Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
JensHaglof
Inlägg: 108
Blev medlem: 9 juni 2024, 14:38:47

Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av JensHaglof »

Hej på er! :)

Har en tråd i projektforumet men tänker att jag inte vill blanda in massa generella elfrågor i den. Jag håller på att lära mig om el och går en kurs ur en bok. "Elektronik för alla". Hoppas det är ok att jag postar nybörjarfrågor här!

Har gjort denna laborationen:
Bild

Enligt boken skall spänningsmätningarna motsvara totala spänningen över batteriet. Om jag förstått det rätt. Citat: "SUMMAN AV SPÄNNINGSFALLEN ÖVER RESISTANSERNA I EN SLUTEN KRETS ÄR DEN SAMMA SOM DEN URSPRUNGLIGA MATNINGSSPÄNNINGEN." Enligt boken har de en 6V strömkälla och spänningsfallet mellan varje motstånd är 2V.

Jag har ett 9V batteri och tre 15 kOHm motstånd. När jag mäter mellan motstånden så får jag 0,24V. Mäter jag batteriet får jag 8,96V. Vad är det jag missar?

/Jens
Användarvisningsbild
MadModder
Co Admin
Inlägg: 31574
Blev medlem: 6 september 2003, 13:32:07
Ort: MadLand (Enköping)
Kontakt:

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av MadModder »

Du kanske har en multimeter med LoZ-läge?
Det påverkar sådana här mätningar ordentligt.
JensHaglof
Inlägg: 108
Blev medlem: 9 juni 2024, 14:38:47

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av JensHaglof »

MadModder skrev: 12 januari 2025, 19:56:49 Du kanske har en multimeter med LoZ-läge?
Det påverkar sådana här mätningar ordentligt.
Hej! Tack för svar. Jag kollade och hittade inget sådant läge. Dock inser jag nu att jag har valt fel läge...

Bild
Jag valde läget som är syd-ost på multimetern, 9V (med batterisymbolen). Vad gör det läget? Jag provade nu de som är nord-ost dvs V likström. Då fick jag rätt värden. Vad dumt!

Ja nu vet jag vad jag skall använda i framtiden i alla fall.

/Jens
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27517
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av danei »

Det läget belastar batteriet för att få ett mätvärde som motsvarar något som liknar den spänning batteriet ger vid användning. Det var det läget Madmodder syftade på. LoZ står då för låg impedans. Eller på vanlig svenska låg resistans i instrumentet. I ditt fall 900 ohm på 9 V inställningen. På den vanliga spännningsmätninginställningen är resistansen genom instrumentet hög. Ca 10 Mohm på ditt instrument, då påverkas inte kretsen du mäter på.
rikkitikkitavi
Inlägg: 15986
Blev medlem: 21 juni 2003, 21:26:56
Ort: Väster om Lund (0,67 mSv)

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av rikkitikkitavi »

Multimetern belastar, dvs dess inre resistans parallellkopplas med det motståndet du mäter över.

Multimetern kan man säga består av detta motstånd och en perfekt voltmätare som har oändlig resistans, det som är i den röda rektangeln i bilden.

Det gör att spänningsdelaren förändras eftersom du har två motstånd parallellkopplade.

Skulle du ställt in multimetern på strömmätning hade du fått ännu lägre spänning förmodligen för då har man en mycket litet motstånd som sitter i kretsen.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
hummel
Inlägg: 2551
Blev medlem: 28 november 2009, 10:40:52
Ort: Stockholm

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av hummel »

JensHaglof skrev: 12 januari 2025, 20:07:30
MadModder skrev: 12 januari 2025, 19:56:49 Du kanske har en multimeter med LoZ-läge?
Det påverkar sådana här mätningar ordentligt.
Hej! Tack för svar. Jag kollade och hittade inget sådant läge. Dock inser jag nu att jag har valt fel läge...

