Подробное объяснение выбора диапазона мультиметра и погрешности измерения.
При измерении мультиметром будут определенные погрешности. Некоторые из этих ошибок представляют собой максимальные абсолютные ошибки, допускаемые уровнем точности самого прибора. Некоторые из них являются человеческими ошибками, вызванными неправильной настройкой и использованием. Если правильно понять характеристики мультиметров и причины ошибок измерений, а также освоить правильные приемы и методы измерений, можно уменьшить погрешности измерений.
Человеческая ошибка чтения является одной из причин, влияющих на точность измерений. Это неизбежно, но можно свести к минимуму. Поэтому при использовании особое внимание следует обратить на следующие моменты:
1. Перед измерением расположите мультиметр горизонтально и выполните механическую регулировку нуля;
2. При чтении держите глаза перпендикулярно указателю;
3. При измерении сопротивления регулировку нуля необходимо производить каждый раз при переключении передач. Если он не может достичь нуля, замените батарею новой;
4. При измерении сопротивления или высокого напряжения не держите руками металлическую часть измерительного провода, чтобы избежать изменения сопротивления тела человека, увеличения погрешности измерения или поражения электрическим током;
5. При измерении сопротивления в RC-цепи отключите питание цепи и разрядите все электричество, накопленное в конденсаторе, перед повторным измерением. После исключения человеческих ошибок чтения мы проводим некоторый анализ других ошибок.
1. Выбор диапазона напряжения и тока мультиметра и погрешность измерения.
Уровни точности мультиметров обычно делятся на несколько уровней, таких как {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5, 5 и т. д. Калибровка уровня точности (прецизионности) напряжения постоянного тока, тока, Напряжение переменного тока, ток и другие параметры представлены в процентах от максимально абсолютной допустимой погрешности △X и значения полной шкалы выбранного диапазона. Выражается формулой: A%=(△X/значение полной шкалы)×100%... 1
(1) Ошибка, вызванная использованием мультиметров с разной точностью для измерения одного и того же напряжения.
Например: существует стандартное напряжение 10В, и оно измеряется двумя мультиметрами при уровне 100 В и уровне 0,5 и уровне 15 В и уровне 2,5. Какой счетчик имеет наименьшую погрешность измерения?
Решение: Из уравнения 1: Первое измерение счетчика: максимальная абсолютная допустимая погрешность.
△X1=±0.5%×100V=±0.50V.
Проверка второго счетчика: максимально допустимая абсолютная погрешность
△X2=±2.5%×l5V=±0.375V.
Сравнивая △X1 и △X2, можно увидеть, что хотя точность первого измерителя выше, чем точность второго измерителя, погрешность, вызванная измерением с использованием первого измерителя, больше, чем ошибка, вызванная измерением с использованием второго измерителя. метр. Следовательно, видно, что при выборе мультиметра, чем выше точность, тем лучше. Имея мультиметр с высокой точностью, вам также необходимо выбрать соответствующий диапазон измерения. Только правильно выбрав диапазон измерения, можно раскрыть потенциальную точность мультиметра.
(2) Ошибка, вызванная измерением одного и того же напряжения с разными диапазонами мультиметра.
Например: мультиметр MF-30 имеет точность уровня 2,5. Он использует шестерни 100 В и 25 В для измерения стандартного напряжения 23 В. Какая передача имеет наименьшую погрешность?
Решение: Максимально допустимая абсолютная погрешность блока 100В:
X(100)=±2.5%×100V=±2.5V.
Максимально допустимая абсолютная погрешность блока 25 В: △X (25)=±2,5% × 25В=±0,625В. Это видно из приведенного выше решения:
Используйте механизм 100 В для измерения стандартного напряжения 23 В. Значение на мультиметре составляет от 20,5 В до 25,5 В. Используйте шестерню 25 В для измерения стандартного напряжения 23 В. Значение на мультиметре находится в диапазоне от 22,375 В до 23,625 В. Судя по приведенным выше результатам, △Х (100) больше, чем △Х (25), то есть погрешность измерения блока 100В значительно больше, чем погрешность измерения блока 25В. Следовательно, когда мультиметр измеряет разные напряжения, погрешности, возникающие при измерении в разных диапазонах, различны. При условии, что измеренное значение сигнала удовлетворяется, следует выбирать передачу с небольшим диапазоном, насколько это возможно. Это повышает точность измерений.
