Detaljerad förklaring av val av multimeterområde och mätfel
Det kommer att finnas vissa fel vid mätning med en multimeter. Några av dessa fel är de maximala absoluta felen som tillåts av själva instrumentets noggrannhetsnivå. Vissa är mänskliga fel orsakade av felaktig justering och användning. Om du korrekt förstår egenskaperna hos multimetrar och orsakerna till mätfel, och behärskar de korrekta mätteknikerna och metoderna, kan du minska mätfelen.
Mänskligt läsfel är en av anledningarna som påverkar mätnoggrannheten. Det är oundvikligt men kan minimeras. Därför bör särskild uppmärksamhet ägnas åt följande punkter under användning:
1. Före mätning, placera multimetern horisontellt och utför mekanisk nolljustering;
2. Håll ögonen vinkelräta mot pekaren när du läser;
3. Vid motståndsmätning måste nolljustering utföras varje gång du växlar. Om det inte kan nå noll, byt ut batteriet mot ett nytt;
4. När du mäter motstånd eller hög spänning, håll inte i metalldelen av testsladden med händerna för att undvika shuntning av människokroppens motstånd, ökat mätfel eller orsaka elektriska stötar;
5. När du mäter motståndet i en RC-krets, bryt strömförsörjningen i kretsen och ladda ur all elektricitet som finns lagrad i kondensatorn innan du mäter igen. Efter att ha uteslutit mänskliga läsfel gör vi en del analyser av andra fel.
1. Val av multimeterspänning och strömområde och mätfel
Noggrannhetsnivåerna för multimetrar är i allmänhet uppdelade i flera nivåer såsom {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, 5, etc. Kalibreringen av noggrannhetsnivån (precisions) för DC-spänning, ström, AC-spänning, ström och andra växlar representeras av procentandelen av det maximala absoluta tillåtna felet △X och fullskalevärdet för det valda området. Uttryckt med formeln: A%=(△X/fullskalevärde)×100%... 1
(1) Fel orsakat av användning av multimetrar med olika noggrannhet för att mäta samma spänning
Till exempel: Det finns en 10V standardspänning, och den mäts med två multimetrar på 100V-nivå och 0,5-nivå och 15V-nivå och 2,5-nivå. Vilken mätare har det minsta mätfelet?
Lösning: Från ekvation 1: Första mätarens mätning: Maximalt absolut tillåtet fel
△X1=±0.5%×100V=±0.50V.
Andra mätartest: maximalt absolut tillåtet fel
△X2=±2.5%×l5V=±0.375V.
Om man jämför △X1 och △X2, kan man se att även om noggrannheten för den första mätaren är högre än den för den andra mätaren, är felet som orsakas av mätningen med den första mätaren större än felet som orsakas av mätningen med den andra. meter. Därför kan det ses att när man väljer en multimeter, ju högre noggrannhet, desto bättre. Med en multimeter med hög noggrannhet måste du också välja ett lämpligt mätområde. Endast genom korrekt val av mätområde kan multimeterns potentiella noggrannhet frigöras.
(2) Fel orsakat av mätning av samma spänning med olika intervall för en multimeter
Till exempel: MF-30 multimeter har en noggrannhet på nivå 2,5. Den använder 100V och 25V växlarna för att mäta en 23V standardspänning. Vilken växel har det minsta felet?
Lösning: Det maximala absoluta tillåtna felet på 100V block:
X(100)=±2.5%×100V=±2.5V.
Det maximala absoluta tillåtna felet på 25V block: △X (25)=±2,5 % × 25V=±0.625V. Det kan ses från ovanstående lösning:
Använd 100V-växeln för att mäta 23V-standardspänningen. Värdet på multimetern är mellan 20,5V och 25,5V. Använd 25V-växeln för att mäta 23V-standardspänningen. Värdet på multimetern är mellan 22.375V och 23.625V. Att döma av ovanstående resultat är △X (100) större än △X (25), det vill säga felet i 100V-blockmätningen är mycket större än felet i 25V-blockmätningen. Därför, när en multimeter mäter olika spänningar, är felen som produceras genom att mäta med olika intervall olika. Under förutsättning att det uppmätta signalvärdet är uppfyllt bör en växel med liten räckvidd väljas så mycket som möjligt. Detta förbättrar mätnoggrannheten.
