MF47欧姆X1档的分流电阻为什么是15.3欧，比中心值16.5小？

老郑小烧

被这个问题困扰了好久好久，今天想起来跟大伙请教下。
难道是设计错误，以讹传讹了半个多世纪？都视而不见？
如果是我太菜，也不怕被笑话，恳请大家指出来，也好了却个心结。有兴趣的朋友也帮忙测量一下，你的47表X1档安装了多大的电阻？实际内阻到底是多大？

下面是我的分析，相关图如下：



X1量程的R18，设计值比我计算的结果小了7%之多，有人认为这是考虑了电池内阻，相当于“将表的内阻转移给了电池”。但电池内阻应该从输出电压的角度来考虑，并且这个问题已经由调零电位器解决了。

分析欧姆档的等效图可知，Rn与23.7K是并联关系，并联后阻值会被拉低，显然只有Rn大于中心阻值，并联后内阻才有可能等于中心阻值，这是常识。

仿真和实测都可验证：当R18为15.3Ω时，无论如何调整电路，中心值只能无限接近15.3Ω，永远达不到16.5Ω。中心值为16.5的老表更离谱，图纸是15欧。
而中心值为22的老表， X1档的分流电阻同样小于中心值：无一例外都是21.2Ω，还有零有整的，实在想不通啊。

X1K量程的R15也有类似问题，图纸上是55.4K，比计算结果54.31K大了2%，但在我的现代版炮灰表上，安装的电阻却接近计算值，另一块采用贴片元件的MF47C，R15的丝印是“5492”（实测也差不多），也接近计算值。

坛子里有朋友提到过，老版的18.2K（与调零电位器中脚串联的那个电阻）应该在20K左右，这个我用仿真验证了，确实低了。

老郑小烧

IRF540 发表于 2021-11-28 13:42
我做的仿真就是在理想电池里串联一个电阻。

非理想电池 原始状态是个空电池，先要充电

找到不用充电的方法了，设置交互式仿真的初始条件为“用户定义”：

liiqi

通过以上几位老师的分析和计算，可以看出，指针万用表的电阻档特别是低阻档是不易设计和制做的，就是其分流电阻在电池的可用范围内很难取值。所以一般都是在电池状况比较良好的情况下来设计计算，这时电池的内阻相对较小和稳定，比较容易取值。低阻档对电池的内阻变化是相当敏感的，这时电池的内阻在整个测量回路内是占有一定比例的，如果电池电压较低，但是内阻很低，只要电阻档能调零，这时测量出来的阻值还是比较准确的（可以用镍氢电池或稳压电源来实验），实际也是如此，大多数的指针表都是在电池较新的情况下测量出来的电阻阻值与实际比较接近，当电池较旧后，低阻档测出的电阻值几乎没有什么参考价值。

MF35_

老郑小烧 发表于 2021-11-5 13:39
哈哈，多谢提醒！

看来我还是招笑了，我把接触电阻、保险电阻、引线电阻什么的，按电池内阻考虑了，所 ...

我觉得是你着相了 ，电池内阻等效成电压跌落，和等效成串联负载，计算结果是一样的，只是理解角度不同，但等效为后者计算更方便
而且对于指针万用表电阻挡，最终都体现在调零电阻上，因此电池电压跌落和电池内阻增加，对于表的补偿来说没有区别。

liiqi

老郑小烧 发表于 2021-11-5 13:39
我觉得无关，记得看过一篇文章，就是拿电池内阻解释的，当时深以为然，后来越想越不对。

我认为与电池内阻有关。因为电池内阻也是串在电路中的，楼主不妨用一个稳压电源串上不同的电阻试试。

北方以北

与电池内阻有关吗？

老郑小烧

请大家帮忙测量下手头的表，多谢了！

有以下三种方法，当然，必须先调零、再测量。

方法1：短接表笔，取出电池，将另一块万用表的表笔接到电池弹簧片上，就可以测量出当前量程的内阻，为了避免测量电流过大导致“撞针”，可以串联限流电阻；

方法2：与方法1同理，用短接线代替2只电池，然后从表笔孔测量；

方法3：借助电位器做转移测量。先用待测表测量电位器，调整电位器旋扭，直到指针精确半偏，然后再用数字表测量电位器的阻值即可。

推荐方法3，因为有电池参与，与实际情况最接近，还很方便。

小鬼头

mf500的x1档中值是10欧，该档的电阻为9.2欧，其余的靠电池内阻、插头接触电阻、引线电阻补足为10欧。mf47串有保险管、电池体积比500小，所以留出1点多欧姆的补偿量，不足为奇

老郑小烧

小量程对分流电阻非常敏感，比如开关接触电阻、保险电阻大了都有影响。大量程影响就小得多，没必要扣死理。但作为强迫症，不弄明白了心里总是不踏实。

曾经系统研究过MF47，包括所有量程的分度曲线都被我画出来了、频率特性也研究过了，还有一些不常用的鸡肋功能都研究了，写了近5万字的笔记，唯独这个问题没解决。

老郑小烧

小鬼头 发表于 2021-11-5 11:54
mf500的x1档中值是10欧，该档的电阻为9.2欧，其余的靠电池内阻、插头接触电阻、引线电阻补足为10欧。mf47串 ...

哈哈，多谢提醒！

看来我还是招笑了，我把接触电阻、保险电阻、引线电阻什么的，按电池内阻考虑了，所以都忽略了。按您的意思电池内阻也得考虑进去，这个我觉得不对，不是一回事儿，直接将电阻内阻等效成端电压变化才合理，有空儿我找个旧电池对比一下。

不过，用杂散电阻解释不了X1K档，其分流电阻比理论值差了1000多欧，可不止1欧那么点儿啊！

老郑小烧

北方以北 发表于 2021-11-5 12:58
与电池内阻有关吗？

我觉得无关，记得看过一篇文章，就是拿电池内阻解释的，当时深以为然，后来越想越不对。

老郑小烧

还有个事儿，对于板子下面有小开关的老47，刚才看了一下电路图，小开关的接触电阻，是与相邻的K级电阻串起来、再与各档分流电阻并联的，也就是说它并不影响综合内阻，除非达到K级，或者干脆断开了。

说这个，是想起来有个X1档无法调零的帖子，里面好像提到过小开关。

小鬼头

老郑小烧 发表于 2021-11-5 13:39
我觉得无关，记得看过一篇文章，就是拿电池内阻解释的，当时深以为然，后来越想越不对。

如果跟电池内阻无关，那么，所有指针表的设计都是有错。

简单的检验方法是核查一下用高压电池的最高档的设计，几乎都是跟中值相差差不多有1k欧姆。而没有一个表是按你的方法设计。

小鬼头

我以前贴过mf30设计计算全过程的资料，可以去看看：http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1627144&mobile=2

老郑小烧

liiqi 发表于 2021-11-5 14:57
我认为与电池内阻有关。因为电池内阻也是串在电路中的，楼主不妨用一个稳压电源串上不同的电阻试试。

这样试不行，这样等同于接触电阻。

老郑小烧

好像突然想通了，是我的思路有问题，等我捋捋看怎么说。

boatswain

小鬼头 发表于 2021-11-5 14:40
我以前贴过mf30设计计算全过程的资料，可以去看看：http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread& ...

能给个电脑地址吗？