Измерение тока верхней и нижней стороны, разные показания?

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Я измеряю потребление тока несколькими различными портативными устройствами (калькуляторы, фонарики и т. д.) на [литиевой] батарее. Используя простой цифровой мультиметр Uni-T , настроенный на мА, я измеряю ток отдельно между «+» и отдельно между «-». Я вижу некоторые устройства, которые показывают немного разные показания между «+» и между «-».

Например, один безымянный калькулятор. При использовании я вижу небольшую разницу в -53,2 мА при «+» против -52,8 мА при «-». Примерно через 5 минут бездействия он автоматически выключает дисплей и в течение почти 120 секунд измеряет потребление -1,57 мА при измерении между «+» и -0,08 мА при измерении между «-» батареи, затем оба показания упасть примерно до 0,0 мА. Я предполагаю, что он переходит в какой-то более глубокий спящий режим. Но каково наиболее вероятное объяснение расхождения в измерениях?

Схема нужна, чтобы прояснить двусмысленность ваших слов.
Итак, вы включили амперметр последовательно с батареями, только один раз к + полюсу, а другой раз к - полюсу? Вы используете один и тот же инструмент в разное время? Вы повторно проводили измерения несколько раз, чтобы убедиться, что расхождение постоянно? Всегда ли ток течет через прибор в одном и том же направлении?
(1.) Тот же инструмент (2.) Повторяется 5 или более раз. (3.) Некоторые устройства включают зарядку, тогда ток положительный. В противном случае аккумулятор разряжается (ток отрицательный). (4.) Измерение выполняется путем разделения + провода батареи пополам и помещения мультиметра между ними, в то время как - остается подключенным напрямую к устройству. Потом наоборот. Измерения + и - не выполняются одновременно.
У меня нет схем на стороне устройства, так как устройства представляют собой просто кучу случайных устройств конечного пользователя, которые у меня валяются. Я спрашиваю, может ли какое-либо устройство черного ящика иметь такое поведение ([защитные] диоды [утечка] и т. д.) при измерении тока разряда батареи, или, например, есть ли принципиальная разница между измерением тока через + или - на батарее. Мое предположение, да и все, что я до сих пор читал, говорит о том, что никакой разницы быть не должно. Кажется, это зависит от устройства. На большинстве устройств ток равен.
Но всегда ли ток течет в одном и том же направлении в амперметре, когда вы измеряете на + и на - полюсе? Я имею в виду, пробовали ли вы инвертировать клеммы амперметра, когда измеряете ток на одном полюсе? То же измерение?
Если клеммы амперметра перевернуты, абсолютное значение измерения остается прежним. Однако я все еще вижу несоответствие абсолютного значения между «+» и «-». Калькулятор, у которого есть несоответствие, имеет небольшую солнечную батарею. Возможно ли, что 1...2 мА каким-то образом поступает обратно в солнечную панель, и поэтому я не вижу его на «-» батареи? Обновление: я отключил солнечную панель и все еще вижу разницу.
Возможно ли, что в схеме есть конденсаторы, которые заряжаются и разряжаются определенным образом, что может объяснить разницу в 1...2 мА "+" и "-" тока на аккумуляторе?
Я согласен с Энди. Вам нужно нарисовать схему, потому что в ваших словах есть двусмысленность. В редакторе есть редактор схем. Похоже на компоненты схемы. Вы отключаете аккумулятор от нагрузки и подключаете амперметр между аккумулятором и нагрузкой?
Изменяется ли температура каких-либо компонентов во время и/или между испытаниями?
Я провожу относительно короткие тесты, поэтому не думаю, что что-либо нагревается намного выше стандартной комнатной температуры. Извините за суету. Мое первоначальное намерение состояло в том, чтобы задать в основном реальный вопрос о том, существует ли схема, какой бы ущербной или сложной она ни была, которая может создать эту разницу.
Это аналоговый или цифровой амперметр? Если он аналоговый, при условии, что вы физически перемещаете инструмент, на него могут влиять паразитные магнитные поля.
Цифровой мультиметр. Это происходит только с одним устройством. Провода аккумуляторных батарей - AWG20, не уверен насчет стороны устройства.
Из eepower: «Когда цепь имеет общую землю с измерительным устройством, часто выбирается размещение шунта как можно ближе к земле. Причина в том, чтобы защитить амперметр от синфазного напряжения, которое может быть слишком высоким и повредить устройство или давать ошибочные результаты. Недостатком этой настройки является то, что утечки в обход шунта могут быть не обнаружены». Это, наверное, утечки, которые я пытаюсь понять, так что это возможно?

Ответы (2)

Теоретически результаты должны быть точно такими же.

Но есть множество сбивающих с толку вопросов, таких как:

  • Состояние заряда аккумулятора
  • Температура
  • Контактное сопротивление на клеммах аккумулятора и амперметра
  • Что калькулятор делает в это время (может быть, даже если что-то в памяти)
Он повторил измерения несколько раз и получил стабильные результаты, поэтому заряд, температура и рабочее состояние не имеют значения. Я думал о контактном сопротивлении, например, окислился контакт держателя батареи, но он перерезал провода, чтобы эти контакты не изменились по мере измерения ...
... если только устройство не перевернуто и клавиши не нажимаются в разных точках при изменении точки измерения (все это при условии, что солнечная батарея была отключена, иначе в игру вступают тени).

измерение в прямом направлении может отличаться от значения при измерении в обратном направлении из-за ошибки установки нуля.

когда-нибудь пытались поменять местами соединительные клеммы, чтобы сделать «+» «-» и наоборот?

PS: типичная ошибка для не идеально откалиброванного устройства может быть в диапазоне 1-2% плюс 1-2 цифры. просто то, что ваш дисплей может показать вам, что гораздо больше цифр, не означает, что абсолютное значение является более точным. (но выполнение относительных измерений или наблюдений за тенденциями может по-прежнему работать, если только у вас нет дрейфа при прогреве в цифровом мультиметре. Часто вам решать, является ли ваш подход к измерениям надежным.)

Интересно, что из почти десятка различных устройств на данный момент реально такое поведение показывает только одно, причем довольно стабильно.
@ wolf9000, вы можете исключить батареи из уравнения и подключить устройство к внешнему источнику напряжения? Мы говорим о кнопочных батарейках — как я и ожидал от калькулятора — или о герметичных литиевых батареях? Потому что, если верить показаниям, возможно, есть утечка, которая вводит «третью» клемму между + и - (и цепь замкнется через печатную плату или металлическое шасси). Сомневаюсь, но просто чтобы исключить что-то между полюсами...
может быть вероятность того, что при расположении некоторых проводов рядом с определенными цепями и частями создается эффект, влияющий на энергопотребление устройства. амперметры на основе катушек определенно будут иметь магнитное поле. и такие поля могут воздействовать, например, на ферритовые шарики, а также на воздушные катушки и трансформаторы. - напоминает мне об учителе, который когда-то построил осциллятор, и он работал только тогда, когда он прикрепил измерительное устройство. в конце концов он использовал резистор того же номинала, что и измеритель, и его осциллятор продолжал работать. - это влияние выполнения измерений.