Podrobné vysvětlení výběru rozsahu multimetru a chyby měření
Při měření multimetrem budou určité chyby. Některé z těchto chyb jsou maximální absolutní chyby povolené úrovní přesnosti samotného přístroje. Některé jsou lidské chyby způsobené nesprávným nastavením a používáním. Pokud správně rozumíte charakteristikám multimetrů a příčinám chyb měření a ovládáte správné techniky a metody měření, můžete snížit chyby měření.
Chyba lidského čtení je jedním z důvodů, které ovlivňují přesnost měření. Je nevyhnutelné, ale lze jej minimalizovat. Proto je třeba při používání věnovat zvláštní pozornost následujícím bodům:
1. Před měřením umístěte multimetr vodorovně a proveďte mechanické nastavení nuly;
2. Při čtení mějte oči kolmo k ukazateli;
3. Při měření odporu je nutné provést nastavení nuly při každé změně převodového stupně. Pokud nemůže dosáhnout nuly, vyměňte baterii za novou;
4. Při měření odporu nebo vysokého napětí nedržte kovovou část testovacího vodiče rukama, abyste zabránili posunutí odporu lidského těla, zvýšení chyby měření nebo úrazu elektrickým proudem;
5. Při měření odporu v RC obvodu vypněte napájení obvodu a před dalším měřením vybijte veškerou elektřinu uloženou v kondenzátoru. Po vyloučení lidských chyb čtení provádíme analýzu dalších chyb.
1. Volba rozsahu napětí a proudu multimetru a chyba měření
Úrovně přesnosti multimetrů jsou obecně rozděleny do několika úrovní, jako je {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5, 5 atd. Kalibrace úrovně přesnosti (přesnosti) stejnosměrného napětí, proudu, Střídavé napětí, proud a další převody jsou reprezentovány procentem maximální absolutní dovolené chyby △X a plnou hodnotou rozsahu zvoleného rozsahu. Vyjádřeno vzorcem: A%=(△X/hodnota celého rozsahu)×100%... 1
(1) Chyba způsobená použitím multimetrů s různou přesností k měření stejného napětí
Například: Existuje standardní napětí 10V a je měřeno dvěma multimetry na úrovni 100V a úrovni 0,5 a úrovni 15V a úrovni 2,5. Který měřič má nejmenší chybu měření?
Řešení: Z rovnice 1: První měření metrem: Maximální absolutní dovolená chyba
△X1=±0.5%×100V=±0.50V.
Druhý test měřiče: maximální absolutní dovolená chyba
△X2=±2.5%×l5V=±0.375V.
Porovnáním △X1 a △X2 lze vidět, že ačkoliv je přesnost prvního měřiče vyšší než přesnost druhého měřiče, chyba způsobená měřením pomocí prvního měřiče je větší než chyba způsobená měřením pomocí druhého měřiče. Metr. Proto je vidět, že při výběru multimetru platí, že čím vyšší přesnost, tím lépe. U multimetru s vysokou přesností je také potřeba zvolit vhodný měřicí rozsah. Potenciální přesnost multimetru může být uvolněna pouze správnou volbou měřicího rozsahu.
(2) Chyba způsobená měřením stejného napětí s různými rozsahy multimetru
Například: multimetr MF-30 má přesnost úrovně 2,5. K měření standardního napětí 23V využívá převody 100V a 25V. Které ozubené kolo má nejmenší chybu?
Řešení: Maximální absolutní dovolená chyba 100V bloku:
X(100)=±2.5%×100V=±2.5V.
Maximální absolutní dovolená chyba 25V bloku: △X (25)=±2,5% × 25V=±0,625V. Je to vidět z výše uvedeného řešení:
K měření standardního napětí 23V použijte převod 100V. Hodnota na multimetru je mezi 20,5V a 25,5V. K měření standardního napětí 23V použijte převod 25V. Hodnota na multimetru je mezi 22,375V a 23,625V. Soudě podle výše uvedených výsledků je △X (100) větší než △X (25), to znamená, že chyba měření 100V bloku je mnohem větší než chyba měření bloku 25V. Když tedy multimetr měří různá napětí, jsou chyby způsobené měřením s různými rozsahy různé. Za předpokladu, že je naměřená hodnota signálu splněna, měl by být zvolen převodový stupeň s co nejmenším rozsahem. To zlepšuje přesnost měření.
