ניתוח ההשפעה של שגיאת מולטימטר על תוצאות המדידה
ככל שה- RV ההתנגדות הפנימית גדולה יותר של מד מתח גדול יותר, כך הערך המדוד קרוב יותר לערך בפועל שהוא פחות מהמתח הנמדד, כך השגיאה קטנה יותר וככל שהרגישות גבוהה יותר. לפיכך, טווח ההתנגדות של מולטימטר הוא פרמטר של המולטימטר. מאמר זה מסיק את המסקנות הבאות באמצעות ניתוח:
1. אם משתמשים בשני מולטימטר עם רגישות למתח שונה למדידת אותו אובייקט, שגיאת המדידה של המולטימטר עם רגישות מתח גבוהה יותר תהיה קטנה יותר מזו של המולטימטר עם רגישות מתח נמוכה יותר.
2. עבור טווחים שונים של אותו מולטימטר, ככל שטווח המתח גדול יותר, כך ההתנגדות הפנימית גבוהה יותר וככל שההשפעה של שגיאות קטנות יותר על תוצאות המדידה.
להלן דוגמה להמחשת ההשפעה של שגיאות על תוצאות המדידה. ניתוח השגיאות במהלך מדידת המתח מוצג באיור.
באיור, אספקת הכוח DC u =10 V, עם התנגדות פנימית r =200 k ω. מולטימטר עם רגישות מתח של 20K Ω/V נבחר למדידת מתח זה. כמה השגיאה משפיעה על תוצאות המדידה? אם אנו בוחרים 50V במקום 10V, עם התנגדות פנימית של 1M Ω, כמה השפעה יש לשגיאה על תוצאות המדידה?
פִּתָרוֹן:
בעת מדידה בפעם הראשונה, בחרו את טווח המתח 10V ואת ההתנגדות הפנימית RV =200 k ω, ואז:
השגיאה היחסית היא:
בעת מדידה בפעם השנייה, בחר את טווח המתח 50V ואת ההתנגדות הפנימית RV =1 M ω, ואז:
השגיאה היחסית היא:
ניתן לראות כי לשגיאה היחסית יש השפעה קטנה יותר על תוצאות המדידה במהלך המדידה השנייה. כלומר, בתהליך המדידה, על מנת להבטיח את הרגישות שלו ולהפחית את שגיאות המדידה, לעיתים ניתן לבחור גם טווח מתח גדול יותר. הסיבה לכך היא שככל שטווח המתח גדול יותר, כך ההתנגדות הפנימית גדולה יותר ורגישות המתח גבוהה יותר. כמובן שלא ניתן לבחור את טווח המתח גדול מדי, אחרת זווית הסטייה של המצביע תהיה קטנה מדי והקריאה לא תהיה מדויקת. ההתנגדות הפנימית של אספקת החשמל AC היא בדרך כלל נמוכה, וניתן להשתמש במולטימטר עם רגישות מתח נמוך למדידת מתח AC.
מהניתוח לעיל ניתן להסיק כי בעת מדידת מתח עם מולטימטר, עדיף להיות עמידות פנימית גבוהה יותר בטווח המתח של המולטימטר, שכן ראש המטר של המולטימטר מחובר במקביל למדוד המעגל. ככל שההתנגדות הפנימית של המונה גדולה יותר, כך ההשפעה של שגיאות על תוצאות המדידה קטנות יותר וככל הרגישות גבוהה יותר.
