Izbira območja multimetra in temeljita razlaga merilne netočnosti
Pri merjenju z multimetrom bo nekaj napak. Nekatere od teh napak so največje absolutne napake, ki jih dovoljuje razred točnosti samega števca. Nekatere so človeške napake, ki nastanejo zaradi prilagajanja in nepravilne uporabe. Če pravilno razumete značilnosti multimetra in vzroke merilnih napak ter obvladate pravilne merilne tehnike in metode, lahko zmanjšate merilne napake.
Človeška napaka pri branju je eden od razlogov, ki vplivajo na točnost meritev. To je neizogibno, vendar ga je mogoče zmanjšati. Zato je treba med uporabo posebno pozornost posvetiti naslednjim točkam: 1. Multimeter pred merjenjem postavite vodoravno in izvedite mehansko nastavitev ničle; 2. Med branjem imejte oči pravokotno na kazalec; nastavljanje na ničlo. Ko je nastavitev manjša od nič, zamenjajte baterijo z novo; 4. Pri merjenju upora ali visoke napetosti ne stisnite kovinskega dela merilnega kabla z rokami, da preprečite ranžiranje upora človeškega telesa, povečanje merilne napake ali električni udar; 5. Pri merjenju upora v vezju RC prekinite napajanje v vezju in pred merjenjem izpraznite električno energijo, shranjeno v kondenzatorju. Po izključitvi napak pri branju, ki jih povzroči človek, izvedemo analizo drugih napak.
1. Multimeter Napetost, Izbira tokovnega območja in Merilna napaka
Stopnja natančnosti multimetra je na splošno razdeljena na več ravni, kot so {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5 in 5. Za enosmerno napetost, tok, izmenično napetost, tok in druge prestave je kalibracija stopnje natančnosti (natančnosti) je izražena z odstotkom največjega absolutno dovoljenega pogreška △X in polne vrednosti skale izbranega območja. Izraženo s formulo: A odstotek =(△X/polna vrednost lestvice)×100 odstotkov ... 1
(1) Uporaba multimetra z različno natančnostjo za merjenje napake, ki jo povzroča ista napetost
Na primer: standardna napetost je 10V in se meri z dvema multimetroma s prestavo 100 V, nivo 0,5 in nivo 15 V, nivo 2,5. Kateri merilnik ima najmanjšo merilno napako?
Rešitev: Iz formule 1: prvi del meritve števca: največja absolutna dovoljena napaka
△X{{0}}±0,5 odstotkov ×100V=±0,50V.
Drugi preizkus števca: največja absolutna dovoljena napaka
△X{{0}}±2,5 odstotka ×l5V=±0,375V.
Če primerjamo △X1 in △X2, lahko vidimo, da čeprav je natančnost prve ure višja kot pri drugi uri, je napaka, ki jo povzroči meritev prve ure, večja od napake, ki jo povzroči meritev druge ure. gledati. Zato je razvidno, da je pri izbiri multimetra večja natančnost, tem bolje. Pri multimetru z visoko natančnostjo je treba izbrati ustrezno območje. Samo z izbiro pravilnega območja je možna natančnost multimetra v igri.
(2) Napaka, ki jo povzroči merjenje iste napetosti z različnimi razponi multimetra
Na primer: multimeter MF-30, njegova natančnost je 2,5 stopnje, izberite 100V gear in 25V gear za merjenje standardne napetosti 23V, kateri gear ima manjšo napako?
Rešitev: Največja absolutna dovoljena napaka za blok 100 V:
X(100)=±2,5 odstotka ×100V=±2,5V.
Največja absolutna dovoljena napaka za prestavo 25 V: △X(25)=±2,5 odstotka ×25V=±0.625V. Iz zgornje rešitve je razvidno, da:
Uporabite blok 100 V za merjenje standardne napetosti 23 V, indikacija na multimetru pa je med 20,5 V-25,5 V. Uporabite blok 25 V za merjenje standardne napetosti 23 V, indikacijska vrednost na multimetru pa je med 22,375 V-23,625 V. Iz zgornjih rezultatov je △X (100) večji od △X (25), kar pomeni, da je napaka pri merjenju bloka 100 V veliko večja kot pri merjenju bloka 25 V. Zato, ko multimeter meri različne napetosti, so napake, ki jih povzročajo različna območja, različne. V primeru zadovoljitve vrednosti signala, ki ga merimo, je treba izbrati prestavo z najmanjšim merilnim območjem. To poveča natančnost meritve.
