הסבר מפורט על בחירת טווח מולטימטר ושגיאת מדידה

הסבר מפורט על בחירת טווח מולטימטר ושגיאת מדידה

יהיו שגיאות מסוימות בעת מדידה עם מולטימטר. חלק מהשגיאות הללו הן השגיאות המוחלטות המקסימליות המותרות על ידי רמת הדיוק של המכשיר עצמו. חלקן טעויות אנוש הנגרמות כתוצאה מהתאמה ושימוש לא נכון. אם אתה מבין נכון את המאפיינים של המולטימטרים והגורמים לשגיאות מדידה, ושולט בטכניקות ובשיטות המדידה הנכונות, תוכל להפחית את שגיאות המדידה.

טעות קריאה אנושית היא אחת הסיבות המשפיעות על דיוק המדידה. זה בלתי נמנע אבל אפשר למזער אותו. לכן, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לנקודות הבאות במהלך השימוש:

1. לפני המדידה, הנח את המולטימטר בצורה אופקית ובצע כוונון אפס מכני;

2. שמור את העיניים שלך בניצב למצביע בעת הקריאה;

3. בעת מדידת התנגדות, יש לבצע אפס התאמה בכל פעם שאתה מחליף הילוך. אם הוא לא יכול להגיע לאפס, החלף את הסוללה בחדשה;

4. בעת מדידת התנגדות או מתח גבוה, אל תחזיק את החלק המתכתי של כבל הבדיקה בידיים כדי למנוע shunting של התנגדות גוף האדם, הגדלת שגיאת המדידה או גרימת התחשמלות;

5. בעת מדידת ההתנגדות במעגל RC יש לנתק את אספקת החשמל במעגל ולפרוק את כל החשמל האגור בקבל לפני מדידה נוספת. לאחר אי הכללת שגיאות קריאה אנושיות, אנו עורכים ניתוח מסוים על שגיאות אחרות.

1. בחירת מתח וטווח זרם מולטימטר ושגיאת מדידה
רמות הדיוק של המולטימטרים מחולקות בדרך כלל למספר רמות כגון {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, 5 וכו'. כיול רמת הדיוק (הדיוק) של מתח DC, זרם, מתח AC, זרם וגלגלי שיניים אחרים מיוצגים על ידי האחוז של השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת △X וערך קנה המידה המלא של הטווח שנבחר. מבוטא באמצעות הנוסחה: A%=(△X/ערך בקנה מידה מלא)×100%... 1

(1) שגיאה הנגרמת על ידי שימוש במולטימטרים בעלי דיוק שונה למדידת אותו מתח

לדוגמה: יש מתח סטנדרטי של 10V, והוא נמדד עם שני מולטימטרים ברמת 100V ורמה של 0.5 ורמה של 15V ורמה של 2.5. באיזה מד יש את שגיאת המדידה הקטנה ביותר?

פתרון: מתוך משוואה 1: מדידת מטר ראשון: שגיאה מוחלטת מקסימלית מותרת

△X1=±0.5%×100V=±0.50V.

בדיקת מד שני: שגיאה מוחלטת מקסימלית מותרת

△X2=±2.5%×l5V=±0.375V.

בהשוואה בין △X1 ו- △X2, ניתן לראות שלמרות שהדיוק של המטר הראשון גבוה מזה של המטר השני, השגיאה שנגרמה מהמדידה באמצעות המטר הראשון גדולה מהשגיאה שנגרמה מהמדידה באמצעות המטר השני. מטר. לכן, ניתן לראות שכאשר בוחרים מולטימטר, ככל שהדיוק גבוה יותר, כך ייטב. עם מולטימטר עם דיוק גבוה, אתה צריך גם לבחור טווח מדידה מתאים. רק על ידי בחירה נכונה של טווח המדידה ניתן לשחרר את הדיוק הפוטנציאלי של המולטימטר.

(2) שגיאה הנגרמת על ידי מדידת אותו מתח עם טווחים שונים של מולטימטר
לדוגמה: למולטימטר MF-30 יש דיוק של רמה 2.5. הוא משתמש בהילוכים של 100V ו-25V כדי למדוד מתח סטנדרטי של 23V. באיזה הילוך יש את השגיאה הכי קטנה?

פתרון: השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת של בלוק 100V:

X(100)=±2.5%×100V=±2.5V.

השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת של בלוק 25V: △X (25)=±2.5% × 25V=±0.625V. ניתן לראות את זה מהפתרון לעיל:

השתמש בציוד 100V כדי למדוד את המתח הסטנדרטי של 23V. הערך על המולטימטר הוא בין 20.5V ל-25.5V. השתמש בציוד 25V כדי למדוד את המתח הסטנדרטי של 23V. הערך על המולטימטר הוא בין 22.375V ל-23.625V. אם לשפוט מהתוצאות שלעיל, △X (100) גדול מ- △X (25), כלומר השגיאה של מדידת הבלוק 100V גדולה בהרבה מהשגיאה של מדידת הבלוק 25V. לכן, כאשר מולטימטר מודד מתחים שונים, השגיאות שנוצרות על ידי מדידה בטווחים שונים שונות. בתנאי שערך האות הנמדד מתקיים, יש לבחור הילוך עם טווח קטן ככל האפשר. זה משפר את דיוק המדידה.

