Нагрузка меняет измеряемое

Каждый подключённый вход — нагрузка

Вольтметр или вход усилителя имеет конечный импеданс. Подключение создаёт ветвь, а ветвь меняет KCL. Моделируйте источник напряжением Тевенина и последовательным сопротивлением, а вход — сопротивлением к земле для этого расчёта постоянного тока. На высокой частоте также важна входная ёмкость; одного заявленного DC-сопротивления недостаточно для быстрой формы сигнала.

Пусть датчик создаёт 1 V холостого хода и имеет сопротивление источника 100 kΩ. Измеритель 1 MΩ показывает $1\times1000/(100+1000)=0.909091$ V. Ошибка примерно 9.09% вызвана подключением измерения даже при идеально откалиброванном измерителе. Вход 10 MΩ показывает 0.990099 V, примерно на 0.99% ниже.

Задайте бюджет ошибки

Для резистивной нагрузки относительная просадка относительно холостого хода — $R_S/(R_S+R_L)$. Чтобы она была ниже 1%, требуйте $R_L>99R_S$. Равенство даёт точно 1%. Обычное правило «в десять раз больше» даёт примерно 9.09% просадки, поэтому недостаточно для требования 1%.

Усилитель может изолировать источник при достаточно высоком входном сопротивлении и способности выхода вести следующую ступень. Его входной ток смещения вносит ещё одну ошибку напряжения на сопротивлении источника. Например, 10 nA через 100 kΩ дают 1 mV. Ток смещения, входное сопротивление и ёмкость — отдельные эффекты; одна благоприятная характеристика не устраняет остальные.

Сделайте диагностическое сравнение

Предскажите измерение при подключённом и отключённом входе. Если высокоомный датчик выглядит правильным с одним прибором, но заниженным с другим, сравните импедансы приборов до замены датчика. Документируйте фактический режим щупа или измерителя, поскольку выбираемые режимы могут иметь разный импеданс. Для дальнейшей AC-работы держите провода короткими и записывайте соединение земли. Измеряемая цепь включает прибор, а не только компоненты исходной страницы.

Для низкоомного источника 100 Ω с нагрузкой 1 MΩ просадка лишь примерно 0.01%; это показывает, когда нагрузкой разумно пренебречь, вместо одинаковой оценки всех измерений.