Как выбрать диапазон мультиметра и анализ погрешности измерения
При измерении мультиметром будут некоторые ошибки. Некоторые из этих погрешностей являются максимальными погрешностями измерения, допускаемыми классом точности самого счетчика. Некоторые из них являются человеческими ошибками, вызванными регулировкой и неправильным использованием. Правильно поняв характеристики мультиметра и причины ошибок измерения, а также освоив правильные методы и методы измерения, вы можете уменьшить ошибки измерения.
Человеческая ошибка чтения является одной из причин, влияющих на точность измерения. Это неизбежно, но может быть сведено к минимуму. Поэтому при использовании следует обращать особое внимание на следующие моменты: 1. Перед измерением расположите мультиметр горизонтально и выполните механическую настройку нуля; 2. При чтении глаза следует держать перпендикулярно указке; Когда регулировка меньше нуля, замените батарею новой; 4. При измерении сопротивления или высокого напряжения не защемляйте металлическую часть измерительного провода руками, чтобы избежать шунтирования сопротивления человеческого тела, увеличения погрешности измерения или поражения электрическим током; Отключите источник питания в цепи и разрядите электричество, накопленное в конденсаторе, перед измерением. После исключения ошибок чтения, сделанных человеком, мы проводим анализ других ошибок.
1. Напряжение мультиметра, выбор диапазона тока и погрешность измерения
Классы точности мультиметров обычно делятся на несколько классов, таких как {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5 и 5. Для постоянного напряжения, тока, переменного напряжения, тока и т. д. калибровка уровня точности (точности) выражается процентом максимально допустимой погрешности △X и значением полной шкалы выбранного диапазона. Выражается формулой: Процент =(△X/значение полной шкалы)×100 процентов ... 1
(1) Использование мультиметра с разной точностью для измерения ошибки, вызванной одним и тем же напряжением.
Например: есть стандартное напряжение 10В, и оно измеряется двумя мультиметрами с шестерней 100В, уровень 0,5 и уровень 15В, уровень 2,5. Какой счетчик имеет наименьшую погрешность измерения?
Решение: Из формулы 1 получаем: ** измерение блочного счетчика: * максимальная ** допустимая погрешность
△X{{0}}±0,5 процента × 100 В=±0,50 В.
△X{{0}}±2,5 процента × 15 В=±0,375 В.
Сравнивая △X1 и △X2, можно увидеть, что хотя точность первых часов выше, чем точность вторых часов, погрешность измерения первых часов больше, чем погрешность измерения вторых часов. смотреть. Поэтому видно, что при выборе мультиметра чем выше точность, тем лучше. При мультиметре с высокой точностью необходимо выбрать соответствующий диапазон. Только выбрав правильный диапазон, можно добиться потенциальной точности мультиметра.
(2) Ошибка, вызванная измерением одного и того же напряжения с разными диапазонами мультиметра.
Например: мультиметр MF-30, его точность 2,5, выберите шестерню 100 В и шестерню 25 В для измерения стандартного напряжения 23 В, какая шестерня имеет меньшую погрешность?
Решение: максимально допустимая погрешность измерения блока 100 В:
X(100)=±2,5 процента × 100 В=±2,5 В.
Максимально допустимая погрешность измерения для редуктора на 25 В: △X(25)=±2,5 процента × 25 В=±0,625 В. Из приведенного выше решения видно, что:
Используйте блок 100 В для измерения стандартного напряжения 23 В, а показания мультиметра находятся в диапазоне 20,5 В-25,5 В. Используйте блок 25 В для измерения стандартного напряжения 23 В, а показания мультиметра находятся между 22,375 В-23,625 В. Исходя из приведенных выше результатов, △X(100) больше, чем △X(25), то есть погрешность измерения блока 100 В намного больше, чем погрешность измерения блока 25 В. Поэтому, когда мультиметр измеряет разные напряжения, ошибки, генерируемые разными диапазонами, различны. В случае удовлетворения значения измеряемого сигнала следует максимально выбирать передачу с наименьшим диапазоном измерения. Это повышает точность измерения.