(3) Felet som orsakas av att mäta två olika spänningar med samma räckvidd för en multimeter
Till exempel: MF-30-multimetern har en noggrannhet på 2,5. Den använder 100V-växeln för att mäta en standardspänning på 20V och 80V. Vilken växel har det minsta felet?
Lösning: Maximalt relativt fel: △A%=maximalt absolut fel △X/uppmätt standardspänningsjustering × 100%, maximalt absolut fel vid 100V block △X (100)=±2,5% × 100V { {8}} ±2,5V.
För 20V är dess indikeringsvärde mellan 17,5V-22.5V. Det maximala relativa felet är: A(20)%=(±2,5V/20V)×100%=±12,5%.
För 80V är dess indikeringsvärde mellan 77,5V-82.5V. Dess maximala relativa fel är:
A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%.
Genom att jämföra de maximala relativa felen för de uppmätta spänningarna på 20V och 80V, kan vi se att den förra har ett mycket större fel än den senare. Därför, när man använder samma intervall av en multimeter för att mäta två olika spänningar, kommer den som är närmare fullskalevärdet att ha högre noggrannhet. Därför bör den uppmätta spänningen vid mätning av spänning indikeras över 2/3 av multimeterns räckvidd. Endast på detta sätt kan mätfel reduceras.
2. Områdesval och mätfel för elektrisk barriär
Varje område av elektriskt motstånd kan mäta resistansvärden från 0 till ∞. Skalan på ohmmetern är en icke-linjär, ojämn inverterad skala. Det uttrycks som en procentandel av linjalens båglängd. Dessutom är det inre motståndet för varje område lika med det centrala skalans tal multiplicerat med linjalens båglängd, vilket kallas "centralmotståndet". Det vill säga, när det uppmätta motståndet är lika med mittresistansen för det valda området, är strömmen som flyter i kretsen hälften av fullskaleströmmen. Pekaren är i mitten av skalan. Dess noggrannhet uttrycks med följande formel:
R%=(△R/mittmotstånd)×100%……2
(1) När du använder en multimeter för att mäta samma motstånd, orsakas felet av att välja olika intervall
Till exempel: MF{{0}} multimeter, mittresistansen för Rxl0-blocket är 250Ω; mittresistansen för R×l00-blocket är 2,5kΩ. Noggrannhetsnivån är nivå 2,5. Använd den för att mäta ett standardresistans på 500Ω, och fråga om du använder R×l0-block eller R×100-block för att mäta, vilket har störst fel? Lösning: Från ekvation 2:
Det maximala absoluta tillåtna felet för R×l0-blocket är △R(10)=mittmotstånd×R%=250Ω×(±2.5)%=±6.25 Ω. Använd den för att mäta 500Ω standardresistans, och indikeringsvärdet för 500Ω standardresistans är mellan 493,75Ω och 506,25Ω. Det maximala relativa felet är: ±6,25÷500Ω×100%=±1,25%.
Det maximala absoluta tillåtna felet för R×l00-blocket är △R (100)=centrumresistans × R% 2,5kΩ × (±2,5)%=±62,5Ω. Använd den för att mäta 500Ω standardresistansen, och indikeringsvärdet för 500Ω standardresistansen är mellan 437,5Ω och 562,5Ω. Det maximala relativa felet är: ±62,5÷500Ω×100%=±10,5%.
Jämförelse av beräkningsresultaten visar att mätfelen varierar mycket när olika resistansområden väljs. Därför, när du väljer växelområde, försök att hålla det uppmätta motståndsvärdet i mitten av båglängden på skalan. Mätnoggrannheten blir högre.
