Penjelasan terperinci tentang pemilihan julat multimeter dan ralat pengukuran
Akan ada ralat tertentu apabila mengukur dengan multimeter. Beberapa ralat ini adalah ralat mutlak maksimum yang dibenarkan oleh tahap ketepatan instrumen itu sendiri. Sesetengahnya adalah kesilapan manusia yang disebabkan oleh pelarasan dan penggunaan yang tidak betul. Jika anda memahami dengan betul ciri multimeter dan punca ralat pengukuran, dan menguasai teknik dan kaedah pengukuran yang betul, anda boleh mengurangkan ralat pengukuran.
Kesilapan membaca manusia adalah salah satu sebab yang mempengaruhi ketepatan pengukuran. Ia tidak dapat dielakkan tetapi boleh diminimumkan. Oleh itu, perhatian khusus harus diberikan kepada perkara berikut semasa penggunaan:
1. Sebelum pengukuran, letakkan multimeter secara mendatar dan lakukan pelarasan sifar mekanikal;
2. Pastikan mata anda berserenjang dengan penunjuk semasa membaca;
3. Apabila mengukur rintangan, pelarasan sifar mesti dilakukan setiap kali anda menukar gear. Jika ia tidak boleh mencapai sifar, gantikan bateri dengan yang baharu;
4. Apabila mengukur rintangan atau voltan tinggi, jangan pegang bahagian logam plumbum ujian dengan tangan anda untuk mengelakkan rintangan badan manusia terputus, meningkatkan ralat pengukuran atau menyebabkan kejutan elektrik;
5. Apabila mengukur rintangan dalam litar RC, potong bekalan kuasa dalam litar dan nyahcas semua elektrik yang disimpan dalam kapasitor sebelum mengukur semula. Selepas mengecualikan kesilapan membaca manusia, kami menjalankan beberapa analisis tentang kesilapan lain.
1. Voltan berbilang meter dan julat pemilihan dan ralat pengukuran
Tahap ketepatan multimeter secara amnya dibahagikan kepada beberapa tahap seperti {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, 5, dll. Penentukuran tahap ketepatan (ketepatan) voltan DC, arus, Voltan AC, arus dan gear lain diwakili oleh peratusan ralat mutlak maksimum yang dibenarkan △X dan nilai skala penuh julat yang dipilih. Dinyatakan oleh formula: A%=(△X/nilai skala penuh)×100%... 1
(1) Ralat yang disebabkan oleh menggunakan multimeter dengan ketepatan yang berbeza untuk mengukur voltan yang sama
Contohnya: Terdapat voltan standard 10V, dan ia diukur dengan dua multimeter pada aras 100V dan aras 0.5 dan aras 15V dan aras 2.5. Meter yang manakah mempunyai ralat pengukuran paling kecil?
Penyelesaian: Daripada Persamaan 1: Pengukuran meter pertama: Ralat maksimum yang dibenarkan mutlak
△X1=±0.5%×100V=±0.50V.
Ujian meter kedua: ralat maksimum yang dibenarkan mutlak
△X2=±2.5%×l5V=±0.375V.
Membandingkan △X1 dan △X2, dapat dilihat bahawa walaupun ketepatan meter pertama lebih tinggi daripada meter kedua, ralat yang disebabkan oleh pengukuran menggunakan meter pertama adalah lebih besar daripada ralat yang disebabkan oleh pengukuran menggunakan meter kedua. meter. Oleh itu, dapat dilihat bahawa apabila memilih multimeter, semakin tinggi ketepatannya, semakin baik. Dengan multimeter dengan ketepatan yang tinggi, anda juga perlu memilih julat ukuran yang sesuai. Hanya dengan memilih julat ukuran dengan betul, potensi ketepatan multimeter dapat dilepaskan.
(2) Ralat disebabkan oleh mengukur voltan yang sama dengan julat multimeter yang berbeza
Contohnya: multimeter MF-30 mempunyai ketepatan tahap 2.5. Ia menggunakan gear 100V dan 25V untuk mengukur voltan standard 23V. Gear yang manakah mempunyai ralat paling kecil?
Penyelesaian: Ralat mutlak maksimum yang dibenarkan bagi blok 100V:
X(100)=±2.5%×100V=±2.5V.
Ralat mutlak maksimum yang dibenarkan bagi blok 25V: △X (25)=±2.5% × 25V=±0.625V. Ia boleh dilihat dari penyelesaian di atas:
Gunakan gear 100V untuk mengukur voltan standard 23V. Nilai pada multimeter adalah antara 20.5V dan 25.5V. Gunakan gear 25V untuk mengukur voltan standard 23V. Nilai pada multimeter adalah antara 22.375V dan 23.625V. Berdasarkan keputusan di atas, △X (100) adalah lebih besar daripada △X (25), iaitu, ralat ukuran blok 100V adalah jauh lebih besar daripada ralat ukuran blok 25V. Oleh itu, apabila multimeter mengukur voltan yang berbeza, ralat yang dihasilkan dengan mengukur dengan julat yang berbeza adalah berbeza. Di bawah syarat bahawa nilai isyarat yang diukur dipenuhi, gear dengan julat kecil harus dipilih sebanyak mungkin. Ini meningkatkan ketepatan pengukuran.
