בחירת טווח וניתוח שגיאות מדידה עבור גלגלי שיניים מולטימטרים

בחירת טווח וניתוח שגיאות מדידה עבור גלגלי שיניים מולטימטרים

(1) שגיאות שנוצרו בעת מדידת אותו מתח עם מולטימטרים בדרגות דיוק שונות

דוגמה: מתח סטנדרטי של 10 וולט נמדד על ידי שני מולטימטרים: האחד הוא 0.5 דרגה עם טווח של 100 וולט, והשני הוא 2.5 דרגה עם טווח של 15 וולט. לאיזה מולטימטר יש טעות מדידה קטנה יותר?

פתרון: לפי נוסחה (1): שגיאה מוחלטת מקסימלית מותרת של המולטימטר הראשון: \\(\\Delta X_1=\\pm0.5\\% \\times 100\\,\\text{V}=\\pm0.50\\,\\text{V}\\)

שגיאה מוחלטת מקסימלית מותרת של המולטימטר השני: \\(\\Delta X_2=\\pm2.5\\% \\times 15\\,\\text{V}=\\pm0.375\\,\\text{V}\\)

על ידי השוואת \\(\\Delta X_1\\) ו-\\(\\Delta X_2\\), נוכל לראות שלמרות שלמולטימטר הראשון יש דרגת דיוק גבוהה יותר, טעות המדידה שלו גדולה מזו של השני. לכן, ציון דיוק גבוה יותר לא תמיד אומר טוב יותר בעת בחירת מולטימטר. גם עם מולטימטר בעל דיוק גבוה, יש לבחור טווח מתאים. רק על ידי בחירת הטווח הנכון ניתן להשיג את הדיוק המובנה של המולטימטר.

(2) שגיאות שנוצרו בעת מדידת אותו מתח עם טווחים שונים של מולטימטר אחד

דוגמה: למולטימטר MF-30 יש דרגת דיוק של 2.5. השתמש בטווח 100 וולט ובטווח 25 וולט למדידת מתח סטנדרטי של 23 וולט. איזה טווח נותן שגיאה קטנה יותר?

פתרון: שגיאה מוחלטת מקסימלית מותרת עבור טווח 100 V: \\(\\Delta X(100)=\\pm2.5\\% \\times 100\\,\\text{V}=\\pm2.5\\,\\text{V}\\)

שגיאה מוחלטת מקסימלית מותרת עבור טווח 25 V: \\(\\Delta X(25)=\\pm2.5\\% \\times 25\\,\\text{V}=\\pm0.625\\,\\text{V}\\)

It can be seen from the above calculation: When measuring the 23 V standard voltage with the 100 V range, the reading of the multimeter is between 20.5 V and 25.5 V. When measured with the 25 V range, the reading is between 22.375 V and 23.625 V. The result shows that \(|\Delta X(100)|>|\\Delta X(25)|\\), כלומר השגיאה של טווח ה-100 וולט גדולה בהרבה מזו של טווח ה-25 וולט. לכן, מולטימטר אחד יפיק שגיאות שונות בעת מדידת מתחים שונים עם טווחים שונים. היכן שערך האות הנמדד מאפשר זאת, השתמש בטווח הקטן ביותר האפשרי כדי לשפר את דיוק המדידה.