数码之家

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

微信登录

微信扫一扫,快速登录

搜索
查看: 3145|回复: 14

[综合] 都在讨论校验电阻,我也说说万用表两种测量电阻架构的区别。

[复制链接]
发表于 2023-9-4 07:48:57 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 ωωωω 于 2023-9-4 07:56 编辑

下图摘自HY12P65(DTM0660)手册。

这个手册是面向万用表设计工程师的,不太容易理解,我来简单解释一下。
简单来说,图中提到的"定电压方法",就是拿两个电阻串联进行分压,其中一个电阻是已知的(10M 1M 100K 10K 1K)之中的一个,另一个电阻是未知的,也就是用表笔接在外面那个电阻。
因此,两个电阻上的电压之比,就等于两个电阻阻值之比。
通过内部电路测量出这个电压比例,就能得到电阻比例。由于其中一个电阻阻值已知,就能计算出那个未知电阻的大小了。
----------------
后面的"定电流方法"本质上是一种更精准的方法,但是由于在有限预算下,实现的性能并不比"定电压方法"高,而且还有一些不稳定因素和速度慢的问题,所以采用这个"定电流方法"方法的表占少数,一般在5.5位或更高的万用表采用这个方法。
这个方法很容易理解,就是通过某种方法产生一个大小确定的电流(1uA 10uA 100uA 1mA 10mA),令这个电流通过未知电阻,然后测量未知电阻上的电压,根据R=U/I计算出未知电阻的大小。
----------------
接下来说说两种方法的主要区别:
理论上,"定电压方法"的量程可以达到无限大,也就是类似指针表那样,只要轻微摆动一点点,就能知道绝缘电阻至少不是"无穷大"了,无论它是MΩ还是TΩ。但是我们知道,如果想要获得最准确的结果,那么指针应该位于表盘中心附近,神奇的是,这一点对"定电压方法"的数字表同样适用。
换句话说,"定电压方法"可以通过牺牲精度来获得明显更宽广的档内量程,比如仅仅靠一颗10标准电阻,就能造出ZT-225的250档。而且由于其中一颗电阻是10这就意味着此分压器的输出阻抗略小于10MΩ,因此,配合27nF电容才有可能获得一个合理的速度,测量大电阻几乎瞬间出结果,这是"定电流方法"不能实现的。
可以说,如果不用这种方法,那么250量程的自动挡是不可能实现的,这种方法有它的独特的优点,不一定是偷工减料。
这种方法的缺点就是线性不太好,但也不是那么绝对。
----------------
然后我测量了ZOYI ZT-225和OWON XDM1241来进一步说明二者的差别。

如图,蓝线是ZT-225的1M档(最大测到2.5M)的电压随被测电阻的变化。X轴是抹掉小数点的ZT-225读数,最右侧代表2.5000M。
可以看到蓝线有点略微弯曲,这就是被测电阻(约1M)与标准电阻(10M)进行分压的结果。

然后再看这张图的蓝线,这是ΔU / ΔDigit,也就是读数每变化一个字,电阻上电压的变化量,有点像灵敏度的意思,和跳字程度有关。实际上它和被测电阻上的电流大小挂钩。
可以看到,随着被测电阻阻值的上升,灵敏度下降,意味着阻值越大,理论上跳字越多(不过差不了多少)。
----------------
再看两张图的绿线,这是ZT-225的10M档(最大测到25M)。这个档位的标准电阻也是10M,但随着未知电阻的上升(从1M到25M),能看到未知电阻上的电压越来越高,而且出现了严重的非线性。其实尽管理论上这种非线性不会造成"电阻档线性"的下降,但是实际上变数很多,最终我在ZT-225上观察到了0.2%的线性误差。
要注意的是,尽管10M档的灵敏度更高,但是ZOYI仍然砍掉了最后一位,我猜测是这个0.2%线性误差的缘故,也有可能因为实测抗干扰性能不佳。
----------------
灰线是OWON的XDM1241,用的是HY3131,从结果来看,其采用"定电流方法",1M和10M档位电流分别为200nA和20nA。因此,读数稳定下来需要数秒。
可以看到,1M和10M两个档位的曲线完全重合在一起,意味着两个档位的跳字程度完全相同(理论上)。其他的感觉没有什么好说的,不说了。
----------------
其实我本来是想给麦芒解释大电阻档性能较差的原因,但是从测试结果来看,并没有得到期望的结果(大电阻档灵敏度并不低于其他档位),甚至10M的灵敏度还更高。几十M~几百M肯定性能不佳,但讨论的内容也不在于此。
我更倾向于电磁干扰(不局限于50Hz)造成10M测不准,尤其是那两个善变的Yellow皮101。
从我自己很多块表的使用经验来看,没感觉到10M会测不准。用起来都挺正常的。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即注册 微信登录

x

打赏

参与人数 3家元 +105 收起 理由
wsbtpx + 6
争锋麦芒 + 90 優秀文章
hongo + 9 原創內容

查看全部打赏

 楼主| 发表于 2023-9-4 08:08:30 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-9-4 10:46:58 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容

打赏

参与人数 1家元 +20 收起 理由
ωωωω + 20 歡迎探討

查看全部打赏

回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-9-4 11:57:45 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| 发表于 2023-9-4 12:19:17 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

发表于 2023-9-4 18:04:33 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-9-4 20:31:32 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2023-9-15 09:58:51 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2025-5-20 05:17:47 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

发表于 2025-5-20 11:42:42 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2025-5-20 17:29:11 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2025-5-20 17:50:58 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 1 反对 0

使用道具 举报

发表于 2025-5-20 20:40:23 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2025-7-30 22:46:30 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表于 2025-8-20 19:02:50 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
游客请登录后查看回复内容
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册 微信登录

本版积分规则

APP|手机版|小黑屋|关于我们|联系我们|法律条款|技术知识分享平台

闽公网安备35020502000485号

闽ICP备2021002735号-2

GMT+8, 2025-12-21 18:00 , Processed in 0.156000 second(s), 10 queries , Gzip On, Redis On.

Powered by Discuz!

© 2006-2025 MyDigit.Net

快速回复 返回顶部 返回列表