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¿Por qué un multímetro pone más tensión para medir una resistencia más pequeña?

He observado este comportamiento en dos multímetros diferentes (modelos y marcas diferentes también). Al principio no puse un multímetro para medir cuánto cambiaba el voltaje en las diferentes escalas del medidor: Me di cuenta usando mi propia lengua (demonios, sí). Para los dos multímetros que tengo, definitivamente podía sentir que el cosquilleo se hacía más fuerte cuando la escala era más pequeña.

Así que..: Intenté medir tensión aplicada a las sondas de un multímetro en varios niveles de lectura de la escala de resistencia, utilizando el segundo multímetro uno para leer voltios. Estoy bastante impresionado por los resultados.

Esto es lo que he leído. A la izquierda está el ajuste de escala del multímetro "medido", a la derecha el voltaje que leo:

  • 200 -> 2,96V
  • 2k -> 2,95V
  • 20k -> 2,93V
  • 200k -> 2,69V
  • 2M -> 1,48V (¡qué caída!)

Si cambio los contadores las cosas me resultan aún más confusas:

  • 200 -> 2,71V
  • 2k -> 2,69V
  • 20k -> 0,35V (!!)
  • 200k -> 0,32V
  • 2M -> 0,18V

¿Puede alguien aclarar por qué ocurre esto? Yo esperaría que un voltaje más alto debería ser aplicado para medir una resistencia más grande. Justo antes de pulsar "Publicar" opté por medir la corriente también - para diferentes escalas ohmímetro nivel. Adivina qué: esos definitivamente cayó también, pero no con la misma relación que la tensión. Estoy muy confundido. Gracias.

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jason Puntos 147
  1. Creo que la caída de tensión en tu ejemplo de arriba es causada por la impedancia de entrada del voltímetro (probablemente alrededor de 10M) que poco a poco entra en el rango del ohmímetro.
  2. A partir de 20 k, el problema vuelve a ser la impedancia de entrada del voltímetro. Creo que el rango de 200Ω está relacionado con la medición de diodos que requiere una fuente de corriente similar a un voltaje relativamente alto. Eso deja el rango de 2kΩ que probablemente se implementa de una manera rentable basada en la fuente de corriente para el rango de 200Ω.

Sólo con el diagrama del circuito la respuesta puede ser 100% seguro.


Su multímetro intentará medir ohmios enviando una corriente conocida/establecida a través de la resistencia conectada. Esta corriente varía en función del rango en el que se encuentre el medidor. Sin embargo, el multímetro no dispone de una fuente de corriente ideal, sino que intenta implementar una fuente de corriente a partir de la tensión de la batería y un par de semiconductores, por lo que la tensión de la pinza abierta nunca superará la tensión de la batería.

No estoy seguro de por qué el voltaje cae tanto para los rangos más altos, esto tendrá que ver con la forma en que se construye la fuente de corriente. Fíjate que la tensión "alta" no es útil (cuarta columna de abajo) cuando te das cuenta de que el producto del rango por la corriente de medida es mucho menor que la tensión de la pinza abierta (segunda columna).

Observe también que la tensión medida en el rango de resistencia más bajo es idéntica a la tensión utilizada para la medición de diodos en los tres medidores. Para medir diodos se necesita una tensión relativamente alta para comprobar la caída de tensión relativamente alta a través de un diodo. En ese caso, sigue utilizando una corriente constante, pero ya no le interesa la resistencia sino la tensión real medida. Es inútil construir dos fuentes de corriente separadas para más o menos la misma corriente. Por otro lado, es más fácil construir una fuente de corriente precisa si te permites una mayor caída de tensión a través de la fuente de corriente y no necesitas la tensión de todos modos (cuarta columna).

A continuación se muestran los resultados de mis contadores. En dos de cada tres la impedancia de entrada del voltímetro (10MΩ) era inferior al rango del ohmímetro, así que omití ese valor. Las columnas son las siguientes:

  1. gama
  2. tensión de pinza abierta
  3. corriente de medición
  4. tensión máxima necesaria para la medición (rango × corriente), ¡observe cómo esa tensión es razonablemente constante!

DVM2000 (batería de 6 V) \begin{array}\\ \text{range} &\Rightarrow& \text{open clamp voltage} &\Rightarrow& \text{constant current} &\Rightarrow& \text{full scale voltage}\\ \hline\\ \text{diode} &\Rightarrow& 3.25\text{V} &\Rightarrow& 785\text{µA}\\ 500Ω &\Rightarrow& 3.25\text{V} &\Rightarrow& 785\text{µA} &\Rightarrow& 500Ω × 785\text{µA} = 400\text{mV}\\ 5\text{kΩ} &\Rightarrow& 1.19\text{V} &\Rightarrow& 91.5\text{µA} &\Rightarrow& 5\text{kΩ} × 91.5\text{µA} = 460\text{mV}\\ 50\text{kΩ} &\Rightarrow& 1.18\text{V} ^{*)} &\Rightarrow& 11.5\text{µA} &\Rightarrow& 50\text{kΩ} × 11.5\text{µA} = 575\text{mV}\\ 500\text{kΩ} &\Rightarrow& 1.09\text{V} ^{*)} &\Rightarrow& 1.1\text{µA} &\Rightarrow& 500\text{kΩ} × 1.1\text{µA} = 550\text{mV}\\ 5\text{MΩ} &\Rightarrow& 614\text{mV} ^{*)} &\Rightarrow& 0.1\text{µA} \text{(last digit)}\\ 50\text{MΩ} &\Rightarrow& ? ^{*)} &\Rightarrow& ?\\ \end{array}

*) La tensión de pinza abierta para rangos > 5kΩ probablemente se verá influida por la impedancia de entrada de 10MΩ del voltímetro. Probablemente todos deberían indicar 1,20 V.

