Pernahkah Anda mengukur resistansi dalam rangkaian dengan multimeter?
Sebelum menjelaskan metode pengukuran penurunan tegangan beban, perlu diketahui terlebih dahulu prinsip pengukuran resistansi dengan metode proporsional. Diagram skema pengukuran hambatan dengan metode proporsional ditunjukkan pada Gambar 1. Bagian dalam rangka gambar pada gambar adalah rangkaian internal multimeter. Dari gambar terlihat bahwa menghubungkan resistor terukur Rx ke kedua ujung multimeter sama dengan menghubungkan Rx secara seri dengan resistor referensi Ro kemudian menghubungkannya antara pin V+ dan pin COM dari blok terintegrasi TSC7106. Setelah memutar multimeter ke mode resistansi, catu daya referensi Eo dari TSC7106 menyediakan arus uji I ke Ro dan Rx, dan penurunan tegangan VRo pada Ro memberikan tegangan uji VRX, yang berfungsi sebagai tegangan referensi VREF untuk blok terintegrasi TSC7106, dan VRX adalah tegangan input VIN. Hubungan antara tegangan input VIN dan tegangan referensi adalah: VIN/VRO=VRX/VRO=RX/RO. Dari persamaan ini diperoleh RX=RO/VRO.VRX dan VRX=RX/RO.VRO. Inilah prinsip dasar pengukuran hambatan dengan metode proporsional. Tidak sulit untuk melihat dari VRX=RX/RO.VRO bahwa pada penghalang listrik multimeter yang sama, jika resistansi yang diukur lebih kecil, tegangan uji pada kedua ujungnya juga akan lebih kecil. Ketika terjadi korsleting, yaitu ketika multimeter menampilkan "000" dan resistansi terukur RX=0, tegangan uji VRX=0; Sebaliknya, ketika resistansi terukur RX terus meningkat, tegangan uji VRX di kedua ujungnya juga meningkat. Saat multimeter menampilkan "1000", yaitu RX=RO, tegangan uji VRX=VRO. Ketika resistansi terukur mencapai RX=2RO, yang merupakan rentang penuh, simbol luapan "1" ditampilkan, dan tegangan uji VRX di kedua ujung resistansi terukur adalah VRX=2VRO. Ketika resistor yang diuji dirangkai terbuka, tegangan ujinya mencapai nilai maksimum sekitar 0,65V (nilai tipikal). Karena tegangan rangkaian terbuka (tegangan keluaran tanpa beban) dari setiap rentang resistansi multimeter digital DT830A kira-kira 0,65V, maka tidak mungkin untuk mengukur resistansi online secara langsung, oleh karena itu tegangan uji yang tinggi cukup untuk membuat tabung silikon di sirkuit yang diuji (bila diukur dalam arah depan) cenderung konduksi, sehingga mempengaruhi hasil pengukuran. Menurut hukum variasi antara resistansi yang diukur dan tegangan uji, tidak sulit untuk berpikir bahwa sebelum mengukur resistansi online, pertama-tama kita menghubungkan resistor R1 antara soket V/Ω dan COM multimeter digital, yaitu antara dua probe, yaitu, pilih resistor beban terlebih dahulu, dan turunkan tegangan uji multimeter digital dalam rentang resistansi tersebut. Selama nilai resistansi R1 dipilih dengan tepat, tegangan uji maksimumnya dapat dibatasi hingga di bawah 0,3V (tidak lebih besar dari 0,3V). Mengingat meluasnya penggunaan tabung silikon baik di dalam negeri maupun internasional, dengan tabung germanium yang sangat langka, dan tabung silikon masih dalam keadaan terputus pada tegangan 0,35V, efek paralel tabung silikon pada rangkaian yang diuji dapat diabaikan (tabung silikon dapat dianggap sebagai rangkaian terbuka). Oleh karena itu, metode ini dapat digunakan untuk mengukur resistansi transistor secara online, yang dikenal dengan metode pengukuran penurunan tegangan beban. Saat mengukur resistansi online menggunakan metode ini, harus ada margin tertentu antara tegangan uji maksimum setiap rentang resistansi dan batas atas 0,35V. Biasanya tegangan uji maksimum diambil kurang dari atau sama dengan 0,3V. Sambungan rangkaian pengukuran resistansi online menggunakan metode pengukuran penurunan tegangan beban ditunjukkan pada Gambar 2.
Dengan asumsi resistansi online yang diukur adalah RX, nilai yang ditampilkan multimeter digital adalah R, dan resistansi yang dimuat adalah R1 (ambil nilai terukur). Jelasnya, hubungan antara R, RX, dan R1 adalah R=R1. RX/(R1+RX), jadi resistansi online yang diukur RX=R1. R/(R1-R) dapat dihitung dari persamaan ini. Tetapi berapa nilai resistansi yang sesuai untuk resistor pembebanan R1 di setiap rentang resistansi? Penulis melakukan percobaan menggunakan rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 3 untuk memilih nilai resistansi yang sesuai untuk R1. Koneksinya ditunjukkan pada Gambar 3, dan data eksperimen tercantum pada tabel terlampir. Tegangan rangkaian terbuka dari setiap rentang resistansi multimeter digital DT830A yang disediakan oleh pabrikan adalah 0,65V atau kurang dari 0,7V.
