Подробно обяснение за избор на обхват на мултиметър и грешка при измерване
Ще има известни грешки при измерване с мултицет. Някои от тези грешки са максималните абсолютни грешки, позволени от нивото на точност на самия инструмент. Някои са човешки грешки, причинени от неправилна настройка и употреба. Ако правилно разбирате характеристиките на мултиметрите и причините за грешките в измерването и овладеете правилните техники и методи за измерване, можете да намалите грешките в измерването.
Човешка грешка при четене е една от причините, които влияят върху точността на измерването. Това е неизбежно, но може да бъде сведено до минимум. Ето защо трябва да се обърне специално внимание на следните точки по време на употреба:
1. Преди измерване поставете мултиметъра хоризонтално и извършете механична настройка на нулата;
2. Дръжте очите си перпендикулярни на показалеца, когато четете;
3. Когато измервате съпротивлението, нулевата настройка трябва да се извършва при всяка смяна на скоростите. Ако не може да достигне нула, сменете батерията с нова;
4. Когато измервате съпротивление или високо напрежение, не дръжте металната част на тестовия проводник с ръце, за да избегнете маневриране на съпротивлението на човешкото тяло, увеличаване на грешката на измерване или причиняване на токов удар;
5. Когато измервате съпротивлението в RC верига, прекъснете захранването във веригата и разредете цялото електричество, съхранено в кондензатора, преди да измервате отново. След като изключим грешките при четене от човека, извършваме анализ на други грешки.
1. Избор на диапазон на напрежение и ток на мултиметър и грешка при измерване
Нивата на точност на мултиметрите обикновено се разделят на няколко нива като {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5, 5 и т.н. Калибрирането на нивото на точност (прецизност) на постоянно напрежение, ток, AC напрежение, ток и други предавки се представят чрез процента на максималната абсолютна допустима грешка △X и пълната стойност на скалата на избрания диапазон. Изразява се по формулата: A%=(△X/пълна стойност на скалата)×100%... 1
(1) Грешка, причинена от използване на мултиметри с различна точност за измерване на едно и също напрежение
Например: Има стандартно напрежение от 10V и то се измерва с два мултицета при ниво 100V и ниво 0,5 и ниво 15V и ниво 2,5. Кой измервателен уред има най-малка грешка при измерване?
Решение: От уравнение 1: Първо измерване с измервателен уред: Максимална абсолютна допустима грешка
△X1=±0.5%×100V=±0.50V.
Втори тест на измервателния уред: максимална абсолютна допустима грешка
△X2=±2.5%×l5V=±0.375V.
Сравнявайки △X1 и △X2, може да се види, че въпреки че точността на първия метър е по-висока от тази на втория метър, грешката, причинена от измерването с помощта на първия метър, е по-голяма от грешката, причинена от измерването с помощта на втория метър. Следователно може да се види, че при избора на мултиметър, колкото по-висока е точността, толкова по-добре. С мултиметър с висока точност трябва да изберете и подходящ диапазон на измерване. Само чрез правилен избор на обхвата на измерване може да се разгърне потенциалната точност на мултиметъра.
(2) Грешка, причинена от измерване на едно и също напрежение с различни диапазони на мултиметър
Например: мултиметърът MF-30 има точност от ниво 2,5. Той използва зъбни колела 100V и 25V за измерване на стандартно напрежение от 23V. Коя предавка има най-малка грешка?
Решение: Максималната абсолютна допустима грешка на 100V блок:
X(100)=±2.5%×100V=±2.5V.
Максималната абсолютна допустима грешка на 25V блок: △X (25)=±2,5% × 25V=±0.625V. От горното решение се вижда:
Използвайте предавката 100V, за да измерите стандартното напрежение от 23V. Стойността на мултиметъра е между 20,5V и 25,5V. Използвайте предавка 25V, за да измерите стандартното напрежение 23V. Стойността на мултиметъра е между 22,375V и 23,625V. Съдейки по горните резултати, △X (100) е по-голямо от △X (25), т.е. грешката на блоковото измерване на 100V е много по-голяма от грешката на блоковото измерване на 25V. Следователно, когато мултицет измерва различни напрежения, грешките, получени при измерване с различни диапазони, са различни. При условие, че измерената стойност на сигнала е удовлетворена, трябва да се избере предавка с малък диапазон, доколкото е възможно. Това подобрява точността на измерване.