(3) Chyba způsobená měřením dvou různých napětí se stejným rozsahem multimetru
Například: multimetr MF-30 má přesnost 2,5. Používá 100V převod pro měření standardního napětí 20V a 80V. Které ozubené kolo má nejmenší chybu?
Řešení: Maximální relativní chyba: △A%=maximální absolutní chyba △X/naměřené standardní nastavení napětí × 100 %, maximální absolutní chyba při 100V bloku △X (100)=±2,5 % × 100V { {8}} ±2,5V.
Pro 20V je jeho indikační hodnota mezi 17,5V-22,5V. Maximální relativní chyba je: A(20)%=(±2,5V/20V)×100%=±12,5%.
Pro 80V je jeho indikační hodnota mezi 77,5V-82,5V. Jeho maximální relativní chyba je:
A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%.
Porovnáním maximálních relativních chyb naměřených napětí 20V a 80V můžeme vidět, že první má mnohem větší chybu než druhé. Proto při použití stejného rozsahu multimetru pro měření dvou různých napětí bude mít to, které je blíže plné hodnotě rozsahu, vyšší přesnost. Proto by při měření napětí mělo být naměřené napětí indikováno nad 2/3 rozsahu multimetru. Jen tak lze snížit chyby měření.
2. Chyba výběru rozsahu a měření elektrické bariéry
Každý rozsah elektrického odporu může měřit hodnoty odporu od 0 do ∞. Stupnice ohmmetru je nelineární, nerovnoměrná převrácená stupnice. Vyjadřuje se jako procento délky oblouku pravítka. Kromě toho se vnitřní odpor každého rozsahu rovná střednímu číslu stupnice vynásobenému délkou oblouku pravítka, což se nazývá "středový odpor". To znamená, že když se naměřený odpor rovná střednímu odporu zvoleného rozsahu, proud protékající obvodem je poloviční než proud v plném rozsahu. Ukazatel je ve středu stupnice. Jeho přesnost je vyjádřena následujícím vzorcem:
R%=(△R/středový odpor)×100%……2
(1) Při použití multimetru k měření stejného odporu chyba způsobená výběrem různých rozsahů
Například: MF{{0}} multimetr, střední odpor bloku Rxl0 je 250Ω; střední odpor bloku R×l00 je 2,5kΩ. Úroveň přesnosti je 2,5. Použijte jej k měření standardního odporu 500Ω a zeptejte se, zda k měření používáte blok R×l0 nebo blok R×100, který z nich má větší chybu? Řešení: Z rovnice 2:
Maximální absolutní dovolená chyba bloku R×l{0}} je △R(10)=středový odpor×R%=250Ω×(±2,5)%=±6,25 Ω. Použijte jej k měření standardního odporu 500Ω a indikovaná hodnota standardního odporu 500Ω je mezi 493,75Ω a 506,25Ω. Maximální relativní chyba je: ±6,25÷500Ω×100%=±1,25%.
Maximální absolutní dovolená chyba bloku R×l{0}} je △R (100)=středový odpor × R% 2,5kΩ × (±2,5)%=±62,5Ω. Použijte jej k měření standardního odporu 500Ω a indikovaná hodnota standardního odporu 500Ω je mezi 437,5Ω a 562,5Ω. Maximální relativní chyba je: ±62,5÷500Ω×100%=±10,5%.
Porovnání výsledků výpočtů ukazuje, že chyby měření se značně liší, když jsou zvoleny různé rozsahy odporu. Při výběru převodového rozsahu se proto snažte udržet naměřenou hodnotu odporu ve středu délky oblouku stupnice rozsahu. Přesnost měření bude vyšší.
