Pemilihan Julat Multimeter dan Analisis Ralat Pengukuran
Tahap ketepatan multimeter biasanya dibahagikan kepada beberapa tahap seperti {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, dan 5. Untuk voltan DC, arus, voltan AC, arus dan gear lain, penentukuran tahap ketepatan (ketepatan) dinyatakan dengan peratusan ralat mutlak maksimum yang dibenarkan △X dan nilai skala penuh julat yang dipilih. Dinyatakan dengan formula: Satu peratus =(△X/nilai skala penuh)×100 peratus ... 1
(1) Menggunakan multimeter dengan ketepatan yang berbeza untuk mengukur ralat yang dihasilkan oleh voltan yang sama
Contohnya: Terdapat voltan standard 10V dan dua multimeter dengan julat 100V, aras 0.5 dan aras 15V, aras 2.5 digunakan untuk mengukur. Meter yang manakah mempunyai ralat pengukuran yang lebih kecil?
Penyelesaian: Daripada formula 1, kita boleh mendapatkan: ukuran meter pertama: ralat maksimum yang dibenarkan mutlak
△X{{0}}±0.5 peratus ×100V=±0.50V.
Ujian meter kedua: ralat mutlak maksimum yang dibenarkan
△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 dengan jam pertama adalah lebih besar daripada ralat yang dihasilkan oleh 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 MF-30, ketepatannya ialah 2.5 gred, pilih gear 100V dan gear 25V untuk mengukur voltan standard 23V, gear manakah yang mempunyai ralat yang lebih kecil?
Penyelesaian: Ralat mutlak maksimum yang dibenarkan untuk gear 100V:
X(100)=±2.5 peratus ×100V=±2.5V.
Ralat mutlak maksimum yang dibenarkan untuk gear 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 dipaparkan pada multimeter ialah antara 20.5V-25.5V. Gunakan blok 25V untuk mengukur voltan standard 23V dan nilai petunjuk pada multimeter ialah antara 22.375V-23.625V. Daripada keputusan di atas, △X (100) adalah lebih besar daripada △X (25), iaitu, ralat ukuran blok 100V jauh lebih besar daripada ukuran blok 25V. Oleh itu, apabila multimeter mengukur voltan yang berbeza, ralat yang dihasilkan oleh julat yang berbeza adalah berbeza. Dalam kes memenuhi nilai isyarat yang akan diukur, gear dengan julat ukuran terkecil 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 gred. Gunakan gear 100V untuk mengukur voltan standard 20V dan 80V. Gear yang manakah mempunyai ralat yang lebih kecil?
Penyelesaian: Ralat relatif maksimum: △A peratus =Ralat mutlak maksimum △X/pelarasan voltan standard diukur×100 peratus , ralat mutlak maksimum gear 100V △X(100)=±2.5 peratus × 100V=±2.5V.
Untuk 20V, nilai penunjuknya ialah antara 17.5V-22.5V. Ralat relatif maksimumnya 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 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 dari 0 hingga ∞. Skala skala ohmmeter ialah skala tidak linear, tidak sekata, terbalik. Ia dinyatakan sebagai peratusan panjang lengkok skala. Selain itu, rintangan dalaman setiap julat adalah sama dengan pengganda nombor skala pusat panjang arka skala, 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 menunjukkan pusat skala. Ketepatannya dinyatakan dengan formula berikut:
R peratus =(△R/rintangan tengah)×100 peratus ……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 Rxl00 ialah 2.5kΩ. Kelas ketepatan ialah 2.5. Gunakannya untuk mengukur rintangan standard 500Ω, dan tanya sama ada hendak mengukurnya dengan gear R×l0 atau gear R×100, yang manakah mempunyai ralat yang lebih besar? Penyelesaian: Daripada formula 2:
Ralat mutlak maksimum yang dibenarkan bagi blok R×l0 △R(10)=rintangan pusat×R peratus =250Ω×(±2.5) peratus =±6.25Ω . Gunakannya untuk mengukur rintangan piawai 500Ω, maka nilai yang ditunjukkan bagi rintangan piawai 500Ω ialah antara 493.75Ω-506.25Ω. Ralat relatif maksimum ialah: ±6.25÷500Ω×100 peratus =±1.25 peratus .
R×l00 blok maksimum ralat mutlak dibenarkan △R(100)=rintangan pusat×R peratus 2.5kΩ×(±2.5) peratus =±62.5Ω. Gunakannya untuk mengukur rintangan piawai 500Ω, maka nilai yang ditunjukkan 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 ralat pengukuran sangat berbeza apabila julat rintangan yang berbeza dipilih. Oleh itu, apabila memilih julat gear, cuba buat nilai rintangan yang diukur di tengah-tengah panjang arka skala julat. Ketepatan pengukuran akan lebih tinggi.