(3) Грешка, причинена от измерване на две различни напрежения с един и същи обхват на мултиметър
Например: мултиметърът MF-30 има точност от 2,5. Той използва 100V предавка за измерване на стандартно напрежение от 20V и 80V. Коя предавка има най-малка грешка?
Решение: Максимална относителна грешка: △A%=максимална абсолютна грешка △X/измерено стандартно регулиране на напрежението × 100%, максимална абсолютна грешка при 100V блок △X (100)=±2,5% × 100V { {8}} ±2,5 V.
За 20V стойността на индикацията е между 17,5V-22.5V. Максималната относителна грешка е: A(20)%=(±2,5V/20V)×100%=±12,5%.
За 80V стойността на индикацията е между 77,5V-82.5V. Неговата максимална относителна грешка е:
A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%.
Сравнявайки максималните относителни грешки на измерените напрежения от 20V и 80V, можем да видим, че първото има много по-голяма грешка от второто. Следователно, когато се използва един и същи обхват на мултиметър за измерване на две различни напрежения, това, което е по-близо до пълната стойност на скалата, ще има по-висока точност. Следователно, когато измервате напрежението, измереното напрежение трябва да бъде посочено над 2/3 от диапазона на мултиметъра. Само по този начин грешките при измерване могат да бъдат намалени.
2. Избор на диапазон и грешка при измерване на електрическа бариера
Всеки диапазон на електрическо съпротивление може да измерва стойности на съпротивление от 0 до ∞. Скалата на омметъра е нелинейна, неравномерна обърната скала. Изразява се като процент от дължината на дъгата на линийката. Освен това вътрешното съпротивление на всеки диапазон е равно на централното число на скалата, умножено по дължината на дъгата на линийката, което се нарича "централно съпротивление". Тоест, когато измереното съпротивление е равно на централното съпротивление на избрания диапазон, токът, протичащ във веригата, е половината от тока на пълната скала. Показалецът е в центъра на скалата. Неговата точност се изразява със следната формула:
R%=(△R/централно съпротивление)×100%……2
(1) Когато използвате мултицет за измерване на едно и също съпротивление, грешката е причинена от избора на различни диапазони
Например: MF{{0}} мултицет, централното съпротивление на блока Rxl0 е 250Ω; централното съпротивление на блока R×l00 е 2,5kΩ. Нивото на точност е ниво 2,5. Използвайте го за измерване на стандартно съпротивление от 500Ω и попитайте дали използвате блок R×l0 или блок R×100 за измерване, кой от тях има по-голяма грешка? Решение: От уравнение 2:
Максималната абсолютна допустима грешка на R×l0 блок е △R(10)=централно съпротивление×R%=250Ω×(±2,5)%=±6,25 Ω. Използвайте го за измерване на стандартното съпротивление от 500 Ω, а показаната стойност на стандартното съпротивление от 500 Ω е между 493,75 Ω и 506,25 Ω. Максималната относителна грешка е: ±6,25÷500Ω×100%=±1,25%.
Максималната абсолютна допустима грешка на блока R×l00 е △R (100)=централно съпротивление × R% 2,5kΩ × (±2,5)%=±62,5Ω. Използвайте го за измерване на стандартното съпротивление от 500 Ω, а показаната стойност на стандартното съпротивление от 500 Ω е между 437,5 Ω и 562,5 Ω. Максималната относителна грешка е: ±62,5÷500Ω×100%=±10,5%.
Сравнението на резултатите от изчисленията показва, че грешките на измерването варират значително, когато се избират различни диапазони на съпротивление. Ето защо, когато избирате диапазона на предавките, опитайте се да запазите измерената стойност на съпротивлението в центъра на дължината на дъгата на скалата на диапазона. Точността на измерване ще бъде по-висока.
