Analýza dopadu chyb multimetru na výsledky měření
Čím větší je vnitřní odpor Rv voltmetru, tím blíže je naměřená hodnota skutečné hodnotě, která je menší než naměřené napětí, tím menší je chyba a tím vyšší je citlivost. Proto je rozsah odporu multimetru parametrem multimetru. Tento článek prostřednictvím analýzy vyvozuje následující závěry:
1. Pokud se k měření stejného objektu použijí dva multimetry s různou napěťovou citlivostí, bude chyba měření multimetru s vyšší napěťovou citlivostí menší než u multimetru s nižší napěťovou citlivostí.
2. Pro různé rozsahy stejného multimetru platí, že čím větší je rozsah napětí, tím vyšší je vnitřní odpor a tím menší je dopad chyb na výsledky měření.
Zde je příklad pro ilustraci dopadu chyb na výsledky měření. Analýza chyb při měření napětí je znázorněna na obrázku.
Na obrázku je stejnosměrný zdroj U=10v, s vnitřním odporem r=200K Ω. Pro měření tohoto napětí je zvolen multimetr s napěťovou citlivostí 20K Ω/V. Jak moc ovlivní chyba výsledky měření? Pokud zvolíme 50V místo 10V, s vnitřním odporem 1M Ω, jak velký vliv má chyba na výsledky měření?
Řešení:
Při prvním měření vyberte rozsah napětí 10V a vnitřní odpor Rv=200k Ω, poté:
Relativní chyba je:
Při druhém měření zvolte rozsah napětí 50V a vnitřní odpor Rv=1M Ω, poté:
Relativní chyba je:
Je vidět, že relativní chyba má menší vliv na výsledky měření při druhém měření. To znamená, že v procesu měření, aby se zajistila jeho citlivost a snížily se chyby měření, lze někdy zvolit i větší rozsah napětí. Je to proto, že čím větší je rozsah napětí, tím větší je vnitřní odpor a tím vyšší je napěťová citlivost. Rozsah napětí samozřejmě nelze zvolit příliš velký, jinak bude úhel vychýlení ukazatele příliš malý a čtení bude nepřesné. Vnitřní odpor střídavého zdroje je obvykle nízký a pro měření střídavého napětí lze použít multimetr s nízkou citlivostí napětí.
Z výše uvedeného rozboru lze usoudit, že při měření napětí multimetrem je výhodnější mít vyšší vnitřní odpor v napěťovém rozsahu multimetru, jelikož měřicí hlava multimetru je zapojena paralelně s měřeným obvodem. Čím větší je vnitřní odpor měřiče, tím menší je dopad chyb na výsledky měření a tím vyšší je citlivost.
