בחירת טווח המולטימטר והסבר יסודי על אי דיוק המדידה

בחירת טווח המולטימטר והסבר יסודי על אי דיוק המדידה

יהיו כמה שגיאות בעת מדידה עם מולטימטר. חלק מהשגיאות הללו הן השגיאות המוחלטות המקסימליות המותרות על ידי דרגת הדיוק של המונה עצמו. חלקן טעויות אנוש הנגרמות כתוצאה מהתאמה ושימוש לא נכון. להבין נכון את המאפיינים של המולטימטר ואת הסיבות לטעויות מדידה, ולשלוט בטכניקות ובשיטות המדידה הנכונות, אתה יכול 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. הנח את המולטימטר אופקית לפני המדידה, ובצע כוונון אפס מכני; 2. שמור את העיניים שלך בניצב למצביע בעת הקריאה; אפס. כאשר ההתאמה קטנה מאפס, החלף את הסוללה בסוללה חדשה; 4. בעת מדידת התנגדות או מתח גבוה, אל תצבוט את חלק המתכת של כבל הבדיקה בידיים שלך, כדי למנוע shunting של התנגדות גוף האדם, להגביר את שגיאת המדידה או התחשמלות; 5. בעת מדידת ההתנגדות במעגל RC, לנתק את אספקת החשמל במעגל, ולפרוק את החשמל המאוחסן בקבל לפני המדידה. לאחר אי הכללת שגיאות הקריאה שנעשו על ידי אדם, אנו עורכים ניתוח מסוים על שגיאות אחרות.

1. מתח מודד, בחירת טווח זרם ושגיאת מדידה

רמת הדיוק של המולטימטר מחולקת בדרך כלל למספר רמות כגון {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5 ו-5. עבור מתח DC, זרם, מתח AC, זרם וגלגלי שיניים אחרים, כיול רמת הדיוק (הדיוק) מתבטא באחוז השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת △X וערך קנה המידה המלא של הטווח הנבחר. מבוטא בנוסחה: אחוז =(△X/ערך בקנה מידה מלא)×100 אחוז ... 1

(1) שימוש במולטימטר עם דיוק שונה למדידת השגיאה שנוצרת מאותו מתח

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

פתרון: מנוסחה 1: החתיכה הראשונה של מדידת המונה: השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת

△X{{0}}±0.5 אחוז ×100V=±0.50V.

בדיקת המונה השנייה: השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת

△X{{0}}±2.5 אחוז ×l5V=±0.375V.

בהשוואה בין △X1 ו- △X2, ניתן לראות שלמרות שהדיוק של השעון הראשון גבוה מזה של השעון השני, השגיאה שנוצרת במדידת השעון הראשון גדולה מהשגיאה שנוצרה במדידת השעון השני. שעון. לכן, ניתן לראות שכאשר בוחרים מולטימטר, ככל שהדיוק גבוה יותר, כך ייטב. עם מולטימטר עם דיוק גבוה, יש צורך לבחור טווח מתאים. רק על ידי בחירת הטווח הנכון ניתן להכניס את הדיוק הפוטנציאלי של המולטימטר.

(2) השגיאה הנגרמת על ידי מדידת אותו מתח עם טווחים שונים של מולטימטר

לדוגמה: מולטימטר MF-30, הדיוק שלו הוא 2.5 דרגות, בחר גיר 100V וגיר 25V כדי למדוד מתח סטנדרטי של 23V, באיזה גיר יש השגיאה הקטנה יותר?

פתרון: השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת עבור בלוק 100V:

X(100)=±2.5 אחוז ×100V=±2.5V.

השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת עבור גיר 25V: △X(25)=±2.5 אחוז ×25V=±0.625V. מהפתרון לעיל ניתן לראות כי:

השתמש בבלוק 100V כדי למדוד את המתח הסטנדרטי של 23V, וההתוויה על המולטימטר היא בין 20.5V-25.5V. השתמש בבלוק 25V כדי למדוד את המתח הסטנדרטי של 23V, וערך החיווי על המולטימטר הוא בין 22.375V-23.625V. מהתוצאות לעיל, △X (100) גדול מ- △X (25), כלומר השגיאה של מדידת בלוק 100V גדולה בהרבה מזו של מדידת בלוק 25V. לכן, כאשר מולטימטר מודד מתחים שונים, השגיאות הנוצרות מטווחים שונים שונות. במקרה של סיפוק ערך האות המיועד למדוד, יש לבחור ככל האפשר את ההילוך עם טווח המדידה הקטן ביותר. זה מגביר את דיוק המדידה.

