Dla której wartości z wymienionych rezystancji, zastosowanie układu poprawnie mierzonego prądu zapewnia najmniejszy błąd pomiaru?
Wybór rezystancji o wartości 10 megaomów (10 MW) to zdecydowanie najlepsza opcja, jeśli chodzi o minimalizowanie błędu pomiaru prądu w układzie. Chodzi o to, że dla tak dużej rezystancji wpływ bocznika ampera (czyli wewnętrznej rezystancji miernika) na wynik staje się praktycznie pomijalny. Im wyższa rezystancja badanego elementu, tym mniejszy prąd płynie przez obwód – a to oznacza, że współudział miernika w całości układu jest minimalny. W praktyce stosuje się to m.in. podczas testowania bardzo czułych podzespołów elektronicznych, na przykład rezystorów precyzyjnych czy izolatorów. Przypadki z wysokimi rezystancjami pojawiają się też przy pomiarach upływności kabli, w testach izolacji lub w pomiarach na wejściach urządzeń pomiarowych o bardzo dużej impedancji wejściowej. Z mojego doświadczenia wynika, że przy wysokich rezystancjach zawsze warto zadbać o odpowiednią klasę miernika – najlepiej, gdy ma on niską upływność własną i solidne ekranowanie. To bardzo ważne, bo przy takich wartościach nawet drobne błędy pomiarowe czy zakłócenia mogą mieć spory wpływ na wiarygodność wyniku. Dobrą praktyką jest też stosowanie przewodów o wysokiej rezystancji izolacji, a miernik najlepiej kalibrować przed każdym ważniejszym pomiarem. Standardy branżowe, np. IEC 61010, jasno mówią o konieczności minimalizowania wpływu układu pomiarowego na badany obiekt – i właśnie dlatego wybór 10 MW jest tutaj optymalny.
Gdy analizujemy pomiary prądu dla różnych wartości rezystancji, bardzo łatwo wpaść w pułapkę myślenia, że niższa rezystancja daje lepszy wynik, bo prąd płynie większy i jest teoretycznie łatwiejszy do zmierzenia. Niestety, nie tędy droga w praktyce laboratoryjnej czy serwisowej. W rzeczywistości, jeśli mierzona rezystancja jest niska, udział wewnętrznej rezystancji miernika (szeregowo włączonej w obwód) staje się znaczny w stosunku do badanego elementu. To prowadzi do poważnego błędu pomiarowego, bo miernik ‘kradnie’ część napięcia, a wynik staje się zafałszowany. Często spotkałem się z przypadkami, gdy ktoś wybierał np. 10 omów czy nawet 10 kiloohmów, nie biorąc pod uwagę, że układ pomiarowy nie jest idealny i zawsze dodaje coś od siebie. Takie podejście jest błędne, bo całkowita rezystancja obwodu przestaje być reprezentatywna dla badanego elementu. Jeszcze gorzej, jeśli rezystancja miernika jest porównywalna z mierzonym rezystorem – wtedy błąd czasem przekracza kilkadziesiąt procent! Z drugiej strony, wybór bardzo dużej rezystancji (jak 10 megaomów) praktycznie eliminuje udział miernika w wyniku końcowym. Typowym błędem myślowym jest też pomijanie wpływu upływności przewodów czy wilgotności powietrza przy wysokich rezystancjach, ale to już kwestia doświadczania i praktyki. Ogólnie rzecz biorąc, im większa rezystancja badanego elementu w stosunku do rezystancji miernika, tym mniejszy wpływ układu pomiarowego i tym lepsza jakość pomiaru. To standardowa zasada, której warto się trzymać, zwłaszcza przy dokładnych pomiarach prądu i rezystancji.