Områdesval och mätfelsanalys för multimeterväxlar
(1) Fel som uppstår vid mätning av samma spänning med multimetrar med olika noggrannhetsgrader
Exempel: En standardspänning på 10 V mäts med två multimetrar: den ena är 0,5 grader med ett 100 V-område och den andra är 2,5 grader med ett 15 V-område. Vilken multimeter har ett mindre mätfel?
Lösning: Enligt formel (1): Maximalt tillåtna absoluta fel för den första multimetern: \\(\\Delta X_1=\\pm0.5\\% \\times 100\\,\\text{V}=\\pm0.50\\,\\text{V}\\)
Maximalt tillåtna absoluta fel för den andra multimetern: \\(\\Delta X_2=\\pm2.5\\% \\times 15\\,\\text{V}=\\pm0.375\\,\\text{V}\\)
Genom att jämföra \\(\\Delta X_1\\) och \\(\\Delta X_2\\), kan vi se att även om den första multimetern har en högre noggrannhetsgrad, är dess mätfel större än den andra. Därför betyder en högre noggrannhetsgrad inte alltid bättre när man väljer en multimeter. Även med en högprecisionsmultimeter måste ett lämpligt område väljas. Endast genom att välja rätt område kan multimeterns inneboende noggrannhet uppnås.
(2) Fel som uppstår vid mätning av samma spänning med olika intervall för en multimeter
Exempel: En MF-30 multimeter har en noggrannhetsgrad på 2,5. Använd 100 V-området och 25 V-området för att mäta en standardspänning på 23 V. Vilket område ger ett mindre fel?
Lösning: Högsta tillåtna absoluta fel för 100 V-området: \\(\\Delta X(100)=\\pm2.5\\% \\times 100\\,\\text{V}=\\pm2.5\\,\\text{V}\\)
Maximalt tillåtna absoluta fel för 25 V-området: \\(\\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)|\\), vilket innebär att felet för 100 V-området är mycket större än det för 25 V-området. Därför kommer en multimeter att ge olika fel när man mäter olika spänningar med olika intervall. Om det uppmätta signalvärdet tillåter, använd minsta möjliga område för att förbättra mätprecisionen.
