O efeito de carga muda o que você mede

Toda entrada conectada é uma carga

Uma entrada de voltímetro ou amplificador tem impedância finita. Conectá-la cria um ramo, e um ramo muda KCL. Modele a fonte por uma tensão de Thévenin e resistência em série; depois, modele a entrada por uma resistência ao terra neste cálculo CC. Em frequências mais altas, a capacitância de entrada também importa; uma resistência CC declarada, sozinha, não prevê uma forma de onda rápida.

Suponha que um sensor produza 1 V em circuito aberto e tenha resistência de fonte de 100 kΩ. Um medidor de 1 MΩ lê $1\times1000/(100+1000)=0.909091$ V. O erro de aproximadamente 9.09% é causado pela conexão de medição, mesmo se o próprio medidor estiver perfeitamente calibrado. Uma entrada de 10 MΩ lê 0.990099 V, cerca de 0.99% abaixo.

Especifique o orçamento de erro

Para uma carga resistiva, a queda fracionária em relação ao circuito aberto é $R_S/(R_S+R_L)$. Para mantê-la abaixo de 1%, exija $R_L>99R_S$. A igualdade dá exatamente 1%. Uma regra comum de “dez vezes maior” dá aproximadamente 9.09% de queda, portanto é inadequada quando a exigência é 1%.

Um amplificador pode isolar uma fonte se sua resistência de entrada for suficientemente alta e sua saída conseguir alimentar o próximo estágio. Sua corrente de polarização de entrada introduz outro erro de tensão pela resistência da fonte. Por exemplo, 10 nA passando por 100 kΩ dão 1 mV. Corrente de polarização, resistência de entrada e capacitância de entrada são efeitos distintos; uma especificação favorável não elimina os demais.

Faça uma comparação diagnóstica

Preveja uma medição com a entrada conectada e desconectada. Se um sensor de alta impedância parecer correto com um instrumento, mas apresentar valor baixo com outro, compare as impedâncias dos instrumentos antes de substituir o sensor. Documente o modo efetivo da ponta de prova ou do medidor, porque modos selecionáveis podem usar impedâncias diferentes. Mantenha os fios de medição curtos para o trabalho CA posterior e registre a conexão de terra. O circuito medido inclui seu instrumento, não apenas os componentes desenhados na página original.

Para uma fonte de baixa impedância de 100 Ω alimentando 1 MΩ, a queda é de apenas aproximadamente 0.01%; isso indica quando o efeito de carga pode razoavelmente ser desprezado, em vez de tratar todas as medições como igualmente invasivas.