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

לדוגמה: מולטימטר MF-30, הדיוק שלו הוא 2.5, השתמש בגלגל השיניים של 100V כדי למדוד מתח סטנדרטי של 20V ו-80V, באיזה גלגל יש את השגיאה הקטנה יותר?

פתרון: שגיאה יחסית מקסימלית: △אחוז =שגיאה מוחלטת מרבית △X/התאמת מתח סטנדרטי נמדד×100 אחוז , השגיאה המוחלטת המקסימלית של הילוך 100V △X(100)=±2.5 אחוז ×100V =±2.5V.

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

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

A(80) אחוז =±(2.5V/80V)×100 אחוז =±3.1 אחוז .

בהשוואת השגיאה היחסית המקסימלית של המתח הנמדד 20V ו-80V, ניתן לראות כי השגיאה של הראשון גדולה בהרבה מזו של השנייה. לכן, כאשר משתמשים באותו טווח של מולטימטר למדידת שני מתחים שונים, מי 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 להפחית את טעות המדידה.

2. בחירת טווח ושגיאת מדידה של מחסום חשמלי

כל טווח של התנגדות חשמלית יכול למדוד את ערך ההתנגדות מ-0 עד ∞. קנה המידה של אוהםמטר הוא סולם לא ליניארי, לא אחיד, הפוך. הוא מבוטא כאחוז מאורך הקשת של הסולם. יתרה מכך, ההתנגדות הפנימית של כל טווח שווה למכפיל מספר הסולם המרכזי של אורך הקשת של הסולם, הנקרא "התנגדות מרכזית". כלומר, כאשר ההתנגדות הנמדדת שווה להתנגדות המרכזית של הטווח הנבחר, הזרם הזורם במעגל הוא מחצית מזרם בקנה מידה מלא. המצביע מציין את מרכז הסולם. הדיוק שלו מתבטא בנוסחה הבאה:

אחוז R =(△R/התנגדות מרכז)×100 אחוז ……2

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

לדוגמה: מודד MF{{0}}, ההתנגדות המרכזית של הילוך Rxl0 היא 250Ω; ההתנגדות המרכזית של הילוך R×l00 היא 2.5kΩ. רמת הדיוק היא 2.5. השתמשו בו כדי למדוד התנגדות סטנדרטית של 500Ω, ושאלו האם למדוד אותה עם הילוך R×l0 או R×100, למי מהן יש את השגיאה הגדולה ביותר? פתרון: מנוסחה 2:

השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת של הילוך R×l0 △R(10)=התנגדות מרכזית×R אחוז =250Ω×(±2.5) אחוז =±6.25Ω . השתמש בו כדי למדוד התנגדות סטנדרטית של 500Ω, ואז הערך המצוין של התנגדות סטנדרטית של 500Ω הוא בין 493.75Ω-506.25Ω. השגיאה היחסית המקסימלית היא: ±6.25÷500Ω×100 אחוז =±1.25 אחוז.

R×l00 חסימת שגיאה מוחלטת מקסימלית מותרת △R(100)=התנגדות מרכזית×R אחוז 2.5kΩ×(±2.5) אחוז =±62.5Ω. השתמש בו כדי למדוד התנגדות סטנדרטית של 500Ω, ואז הערך המצוין של התנגדות סטנדרטית של 500Ω הוא בין 437.5Ω-562.5Ω. השגיאה היחסית המקסימלית היא: ±62.5÷500Ω×100 אחוז =±10.5 אחוז .

השוואת תוצאות החישוב מראה ששגיאת המדידה משתנה מאוד כאשר נבחרים טווחי התנגדות שונים. לכן, בעת בחירת טווח ההילוכים, נסו להפוך את ערך ההתנגדות הנמדד במרכז אורך הקשת של סולם הטווח. דיוק המדידה יהיה גבוה יותר.