Bild
Jag valde läget som är syd-ost på multimetern, 9V (med batterisymbolen). Vad gör det läget? Jag provade nu de som är nord-ost dvs V likström. Då fick jag rätt värden. Vad dumt!

Ja nu vet jag vad jag skall använda i framtiden i alla fall.

/Jens
Se manualen på sida 20 för beskrivning av batteriläget.
https://www.clasohlson.com/medias/sys_m ... 266014.pdf
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26666
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av Icecap »

Under mitt mättekniska kurs lärde vi det lilla extra med att tolka mätningar och förstå vad man EGENTLIGEN mäter - när man mäter något.

Detta gav att jag testade mitt DMM (Fluke) och kom fram till att det - i spänningsmätningsläget - har ett Ri på 11MΩ.

Jag hade i sin tid några kollegor som mätte på ett 12V system o kunde inte fatta att det inte var 12V när de mätte det.
Jag fixade då en 12V 5W glödlampa (lödde ett par sladdar med klämma på) och sa att det var bara 12V om den lyste.

Och se på fan... då kunde de felsöka korrekt.

Orsaken var att med DMM mätte de den svaga ström som kom via fukt på kretskortet och en mycket svag ström som belastas av ett mycket stort motstånd kan fint ge ung. 12V.
Men med en 5W GLÖDlampa - not so much!

Så ta lite tid o kolla på vad ditt DMM har av funktioner, typ 'lär känna det', du kommer att få bättre resultat och förstå mer av vad du ser.

(DMM = Digital Multi Meter)
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20910
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av 4kTRB »

Om du har 3st samma multimetrar som du kopplar in samtidigt, över hela, över 2 och över 1,
så borde du få det att stämma.
JensHaglof
Inlägg: 108
Blev medlem: 9 juni 2024, 14:38:47

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av JensHaglof »

Ok, tack för svar!

Jag förstår inte riktigt men tack för att ni försökte förklara. :) Kommer säkert att förstå detta i framtiden när jag har kommit längre i kursen.
Palle500
Inlägg: 4994
Blev medlem: 6 juni 2015, 14:53:06
Ort: Strängnäs

Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av Palle500 »

När du ansluter ditt instrument inställt på batteritest så belastar instrumentet din mätning med ca 900 Ohm. Detta ger att du endast får 0,24 Volt över tex första motståndet på 15 kOhm och resten av batterispänningen på 9 Volt fördelat på det två efterföljande motstånden i form av 4,38 Volt på varje motstånd.
Mäter du istället med instrumentet rätt inställt på likspänning så mäter du 3 Volt över varje motstånd, för då är instrumentets resistans 10 MOhm (Mega Ohm) och denna höga resistans påverkar inte dina resistanser på 15 kOhm.

IMG_5251.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20910
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av 4kTRB »

Om man har ett lågohmigt instrument kan man placera en enkel op-förstärkare kopplad som spänningsföljare till multimeterns ingång.
Rail-to-rail måste man dock tänka på om den ska matas och mäta samma spänning.
Mindmapper
Inlägg: 7129
Blev medlem: 31 augusti 2006, 16:42:43
Ort: Jamtland

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av Mindmapper »

JensHaglof skrev: 15 januari 2025, 19:04:27 Ok, tack för svar!

Jag förstår inte riktigt men tack för att ni försökte förklara. :) Kommer säkert att förstå detta i framtiden när jag har kommit längre i kursen.
Vi börjar med första önskan när det gäller mätningar.
En mätning ska inte påverka resultatet i kretsen.

En voltmeter som dra ström från spänningskällan påverkar resultatet. (inte så svårt att förstå)
* För att en voltmeter inte ska påverka kretsen ska den ha väldigt hög resistans. (helst oändligt)
De flesta digitala multimetrar (DMM) har 10Mohm eller mer som inre resistans. Det gör att deras påverkan blir liten. Du har använt ett område som har en inre resistans på 900 ohm. En stor skillnad. Varför då? Det är ett batterimätområde. Att ha batterimätområden gör att man kan mäta med ett batteri med belastning?