(3) Ошибка, вызванная измерением двух разных напряжений с одним и тем же диапазоном мультиметра.
Например: мультиметр MF-30, его точность 2,5, используйте блок 100 В для измерения стандартного напряжения 20 В и 80 В, какой блок имеет меньшую погрешность?
Решение: Максимальная относительная погрешность: △A процентов =Максимальная абсолютная погрешность △X/измеренная стандартная регулировка напряжения×100 процентов, максимальная абсолютная погрешность редуктора на 100 В △X(100)=±2,5 процента ×100 В =±2,5 В.
Для 20 В значение индикации находится в пределах 17,5 В -22,5 В. Максимальная относительная погрешность составляет: A(20) процентов =(±2,5 В/20 В)×100 процентов =±12,5 процентов.
Для 80 В его значение индикации находится в пределах 77,5 В-82,5 В. Его максимальная относительная ошибка:
A(80) процентов =±(2,5 В/80 В)×100 процентов =±3,1 процента .
Сравнивая максимальную относительную погрешность измерения напряжения 20В и 80В, видно, что погрешность первого значительно больше погрешности второго. Следовательно, при использовании одного и того же диапазона мультиметра для измерения двух разных напряжений тот, кто ближе к значению полной шкалы, будет иметь более высокую точность. Поэтому при измерении напряжения измеряемое напряжение должно быть указано выше 2/3 диапазона мультиметра. Только так можно уменьшить погрешность измерения.
2. Выбор диапазона и погрешность измерения электрического барьера
Каждый диапазон электрического сопротивления может измерять значение сопротивления от 0 до ∞. Шкала омметра представляет собой нелинейную, неровную, перевернутую шкалу. Он выражается в процентах от длины дуги шкалы. При этом внутреннее сопротивление каждого диапазона равно множителю числа центральной шкалы на длину дуги шкалы, что называется «центральным сопротивлением». То есть, когда измеренное сопротивление равно центральному сопротивлению выбранного диапазона, ток, протекающий в цепи, составляет половину тока полной шкалы. Стрелка указывает на центр шкалы. Его точность выражается следующей формулой:
R% =(△R/центральное сопротивление)×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 250 Ом; центральное сопротивление блока Rxl00 составляет 2,5 кОм. Класс точности 2,5. Используйте его для измерения стандартного сопротивления 500 Ом и спросите, использовать ли для измерения зубчатое колесо R×10 или R×100, какая погрешность больше? Решение: Из формулы 2:
R×l0 максимальная абсолютная допустимая погрешность блока △R(10)=центральное сопротивление×R процентов =250Ω×(±2,5) процентов =±6,25Ω. Используйте его для измерения стандартного сопротивления 500 Ом, тогда указанное значение стандартного сопротивления 500 Ом находится в пределах 493,75 Ом -506,25 Ом. Максимальная относительная погрешность составляет: ±6,25÷500 Ом×100 процентов =±1,25 процента.
Максимально допустимая абсолютная погрешность блока R×l00 △R(100)=центральное сопротивление×R процентов 2,5 кОм×(±2,5) процентов =±62,5 Ом. Используйте его для измерения стандартного сопротивления 500 Ом, тогда указанное значение стандартного сопротивления 500 Ом находится в пределах 437,5 Ом -562,5 Ом. Максимальная относительная погрешность составляет: ±62,5÷500 Ом×100 процентов =±10,5 процентов.
Сравнение результатов расчетов показывает, что погрешность измерения сильно меняется при выборе разных диапазонов сопротивлений. Поэтому при выборе диапазона передач старайтесь, чтобы измеренное значение сопротивления находилось в центре длины дуги шкалы диапазона. Точность измерения будет выше.
