Bagaimana untuk memilih julat multimeter dan analisis ralat pengukuran
Terdapat beberapa ralat semasa mengukur dengan multimeter. Beberapa ralat ini adalah ralat mutlak maksimum yang dibenarkan oleh kelas ketepatan meter itu sendiri. Sesetengahnya adalah kesilapan manusia yang disebabkan oleh pelarasan dan penggunaan yang tidak betul. Memahami dengan betul ciri-ciri multimeter dan punca-punca ralat pengukuran, dan menguasai teknik dan kaedah pengukuran yang betul, anda boleh mengurangkan ralat pengukuran.
Kesilapan bacaan 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 yang digunakan: 1. Letakkan multimeter secara mendatar dan lakukan pelarasan sifar mekanikal sebelum pengukuran; 2. Pastikan mata menegak ke penunjuk semasa membaca; 3. Apabila mengukur rintangan, pelarasan sifar mesti dilakukan setiap kali gear ditukar. Apabila ia tidak dilaraskan kepada sifar, bateri baharu harus diganti; 4. Apabila mengukur rintangan atau voltan tinggi, jangan pegang bahagian logam plumbum ujian dengan tangan anda, untuk mengelakkan shunt rintangan badan manusia, meningkatkan ralat pengukuran atau kejutan elektrik; 5. Apabila mengukur rintangan dalam litar RC, adalah perlu untuk Mematikan kuasa dalam litar dan nyahcas elektrik yang disimpan dalam kapasitor sebelum mengambil ukuran. Selepas mengecualikan kesilapan membaca manusia, kami melakukan beberapa analisis tentang kesilapan lain.
1. Voltan multimeter dan julat arus pemilihan dan ralat pengukuran
Tahap ketepatan multimeter biasanya dibahagikan kepada {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, 5 dan tahap lain. Untuk voltan DC, arus, voltan AC, arus dan gear lain, penentukuran gred ketepatan (ketepatan) dinyatakan dengan peratusan ralat maksimum yang dibenarkan mutlak △X dan nilai skala penuh julat yang dipilih. Dinyatakan oleh formula: Satu peratus =(△X/nilai skala penuh)×100 peratus ...... 1
(1) Menggunakan multimeter dengan ketepatan yang berbeza untuk mengukur ralat voltan yang sama
Contohnya: Terdapat voltan standard 10V dan ia diukur dengan dua multimeter 100V, 0.5 dan 15V serta 2.5. Meter yang manakah mempunyai ralat pengukuran paling kecil?
Penyelesaian: Diperolehi daripada formula 1: Meter pertama diukur: ralat maksimum yang dibenarkan mutlak
△X{{0}}±0.5 peratus ×100V=±0.50V.
Pengukuran jadual kedua: ralat maksimum yang dibenarkan mutlak
△X{{{0}}}±2.5 peratus ×l5V=±0.375V.
Membandingkan △X1 dan △X2, dapat dilihat bahawa walaupun ketepatan jam tangan pertama lebih tinggi daripada jam tangan kedua, ralat yang dihasilkan oleh pengukuran jam tangan pertama adalah lebih besar daripada jam tangan kedua. Oleh itu, dapat dilihat bahawa apabila memilih multimeter, semakin tinggi ketepatannya, semakin baik. Dengan multimeter dengan ketepatan yang tinggi, adalah perlu untuk memilih julat yang sesuai. Hanya dengan memilih julat yang betul, potensi ketepatan multimeter boleh dimainkan.
(2) Ralat yang disebabkan oleh mengukur voltan yang sama dengan julat multimeter yang berbeza
Contohnya: Multimeter jenis MF-30, ketepatannya ialah 2.5, pilih gear 100V dan gear 25V untuk mengukur voltan standard 23V, gear manakah yang mempunyai ralat paling kecil?
Penyelesaian: Ralat mutlak maksimum yang dibenarkan bagi blok 100V ialah:
X(100)=±2.5 peratus ×100V=±2.5V.
