Multimeter tutorial

Gepost door Jeroen Vreuls op maandag 11 juli 2011 20:51

Effecten van meten

Ik zal nu eerst het een en ander uitleggen over de specificaties van een multimeter. Dus hoe lees je de folder of het datablad. Wat bedoelen ze met al die kreten. Om dat te weten is het wel handig dat je weet hoe je moet meten en wat je meet. Dit is niet bedoeld als een basiscursus meten maar een paar dingen zijn belangrijk.

Ten eerste iets wat veel mensen niet beseffen. Als je meet dan beïnvloedt je de schakeling. Jij en je meter gaan deel uit maken van de schakeling en dus veranderen er dingen. Er gaat bijvoorbeeld stroom lopen door je meter, als dat heel weinig is tegenover wat er door het te meten punt loopt dan is het verwaarloosbaar maar als dat veel is dan wordt het wat anders. Stel er loopt maar 300 nA door die weerstand en jou meter neemt 500 nA op om zelf te kunnen meten dan gaat er door dat deel van het circuit mogelijk 800 nA lopen.

Hier een voorbeeld. Stel je meet spanning over een 1 MOhm weerstand ergens in een schema. Zie hieronder. Bij een ideale multimeter met een oneindige weerstand en een waar dus geen stroom doorheen loopt, meet je in dit geval 90,826 V. Als je multimeter nu 10 MOhm is dan meet je 90,001 V. Voor gemiddeld gebruik is 0,8 V verschil niet echt een probleem. Dan zet je dus 10 MΩ parallel met 10 MΩ. Samen is dat 5 MΩ. Maar als de load waarover je meet nog hoogohmiger is, of de meter laagohmiger, zoals een analoge meter, wordt het verschil groter. Bij een 1 MOhm meter wordt het 83,195 V en bij een 100 K meter meet je nog maar 47,371 V. Dus ruim de helft van wat je verwacht te meten. Shit, denk je dan, er is iets erg fout in die schakeling terwijl het alleen maar je meter is.

Effecten van ingangsimpedantie op meetresultaatEffecten van ingangsimpedantie op meetresultaat

Verder moet je in de gaten houden dat er soms dus wel die ongewenste stroom door de een meter moet lopen wil hij kunnen meten. Als je bijvoorbeeld een trafo hebt met daaraan een diodebrug maar geen buffer elco en belasting, dus je meet direct achter de diode met een ideale meter met oneindig hoge weerstand dan zal er geen stroom door de meter lopen. Maar dus ook geen stroom door de diode. Door een diode moet echter een bepaalde minimale stroom lopen om hem in geleiding te brengen. Dat wil zeggen dat je met een 10 MOhm meter iets heel anders zult meten dan met een 10 GOhm meter.

Dan is er nog het feit dat je met probes meet waar meestal een goede meter snoer aanzit. Dat zijn twee mooie antennes welke de rotzooi uit de omgeving oppikken. Bij 10 V zal dat weinig uitmaken maar bij 10 µV gaat dat een aardige rol spelen. Hoe hoogohmiger het geheel wordt, hoe hoger de ruis in het hele systeem. Ook dat vertroebelt de meting. Alsof dat nog niet genoeg is zijn er nog meer leuke effecten. Een verchroomde meetpen op geoxideerd koper kan zo een aantal mV opwekken. Dat heet thermoelectric effect. Zo wekt ook wrijving tussen een isolator en een geleider spanning op. Het triboelectrische effect. En er zijn er nog meer. Als je niet bezig bent met microvolts of millivolts kan je dat allemaal weer vergeten. Het is maar om aan te geven dat er meer komt kijken bij goed meten dan veel mensen denken.