(3) Ralat yang disebabkan oleh mengukur dua voltan berbeza dengan julat multimeter yang sama
Contohnya: multimeter MF-30 mempunyai ketepatan 2.5. Ia menggunakan gear 100V untuk mengukur voltan standard 20V dan 80V. Gear yang manakah mempunyai ralat paling kecil?
Penyelesaian: Ralat relatif maksimum: △A%=ralat mutlak maksimum △X/pelarasan voltan standard diukur × 100%, ralat mutlak maksimum pada blok 100V △X (100)=±2.5% × 100V { {8}} ±2.5V.
Untuk 20V, nilai penunjuknya ialah antara 17.5V-22.5V. Ralat relatif maksimum ialah: A(20)%=(±2.5V/20V)×100%=±12.5%.
Untuk 80V, nilai petunjuknya ialah antara 77.5V-82.5V. Ralat relatif maksimumnya ialah:
A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%.
Membandingkan ralat relatif maksimum bagi voltan yang diukur 20V dan 80V, kita dapat melihat bahawa ralat yang pertama mempunyai ralat yang lebih besar daripada yang terakhir. Oleh itu, apabila menggunakan julat multimeter yang sama untuk mengukur dua voltan berbeza, yang lebih dekat dengan nilai skala penuh akan mempunyai ketepatan yang lebih tinggi. Oleh itu, apabila mengukur voltan, voltan yang diukur hendaklah ditunjukkan melebihi 2/3 daripada julat multimeter. Hanya dengan cara ini ralat pengukuran boleh dikurangkan.
2. Ralat Pemilihan dan Pengukuran Julat Penghalang Elektrik
Setiap julat rintangan elektrik boleh mengukur nilai rintangan daripada 0 hingga ∞. Skala ohmmeter ialah skala terbalik yang tidak linear dan tidak sekata. Ia dinyatakan sebagai peratusan panjang lengkok pembaris. Selain itu, rintangan dalaman setiap julat adalah sama dengan nombor skala pusat didarab dengan panjang lengkok pembaris, yang dipanggil "rintangan pusat". Maksudnya, apabila rintangan yang diukur adalah sama dengan rintangan pusat julat yang dipilih, arus yang mengalir dalam litar adalah separuh daripada arus skala penuh. Penunjuk berada di tengah-tengah skala. Ketepatannya dinyatakan dengan formula berikut:
R%=(△R/rintangan tengah)×100%……2
(1) Apabila menggunakan multimeter untuk mengukur rintangan yang sama, ralat disebabkan oleh memilih julat yang berbeza
Contohnya: MF{{0}} multimeter, rintangan pusat blok Rxl0 ialah 250Ω; rintangan pusat blok R×l00 ialah 2.5kΩ. Tahap ketepatan ialah tahap 2.5. Gunakannya untuk mengukur rintangan piawai 500Ω, dan tanya jika anda menggunakan blok R×l0 atau blok R×100 untuk mengukur, yang manakah mempunyai ralat yang lebih besar? Penyelesaian: Daripada Persamaan 2:
Ralat mutlak maksimum yang dibenarkan bagi blok R×l0 ialah △R(10)=rintangan tengah×R%=250Ω×(±2.5)%=±6.25 Ω. Gunakannya untuk mengukur rintangan piawai 500Ω, dan nilai petunjuk bagi rintangan piawai 500Ω ialah antara 493.75Ω dan 506.25Ω. Ralat relatif maksimum ialah: ±6.25÷500Ω×100%=±1.25%.
Ralat mutlak maksimum yang dibenarkan bagi blok R×l00 ialah △R (100)=rintangan pusat × R% 2.5kΩ × (±2.5)%=±62.5Ω. Gunakannya untuk mengukur rintangan piawai 500Ω, dan nilai petunjuk bagi rintangan piawai 500Ω ialah antara 437.5Ω dan 562.5Ω. Ralat relatif maksimum ialah: ±62.5÷500Ω×100%=±10.5%.
Perbandingan keputusan pengiraan menunjukkan bahawa ralat pengukuran sangat berbeza apabila julat rintangan berbeza dipilih. Oleh itu, apabila memilih julat gear, cuba simpan nilai rintangan yang diukur di tengah-tengah panjang lengkok skala julat. Ketepatan pengukuran akan lebih tinggi.
