Hoe het multimeterbereik en meetfoutanalyse te kiezen
Er zullen enkele fouten optreden bij het meten met een multimeter. Sommige van deze fouten zijn de maximale absolute fouten die zijn toegestaan door de nauwkeurigheidsklasse van de meter zelf. Sommige zijn menselijke fouten veroorzaakt door onjuiste afstelling en gebruik. Door de kenmerken van de multimeter en de oorzaken van meetfouten goed te begrijpen en de juiste meettechnieken en -methoden onder de knie te krijgen, kunt u de meetfouten verminderen.
Menselijke leesfouten zijn een van de redenen die de meetnauwkeurigheid beïnvloeden. Het is onvermijdelijk, maar kan worden geminimaliseerd. Daarom moet speciale aandacht worden besteed aan de volgende gebruikspunten: 1. Plaats de multimeter horizontaal en voer mechanische nulstelling uit vóór de meting; 2. Houd de ogen verticaal ten opzichte van de wijzer tijdens het lezen; 3. Bij het meten van de weerstand moet elke keer dat er van versnelling wordt gewisseld een nulstelling worden uitgevoerd. Als het niet op nul is afgesteld, moet een nieuwe batterij worden vervangen; 4. Houd bij het meten van weerstand of hoge spanning het metalen deel van het meetsnoer niet met uw handen vast, om shunt van de weerstand van het menselijk lichaam te voorkomen, meetfouten of elektrische schokken te vergroten; 5. Bij het meten van weerstand in een RC-circuit, is het noodzakelijk om de stroom in het circuit uit te schakelen en de elektriciteit die is opgeslagen in de condensator te ontladen voordat u de meting uitvoert. Na het uitsluiten van menselijke leesfouten, doen we wat analyse op andere fouten.
1. Multimeter spanning en stroombereik selectie en meetfout
Het nauwkeurigheidsniveau van de multimeter wordt over het algemeen verdeeld in {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, 5 en andere niveaus. Voor gelijkspanning, stroom, wisselspanning, stroom en andere versnellingen wordt de kalibratie van de nauwkeurigheidsklasse (nauwkeurigheid) uitgedrukt door het percentage van de maximaal absoluut toegestane fout △X en de volledige schaalwaarde van het geselecteerde bereik. Uitgedrukt door de formule: Een procent =(△X/volledige schaalwaarde)×100 procent ...... 1
(1) Multimeters met verschillende nauwkeurigheid gebruiken om de fout van dezelfde spanning te meten
Bijvoorbeeld: er is een standaardspanning van 10V en deze wordt gemeten met twee multimeters van 100V, 0,5 en 15V, en 2,5. Welke meter heeft de kleinste meetfout?
Oplossing: Verkregen uit formule 1: De eerste meter wordt gemeten: de maximaal absoluut toelaatbare fout
△X{{0}}±0.5 procent ×100V=±0.50V.
De tweede tabelmeting: de maximaal absoluut toelaatbare fout
△X{{0}}±2,5 procent ×l5V=±0,375V.
Als we △X1 en △X2 vergelijken, kan worden gezien dat hoewel de nauwkeurigheid van het eerste horloge hoger is dan die van het tweede horloge, de fout die wordt geproduceerd door de meting van het eerste horloge groter is dan die van het tweede horloge. Daarom is te zien dat bij het kiezen van een multimeter, hoe hoger de nauwkeurigheid, hoe beter. Met een multimeter met hoge nauwkeurigheid is het noodzakelijk om het juiste bereik te selecteren. Alleen door het juiste bereik te selecteren kan de potentiële nauwkeurigheid van de multimeter in het spel worden gebracht.
(2) De fout veroorzaakt door het meten van dezelfde spanning met verschillende bereiken van een multimeter
Bijvoorbeeld: multimeter van het type MF-30, de nauwkeurigheid is 2,5, kies 100V versnelling en 25V versnelling om een standaardspanning van 23V te meten, welke versnelling heeft de kleinste fout?
Oplossing: De maximaal absoluut toegestane fout van een 100V-blok is:
X(100)=±2,5 procent ×100V=±2,5V.
De maximaal absoluut toegestane fout van 25V-blok: △X(25)=±2,5 procent ×25V=±0.625V. Uit de bovenstaande oplossing blijkt dat:
Gebruik de 100V-versnelling om de 23V-standaardspanning te meten en de aangegeven waarde op de multimeter ligt tussen 20,5V en 25,5V. Gebruik de 25V-versnelling om de 23V-standaardspanning te meten en de indicatiewaarde op de multimeter ligt tussen 22.375V en 23.625V. Uit de bovenstaande resultaten is △X (100) groter dan △X (25), dat wil zeggen dat de fout van de 100V-meting veel groter is dan die van de 25V-meting. Daarom, wanneer een multimeter verschillende spanningen meet, zijn de fouten die door verschillende bereiken worden geproduceerd, verschillend. Als aan de waarde van het gemeten signaal wordt voldaan, moet het kleine bereik zo veel mogelijk worden gekozen. Dit komt de nauwkeurigheid van de meting ten goede.
