Elecció de l'abast del multímetre i explicació completa de la imprecisió de mesura
Hi haurà alguns errors en mesurar amb un multímetre. Alguns d'aquests errors són els errors absoluts màxims permesos per la classe de precisió del mateix mesurador. Alguns són errors humans causats per l'ajustament i l'ús inadequat. Comprendre correctament les característiques del multímetre i les causes dels errors de mesura, i dominar les tècniques i mètodes de mesura correctes, podeu reduir els errors de mesura.
L'error de lectura humà és un dels motius que afecten la precisió de la mesura. És inevitable però es pot minimitzar. Per tant, s'ha de prestar especial atenció als punts següents durant l'ús: 1. Col·loqueu el multímetre horitzontalment abans de mesurar i realitzeu l'ajust mecànic del zero; 2. Mantingueu els ulls perpendiculars al punter quan llegiu; posada a zero. Quan l'ajust sigui inferior a zero, substituïu la bateria per una de nova; 4. Quan mesureu la resistència o l'alta tensió, no pessigueu la part metàl·lica del cable de prova amb les mans, per evitar la derivació de la resistència del cos humà, augmentar l'error de mesura o descàrrega elèctrica; 5. Quan es mesura la resistència al circuit RC, tallar l'alimentació del circuit i descarregar l'electricitat emmagatzemada al condensador abans de mesurar. Després d'excloure els errors de lectura creats per l'home, realitzem una anàlisi d'altres errors.
1. Tensió del multímetre, selecció de rang de corrent i error de mesura
El nivell de precisió del multímetre es divideix generalment en diversos nivells, com ara {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5 i 5. Per a tensió de CC, corrent, voltatge CA, corrent i altres engranatges, el La calibració del nivell de precisió (exactitud) s'expressa pel percentatge de l'error absolut admissible △X i el valor de l'escala completa de l'interval seleccionat. Expressat per la fórmula: un percentatge =(△X/valor a escala completa)×100 per cent... 1
(1) Utilitzant un multímetre amb diferent precisió per mesurar l'error generat per la mateixa tensió
Per exemple: hi ha una tensió estàndard d'10V i es mesura amb dos multímetres amb un engranatge de 100 V, nivell 0,5 i nivell de 15 V, nivell 2,5. Quin mesurador té l'error de mesura més petit?
Solució: A partir de la fórmula 1: la primera peça de mesura del metre: l'error absolut admissible màxim
△X{{0}}±0,5 per cent ×100V{=±0,50V.
La segona prova del metre: l'error absolut màxim permès
△X{{0}}±2,5 per cent ×l5V=±0,375V.
Comparant △X1 i △X2, es pot veure que tot i que la precisió del primer rellotge és superior a la del segon rellotge, l'error produït per la mesura del primer rellotge és més gran que l'error produït per la mesura del segon. veure. Per tant, es pot veure que en triar un multímetre, com més gran sigui la precisió, millor. Amb un multímetre d'alta precisió, cal triar un rang adequat. Només escollint el rang correcte es pot posar en joc la precisió potencial del multímetre.
(2) L'error causat per mesurar la mateixa tensió amb diferents rangs d'un multímetre
Per exemple: multímetre MF-30, la seva precisió és de 2,5 graus, trieu un engranatge de 100 V i un engranatge de 25 V per mesurar una tensió estàndard de 23 V, quin engranatge té l'error més petit?
Solució: l'error absolut màxim permès per al bloc de 100 V:
X(100)=±2,5% ×100V=±2,5V.
L'error absolut màxim permès per a un equip de 25 V: △X(25)=±2,5 per cent ×25 V=±0,625 V. A la solució anterior es pot veure que:
Utilitzeu el bloc de 100 V per mesurar la tensió estàndard de 23 V i la indicació del multímetre està entre 20,5 V-25,5 V. Utilitzeu el bloc de 25 V per mesurar la tensió estàndard de 23 V i el valor d'indicació al multímetre està entre 22,375 V-23,625 V. A partir dels resultats anteriors, △X (100) és més gran que △X (25), és a dir, l'error de la mesura del bloc de 100 V és molt més gran que el de la mesura del bloc de 25 V. Per tant, quan un multímetre mesura diferents voltatges, els errors generats per diferents rangs són diferents. En el cas de satisfer el valor del senyal a mesurar, s'ha de seleccionar tant com sigui possible l'engranatge amb el rang de mesura més petit. Això augmenta la precisió de la mesura.