SBC811 (batería de 3 V)

\begin{array}\\ \text{range} &\Rightarrow& \text{open clamp voltage} &\Rightarrow& \text{constant current} &\Rightarrow& \text{full scale voltage}\\ \hline\\ \text{diode} &\Rightarrow& 1.36\text{V} &\Rightarrow& 517\text{µA}\\ 200Ω &\Rightarrow& 1.36\text{V} &\Rightarrow& 517\text{µA} &\Rightarrow& 200Ω × 517\text{µA} = 103\text{mV}\\ 2\text{kΩ} &\Rightarrow& 645\text{mV} &\Rightarrow& 85.4\text{µA} &\Rightarrow& 2\text{kΩ} × 85.4\text{µA} = 171\text{mV}\\ 20\text{kΩ} &\Rightarrow& 645\text{mV} &\Rightarrow& 21.7\text{µA} &\Rightarrow& 20\text{kΩ} × 21.7\text{µA} = 434\text{mV}\\ 200\text{kΩ} &\Rightarrow& 637\text{mV} ^{*)} &\Rightarrow& 3.71\text{µA} &\Rightarrow& 200\text{kΩ} × 3.71\text{µA} = 742\text{mV}\\ 2\text{MΩ} &\Rightarrow& 563\text{mV} ^{*)}&\Rightarrow& 0.44\text{µA} &\Rightarrow& 2\text{MΩ} × 0.44\text{µA} = 880\text{mV}\\ 20\text{MΩ} &\Rightarrow& ? ^{*)} &\Rightarrow& 0.09\text{µA} \text{(last digit)}\\ \end{array}

*) La tensión de pinza abierta para rangos > 2kΩ probablemente se verá influida por la impedancia de entrada de 10MΩ del voltímetro. Probablemente todos ellos deberían indicar 645mV.

DT-830B (pila de 9 V)

\begin{array}\\ \text{range} &\Rightarrow& \text{open clamp voltage} &\Rightarrow& \text{constant current} &\Rightarrow& \text{full scale voltage}\\ \hline\\ \text{diode} &\Rightarrow& 2.63\text{V} &\Rightarrow& 1123\text{µA} \\ 200Ω &\Rightarrow& 2.63\text{V} &\Rightarrow& 1123\text{µA} &\Rightarrow& 200Ω × 1123\text{µA} = 224\text{mV}\\ 2\text{kΩ} &\Rightarrow& 299\text{mV} &\Rightarrow& 70\text{µA} &\Rightarrow& 2\text{kΩ} × 70\text{µA} = 140\text{mV}\\ 20\text{kΩ} &\Rightarrow& 299\text{mV} &\Rightarrow& 23.0\text{µA} &\Rightarrow& 20\text{kΩ} × 23.0\text{µA} = 460\text{mV}\\ 200\text{kΩ} &\Rightarrow& 297\text{mV} ^{*)} &\Rightarrow& 2.95\text{µA} &\Rightarrow& 200\text{kΩ} × 2.95\text{µA} = 590\text{mV}\\ 2\text{MΩ} &\Rightarrow& 275\text{mV} ^{*)} &\Rightarrow& 0.35\text{µA} \text{(near scale low end)} &\Rightarrow& 2\text{MΩ} × 0.35\text{µA} = 700\text{mV}\\ \end{array}

*) La tensión de pinza abierta para rangos > 20kΩ probablemente se verá influida por la impedancia de entrada de 10MΩ del voltímetro. Probablemente todos ellos deberían indicar 300mV.

4voto

Alex Andronov Puntos 178

Una buena forma "lineal" de medir la resistencia es introducir una cantidad conocida de corriente a través de la resistencia y medir la tensión. Como la tensión será proporcional a la resistencia, un medidor cuya lectura sea proporcional a la tensión leerá un valor proporcional a la resistencia.

Dado que las resistencias varían en muchos órdenes de magnitud, no existe una cantidad única de corriente que funcione de forma óptima para medir todas las resistencias. Una corriente de un microamperio haría que una resistencia de 1M cayera un voltio, pero haría que una resistencia de un ohmio sólo cayera un microvoltio. Un medidor con una única fuente de corriente limitada a 2 voltios y cuya lectura de tensión en el rango más fino sólo tuviera una precisión de un microvoltio sería incapaz de medir resistencias mayores de 2 megas, y sólo podría medir resistencias pequeñas con una precisión de un ohmio. Si en lugar de utilizar una única fuente de corriente de 1uA un medidor utilizara una fuente de corriente de 0,1uA y otra de 100uA, entonces la fuente de corriente más pequeña podría medir resistencias de hasta 20 megas, mientras que la más grande permitiría a un medidor que pudiera leer tensiones con una precisión de un microvoltio resolver resistencias con una precisión de 0,01 ohmios.

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