Analisi degli errori nella misurazione della tensione mediante multimetri digitali e multimetri analogici (a puntatore).
Se la tensione misurata è quella di rete elettrica, cioè una corrente alternata con una frequenza di 50Hz, ed entrambi i multimetri sono qualificati, può solo indicare che la resistenza interna della tensione misurata è troppo alta. Alla stessa frequenza, il fattore più importante che influenza i risultati della misurazione della tensione di un multimetro analogico (puntatore) e di un multimetro digitale è la differenza nella resistenza interna, che è piuttosto grande e non nello stesso ordine di grandezza. Quando la resistenza interna della tensione misurata è piccola, la differenza non è evidente. Quando la resistenza interna della tensione misurata è elevata, i risultati della misurazione varieranno notevolmente.
In questo caso, è possibile che la tensione misurata non sia l'effettiva linea di alimentazione sotto tensione da 220 V, o sia la tensione misurata dopo che il filo sotto tensione passa attraverso un qualche tipo di apparecchio elettrico, o sia la tensione del guscio di dispersione dell'apparecchio elettrico.
Escludendo le possibilità di cui sopra, può solo indicare che uno dei due multimetri è impreciso e necessita di essere riparato e calibrato.
Quando si verifica un errore nella misurazione della tensione, prima di tutto è necessario capire qual è la frequenza della tensione alternata misurata in Hz? Questa tensione è un'onda sinusoidale pura?
Per diversi multimetri attualmente sul mercato, i manuali di istruzioni indicano tutti l'intervallo di risposta in frequenza e la forma d'onda della corrente alternata del multimetro quando si misura la tensione alternata. Per vari multimetri digitali comuni, la risposta in frequenza è generalmente di 40-1000 Hz ed è richiesta un'onda sinusoidale (con un grado di distorsione inferiore o uguale all'1%). La precisione della misurazione della tensione alternata misurata oltre l'intervallo sopra indicato non è garantita. Questo perché i circuiti di conversione CA/CC (corrente alternata/corrente continua) all'interno della maggior parte dei multimetri digitali sono fondamentalmente progettati utilizzando il doppio amplificatore operazionale a bassa-potenza TL062. Il GBW (guadagno prodotto larghezza di banda) di questo amplificatore operazionale è limitato, quindi i multimetri digitali non possono misurare tensioni alternate ad alta frequenza (ovviamente, è anche correlato alla compensazione dei resistori divisori di tensione del multimetro).
Per quanto riguarda i multimetri analogici generali (a puntatore) (inventati per la prima volta dagli americani e con una storia di 100 anni), la loro struttura interna è piuttosto semplice. All'interno c'è solo una testa del misuratore ad alta-sensibilità + rettifica a diodi + resistori divisori di tensione (per migliorare la sensibilità, alcuni multimetri analogici aggiungono un amplificatore CA composto da un amplificatore operazionale tra la testa del misuratore e i resistori divisori di tensione). Pertanto la precisione di misurazione di questo tipo di multimetro vecchio ed economico non può essere paragonata a quella dei multimetri digitali. Generalmente, i resistori divisori di tensione di questo tipo di multimetro non hanno compensazione della capacità, quindi la loro risposta in frequenza è generalmente di 40-400 Hz.
Se la differenza nella misurazione della stessa tensione alternata tra i due multimetri è di decine di volt, prima di tutto è necessario controllare le reti di resistori divisori di tensione per vedere se il valore di qualche resistore è cambiato. Se tutto è normale, per il multimetro analogico puoi anche verificare se la lancetta della testina del misuratore può puntare alla posizione zero. Per il multimetro digitale, è possibile verificare se il potenziometro di calibrazione del suo intervallo di tensione CA è allentato.
Per inciso, se si desidera misurare con precisione la tensione alternata di qualsiasi forma d'onda, si consiglia di acquistare un multimetro TRMS (vero valore efficace). Questo tipo di multimetro può misurare con precisione le tensioni alternate di varie forme d'onda come onde sinusoidali, onde triangolari e onde rettangolari e non ha nulla a che fare con il grado di distorsione.