(3) L'error causat per mesurar dos voltatges diferents amb el mateix rang d'un multímetre
Per exemple: multímetre MF-30, la seva precisió és de 2,5, utilitzeu l'engranatge de 100 V per mesurar una tensió estàndard de 20 V i 80 V, quin engranatge té l'error més petit?
Solució: error relatiu màxim: △Un percentatge =Error absolut màxim △X/ajust de tensió estàndard mesurat × 100 per cent , l'error absolut màxim de l'engranatge de 100 V △ X (100)= ± 2,5 per cent × 100 V =±2,5 V.
Per a 20 V, el seu valor d'indicació està entre 17,5 V-22,5 V. El seu error relatiu màxim és: A(20) per cent =(±2,5V/20V)×100 per cent =±12,5 per cent .
Per a 80 V, el seu valor d'indicació està entre 77,5 V-82,5 V. El seu error relatiu màxim és:
A(80) per cent =±(2,5V/80V)×100 per cent =±3,1 per cent .
Comparant l'error relatiu màxim de la tensió mesurada 20V i 80V, es pot veure que l'error del primer és molt més gran que el del segon. Per tant, quan s'utilitza el mateix rang d'un multímetre per mesurar dos voltatges diferents, qui estigui més a prop del valor de l'escala completa tindrà una precisió més alta. Per tant, quan es mesura la tensió, la tensió mesurada s'ha d'indicar per sobre de 2/3 del rang del multímetre. Només així es pot reduir l'error de mesura.
2. Selecció de rang i error de mesura de la barrera elèctrica
Cada rang de resistència elèctrica pot mesurar el valor de la resistència de 0 a ∞. L'escala d'escala d'un ohmímetre és una escala no lineal, desigual i invertida. S'expressa com a percentatge de la longitud de l'arc de l'escala. A més, la resistència interna de cada rang és igual al multiplicador del número d'escala central de la longitud de l'arc de l'escala, que s'anomena "resistència central". És a dir, quan la resistència mesurada és igual a la resistència central del rang seleccionat, el corrent que flueix pel circuit és la meitat del corrent d'escala completa. El punter indica el centre de l'escala. La seva precisió s'expressa amb la fórmula següent:
R per cent =(△R/resistència central) × 100 per cent ……2
(1) Quan s'utilitza un multímetre per mesurar la mateixa resistència, l'error provocat per seleccionar diferents rangs
Per exemple: multímetre MF{{0}}, la resistència central de l'engranatge Rxl{0 és de 250Ω; la resistència central de l'engranatge R×l00 és de 2,5 kΩ. El nivell de precisió és de 2,5. Utilitzeu-lo per mesurar una resistència estàndard de 500Ω i pregunteu si la mesureu amb un engranatge R×l0 o un engranatge R×100, quin té l'error més gran? Solució: de la fórmula 2:
L'error absolut màxim permès de l'engranatge R×l0 △R(10)=resistència central×R percentatge =250Ω×(±2,5) percentatge =±6,25Ω . Utilitzeu-lo per mesurar una resistència estàndard de 500 Ω, aleshores el valor indicat de la resistència estàndard de 500 Ω està entre 493,75 Ω-506,25Ω. L'error relatiu màxim és: ±6,25÷500Ω×100 per cent =±1,25 per cent .
R×l00 error absolut admissible màxim △R(100)=resistència central×R percentatge 2,5kΩ×(±2,5) percentatge =±62,5Ω. Utilitzeu-lo per mesurar una resistència estàndard de 500 Ω, aleshores el valor indicat de la resistència estàndard de 500 Ω està entre 437,5 Ω-562,5 Ω. L'error relatiu màxim és: ±62,5÷500Ω×100 per cent =±10,5 per cent .
La comparació dels resultats del càlcul mostra que l'error de mesura varia molt quan es seleccionen diferents rangs de resistència. Per tant, quan seleccioneu el rang d'engranatges, intenteu fer que el valor de la resistència mesurada estigui al centre de la longitud de l'arc de l'escala del rang. La precisió de mesura serà més alta.
