为什么大多数测试设备都有 10 MΩ 的电压输入阻抗?

电器工程 阻抗 万用表 输入
2022-01-28 12:30:52

我只说对电压测量感兴趣的设备。

万用表、示波器和传统的锁定放大器似乎主要具有 10 MΩ 的输入阻抗。我理解需要高输入阻抗来停止汲取电流并避免分压器效应。为什么制造商不在他们的设计中选择更高范围的输入阻抗?

100 MΩ 输入阻抗万用表对客户来说不是更有价值吗?

4个回答

在使用具有 100 MΩ 输入阻抗的测试设备后,我可以说它不仅具有优势。它需要比普通电压表或示波器更仔细的处理。例如,用裸手触摸引线会给它充电,导致电压偏移需要几十秒甚至几分钟才能完全消散。在许多情况下,由这种影响引起的误差将超过通过具有更高输入阻抗而获得的更高精度。

正如 Neil_UK 和 Vladimir Cravero 所指出的,输入阻抗不是(至少不是唯一的)导致这种行为的原因。正如我现在所意识到的,产生这种效应的另一个原因是我使用了一个高增益放大器来测量非常小的电压差。在这种情况下,接触引线会使放大器进入饱和状态,然后需要很长时间才能恢复。

  • 请记住,仪表中的实际 ADC 没有无限的输入阻抗。它将在分压器电路上提供或吸收一些电流。这意味着提高分压器电阻值将导致偏置电流偏移增加,从而影响精度。
  • 分压电阻器将更难管理,因为 PCB 上的泄漏、开关触点、自动量程选择器等将变得更难管理。
  • 输入阻抗的标准化。用户现在期望 10 MΩ。
  • 对于大多数应用程序来说,它已经足够高了。
  • 我不知道这是否是一个因素,但他们必须在交流电和直流电上工作。

100 MΩ 输入阻抗万用表对客户来说不是更有价值吗?

对某些人来说,也许。对杂散场的敏感性增加可能对其他人来说是个问题。

无限输入阻抗将是理想的。“对大多数人来说足够高”在商业上更实用。

制造具有合理带宽的 1 MΩ 和 10 MΩ 输入电阻的实用放大器相对简单且便宜,它们满足了很大一部分市场。

在用户需要更高输入阻抗的情况下,少数用户更明智地使用专用于其特定应用的定制输入放大器。例如,如果您想测量 fA 的输入电流,那么绝缘表面上的电荷存储以及空气空间的宇宙射线电离就变得很重要。您不想在每 10 美元的万用表中开始设计对这些影响的耐受性。

对于大多数用户来说,这是一个令人愉快的中间地带,它允许令人满意的准确性,同时仍然允许使用马虎。

太低,您的信号源会被加载和失真,超出您的承受能力。太高了,您的信号电流会大大降低,以至于它们开始接近绝缘材料中泄漏电流的大小,一切都是由绝缘材料制成的(以及它们上的污染物)。某种意义上的信噪比。电路走线中整洁、定义明确的信号电流开始与从周围环境流入和流出这些走线的泄漏电流混合。