Hur man väljer multimeterområde och mätfelsanalys
Det kommer att finnas några fel vid mätning med en multimeter. Några av dessa fel är de maximala absoluta felen som tillåts av mätarens noggrannhetsklass. Vissa är mänskliga fel orsakade av felaktig justering och användning. Korrekt förstå multimeterns egenskaper och orsakerna till mätfel, och behärska de korrekta mätteknikerna och metoderna, du kan 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 vid användning: 1. Placera multimetern horisontellt och utför mekanisk nolljustering före mätning; 2. Håll ögonen vertikala mot pekaren när du läser; 3. Vid motståndsmätning ska nolljustering utföras varje gång växeln växlas. När det inte är nollställt bör ett nytt batteri bytas ut; 4. När du mäter motstånd eller hög spänning, håll inte i metalldelen av testsladden med händerna, för att undvika shunt av människokroppens motstånd, öka mätfel eller elektriska stötar; 5. Vid mätning av resistans i RC-krets är det nödvändigt att stänga av strömmen i kretsen och ladda ur elektriciteten som är lagrad i kondensatorn innan mätningen. Efter att ha uteslutit mänskliga läsfel gör vi en del analyser av andra fel.
1. Val av multimeterspänning och strömområde och mätfel
Noggrannhetsnivån för multimetern är vanligtvis uppdelad i {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, 5 och andra nivåer. För likspänning, ström, växelspänning, ström och andra växlar uttrycks kalibreringen av noggrannhetsgraden med procentandelen av det maximala absoluta tillåtna felet △X och fullskalevärdet för det valda området. Uttryckt med formeln: A procent =(△X/fullskalevärde)×100 procent ...... 1
(1) Använda multimetrar med olika noggrannhet för att mäta felet för samma spänning
Till exempel: Det finns en 10V standardspänning, och den mäts med två multimetrar på 100V, 0,5 och 15V och 2,5. Vilken mätare har det minsta mätfelet?
Lösning: Erhållen från formel 1: Den första mätaren mäts: det maximala absoluta tillåtna felet
△X{{0}}±0,5 procent ×100V=±0,50V.
Den andra tabellmätningen: det maximala absoluta tillåtna felet
△X{{0}}±2,5 procent ×l5V=±0,375V.
Om man jämför △X1 och △X2, kan man se att även om noggrannheten för den första klockan är högre än den för den andra klockan, är felet som produceras av mätningen av den första klockan större än det för den andra klockan. Därför kan det ses att när man väljer en multimeter, ju högre noggrannhet, desto bättre. Med en multimeter med hög noggrannhet är det nödvändigt att välja lämpligt intervall. Endast genom att välja rätt område kan multimeterns potentiella noggrannhet tas i bruk.
(2) Felet som orsakas av att mäta samma spänning med olika intervall för en multimeter
Till exempel: multimeter av MF-30-typ, dess noggrannhet är 2,5, välj 100V-växel och 25V-växel för att mäta en 23V-standardspänning, vilken växel har det minsta felet?
Lösning: Det maximala absoluta tillåtna felet på 100V block är:
X(100)=±2,5 procent ×100V=±2,5V.
Det maximala absoluta tillåtna felet på 25V block: △X(25)=±2,5 procent ×25V=±0.625V. Av ovanstående lösning kan man se att:
Använd 100V-växeln för att mäta 23V-standardspänningen, och det indikerade värdet på multimetern är mellan 20,5V och 25,5V. Använd 25V-växeln för att mäta 23V-standardspänningen, och indikeringsvärdet på multimetern är mellan 22,375V och 23,625V. Från ovanstående resultat är △X (100) större än △X (25), det vill säga felet för 100V-mätningen är mycket större än det för 25V-mätningen. Därför, när en multimeter mäter olika spänningar, är felen som produceras av olika intervall olika. För att uppfylla värdet på den uppmätta signalen, bör det lilla området väljas så mycket som möjligt. Detta förbättrar noggrannheten i mätningen.
(3) Felet som orsakas av att mäta två olika spänningar med samma räckvidd för en multimeter
Till exempel: multimeter av MF-30-typ, dess noggrannhet är 2,5, använd 100V-växel för att mäta en standardspänning på 20V och 80V, vilken växel har det minsta felet?
Lösning: Maximalt relativt fel: △A procent =maximalt absolut fel △X/uppmätt standardspänningsjustering×100 procent, det maximala absoluta felet på 100V block △X(100)=±2,5 procent ×100V =±2,5V.
För 20V är dess indikeringsvärde mellan 17,5V-22.5V. Det maximala relativa felet är: A(20) procent =(±2,5V/20V)×100 procent =±12,5 procent.
För 80V är dess indikeringsvärde mellan 77,5V-82.5V. Dess maximala relativa fel är:
A(80) procent =±(2,5V/80V)×100 procent =±3,1 procent .
Om man jämför det maximala relativa felet för den uppmätta spänningen på 20V och 80V, kan det ses att felet för den förra är mycket större än för den senare. Därför, när man använder samma intervall på en multimeter för att mäta två olika spänningar, har den som är närmare hela intervallet högre noggrannhet. Därför, vid mätning av spänningen, bör den uppmätta spänningen indikeras på mer än 2/3 av multimeterns räckvidd. Endast på detta sätt kan mätfelet reduceras.
2. Områdesval och mätfel för elektrisk barriär
Varje område för den elektriska barriären kan mäta resistansvärdet från 0 till ∞. Skalan på ohmmetern är en icke-linjär, ojämn invers skala. Det uttrycks som en procentandel av linjalens båglängd. Och det inre motståndet för varje område är lika med centrumskalan för skalans båglängd multiplicerat med multiplikationsfaktorn, som kallas "centrummotstånd". 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 pekar i mitten av skalan. Dess noggrannhet uttrycks som:
R procent =(△R/centrummotstånd)×100 procent ……2
(1) Vid mätning av samma motstånd med en multimeter, felet som orsakas av val av olika intervall
Till exempel: MF{{0}} multimeter, det centrala motståndet för Rxl0-blocket är 250Ω; det centrala motståndet för R×l00-blocket är 2,5kΩ. Noggrannhetsbetyget är 2,5. Använd den för att mäta ett standardresistans på 500Ω och be R×10-blocket och R×100-blocket att mäta, vilket har det största felet? Lösning: Från formel 2 får vi:
R×l0 block maximalt absolut tillåtet fel △R(10)=mittmotstånd×R procent =250Ω×(±2,5) procent =±6,25Ω. Använd den för att mäta 500Ω standardresistans, indikeringsvärdet för 500Ω standardresistans är mellan 493,75Ω-506,25Ω. Det maximala relativa felet är: ±6,25÷500Ω×100 procent =±1,25 procent .
Det maximala absoluta tillåtna felet för R×l00 block △R(100)=mittmotstånd×R％2.5kΩ×(±2.5)％=±62.5Ω. Använd den för att mäta 500Ω standardresistans, indikeringsvärdet för 500Ω standardresistans är mellan 437,5Ω-562,5Ω. Det maximala relativa felet är: ±62,5÷500Ω×100 procent =±10,5 procent .
Jämförelsen av beräkningsresultaten visar att när olika resistansområden väljs är de fel som genereras av mätningen mycket olika. Därför, när du väljer växelområde, försök att göra det uppmätta motståndsvärdet i mitten av båglängden på skalan. Mätnoggrannheten blir högre.