(3) De fout veroorzaakt door het meten van twee verschillende spanningen met hetzelfde bereik van een multimeter
Bijvoorbeeld: multimeter van het type MF-30, de nauwkeurigheid is 2,5, gebruik een tandwiel van 100 V om een standaardspanning van 20 V en 80 V te meten, welk tandwiel heeft de kleinste fout?
Oplossing: Maximale relatieve fout: △A procent =maximale absolute fout △X/gemeten standaard spanningsaanpassing×100 procent, de maximale absolute fout van 100V-blok △X(100)=±2,5 procent ×100V =±2,5V.
Voor 20V ligt de indicatiewaarde tussen 17,5V-22,5V. De maximale relatieve fout is: A(20) procent =(±2,5V/20V)×100 procent =±12,5 procent .
Voor 80V ligt de indicatiewaarde tussen 77,5V-82,5V. De maximale relatieve fout is:
A(80) procent =±(2,5V/80V)×100 procent =±3,1 procent .
Als we de maximale relatieve fout van de gemeten spanning van 20V en 80V vergelijken, kan worden gezien dat de fout van de eerste veel groter is dan die van de laatste. Daarom, wanneer hetzelfde bereik van een multimeter wordt gebruikt om twee verschillende spanningen te meten, heeft degene die het dichtst bij de volledige bereikwaarde staat een hogere nauwkeurigheid. Daarom moet bij het meten van de spanning de gemeten spanning worden aangegeven op meer dan 2/3 van het bereik van de multimeter. Alleen zo kan de meetfout worden verminderd.
2. Bereikselectie en meetfout van elektrische barrière
Elk bereik van de elektrische barrière kan de weerstandswaarde meten van 0 tot ∞. De schaal van de ohmmeter is een niet-lineaire, ongelijke omgekeerde schaal. Het wordt uitgedrukt als een percentage van de booglengte van de liniaal. En de interne weerstand van elk bereik is gelijk aan de middenschaal van de booglengte van de schaal vermenigvuldigd met de vermenigvuldigingsfactor, die "middenweerstand" wordt genoemd. Dat wil zeggen, wanneer de gemeten weerstand gelijk is aan de middenweerstand van het geselecteerde bereik, is de stroom die in het circuit vloeit de helft van de volledige stroom. De aanwijzer wijst in het midden van de schaal. De nauwkeurigheid wordt uitgedrukt als:
R procent =(△R/middenweerstand)×100 procent ……2
(1) Bij het meten van dezelfde weerstand met een multimeter wordt de fout veroorzaakt door het selecteren van verschillende bereiken
Bijvoorbeeld: MF{{0}} multimeter, de centrale weerstand van het Rxl0-blok is 250Ω; de centrale weerstand van het R×l00-blok is 2,5 kΩ. De nauwkeurigheidsclassificatie is 2,5. Gebruik het om een standaardweerstand van 500Ω te meten en vraag het R×10-blok en het R×100-blok om te meten, wat heeft de grootste fout? Oplossing: Uit formule 2 krijgen we:
R×l0 blok maximaal absoluut toelaatbare fout △R(10)=middenweerstand×R procent =250Ω×(±2,5) procent =±6,25Ω. Gebruik het om 500Ω standaard weerstand te meten, de indicatiewaarde van 500Ω standaard weerstand ligt tussen 493.75Ω-506.25Ω. De maximale relatieve fout is: ±6,25÷500Ω×100 procent =±1,25 procent .
De maximaal absoluut toegestane fout van R×l00 blok △R(100)=middenweerstand×R％2.5kΩ×(±2.5)％=±62.5Ω. Gebruik het om 500Ω standaardweerstand te meten, de indicatiewaarde van 500Ω standaardweerstand ligt tussen 437.5Ω-562.5Ω. De maximale relatieve fout is: ±62,5÷500Ω×100 procent =±10,5 procent.
De vergelijking van de berekeningsresultaten laat zien dat wanneer verschillende weerstandsbereiken worden geselecteerd, de fouten die door de meting worden gegenereerd zeer verschillend zijn. Probeer daarom bij het selecteren van het versnellingsbereik de gemeten weerstandswaarde in het midden van de booglengte van de bereikschaal te maken. De meetnauwkeurigheid zal hoger zijn.
