該二極管只能處理最大50v的反向電壓(我認為d1n4001的額定電壓是這個),但是我們的應用需要高達80v,那麼顯然一個1n4001就足夠了,但是我們可以使用兩個50v反向額定電壓二極管
您測量了什麼價值?萬用表的輸入阻抗是多少?
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當V1> 2 V時,這些二極管將處於反向模式,您可以有效地假設它們不存在。即使當R1 = R2 = 1Meg時,也可以忽略D1和D2的影響。只有當V1變為負值時,這些二極管才會起作用。
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*數字萬用表*然後解釋一下,查找該數字萬用表的阻抗是多少(我敢打賭:10 Mohm),所以當您跨過1 MOhm電阻進行測量時,總電阻會略低於1 MOhm(大約900 K)歐姆左右)。
*我不知道萬用表的輸入阻抗的確切值*好吧,先查找一下,然後在Google中鍵入型號並查看規格。那是工程師所做的,他們不會猜到,而是要查找。
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五 答案:
CL.
2017-02-20 20:48:01 UTC
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萬用表的輸入阻抗會改變電路:

diodes circuit with multimeter

使用10k電阻時,差值並不重要,但是1M電阻所傳遞的電流很小,因此通過萬用表的額外電流會產生明顯影響。

如果您知道萬用表的輸入阻抗,則可以計算出不帶萬用表的電壓。

花了我幾分鐘,但我終於明白了你的意思。我自己沒有考慮萬用表阻抗而造成的故障... V@R2 = 10v *(1Meg // 10Meg)/(((1Meg // 10Meg)+ 1Meg + 60)= 4.76v->假定反向時二極管打開儘管從技術上講它們並不真正開放,但只是出於簡化計算的目的。
Scott Seidman
2017-02-20 22:17:51 UTC
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除了萬用表問題外,您的1個\ $ M \ Omega \ $電阻可能具有5%的容差。要弄清楚您可能會看到的電壓範圍,請假設電阻器的值可能相差10%(2 * 5%)

要查看是此問題還是萬用表存在問題,請測量底部電阻器兩端的壓降,切換電阻器並重複測量。如果測量結果相同,則問題出在萬用表阻抗上。如果不同,則是電阻容差。

另一種可能性是,如果您在進行測量時觸摸探頭,在這種情況下,您將成為並聯電阻。

user139760
2017-02-21 00:16:02 UTC
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要擺脫萬用表輸入電阻的影響,請嘗試製作一個測量電橋。您在電壓源上放置了一個約1k的精密電位計,然後測量其抽頭和測量點之間的電壓。然後調節電位器,直到測得的電壓為0V。在0V的電壓下,將沒有電流通過萬用表影響測量。然後,您測量抽頭上的電壓(與0V相比)。由於鍋的電阻遠低於萬用表的電阻,因此結果會相當準確。

dannyf
2017-02-20 21:38:06 UTC
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為什麼當R1 = R2 = 1Meg時V @ R1 + V @ R2 / = 10v?... ...但是在我們的實驗中,V @ R1 + V @ R1 < 10v。

取決於您希望的理論水平。從理論上講,

V @ R3 + V @ R1 + V @ R2 = 10v。因此從理論上講,V @ R1 + V @ R2 < 10。

但是,由於電路中的電流非常小(大約10v /(R1 + R3 + R2)= 5ua),因此R1上的電壓降= 5ua * 60R = 300uv << 10v。

所以V @ R1 + V @ R2 = 10v,出於實用目的。

當R1 + R2足夠接近R3,或者您的儀表足夠精確,或者您的實驗足夠挑剔時,這將不成立。

rackandboneman
2017-02-21 16:36:09 UTC
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出於實際原因,假設現代萬用表(帶電源的數字類型)本身的行為類似於10或20兆歐的電阻;這將使如圖所示的分壓器改變5%或10%。

在沒有自己的電源進行電壓測量的情況下,模擬電阻通常具有較低的輸入電阻,這取決於所設置的測量範圍。

雖然存在輸入電阻高得多的電壓表,但是與便攜式現場設備相比,它們更是實驗室級的,因為它們很容易混淆(在沒有連接探頭的情況下顯示非零值),甚至會被靜電損壞。



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