Výběr rozsahu multimetru a analýza chyb měření
Úroveň přesnosti multimetru je obecně rozdělena do několika úrovní, například {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5 a 5. Pro stejnosměrné napětí, proud, střídavé napětí, proud a další převody kalibrace úrovně přesnosti (přesnosti) je vyjádřena procentem maximální absolutní dovolené chyby △X a hodnotou plného rozsahu zvoleného rozsahu. Vyjádřeno vzorcem: A procento =(△X/hodnota celé stupnice)×100 procent ... 1
(1) Použití multimetrů s různou přesností k měření chyby generované stejným napětím
Například: K dispozici je standardní napětí 10V a k měření se používají dva multimetry s rozsahem 100V, 0,5 úrovně a 15V úrovně, 2,5 úrovně. Který měřič má menší chybu měření?
Řešení: Ze vzorce 1 můžeme získat: první měření metrem: maximální absolutní přípustnou chybu
△X{{0}}±0.5 procent ×100V=±0,50V.
Druhý test měřiče: maximální absolutní dovolená chyba
△X{{0}}±2,5 procenta ×l5V=±0,375V.
Porovnáním △X1 a △X2 lze vidět, že ačkoli přesnost prvních hodinek je vyšší než přesnost druhých hodinek, chyba způsobená měřením s prvními hodinkami je větší než chyba produkovaná druhými hodinkami. Proto je vidět, že při výběru multimetru platí, že čím vyšší přesnost, tím lépe. U multimetru s vysokou přesností je nutné zvolit odpovídající rozsah. Potenciální přesnost multimetru lze uplatnit pouze výběrem správného rozsahu.
(2) Chyba způsobená měřením stejného napětí s různými rozsahy multimetru
Například: MF-30 multimetr, jeho přesnost je 2,5 stupně, zvolte 100V převod a 25V převod pro měření standardního napětí 23V, který převod má menší chybu?
Řešení: Maximální absolutní dovolená chyba pro 100V zařízení:
X(100)=±2,5 procenta ×100V=±2,5V.
Maximální absolutní dovolená chyba pro 25V převod: △X(25)=±2,5 procenta ×25V=±0,625V. Z výše uvedeného řešení je vidět, že:
Použijte 100V převod k měření standardního napětí 23V a zobrazená hodnota na multimetru je mezi 20,5V-25,5V. Pomocí bloku 25V změřte standardní napětí 23V a indikovaná hodnota na multimetru je mezi 22,375V-23,625V. Z výše uvedených výsledků je △X (100) větší než △X (25), to znamená, že chyba měření bloku 100V je mnohem větší než chyba měření bloku 25V. Proto, když multimetr měří různá napětí, chyby generované různými rozsahy jsou různé. V případě splnění hodnoty měřeného signálu by měl být zvolen co možná nejmenší převodový stupeň s nejmenším rozsahem měření. Tím se zvyšuje přesnost měření.
(3) Chyba způsobená měřením dvou různých napětí se stejným rozsahem multimetru
Například: MF-30 multimetr má přesnost 2,5 stupně. Použijte 100V převod pro měření standardního napětí 20V a 80V. Které ozubené kolo má menší chybu?
Řešení: Maximální relativní chyba: △A procent =Maximální absolutní chyba △X/naměřené standardní nastavení napětí × 100 procent , maximální absolutní chyba 100V převodu △X(100)=±2,5 procenta × 100V=±2,5V.
Pro 20V je jeho indikační hodnota mezi 17,5V-22,5V. Jeho maximální relativní chyba je: A(20) procent =(±2,5V/20V)×100 procent =±12,5 procenta .
Pro 80V je jeho indikační hodnota mezi 77,5V-82,5V. Jeho maximální relativní chyba je:
A(80) procent =±(2,5V/80V)×100 procent =±3,1 procenta .
Porovnáním maximální relativní chyby měřeného napětí 20V a 80V je vidět, že chyba prvního je mnohem větší než chyba druhého. Proto při použití stejného rozsahu multimetru k měření dvou různých napětí, kdo je blíže plné hodnotě stupnice, bude mít vyšší přesnost. Proto by při měření napětí mělo být naměřené napětí indikováno nad 2/3 rozsahu multimetru. Jen tak lze snížit chybu měření.
2. Volba rozsahu a chyba měření elektrické závory
Každý rozsah elektrického odporu může měřit hodnotu odporu od 0 do ∞. Stupnice ohmmetru je nelineární, nerovnoměrná, převrácená stupnice. Vyjadřuje se jako procento délky oblouku stupnice. Kromě toho se vnitřní odpor každého rozsahu rovná násobku středního čísla stupnice délky oblouku stupnice, který se nazývá "středový odpor". To znamená, že když se naměřený odpor rovná střednímu odporu zvoleného rozsahu, proud protékající obvodem je polovina proudu v plném rozsahu. Ukazatel ukazuje střed stupnice. Jeho přesnost je vyjádřena následujícím vzorcem:
R procento =(△R/středový odpor)×100 procent ……2
(1) Při použití multimetru k měření stejného odporu je chyba způsobená výběrem různých rozsahů
Například: MF{{0}} multimetr, centrální odpor bloku Rxl0 je 250Ω; centrální odpor bloku Rxl00 je 2,5kΩ. Třída přesnosti je 2,5. Použijte jej k měření standardního odporu 500Ω a zeptejte se, zda jej měřit s převodem R×l0 nebo R×100, který z nich má větší chybu? Řešení: Ze vzorce 2:
Maximální absolutní dovolená chyba bloku R×l0 △R(10)=středový odpor×R procento =250Ω×(±2,5) procento =±6,25Ω . Použijte jej k měření standardního odporu 500Ω, pak je indikovaná hodnota standardního odporu 500Ω mezi 493,75Ω-506,25Ω. Maximální relativní chyba je: ±6,25÷500Ω×100 procent =±1,25 procent .
Maximální absolutní dovolená chyba bloku R×l00 △R(100)=středový odpor×R procento 2,5kΩ×(±2,5) procento =±62,5Ω. Použijte jej k měření standardního odporu 500Ω, pak je indikovaná hodnota standardního odporu 500Ω mezi 437,5Ω-562,5Ω. Maximální relativní chyba je: ±62,5÷500Ω×100 procent =±10,5 procenta .
Porovnání výsledků výpočtů ukazuje, že chyba měření se značně liší, když jsou zvoleny různé rozsahy odporu. Při volbě převodového rozsahu se proto snažte, aby naměřená hodnota odporu byla ve středu délky oblouku stupnice rozsahu. Přesnost měření bude vyšší.