(3) השגיאה הנגרמת על ידי מדידת שני מתחים שונים באותו טווח של מולטימטר

לדוגמה: למולטימטר MF-30 יש דיוק של 2.5. הוא משתמש בציוד 100V כדי למדוד מתח סטנדרטי של 20V ו-80V. באיזה הילוך יש את השגיאה הכי קטנה?

פתרון: שגיאה יחסית מקסימלית: △A%=שגיאה מוחלטת מקסימלית △X/התאמת מתח סטנדרטי נמדד × 100%, שגיאה מוחלטת מקסימלית בבלוק 100V △X (100)=±2.5% × 100V { {8}} ±2.5V.

עבור 20V, ערך החיווי שלו הוא בין 17.5V-22.5V. השגיאה היחסית המקסימלית היא: A(20)%=(±2.5V/20V)×100%=±12.5%.

עבור 80V, ערך החיווי שלו הוא בין 77.5V-82.5V. השגיאה היחסית המקסימלית שלו היא:

A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%.

בהשוואת השגיאות היחסיות המקסימליות של המתחים הנמדדים של 20V ו-80V, אנו יכולים לראות שלראשון יש שגיאה הרבה יותר גדולה מהאחרון. לכן, כאשר משתמשים באותו טווח של מולטימטר למדידת שני מתחים שונים, זה שקרוב יותר לערך קנה המידה המלא יהיה בעל דיוק גבוה יותר. לכן, בעת מדידת מתח, יש לציין את המתח הנמדד מעל 2/3 מטווח המולטימטר. רק כך ניתן לצמצם טעויות מדידה.

2. שגיאת בחירת טווח ומדידה של מחסום חשמלי
כל טווח של התנגדות חשמלית יכול למדוד ערכי התנגדות מ-0 עד ∞. קנה המידה של האוהםמטר הוא סולם לא ליניארי, לא אחיד הפוך. הוא מבוטא כאחוז מאורך הקשת של הסרגל. יתרה מכך, ההתנגדות הפנימית של כל טווח שווה למספר הסולם המרכזי כפול אורך הקשת של הסרגל, מה שמכונה "ההתנגדות המרכזית". כלומר, כאשר ההתנגדות הנמדדת שווה להתנגדות המרכזית של הטווח הנבחר, הזרם הזורם במעגל הוא מחצית מהזרם בקנה מידה מלא. המצביע נמצא במרכז הסולם. הדיוק שלו מתבטא בנוסחה הבאה:

R%=(△R/התנגדות מרכז)×100%……2

(1) בעת שימוש במולטימטר למדידת התנגדות זהה, השגיאה הנגרמת מבחירת טווחים שונים

לדוגמה: מולטימטר MF{{0}}, ההתנגדות המרכזית של בלוק Rxl0 היא 250Ω; ההתנגדות המרכזית של בלוק R×l00 היא 2.5kΩ. רמת הדיוק היא רמה 2.5. השתמש בו כדי למדוד התנגדות סטנדרטית של 500Ω, ושאל אם אתה משתמש בלוק R×l0 או בלוק R×100 כדי למדוד, באיזה מהם יש את השגיאה הגדולה יותר? פתרון: מתוך משוואה 2:

השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת של בלוק R×l0 היא △R(10)=התנגדות מרכז×R%=250Ω×(±2.5)%=±6.25 Ω. השתמש בו כדי למדוד את ההתנגדות הסטנדרטית של 500Ω, וערך האינדיקציה של ההתנגדות הסטנדרטית 500Ω הוא בין 493.75Ω ל-506.25Ω. השגיאה היחסית המקסימלית היא: ±6.25÷500Ω×100%=±1.25%.

השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת של בלוק R×l00 היא △R (100)=התנגדות מרכזית × R% 2.5kΩ × (±2.5)%=±62.5Ω. השתמש בו כדי למדוד את ההתנגדות הסטנדרטית של 500Ω, וערך האינדיקציה של ההתנגדות הסטנדרטית 500Ω הוא בין 437.5Ω ל-562.5Ω. השגיאה היחסית המקסימלית היא: ±62.5÷500Ω×100%=±10.5%.

השוואה בין תוצאות החישוב מראה ששגיאות המדידה משתנות מאוד כאשר נבחרים טווחי התנגדות שונים. לכן, בעת בחירת טווח ההילוכים, נסה לשמור את ערך ההתנגדות הנמדד במרכז אורך הקשת של סולם הטווח. דיוק המדידה יהיה גבוה יותר.