Анализ погрешности измерения напряжения между цифровым мультиметром и стрелочным мультиметром
Если измеренное напряжение представляет собой сетевое напряжение переменного тока частотой 50 Гц и оба измерителя сертифицированы, это может указывать только на то, что внутреннее сопротивление измеряемого напряжения слишком велико. Самым большим фактором, влияющим на результаты измерения напряжения стрелочным мультиметром и цифровым мультиметром на одной и той же частоте, является разница во внутреннем сопротивлении, которая значительна и не одного порядка. Когда внутреннее сопротивление измеряемого напряжения мало, разница незначительна. Когда внутреннее сопротивление измеряемого напряжения велико, результаты измерений будут существенно отличаться.
В этой ситуации возможно, что измеренное напряжение не является фактическим напряжением линии электропитания провода под напряжением 220 В, или напряжением, измеренным после прохождения провода под напряжением через определенное электроприбор, или напряжением герметичного корпуса электроприбора.
Исключение вышеуказанных возможностей может указывать только на то, что один из двух счетчиков неточен и требует обслуживания и калибровки.
Возникла ошибка измерения напряжения. Для начала необходимо разобраться, какова частота измеряемого переменного напряжения в Гц? Является ли это напряжение чистой синусоидой?
Все виды мультиметров, доступные в настоящее время на рынке, имеют диапазон частотной характеристики и форму сигнала переменного тока, указанные в их руководствах при измерении напряжения переменного тока. Частотная характеристика различных обычных цифровых мультиметров обычно составляет 40-1000Гц и должна быть синусоидальной (искажение меньше или равно 1%). Измеренное переменное напряжение, выходящее за пределы указанного выше диапазона, не гарантирует точности измерений. Это связано с тем, что большинство схем преобразования переменного/постоянного тока в цифровых мультиметрах разработаны с использованием маломощного двойного операционного усилителя TL062, который имеет ограниченную ширину полосы пропускания (GBW), поэтому цифровые мультиметры не могут измерять высокочастотное переменное напряжение (конечно, это также зависит от от того, компенсирован ли делитель напряжения мультиметра).
Что касается типичного мультиметра стрелочного типа (который был впервые изобретен американцами и существует уже 100 лет), то его внутренняя структура довольно проста и состоит из высокочувствительной измерительной головки, диодного выпрямителя и делителя напряжения (несколько мультиметров стрелочного типа). добавьте операционный усилитель между измерительной головкой и делителем напряжения для повышения чувствительности). Поэтому точность измерений этого древнего и недорогого мультиметра не может сравниться с точностью измерения цифрового мультиметра. Делитель напряжения этого типа измерителя обычно не имеет емкостной компенсации, поэтому его частотная характеристика обычно составляет 40-400Гц.
Два измерителя измеряют одно и то же переменное напряжение с разницей в несколько десятков вольт. Во-первых, вам нужно проверить сопротивление их сети делителя напряжения, чтобы увидеть, не изменилось ли значение какого-либо из резисторов? Если все в порядке, можете ли вы также проверить, может ли указатель мультиметра стрелочного типа указывать на нулевое положение? Можете ли вы проверить, не ослаблен ли калибровочный потенциометр диапазона переменного напряжения цифрового мультиметра?
Кстати, если вы хотите точно измерить переменное напряжение любой формы, рекомендуется приобрести мультиметр истинного эффективного значения (TRMS). Этот тип мультиметра может точно измерять переменное напряжение различных форм сигналов, таких как синусоидальные, треугольные, прямоугольные волны и т. д., и не зависит от искажений.
В этом портативном мультиметре истинного эффективного значения обычно используются специальные интегральные схемы TRMS AD736 и AD737 (производимые Analog Devices в США) для схемы преобразования переменного/постоянного тока, что позволяет измерять переменное напряжение любой формы.
