Il carico cambia ciò che misuri

Ogni ingresso collegato è un carico

L'ingresso di un voltmetro o amplificatore ha impedenza finita. Collegarlo crea un ramo e un ramo cambia KCL. Modella la sorgente mediante tensione di Thevenin e resistenza in serie, poi l'ingresso con una resistenza verso massa per questo calcolo in continua. A frequenze più alte conta anche la capacità di ingresso; la sola resistenza in continua dichiarata non può prevedere una forma d'onda rapida.

Supponi che un sensore produca 1 V a circuito aperto e abbia resistenza di sorgente da 100 kΩ. Uno strumento da 1 MΩ legge $1\times1000/(100+1000)=0.909091$ V. L'errore di circa 9.09% è causato dal collegamento di misura, anche se lo strumento è perfettamente calibrato. Un ingresso da 10 MΩ legge 0.990099 V, circa 0.99% in meno.

Specifica il bilancio degli errori

Per un carico resistivo, la diminuzione frazionaria rispetto al circuito aperto è $R_S/(R_S+R_L)$. Per mantenerla sotto 1%, richiedi $R_L>99R_S$. L'uguaglianza dà esattamente 1%. Una comune regola «dieci volte maggiore» dà circa 9.09% di diminuzione, quindi è inadeguata quando il requisito è 1%.

Un amplificatore può isolare una sorgente se la sua resistenza di ingresso è abbastanza alta e l'uscita può pilotare lo stadio successivo. La corrente di polarizzazione di ingresso introduce un ulteriore errore di tensione attraverso la resistenza di sorgente. Per esempio, 10 nA attraverso 100 kΩ danno 1 mV. Corrente di polarizzazione, resistenza e capacità di ingresso sono effetti distinti; una specifica favorevole non elimina gli altri.

Fai un confronto diagnostico

Prevedi una misura con l'ingresso collegato e scollegato. Se un sensore ad alta impedenza sembra corretto con uno strumento ma basso con un altro, confronta l'impedenza degli strumenti prima di sostituire il sensore. Documenta la modalità effettiva della sonda o dello strumento perché le modalità selezionabili possono usare impedenze diverse. Mantieni corti i puntali per il successivo lavoro in alternata e registra il collegamento a massa. Il circuito misurato include il tuo strumento, non soltanto i componenti disegnati sulla pagina originale.

Per una sorgente a bassa impedenza da 100 Ω che pilota 1 MΩ, la diminuzione è soltanto circa 0.01%; ciò indica quando il carico può ragionevolmente essere trascurato anziché trattare tutte le misure come ugualmente invasive.