(3) Ошибка, вызванная измерением двух разных напряжений в одном и том же диапазоне мультиметра.
Например: мультиметр MF-30 имеет точность 2,5. Он использует механизм 100 В для измерения стандартного напряжения 20 В и 80 В. Какая передача имеет наименьшую погрешность?
Решение: Максимальная относительная погрешность: △A%=максимальная абсолютная погрешность △X/измеренная стандартная регулировка напряжения × 100 %, максимальная абсолютная погрешность в блоке 100 В △X (100)=±2,5 % × 100 В { {8}} ±2,5В.
Для 20 В его значение индикации находится в пределах 17,5 В-22,5 В. Максимальная относительная погрешность составляет: A(20)%=(±2,5В/20В)×100%=±12,5%.
Для напряжения 80 В его значение индикации находится в пределах 77,5 В-82,5 В. Его максимальная относительная погрешность равна:
A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%.
Сравнивая максимальные относительные погрешности измеренных напряжений 20В и 80В, мы видим, что первое имеет гораздо большую погрешность, чем второе. Следовательно, при использовании одного и того же диапазона мультиметра для измерения двух разных напряжений более высокую точность будет иметь тот, который ближе к значению полной шкалы. Поэтому при измерении напряжения измеряемое напряжение должно быть указано выше 2/3 диапазона мультиметра. Только таким образом можно уменьшить ошибки измерения.
2. Выбор диапазона и погрешность измерения электрического барьера
В каждом диапазоне электрического сопротивления можно измерять значения сопротивления от 0 до ∞. Шкала омметра представляет собой нелинейную, неравномерную перевернутую шкалу. Выражается в процентах от длины дуги линейки. При этом внутреннее сопротивление каждого диапазона равно центральному числу шкалы, умноженному на длину дуги линейки, что называется «центральным сопротивлением». То есть, когда измеренное сопротивление равно центральному сопротивлению выбранного диапазона, ток, протекающий в цепи, составляет половину максимального тока. Указатель находится в центре шкалы. Его точность выражается следующей формулой:
R%=(△R/сопротивление центра)×100%……2
(1) При использовании мультиметра для измерения одного и того же сопротивления ошибка, вызванная выбором разных диапазонов.
Например: мультиметр MF{{0}}, центральное сопротивление блока Rxl0 составляет 250 Ом; центральное сопротивление блока R×l00 составляет 2,5 кОм. Уровень точности – уровень 2,5. Используйте его для измерения стандартного сопротивления 500 Ом и спросите, используете ли вы для измерения блок R×l0 или блок R×100, какой из них имеет большую погрешность? Решение: Из уравнения 2:
Максимальная абсолютная допустимая погрешность блока R×l0 составляет △R(10)=сопротивление центра×R%=250Ом×(±2,5)%=±6,25. Ом. Используйте его для измерения стандартного сопротивления 500 Ом. Индикационное значение стандартного сопротивления 500 Ом находится в диапазоне от 493,75 Ом до 506,25 Ом. Максимальная относительная погрешность составляет: ±6,25÷500Ом×100%=±1,25%.
Максимальная абсолютная допустимая погрешность блока R×l00 составляет △R (100)=центральное сопротивление × R% 2,5 кОм × (±2,5) %=±62,5 Ом. Используйте его для измерения стандартного сопротивления 500 Ом. Индикационное значение стандартного сопротивления 500 Ом находится в диапазоне от 437,5 Ом до 562,5 Ом. Максимальная относительная погрешность составляет: ±62,5÷500Ом×100%=±10,5%.
Сравнение результатов расчетов показывает, что погрешности измерений сильно различаются при выборе разных диапазонов сопротивлений. Поэтому при выборе диапазона передач старайтесь держать измеренное значение сопротивления в центре длины дуги шкалы диапазона. Точность измерения будет выше.
