Spiegazione dettagliata della selezione della gamma del multimetro e dell'errore di misurazione
Ci saranno alcuni errori quando si misura con un multimetro. Alcuni di questi errori sono gli errori massimi assoluti consentiti dal livello di accuratezza dello strumento stesso. Alcuni sono errori umani causati da una regolazione e un utilizzo impropri. Se si comprendono correttamente le caratteristiche dei multimetri e le cause degli errori di misurazione e si padroneggiano le tecniche e i metodi di misurazione corretti, è possibile ridurre gli errori di misurazione.
L'errore di lettura umana è uno dei motivi che influiscono sulla precisione della misurazione. È inevitabile ma può essere minimizzato. Pertanto, durante l'uso è necessario prestare particolare attenzione ai seguenti punti:
1. Prima della misurazione, posizionare il multimetro orizzontalmente ed eseguire la regolazione meccanica dello zero;
2. Tieni gli occhi perpendicolari al puntatore durante la lettura;
3. Quando si misura la resistenza, la regolazione dello zero deve essere eseguita ogni volta che si cambia marcia. Se non riesce a raggiungere lo zero, sostituire la batteria con una nuova;
4. Quando si misura la resistenza o l'alta tensione, non tenere la parte metallica del puntale con le mani per evitare deviazioni della resistenza del corpo umano, aumentando l'errore di misurazione o provocando scosse elettriche;
5. Quando si misura la resistenza in un circuito RC, interrompere l'alimentazione nel circuito e scaricare tutta l'elettricità immagazzinata nel condensatore prima di ripetere la misurazione. Dopo aver escluso gli errori umani di lettura, conduciamo alcune analisi su altri errori.
1. Selezione dell'intervallo di tensione e corrente del multimetro ed errore di misurazione
I livelli di precisione dei multimetri sono generalmente suddivisi in diversi livelli come {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5, 5, ecc. La calibrazione del livello di precisione (precisione) di tensione CC, corrente, La tensione CA, la corrente e altri ingranaggi sono rappresentati dalla percentuale dell'errore massimo assoluto consentito △X e dal valore di fondo scala dell'intervallo selezionato. Espresso dalla formula: A%=(△X/valore fondo scala)×100%... 1
(1) Errore causato dall'utilizzo di multimetri con diverse accuratezze per misurare la stessa tensione
Ad esempio: esiste una tensione standard di 10V e viene misurata con due multimetri a livello 100 V e livello 0,5 e livello 15 V e livello 2,5. Quale misuratore ha l'errore di misurazione più piccolo?
Soluzione: Dall'equazione 1: Misurazione del primo contatore: errore massimo assoluto consentito
△X1=±0.5%×100V=±0.50V.
Test del secondo contatore: errore massimo assoluto ammissibile
△X2=±2.5%×l5V=±0.375V.
Confrontando △X1 e △X2, si può vedere che sebbene la precisione del primo contatore sia maggiore di quella del secondo contatore, l'errore causato dalla misurazione utilizzando il primo contatore è maggiore dell'errore causato dalla misurazione utilizzando il secondo metro. Pertanto, si può vedere che quando si sceglie un multimetro, maggiore è la precisione, meglio è. Con un multimetro ad alta precisione è necessario scegliere anche un intervallo di misurazione appropriato. Solo selezionando correttamente il campo di misura è possibile liberare il potenziale di precisione del multimetro.
(2) Errore causato dalla misurazione della stessa tensione con portate diverse di un multimetro
Ad esempio: il multimetro MF-30 ha una precisione di livello 2,5. Utilizza gli ingranaggi da 100 V e 25 V per misurare una tensione standard di 23 V. Quale marcia ha l'errore più piccolo?
Soluzione: errore massimo assoluto consentito del blocco da 100 V:
X(100)=±2.5%×100V=±2.5V.
L'errore assoluto massimo consentito del blocco da 25 V: △X (25)=±2,5% × 25 V=±0,625 V. Si può vedere dalla soluzione di cui sopra:
Utilizzare l'alimentatore da 100 V per misurare la tensione standard da 23 V. Il valore sul multimetro è compreso tra 20,5 V e 25,5 V. Utilizzare l'alimentatore da 25 V per misurare la tensione standard da 23 V. Il valore sul multimetro è compreso tra 22,375 V e 23,625 V. A giudicare dai risultati di cui sopra, △X (100) è maggiore di △X (25), ovvero l'errore della misurazione del blocco da 100 V è molto maggiore dell'errore della misurazione del blocco da 25 V. Pertanto, quando un multimetro misura tensioni diverse, gli errori prodotti dalla misurazione con range diversi sono diversi. A condizione che il valore del segnale misurato sia soddisfatto, dovrebbe essere selezionata il più possibile una marcia con una gamma piccola. Ciò migliora la precisione della misurazione.
