Как да изберем обхвата на мултиметъра и анализ на грешките при измерване
Ще има някои грешки при измерване с мултицет. Някои от тези грешки са максималните абсолютни грешки, разрешени от класа на точност на самия измервателен уред. Някои са човешки грешки, причинени от неправилна настройка и употреба. Ако разберете правилно характеристиките на мултиметъра 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. Следователно трябва да се обърне специално внимание на следните точки при употреба: 1. Поставете мултиметъра хоризонтално и извършете механична настройка на нулата преди измерване; 2. Дръжте очите си вертикално спрямо показалеца, когато четете; 3. При измерване на съпротивлението трябва да се извършва нулева настройка при всяка смяна на предавката. Когато не е настроен на нула, трябва да се смени нова батерия; 4. Когато измервате съпротивление или високо напрежение, не дръжте металната част на тестовия проводник с ръце, за да избегнете шунтиране на съпротивлението на човешкото тяло, увеличаване на грешката на измерване или токов удар; 5. Когато измервате съпротивление в RC верига, е необходимо да изключите захранването във веригата и да разредите електричеството, съхранявано в кондензатора, преди да извършите измерването. След като изключим грешките при четене от човека, правим анализ на други грешки.
1. Избор на диапазон на напрежение и ток на мултиметър и грешка при измерване
Нивото на точност на мултиметъра обикновено се разделя на {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5, 5 и други нива. За постоянно напрежение, ток, променливо напрежение, ток и други предавки, калибрирането на степента на точност (точност) се изразява чрез процента на максималната абсолютна допустима грешка △X и пълната стойност на скалата на избрания диапазон. Изразява се по формулата: процент =(△X/пълна стойност на скалата)×100 процента ...... 1
(1) Използване на мултиметри с различна точност за измерване на грешката на едно и също напрежение
Например: Има 10V стандартно напрежение и то се измерва с два мултиметъра от 100V, 0,5 и 15V, и 2,5. Кой измервателен уред има най-малка грешка при измерване?
Решение: Получава се от формула 1: Първият метър се измерва: максималната абсолютна допустима грешка
△X{{0}}±0,5 процента ×100V=±0,50V.
Измерването на втората таблица: максималната абсолютна допустима грешка
△X{{0}}±2,5 процента ×l5V=±0,375V.
Сравнявайки △X1 и △X2, може да се види, че въпреки че точността на първия часовник е по-висока от тази на втория часовник, грешката, получена от измерването на първия часовник, е по-голяма от тази на втория часовник. Следователно може да се види, че при избора на мултиметър, колкото по-висока е точността, толкова по-добре. При мултиметър с висока точност е необходимо да изберете подходящия диапазон. Само чрез избиране на правилния диапазон може да се използва потенциалната точност на мултиметъра.
(2) Грешка, причинена от измерване на едно и също напрежение с различни диапазони на мултиметър
Например: мултицет тип MF-30, неговата точност е 2,5, изберете предавка 100V и предавка 25V, за да измерите стандартно напрежение от 23V, коя предавка има най-малката грешка?
Решение: Максималната абсолютна допустима грешка на 100V блок е:
X(100)=±2,5 процента ×100V=±2,5V.
Максималната абсолютна допустима грешка на 25V блок: △X(25)=±2,5 процента ×25V=±0.625V. От горното решение се вижда, че:
Използвайте зъбното колело 100V, за да измерите стандартното напрежение от 23V, а посочената стойност на мултиметъра е между 20,5V и 25,5V. Използвайте зъбното колело 25V, за да измерите стандартното напрежение от 23V, а показаната стойност на мултиметъра е между 22,375V и 23,625V. От горните резултати △X (100) е по-голямо от △X (25), т.е. грешката при измерването на 100 V е много по-голяма от тази на измерването на 25 V. Следователно, когато мултицет измерва различни напрежения, грешките, генерирани от различни диапазони, са различни. В случай на задоволяване на стойността на измерения сигнал, трябва да се избере възможно най-малкият диапазон. Това подобрява точността на измерването.
(3) Грешка, причинена от измерване на две различни напрежения с един и същи обхват на мултиметър
Например: мултицет тип MF-30, неговата точност е 2,5, използвайте 100V предавка за измерване на стандартно напрежение от 20V и 80V, коя предавка има най-малката грешка?
Решение: Максимална относителна грешка: △A процент =максимална абсолютна грешка △X/измерено стандартно регулиране на напрежението×100 процента, максималната абсолютна грешка на 100V блок △X(100)=±2,5 процента ×100V =±2,5 V.
За 20V стойността на индикацията е между 17,5V-22.5V. Максималната относителна грешка е: A(20) процента =(±2,5V/20V)×100 процента =±12,5 процента.
За 80V стойността на индикацията е между 77,5V-82.5V. Неговата максимална относителна грешка е:
A(80) процента =±(2,5V/80V)×100 процента =±3,1 процента.
Сравнявайки максималната относителна грешка на измереното напрежение от 20V и 80V, може да се види, че грешката на първото е много по-голяма от тази на второто. Следователно, когато се използва един и същ диапазон на мултицет за измерване на две различни напрежения, който е по-близо до стойността на пълния диапазон, има по-висока точност. Следователно, когато измервате напрежението, измереното напрежение трябва да бъде посочено на повече от 2/3 от обхвата на мултиметъра. Само по този начин може да се намали грешката при измерване.
2. Избор на диапазон и грешка при измерване на електрическа бариера
Всеки диапазон на електрическата бариера може да измерва стойността на съпротивлението от 0 до ∞. Скалата на омметъра е нелинейна, неравномерна обратна скала. Изразява се като процент от дължината на дъгата на линийката. И вътрешното съпротивление на всеки диапазон е равно на централната скала на дължината на дъгата на скалата, умножена по коефициента на умножаване, който 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 сочи в центъра на скалата. Неговата точност се изразява като:
R процент =(△R/централно съпротивление)×100 процента ……2
(1) При измерване на едно и също съпротивление с мултицет, 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. Степента на точност е 2,5. Използвайте го за измерване на стандартно съпротивление от 500Ω и помолете блока R×10 и блока R×100 да измерят, кой има най-голямата грешка? Решение: От формула 2 получаваме:
R×l0 блок максимална абсолютна допустима грешка △R(10)=централно съпротивление×R процент =250Ω×(±2,5) процент =±6,25Ω. Използвайте го за измерване на стандартно съпротивление от 500Ω, стойността на индикацията за стандартно съпротивление от 500Ω е между 493,75Ω-506.25Ω. Максималната относителна грешка е: ±6,25÷500Ω×100 процента =±1,25 процента.
Максималната абсолютна допустима грешка на R×l00 блок △R(100)=централно съпротивление×R％2,5kΩ×(±2,5)％=±62,5Ω. Използвайте го за измерване на стандартно съпротивление от 500 Ω, показаната стойност на стандартно съпротивление от 500 Ω е между 437,5 Ω-562.5 Ω. Максималната относителна грешка е: ±62,5÷500Ω×100 процента =±10,5 процента.
Сравнението на резултатите от изчислението показва, че когато са избрани различни диапазони на съпротивление, грешките, генерирани от измерването, са много различни. Ето защо, когато избирате диапазона на предавките, опитайте се да направите измерената стойност на съпротивлението в центъра на дължината на дъгата на скалата на диапазона. Точността на измерване ще бъде по-висока.
