האם אי פעם מדדת התנגדות במעגל עם מולטימטר?
לפני תיאור שיטת מדידת הפחתת מתח העומס, יש צורך להציג תחילה את העיקרון של מדידת התנגדות בשיטה פרופורציונלית. הדיאגרמה הסכמטית של מדידת התנגדות בשיטה פרופורציונלית מוצגת באיור 1. החלק בתוך מסגרת החוט באיור הוא המעגל הפנימי של המולטימטר. מהאיור ניתן לראות שחיבור הנגד הנמדד Rx לשני קצוות המולטימטר שווה ערך לחיבור Rx בסדרה עם נגד הייחוס Ro ולאחר מכן חיבורו בין ה-V+pin וה-COM של הבלוק המשולב TSC7106. לאחר הפיכת המולטימטר למצב התנגדות, ספק הכוח הייחוס Eo של TSC7106 מספק זרם בדיקה I ל-Ro ו-Rx, ומפל המתח VRo על Ro מספק מתח בדיקה VRX, המשמש כמתח הייחוס VREF עבור הבלוק המשולב TSC7106, ו-VRX הוא מתח הכניסה VIN. הקשר בין מתח הכניסה VIN למתח הייחוס הוא: VIN/VRO=VRX/VRO=RX/RO. מהמשוואה הזו, מתקבלים RX=RO/VRO.VRX ו-VRX=RX/RO.VRO. זהו העיקרון הבסיסי של מדידת התנגדות בשיטה פרופורציונלית. לא קשה לראות מ-VRX=RX/RO.VRO שבאותו מחסום חשמלי של המולטימטר, אם ההתנגדות הנמדדת קטנה יותר, גם מתח הבדיקה בשני הקצוות יהיה קטן יותר. כאשר מתרחש קצר חשמלי, כלומר כאשר המולטימטר מציג "000" ואת ההתנגדות הנמדדת RX=0, מתח הבדיקה VRX=0; להיפך, ככל שההתנגדות הנמדדת RX ממשיכה לעלות, מתח הבדיקה VRX בשני הקצוות עולה אף הוא. כאשר המולטימטר מציג "1000", כלומר RX=RO, מתח הבדיקה VRX=VRO. כאשר ההתנגדות הנמדדת מגיעה ל-RX=2RO, שהוא הטווח המלא, מוצג סמל הגלישה "1", ומתח הבדיקה VRX בשני הקצוות של ההתנגדות הנמדדת הוא VRX=2VRO. כאשר הנגד שנבדק במעגל פתוח, מתח הבדיקה שלו מגיע לערך מרבי של כ-0.65V (ערך אופייני). בגלל שמתח המעגל הפתוח (מתח מוצא ללא עומס) של כל טווח התנגדות של המולטימטר הדיגיטלי DT830A הוא בערך 0.65V, לא ניתן למדוד ישירות את ההתנגדות המקוונת, מכיוון שמתח בדיקה גבוה כזה מספיק כדי לגרום לצינור הסיליקון במעגל הנבדק (כאשר הוא נמדד בכיוון קדימה) נוטה להתנהל, ובכך להשפיע על תוצאות המדידה. על פי חוק השונות בין ההתנגדות הנמדדת למתח הבדיקה, לא קשה לחשוב שלפני מדידת ההתנגדות המקוונת, אנו מצליבים תחילה נגד R1 בין שקע V/Ω ו-COM של המולטימטר הדיגיטלי, כלומר בין שני הגשושים, כלומר בוחרים מראש נגד עומס, ומורידים את מתח הבדיקה של המולטימטר הדיגיטלי בטווח ההתנגדות הזה. כל עוד ערך ההתנגדות של R1 נבחר כראוי, ניתן להגביל את מתח הבדיקה המרבי שלו מתחת ל-0.3V (לא יותר מ-0.3V). בהתחשב בשימוש הנרחב בצינורות סיליקון הן בארץ והן בעולם, כאשר צינורות גרמניום נדירים ביותר, וצינורות סיליקון עדיין נמצאים במצב ניתוק במתח של 0.35V, ניתן להתעלם מההשפעה המקבילה של צינורות סיליקון על המעגל הנבדק (שפופרות סיליקון יכולות להיחשב כמעגלים פתוחים). לכן, ניתן להשתמש בשיטה זו למדידת ההתנגדות המקוונת של טרנזיסטורים, הידועה כשיטת מדידת הפחתת מתח העומס. בעת מדידת התנגדות מקוונת בשיטה זו, צריך להיות מרווח מסוים בין מתח הבדיקה המרבי של כל טווח התנגדות לבין הגבול העליון של 0.35V. בדרך כלל, מתח הבדיקה המקסימלי הוא פחות או שווה ל-0.3V. חיבור המעגל למדידת התנגדות מקוונת באמצעות שיטת מדידת הפחתת מתח העומס מוצג באיור 2.
בהנחה שההתנגדות המקוונת הנמדדת היא RX, הערך המוצג של המולטימטר הדיגיטלי הוא R, וההתנגדות הטעונה היא R1 (קח את הערך הנמדד). ברור שהקשר בין R, RX ו-R1 הוא R=R1. RX/(R1+RX), כך שההתנגדות המקוונת הנמדדת RX=R1. ניתן לחשב R/(R1-R) מתוך משוואה זו. אבל מהו ערך ההתנגדות המתאים לנגד הטעינה R1 בכל טווח התנגדות? המחבר ערך ניסויים באמצעות המעגל המוצג באיור 3 כדי לבחור את ערך ההתנגדות המתאים עבור R1. החיבור מוצג באיור 3, ונתוני הניסוי מפורטים בטבלה המצורפת. מתח המעגל הפתוח של כל טווח התנגדות של המולטימטר הדיגיטלי DT830A המסופק על ידי היצרן הוא 0.65V או פחות מ-0.7V.
