Перейти к содержанию

Burden voltage — падение напряжения на амперметре

Мультиметр в режиме амперметра включают в разрыв цепи, и он сам становится её частью: внутри прибора стоит шунт, на котором падает напряжение. Нагрузке достаётся меньше, и ток, который вы измеряете, уже не тот, что был без прибора.

Обновлено Редакция GAW

Burden voltage (падение напряжения на амперметре) — напряжение, которое падает на мультиметре в режиме измерения тока: на его внутреннем шунте, внутренней проводке и измерительных проводах. Прибор включён в разрыв цепи последовательно с нагрузкой, поэтому всё это напряжение отнимается у нагрузки, и ток в цепи становится меньше, чем без прибора. Keysight прямо называет это источником ошибки при измерении тока.

Сколько это в цифрах

Производители указывают падение на единицу тока. У Fluke 83V и 87V (типовые значения):

ПределыПадениеЭквивалентное сопротивление (наш расчёт)
600,0 и 6000 мкА100 мкВ/мкА100 Ом
60,00 и 400,0 мА1,8 мВ/мА1,8 Ом
6,000 и 10,00 А0,03 В/А0,03 Ом

Ток 100 мА на миллиамперном пределе даёт 0,18 В падения. Для устройства на 3,3 В это 5,5 % питания (наш расчёт) — уже заметная разница. На переменном токе, по Keysight, падение ещё больше: добавляется индуктивность прибора и проводов, и оно растёт с частотой.

Когда это важно

  • Низковольтные цепи. Чем меньше напряжение питания, тем большую его долю съедает амперметр.
  • Импульсное потребление. Микроконтроллер в режиме сна берёт микроамперы, и на микроамперном пределе это незаметно. Но при пробуждении ток может вырасти в тысячу раз, и падение на 100 Ом может опустить питание ниже порога сброса.
  • Цепи с малым сопротивлением. Если сопротивление самой цепи сравнимо с сопротивлением амперметра, ток уменьшается заметно.

Как правильно включать прибор и считать погрешность «% + единицы» на малых токах, разбирает ответ «Как измерить ток мультиметром?» и термин «Счёт дисплея мультиметра». Если амперметр мешает, ток измеряют по напряжению на своём токовом шунте с малым сопротивлением.

Не путать с входным сопротивлением вольтметра — это обратная задача: вольтметр включают параллельно, и он должен быть как можно более высокоомным, а амперметр — как можно более низкоомным.

Частые вопросы

Что такое burden voltage у мультиметра?

Это напряжение, которое падает на самом приборе в режиме амперметра — на его шунте, внутренней проводке и проводах. Производители указывают его в милливольтах на единицу тока: у Fluke 87V 100 мкВ/мкА на микроамперных пределах, 1,8 мВ/мА на миллиамперных и 0,03 В/А на амперных. Иначе говоря, прибор вносит в цепь сопротивление около 100, 1,8 и 0,03 Ом.

Почему при измерении тока устройство перезагружается?

Скорее всего, из-за падения на амперметре. Микроконтроллер, который спит при 5 мкА, на пределе микроампер почти ничего не теряет — 0,5 мВ. Но при пробуждении он берёт, скажем, 5 мА, и на том же пределе с 100 мкВ/мкА падает 0,5 В (наш расчёт по данным Fluke 87V): питание проседает ниже порога сброса. Помогает более грубый предел или измерение через свой шунт.

Как уменьшить ошибку от падения на амперметре?

Выбирать самый грубый предел, на котором ещё хватает разрешения: у Fluke 87V на пределе ампер падение в 60 раз меньше на единицу тока, чем на пределе миллиампер. Держать провода короткими. Или вовсе не включать прибор в цепь: поставить токовый шунт с малым сопротивлением и измерить напряжение на нём.

Источники

  1. Fluke. Fluke 83V and 87V Digital Multimeters, Detailed Specifications (2161164 D-US-N Rev B, 4/2005) — Current function specifications: падение напряжения (типовое) на пределах 600,0 и 6000 мкА — 100 мкВ/мкА, 60,00 и 400,0 мА — 1,8 мВ/мА, 6,000 и 10,00 А — 0,03 В/А; погрешность 87V по постоянному току ± (0,2 % + 2…4); точность задана на год после калибровки при 18–28 °C
  2. Keysight. Truevolt Series Digital Multimeters, Operating and Service Guide (9018-03876), Edition 13, September 2025 — с. 167, DC Current: мультиметр, включённый последовательно, вносит ошибку из-за падения напряжения (burden voltage) на сопротивлении проводки и токового шунта; с. 186: на переменном токе падение больше из-за последовательной индуктивности прибора и соединений, растёт с частотой, некоторые схемы при измерении тока могут возбуждаться

Нашли ошибку?

Смотрите также