Kako odabrati opseg multimetra i analiza pogreške mjerenja
Prilikom mjerenja multimetrom bit će nekih pogrešaka. Neke od ovih pogrešaka su najveće apsolutne pogreške koje dopušta klasa točnosti samog mjerača. Neke su ljudske pogreške uzrokovane nepravilnim podešavanjem i uporabom. Ispravno razumijevanje karakteristika multimetra i uzroka pogrešaka mjerenja, te ovladavanje ispravnim tehnikama i metodama mjerenja, možete smanjiti pogreške mjerenja.
Ljudska pogreška očitanja jedan je od razloga koji utječu na točnost mjerenja. To je neizbježno, ali se može minimizirati. Stoga posebnu pozornost treba obratiti na sljedeće točke pri uporabi: 1. Postavite multimetar vodoravno i izvršite mehaničko podešavanje nule prije mjerenja; 2. Držite oči okomito na pokazivač dok čitate; 3. Prilikom mjerenja otpora, podešavanje na nulu mora se izvršiti pri svakoj promjeni stupnja prijenosa. Kada nije podešen na nulu, treba zamijeniti novu bateriju; 4. Prilikom mjerenja otpora ili visokog napona, nemojte rukama držati metalni dio ispitnog vodiča, kako biste izbjegli shunt otpora ljudskog tijela, povećanje pogreške mjerenja ili električni udar; 5. Prilikom mjerenja otpora u RC krugu potrebno je prije mjerenja isključiti napajanje u krugu i isprazniti električnu energiju pohranjenu u kondenzatoru. Nakon isključivanja ljudskih pogrešaka u čitanju, radimo analizu drugih pogrešaka.
1. Izbor raspona napona i struje multimetra i pogreška mjerenja
Razina točnosti multimetra općenito se dijeli na {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5, 5 i druge razine. Za istosmjerni napon, struju, izmjenični napon, struju i druge prijenosnike, kalibracija stupnja točnosti (preciznosti) izražava se postotkom najveće apsolutno dopuštene pogreške △X i punom vrijednošću ljestvice odabranog raspona. Izraženo formulom: postotak =(△X/puna vrijednost skale)×100 posto ...... 1
(1) Korištenje multimetara različite točnosti za mjerenje pogreške istog napona
Na primjer: postoji standardni napon od 10V, a mjeri se s dva multimetra od 100V, 0,5 i 15V i 2,5. Koji mjerač ima najmanju grešku mjerenja?
Rješenje: Dobiveno iz formule 1: Prvi metar je izmjeren: najveća apsolutna dopuštena pogreška
△X{{0}}±0,5 posto ×100V=±0,50V.
Druga tablica mjerenja: najveća apsolutna dopuštena pogreška
△X{{0}}±2,5 posto ×l5V=±0,375V.
Uspoređujući △X1 i △X2, može se vidjeti da iako je točnost prvog sata veća od one drugog sata, pogreška nastala mjerenjem prvog sata veća je od one drugog sata. Stoga se može vidjeti da pri odabiru multimetra, što je veća točnost, to bolje. Kod multimetra visoke točnosti potrebno je odabrati odgovarajući raspon. Samo odabirom ispravnog raspona može se iskoristiti potencijalna točnost multimetra.
(2) Pogreška uzrokovana mjerenjem istog napona s različitim rasponima multimetra
Na primjer: multimetar tipa MF-30, njegova točnost je 2,5, odaberite zupčanik od 100 V i zupčanik od 25 V za mjerenje standardnog napona od 23 V, koji zupčanik ima najmanju grešku?
Rješenje: Najveća apsolutno dopuštena pogreška bloka od 100 V je:
X(100)=±2,5 posto ×100V=±2,5V.
Najveća apsolutna dopuštena pogreška bloka od 25 V: △X(25)=±2,5 posto ×25V=±0.625V. Iz gornjeg rješenja se vidi da:
Koristite zupčanik od 100 V za mjerenje standardnog napona od 23 V, a naznačena vrijednost na multimetru je između 20,5 V i 25,5 V. Upotrijebite zupčanik od 25 V za mjerenje standardnog napona od 23 V, a vrijednost indikacije na multimetru je između 22,375 V i 23,625 V. Iz gornjih rezultata, △X (100) je veći od △X (25), to jest, pogreška mjerenja od 100 V mnogo je veća nego kod mjerenja od 25 V. Stoga, kada multimetar mjeri različite napone, pogreške koje proizvode različiti rasponi su različite. U slučaju zadovoljavanja vrijednosti izmjerenog signala, treba odabrati što je moguće manji raspon. Time se poboljšava točnost mjerenja.