(3) Napaka, ki jo povzroči merjenje dveh različnih napetosti z istim obsegom multimetra
Na primer: multimeter MF-30, njegova natančnost je 2,5, uporabite zobnik 100 V za merjenje standardne napetosti 20 V in 80 V, kateri zobnik ima manjšo napako?
Rešitev: Največja relativna napaka: △A odstotkov =Največja absolutna napaka △X/izmerjena standardna prilagoditev napetosti × 100 odstotkov, največja absolutna napaka 100V prestave △X(100)=±2,5 odstotka ×100V =±2,5 V.
Za 20 V je njegova prikazana vrednost med 17,5 V-22,5 V. Njegova največja relativna napaka je: A(20) odstotkov =(±2,5V/20V)×100 odstotkov =±12,5 odstotkov.
Za 80 V je njegova prikazana vrednost med 77,5 V-82,5 V. Njegova največja relativna napaka je:
A(80) odstotkov =±(2,5V/80V)×100 odstotkov =±3,1 odstotka.
Če primerjamo največji relativni pogrešek izmerjene napetosti 20V in 80V, vidimo, da je pogrešek prve veliko večji od pogreška druge. Zato bo pri uporabi istega obsega multimetra za merjenje dveh različnih napetosti tisti, ki je bližje polni vrednosti skale, imel večjo natančnost. Zato mora biti pri merjenju napetosti izmerjena napetost navedena nad 2/3 območja multimetra. Samo na ta način je mogoče zmanjšati merilno napako.
2. Izbira območja in merilna napaka električne pregrade
Vsak obseg električnega upora lahko meri vrednost upora od 0 do ∞. Skala ohmmetra je nelinearna, neenakomerna, obrnjena lestvica. Izražen je kot odstotek dolžine loka lestvice. Poleg tega je notranji upor vsakega območja enak množitelju osrednjega števila lestvice dolžine loka lestvice, kar se imenuje "centralni upor". To pomeni, da ko je izmerjeni upor enak središčnemu uporu izbranega območja, je tok, ki teče v tokokrogu, polovica toka celotne skale. Kazalec označuje sredino lestvice. Njegova natančnost je izražena z naslednjo formulo:
R odstotkov =(△R/centralni upor)×100 odstotkov ……2
(1) Pri uporabi multimetra za merjenje istega upora je napaka nastala zaradi izbire različnih razponov
Na primer: multimeter MF{{0}}, srednji upor zobnika Rxl0 je 250Ω; sredinski upor zobnika R×l00 je 2,5kΩ. Stopnja natančnosti je 2,5. Uporabite ga za merjenje standardnega upora 500Ω in vprašajte, ali naj ga izmerite z zobnikom R×l0 ali zobnikom R×100, kateri ima večjo napako? Rešitev: Iz formule 2:
Največja absolutna dovoljena napaka R×l0 zobnika △R(10)=centralni upor×R odstotkov =250Ω×(±2,5) odstotkov =±6,25Ω . Uporabite ga za merjenje standardnega upora 500 Ω, potem je prikazana vrednost standardnega upora 500 Ω med 493,75 Ω-506.25 Ω. Največja relativna napaka je: ±6,25÷500Ω×100 odstotkov =±1,25 odstotkov.
R×l00 največja absolutna dovoljena napaka bloka △R(100)=centralni upor×R odstotkov 2,5kΩ×(±2,5) odstotkov =±62,5Ω. Uporabite ga za merjenje standardnega upora 500 Ω, potem je prikazana vrednost standardnega upora 500 Ω med 437,5 Ω-562.5 Ω. Največja relativna napaka je: ±62,5÷500Ω×100 odstotkov =±10,5 odstotkov.
Primerjava rezultatov izračuna kaže, da se merilna napaka močno spreminja, če so izbrana različna območja upora. Zato pri izbiri prestavnega območja poskusite, da je izmerjena vrednost upora v središču ločne dolžine lestvice razpona. Natančnost meritev bo večja.