(3) L'errore causato dalla misurazione di due tensioni diverse con la stessa portata di un multimetro
Ad esempio: il multimetro MF-30 ha una precisione di 2,5. Utilizza l'ingranaggio da 100 V per misurare una tensione standard di 20 V e 80 V. Quale marcia ha l'errore più piccolo?
Soluzione: errore relativo massimo: △A%=errore assoluto massimo △X/regolazione della tensione standard misurata × 100%, errore assoluto massimo al blocco da 100 V △X (100)=±2,5% × 100 V { {8}} ±2,5 V.
Per 20 V, il valore indicato è compreso tra 17,5 V-22,5 V. L'errore relativo massimo è: A(20)%=(±2,5 V/20 V)×100%=±12,5%.
Per 80 V, il valore indicato è compreso tra 77,5 V-82,5 V. Il suo errore relativo massimo è:
A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%.
Confrontando gli errori relativi massimi delle tensioni misurate di 20 V e 80 V, possiamo vedere che il primo ha un errore molto maggiore rispetto al secondo. Pertanto, quando si utilizza la stessa portata di un multimetro per misurare due tensioni diverse, quella più vicina al valore di fondo scala avrà una precisione maggiore. Pertanto, quando si misura la tensione, la tensione misurata dovrebbe essere indicata sopra i 2/3 della portata del multimetro. Solo in questo modo è possibile ridurre gli errori di misurazione.
2. Selezione della portata ed errore di misurazione della barriera elettrica
Ciascun intervallo di resistenza elettrica può misurare valori di resistenza da 0 a ∞. La scala dell'ohmmetro è una scala invertita non lineare e irregolare. È espresso come percentuale della lunghezza dell'arco del righello. Inoltre, la resistenza interna di ciascun intervallo è uguale al numero della scala centrale moltiplicato per la lunghezza dell'arco del righello, chiamata "resistenza centrale". Vale a dire, quando la resistenza misurata è uguale alla resistenza centrale dell'intervallo selezionato, la corrente che scorre nel circuito è la metà della corrente di fondo scala. Il puntatore è al centro della scala. La sua precisione è espressa dalla seguente formula:
R%=(△R/resistenza centrale)×100%……2
(1) Quando si utilizza un multimetro per misurare la stessa resistenza, l'errore è causato dalla scelta di intervalli diversi
Ad esempio: multimetro MF{{0}}, la resistenza centrale del blocco Rxl0 è 250Ω; la resistenza centrale del blocco R×l00 è 2,5 kΩ. Il livello di precisione è il livello 2.5. Usalo per misurare una resistenza standard di 500 Ω e chiedi se usi il blocco R×l0 o il blocco R×100 per misurare, quale ha l'errore maggiore? Soluzione: Dall'equazione 2:
L'errore assoluto massimo consentito del blocco R×l0 è △R(10)=resistenza centrale×R%=250Ω×(±2,5)%=±6,25 Ω. Usalo per misurare la resistenza standard di 500Ω e il valore indicato della resistenza standard di 500Ω è compreso tra 493,75Ω e 506,25Ω. L'errore relativo massimo è: ±6,25÷500Ω×100%=±1,25%.
L'errore assoluto massimo consentito del blocco R×l00 è △R (100)=resistenza centrale × R% 2,5 kΩ × (±2,5)%=±62,5 Ω. Usalo per misurare la resistenza standard di 500Ω e il valore indicato della resistenza standard di 500Ω è compreso tra 437,5Ω e 562,5Ω. L'errore relativo massimo è: ±62,5÷500Ω×100%=±10,5%.
Il confronto dei risultati dei calcoli mostra che gli errori di misurazione variano notevolmente quando vengono selezionati intervalli di resistenza diversi. Pertanto, quando si seleziona la gamma di rapporti, cercare di mantenere il valore di resistenza misurato al centro della lunghezza dell'arco della scala della gamma. La precisione della misurazione sarà maggiore.