(3) Pogreška uzrokovana mjerenjem dva različita napona s istim rasponom multimetra
Na primjer: multimetar tipa MF-30, njegova točnost je 2,5, koristite zupčanik od 100 V za mjerenje standardnog napona od 20 V i 80 V, koji zupčanik ima najmanju grešku?
Rješenje: Maksimalna relativna pogreška: △A posto =maksimalna apsolutna pogreška △X/izmjereno standardno podešavanje napona × 100 posto, najveća apsolutna pogreška bloka od 100 V △X(100)=±2,5 posto ×100 V =±2,5 V.
Za 20 V, vrijednost indikacije je između 17,5 V-22,5 V. Najveća relativna pogreška je: A(20) posto =(±2,5V/20V)×100 posto =±12,5 posto.
Za 80 V, vrijednost indikacije je između 77,5 V-82,5 V. Njegova najveća relativna greška je:
A(80) posto =±(2,5V/80V)×100 posto =±3,1 posto.
Uspoređujući maksimalnu relativnu pogrešku izmjerenog napona od 20V i 80V, vidi se da je pogreška prvog puno veća od pogreške drugog. Stoga, kada se koristi isti raspon multimetra za mjerenje dvaju različitih napona, onaj tko je bliži vrijednosti cijelog raspona ima veću točnost. Stoga, pri mjerenju napona, izmjereni napon treba biti prikazan na više od 2/3 raspona multimetra. Samo na taj način se može smanjiti greška mjerenja.
2. Odabir raspona i pogreška mjerenja električne barijere
Svaki raspon električne barijere može mjeriti vrijednost otpora od 0 do ∞. Ljestvica ohmmetra je nelinearna, neujednačena inverzna skala. Izražava se kao postotak duljine luka ravnala. A unutarnji otpor svakog raspona jednak je središnjoj ljestvici duljine luka ljestvice pomnoženoj s faktorom množenja, što se naziva "centralni otpor". Drugim riječima, kada je izmjereni otpor jednak središnjem otporu odabranog raspona, struja koja teče u krugu je polovica struje pune skale. Pokazivač pokazuje u središtu ljestvice. Njegova se točnost izražava kao:
R posto =(△R/centralni otpor)×100 posto ……2
(1) Kod mjerenja istog otpora multimetrom, pogreška uzrokovana odabirom različitih raspona
Na primjer: MF{{0}} multimetar, središnji otpor bloka Rxl0 je 250Ω; središnji otpor bloka R×l00 je 2,5kΩ. Ocjena točnosti je 2,5. Upotrijebite ga za mjerenje standardnog otpora od 500Ω i zamolite blok R×10 i blok R×100 za mjerenje, koji ima najveću pogrešku? Rješenje: Iz formule 2 dobivamo:
R×l0 najveća apsolutna dopuštena pogreška bloka △R(10)=centralni otpor×R posto =250Ω×(±2,5) posto =±6,25Ω. Koristite ga za mjerenje standardnog otpora od 500 Ω, vrijednost indikacije standardnog otpora od 500 Ω je između 493,75 Ω-506.25 Ω. Najveća relativna pogreška je: ±6,25÷500Ω×100 posto =±1,25 posto.
Najveća apsolutno dopuštena pogreška R×l00 bloka △R(100)=središnji otpor×R％2,5kΩ×(±2,5)％=±62,5Ω. Koristite ga za mjerenje standardnog otpora od 500 Ω, vrijednost indikacije standardnog otpora od 500 Ω je između 437,5 Ω-562.5 Ω. Najveća relativna pogreška je: ±62,5÷500Ω×100 posto =±10,5 posto.
Usporedba rezultata proračuna pokazuje da kada se odaberu različiti rasponi otpora, pogreške generirane mjerenjem su vrlo različite. Stoga, pri odabiru raspona stupnjeva prijenosa, pokušajte da izmjerena vrijednost otpora bude u središtu duljine luka na ljestvici raspona. Točnost mjerenja će biti veća.
