Analisi dell'errore di misurazione della tensione tra multimetro digitale e multimetro a puntatore
Se la tensione misurata è quella di rete, ovvero 50 Hz CA, ed entrambi i misuratori sono qualificati, può solo indicare che la resistenza interna della tensione misurata è troppo elevata. Il fattore più importante che influenza i risultati della misurazione della tensione di un multimetro a puntatore e di un multimetro digitale alla stessa frequenza è la differenza nella resistenza interna, che è significativa e non dello stesso ordine di grandezza. Quando la resistenza interna della tensione misurata è piccola, la differenza non è significativa. Quando la resistenza interna della tensione misurata è elevata, i risultati della misurazione differiranno in modo significativo.
In questa situazione, è possibile che la tensione misurata non sia l'effettiva linea di alimentazione sotto tensione da 220 V, o la tensione misurata dopo che il filo sotto tensione passa attraverso un determinato apparecchio elettrico, o la tensione dell'alloggiamento delle perdite dell'apparecchio elettrico.
Escludere le possibilità di cui sopra può solo indicare che uno dei due misuratori è impreciso e necessita di manutenzione e calibrazione.
C'è un errore nella misurazione della tensione. Innanzitutto, devi capire qual è la frequenza della tensione CA misurata in Hz? Questa tensione è un'onda sinusoidale pura?
Tutti i tipi di multimetri attualmente disponibili sul mercato hanno il range di risposta in frequenza e la forma d'onda AC indicati nei loro manuali quando misurano la tensione AC. Per vari multimetri digitali comuni, la risposta in frequenza è generalmente 40-1000Hz e deve essere un'onda sinusoidale (distorsione inferiore o uguale all'1%). La tensione CA misurata oltre l'intervallo sopra indicato non garantisce la precisione della misurazione. Questo perché la maggior parte dei circuiti di conversione CA/CC nei multimetri digitali sono progettati utilizzando un doppio amplificatore operazionale a bassa potenza TL062, che ha GBW (prodotto di guadagno larghezza di banda) limitato, quindi i multimetri digitali non possono misurare la tensione CA ad alta frequenza (ovviamente, dipende anche se il partitore di tensione del multimetro è compensato).
Per quanto riguarda il tipico multimetro a puntatore (che è stato inventato per la prima volta dagli americani ed è in circolazione da 100 anni), la sua struttura interna è piuttosto semplice, costituita da una testa del misuratore ad alta sensibilità, un raddrizzatore a diodi e un partitore di tensione (alcuni multimetri a puntatore aggiungere un amplificatore operazionale tra la testata del misuratore e il partitore di tensione per migliorare la sensibilità). Pertanto la precisione di misura di questo multimetro antico ed economico non può essere paragonata a quella di un multimetro digitale. Il partitore di tensione di questo tipo di misuratore generalmente non dispone di compensazione della capacità, quindi la sua risposta in frequenza è generalmente 40-400Hz.
Due misuratori misurano la stessa tensione CA con una differenza di diverse decine di volt. Innanzitutto, è necessario controllare la rete di resistenze del partitore di tensione per vedere se qualcuno dei resistori ha cambiato valore? Se tutto è normale, puoi anche verificare se la lancetta del multimetro a lancetta può puntare alla posizione zero? Per un multimetro digitale, puoi verificare se il potenziometro di calibrazione del suo intervallo di tensione CA è allentato?
A proposito, se si desidera misurare con precisione la tensione CA di qualsiasi forma d'onda, si consiglia di acquistare un multimetro a vero valore efficace (TRMS). Questo tipo di multimetro può misurare con precisione la tensione CA di varie forme d'onda come onde sinusoidali, onde triangolari, onde rettangolari, ecc. ed è indipendente dalla distorsione.
Questo multimetro portatile a vero valore efficace utilizza in genere circuiti integrati TRMS dedicati AD736 e AD737 (prodotti da Analog Devices negli Stati Uniti) per il circuito di conversione CA/CC, consentendo la misurazione della tensione CA in qualsiasi forma d'onda.
