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  • 電源を含む精密アナログ電子回路の設計・開発、およびその教育、技術指導。センサ・アクチュエータシステムの構築。電子機器の不良解析指導および再発防止指導。解析主導型設計の推進と回路シミュレータの実践的活用指導。技術的側面からのプロジェクト管理指導。

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2011年3月11日 (金)

テスタの負荷効果

デジタル式テスタの電圧レンジのほとんどは入力抵抗が10MΩである。被測定箇所のインピーダンスが10kΩなら、負荷効果により0.1%の-誤差が系統的に生じる。100kΩなら1%である。

一方、デジタル式テスタの有効読み取り値は安価なものでも、3 1/2桁ある。電圧測定では被測定対象が100kΩ以上なら、読み取り値に対して負荷効果を補正しなければ、実質のデータは桁落ちするのだ。デジタル値が4桁以上のマルチメータなら数kΩで補正計算が必要になる。

しかし、デジタル計器を使うと読み取り値をそのまま信じてしまう傾向が強いが、電子回路で普通に使う抵抗回路でも、計器の負荷抵抗を考慮しなければならない場合が多いのだ。

電流測定に使うときテスタを直列に挿入するが、このときの電圧降下(バードン電圧という場合もある)は、0.1-0.2V程度と意外に大きいのだ。大抵はそのテスタの最小電圧レンジの電圧降下が最大生じる。この電圧は、電子回路で無視するには少し大きすぎる。

アナログ式テスタの電圧レンジはkΩ/Vで表わされ、安価なもので20k、感度の良いもので100kΩ/V程度であり、ほとんどの場合、負荷効果の補正計算がいる。アナログエンジニアはアナログ式計器の時代に学んだので、計器の負荷効果にはいつも注意をして読み取る習慣が付いている。

なお、アナログテスタの基本は電流計であり、最小電圧レンジがその計器の電圧降下の最大値となる。

他の理化学機器でもデジタル表示のものがほとんどだが、条件によっては系統的誤差が出る場合がある。

計器は人の作ったもの、そして誤差は常にある。測定原理を知らないで計器を使うといつかは大きな失敗に繋がる恐れがある。

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コメント

茨城東部でインフラが麻痺しているというTweetがありました。ご無事でしょうか?
私のいる筑西市は取り合えずライフラインは生きています。
国道50号線は部分的に通行止めになっています。

いつも、貴ブログを拝見しております。
このたびは、震災お見舞い申しあげます。

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