כיצד לבחור את הטווח של ניתוח שגיאות המולטימטר והמדידה

כיצד לבחור את טווח המולטימטר וניתוח שגיאות 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 ניתן למזער אותו. לכן, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לנקודות השימוש הבאות: 1. הנח את המולטימטר בצורה אופקית ובצע כוונון אפס מכני לפני המדידה; 2. שמור את העיניים אנכיות למצביע בעת הקריאה; 3. בעת מדידת התנגדות, יש לבצע כוונון אפס בכל החלפת ההילוך. כאשר הוא אינו מותאם לאפס, יש להחליף סוללה חדשה; 4. בעת מדידת התנגדות או מתח גבוה, אל תחזיק את החלק המתכתי של כבל הבדיקה בידיים שלך, כדי למנוע shunt של התנגדות גוף האדם, להגביר את שגיאת המדידה או התחשמלות; 5. בעת מדידת התנגדות במעגל RC, יש צורך לכבות את החשמל במעגל ולפרוק את החשמל המאוחסן בקבל לפני ביצוע המדידה. לאחר אי הכללת שגיאות קריאה אנושיות, אנו מבצעים ניתוח מסוים על שגיאות אחרות.

1. בחירת מתח וטווח זרם מולטימטר ושגיאת מדידה

רמת הדיוק של המולטימטר מחולקת בדרך כלל ל-{{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, 5 ועוד רמות. עבור מתח DC, זרם, מתח AC, זרם וגלגלי שיניים אחרים, כיול דרגת הדיוק (דיוק) מבוטא 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 במולטימטרים בעלי דיוק שונה למדידת השגיאה של אותו מתח

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

פתרון: מתקבל מנוסחה 1: המטר הראשון נמדד: השגיאה המוחלטת המרבית המותרת

△X{{0}}±0.5 אחוז ×100V=±0.50V.

מדידת הטבלה השנייה: השגיאה המוחלטת המרבית 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 מזו של השעון השני. לכן, ניתן לראות שכאשר בוחרים מולטימטר, ככל שהדיוק גבוה יותר, כך ייטב. עם מולטימטר עם דיוק גבוה, יש צורך לבחור את הטווח המתאים. 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 מסוג MF-30, הדיוק שלו הוא 2.5, בחר גיר 100V וגיר 25V כדי למדוד מתח סטנדרטי של 23V, באיזה גיר יש את השגיאה הכי קטנה?

פתרון: השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת של בלוק 100V היא:

X(100)=±2.5 אחוז ×100V=±2.5V.

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

השתמש בגיר 100V כדי למדוד את המתח הסטנדרטי של 23V, והערך המצוין על המולטימטר הוא בין 20.5V ל-25.5V. השתמש בגיר 25V כדי למדוד את המתח הסטנדרטי של 23V, וערך החיווי על המולטימטר הוא בין 22.375V ל-23.625V. מהתוצאות לעיל, △X (100) גדול מ- △X (25), כלומר השגיאה של מדידת 100V גדולה בהרבה מזו של מדידת 25V. לכן, כאשר מולטימטר מודד מתחים שונים, השגיאות המיוצרות על ידי טווחים שונים שונות. במקרה של סיפוק הערך של האות הנמדד, יש לבחור את הטווח הקטן ככל האפשר. זה משפר את דיוק המדידה.

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

לדוגמה: מולטימטר מסוג MF-30, הדיוק שלו הוא 2.5, השתמש בגיר 100V כדי למדוד מתח סטנדרטי של 20V ו-80V, באיזה גיר יש את השגיאה הכי קטנה?

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

עבור 20V, ערך החיווי שלו הוא בין 17.5V-22.5V. השגיאה היחסית המקסימלית 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 של 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 הטווח המלא הוא בעל דיוק גבוה יותר. לכן, בעת מדידת המתח, יש לציין את המתח הנמדד ביותר מ-2/3 מטווח המולטימטר. רק כך ניתן להפחית את טעות המדידה.

2. בחירת טווח ושגיאת מדידה של מחסום חשמלי

כל טווח של המחסום החשמלי יכול למדוד את ערך ההתנגדות מ-0 עד ∞. קנה המידה של מד האוהם הוא סולם הפוך לא ליניארי, לא אחיד. הוא מבוטא כאחוז מאורך הקשת של הסרגל. וההתנגדות הפנימית של כל טווח שווה לסולם המרכזי של אורך הקשת של הסולם כפול גורם הכפל, הנקרא "התנגדות מרכז". כלומר, כאשר ההתנגדות הנמדדת שווה להתנגדות המרכזית של הטווח הנבחר, הזרם הזורם במעגל הוא מחצית מהזרם בקנה מידה מלא. המצביע מצביע במרכז הסולם. הדיוק שלו מתבטא כך:

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

(1) כאשר מודדים את אותה התנגדות עם מולטימטר, השגיאה הנגרמת על ידי בחירת טווחים שונים

לדוגמה: מולטימטר MF{{0}}, ההתנגדות המרכזית של בלוק Rxl0 היא 250Ω; ההתנגדות המרכזית של בלוק R×l00 היא 2.5kΩ. דירוג הדיוק הוא 2.5. השתמש בו כדי למדוד התנגדות סטנדרטית של 500Ω, ובקש מהגוש R×10 ומהגוש R×100 למדוד, למי יש את השגיאה הגדולה ביותר? פתרון: מנוסחה 2, אנו מקבלים:

R×l0 חסימת שגיאה מוחלטת מקסימלית מותרת △R(10)=התנגדות מרכז×R אחוז =250Ω×(±2.5) אחוז =±6.25Ω. השתמש בו כדי למדוד התנגדות סטנדרטית של 500Ω, ערך האינדיקציה של התנגדות סטנדרטית של 500Ω הוא בין 493.75Ω-506.25Ω. השגיאה היחסית המקסימלית היא: ±6.25÷500Ω×100 אחוז =±1.25 אחוז .

השגיאה המוחלטת המקסימלית המותרת של בלוק R×l00 △R(100)=מרכז התנגדות×R％2.5kΩ×(±2.5)％=±62.5Ω. השתמש בו כדי למדוד התנגדות סטנדרטית של 500Ω, ערך האינדיקציה 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 שכאשר נבחרים טווחי התנגדות שונים, השגיאות שנוצרות על ידי המדידה שונות מאוד. לכן, בעת בחירת טווח ההילוכים, נסו להעמיד את ערך ההתנגדות הנמדד במרכז אורך הקשת של סולם הטווח. דיוק המדידה יהיה גבוה יותר.