Mäter man ett batteri utan belastning visar ett dåligt batteri ett högre värde än vad det skulle ha i kretsen. Man ska alltid mäta ett batteri i belastat tillstånd. Bäst är att mäta det under normal belastning i kretsen. Det kan ofta vara svårt i en inkapslad apparat. Fast oftast är batteriet enkelt att ta ut och byta. Fast tar du ut det är det inte längre belastat. Ta ut batteriet och mät med batterimätområdet (900 ohms belastning). Vad visar instrumentet?

Mät med ett vanligt voltmätområde (10Mohms eller mer belastning) Vad visar instrumentet?
Ett fräscht batteri visar samma, medans ett dåligt batteri visar ett sämre värde vid belastning.
Batterier har ett inre motstånd. Detta är lågt vid ett fräscht batteri men högt med ett dåligt batteri.

Under belastning påverkar detta hur apparaten fungerar. Detta har alla varit med om bra eller dåliga batterier.

Ett dåligt batteri ger alltså olika utspänning om du belastar det med 900 ohm, 45 kohm (3 * 15 kohm i serie) eller 10 Mohm.

Avd. 1 i snabbkursen mätteknik, ska vi kalla det inverkan av mätinstrumentets inre resistans vid spänningsmätning!

avd 2 kanske kommer. Ska isåfall behandla voltmetern inre resistans vid parallellkoppling av mätobjekt.

avd 3 kommer att behandla ampermeterns inre resistans för att inte påverka mätresultatet.
JensHaglof
Inlägg: 108
Blev medlem: 9 juni 2024, 14:38:47

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av JensHaglof »

Hej! Tack igen för svar.

Palle500, ditt svar fick mig att förstå lite grann, tror jag.

Jag kanske tänker fel, jag försöker förstå detta genom att använda U = R * I . Men vid användning av en voltmätare så använder man kanske inte av den formeln.

Liksom om batteriet har 8,96V och motståndet är 15 kOhm så blir det: 8,96 / 15000 = 0,5 mA. Vilket inte säger mig någonting.

Hmm.....
Om man har en 15 kOhm parallellt med en 10 MOhm så blir det typ 15 kOhm totalt. Vilket betyder att alla motstånd har samma värde. Samma spänningsfall på alla tre.

Om man har en 15kOhm parallellt med en 900 Ohm så blir det 850 Ohm totalt. Vilket gör att det motståndet man mäter har betydligt lägre resistans än de övriga vilket betyder lägre spänning?

0,5 mA * 15000 Ohm = 7,5 V
0,5 mA * 850 Ohm = 0,425 V

Inte riktigt de siffror jag fick men nära. Är jag helt ute och cyklar nu?
/Jens
Palle500
Inlägg: 4994
Blev medlem: 6 juni 2015, 14:53:06
Ort: Strängnäs

Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av Palle500 »

Du är rätt ute men glömde att det är 3 st 15 kOhm motstånd i serie vilket blir 45 kOhm så 9 V dividerat med 45 kOhm ger strömmen I.
Sen skall du inte hänga upp dig så mycket på om det blir 0,24 eller 0,425 Volt. Kanske inte är 900 Ohm i din multimeter vid batteritestning. Så strunta i detta du har fattat att detta mätfel gav "konstiga" resultat.
Mät som du skall (med 10 MOhm i instrumentet) och fortsätt med dina övningar.
Edit.
Prova att kortsluta det ena 15 kOhm motståndet och mät vad du får för spänning över de andra motstånden. Gissa först och mät sen.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27517
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Spänningsmätning över motstånd motsvarar inte totala spänningen

Inlägg av danei »

Enligt manualen är det 900 ohm i det läget.

Jens är inne på rätt tankebanor även om det blev lite fel.
Skriv svar