Ralat mutlak maksimum yang dibenarkan bagi blok 25V: △X(25)=±2.5 peratus ×25V=±0.625V. Dari penyelesaian di atas dapat dilihat bahawa:
Gunakan gear 100V untuk mengukur voltan standard 23V, dan nilai yang ditunjukkan pada multimeter adalah antara 20.5V dan 25.5V. Gunakan gear 25V untuk mengukur voltan standard 23V, dan nilai petunjuk pada multimeter adalah antara 22.375V dan 23.625V. Daripada keputusan di atas, △X (100) adalah lebih besar daripada △X (25), iaitu, ralat pengukuran 100V adalah jauh lebih besar daripada ukuran 25V. Oleh itu, apabila multimeter mengukur voltan yang berbeza, ralat yang dihasilkan oleh julat yang berbeza adalah berbeza. Dalam hal memenuhi nilai isyarat yang diukur, 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 jenis MF-30, ketepatannya ialah 2.5, gunakan gear 100V untuk mengukur voltan standard 20V dan 80V, gear manakah yang mempunyai ralat paling kecil?
Penyelesaian: Ralat relatif maksimum: △Satu peratus =ralat mutlak maksimum △X/pelarasan voltan standard diukur×100 peratus , ralat mutlak maksimum blok 100V △X(100)=±2.5 peratus ×100V =±2.5V.
Untuk 20V, nilai penunjuknya ialah antara 17.5V-22.5V. Ralat relatif maksimum ialah: A(20) peratus =(±2.5V/20V)×100 peratus =±12.5 peratus .
Untuk 80V, nilai petunjuknya ialah antara 77.5V-82.5V. Ralat relatif maksimumnya ialah:
A(80) peratus =±(2.5V/80V)×100 peratus =±3.1 peratus .
Membandingkan ralat relatif maksimum voltan yang diukur 20V dan 80V, dapat dilihat bahawa ralat yang pertama adalah lebih besar daripada yang terakhir. Oleh itu, apabila menggunakan julat multimeter yang sama untuk mengukur dua voltan berbeza, sesiapa yang lebih dekat dengan nilai julat penuh mempunyai ketepatan yang lebih tinggi. Oleh itu, apabila mengukur voltan, voltan yang diukur hendaklah ditunjukkan pada lebih daripada 2/3 julat multimeter. Hanya dengan cara ini ralat pengukuran boleh dikurangkan.
2. Ralat pemilihan dan pengukuran julat penghalang elektrik
Setiap julat penghalang elektrik boleh mengukur nilai rintangan dari 0 hingga ∞. Skala ohmmeter ialah skala songsang tidak linear dan tidak sekata. Ia dinyatakan sebagai peratusan panjang lengkok pembaris. Dan rintangan dalaman setiap julat adalah sama dengan skala tengah panjang arka skala didarab dengan faktor pendaraban, 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 menunjuk di tengah skala. Ketepatannya dinyatakan sebagai:
R peratus =(△R/rintangan tengah)×100 peratus ……2
(1) Apabila mengukur rintangan yang sama dengan multimeter, 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. Kedudukan ketepatan ialah 2.5. Gunakannya untuk mengukur rintangan piawai 500Ω, dan minta blok R×10 dan blok R×100 untuk mengukur, yang manakah mempunyai ralat terbesar? Penyelesaian: Daripada formula 2, kita dapat:
R×l0 blok maksimum ralat mutlak dibenarkan △R(10)=rintangan tengah×R peratus =250Ω×(±2.5) peratus =±6.25Ω. Gunakannya untuk mengukur rintangan piawai 500Ω, nilai petunjuk bagi rintangan piawai 500Ω ialah antara 493.75Ω-506.25Ω. Ralat relatif maksimum ialah: ±6.25÷500Ω×100 peratus =±1.25 peratus .
Ralat mutlak maksimum yang dibenarkan bagi blok R×l00 △R(100)=rintangan tengah×R％2.5kΩ×(±2.5)％=±62.5Ω. Gunakannya untuk mengukur rintangan piawai 500Ω, nilai petunjuk bagi rintangan piawai 500Ω ialah antara 437.5Ω-562.5Ω. Ralat relatif maksimum ialah: ±62.5÷500Ω×100 peratus =±10.5 peratus .
Perbandingan keputusan pengiraan menunjukkan bahawa apabila julat rintangan yang berbeza dipilih, ralat yang dihasilkan oleh pengukuran adalah sangat berbeza. Oleh itu, apabila memilih julat gear, cuba buat nilai rintangan yang diukur di tengah-tengah panjang arka skala julat. Ketepatan pengukuran akan lebih tinggi.
