A multiméter tartományának kiválasztása és a mérési hibaelemzés
A multiméter pontossági szintje általában több szintre oszlik, például {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5 és 5. Egyenfeszültség, áram, váltakozó feszültség, áram és egyéb fokozatok esetén a a pontossági (pontossági) szint kalibrálását a maximális abszolút megengedett hiba △X százaléka és a kiválasztott tartomány teljes skálaértéke fejezi ki. Képlettel kifejezve: A százalék =(△X/teljes skálaérték) × 100 százalék ... 1
(1) Különböző pontosságú multiméterek használata az azonos feszültség által generált hiba mérésére
Például: Van egy 10V-os szabványos feszültség, és két 100 V-os, 0,5-ös és 15V-os, 2,5-ös szintű multimétert használnak a méréshez. Melyik mérőben van a kisebb mérési hiba?
Megoldás: Az 1. képletből megkaphatjuk: az első métermérés: a maximális abszolút megengedett hiba
△X{{0}}±0,5 százalék × 100 V=±0,50 V.
A második mérőpróba: a maximális abszolút megengedett hiba
△X{{0}}±2,5 százalék × 15 V=±0,375 V.
Az △X1 és △X2 összehasonlításából látható, hogy bár az első óra pontossága nagyobb, mint a másodiké, az első órával végzett mérés által okozott hiba nagyobb, mint a második óra által okozott hiba. Ezért látható, hogy a multiméter kiválasztásakor minél nagyobb a pontosság, annál jobb. Nagy pontosságú multiméterrel ki kell választani a megfelelő tartományt. Csak a megfelelő tartomány kiválasztásával hozható működésbe a multiméter lehetséges pontossága.
(2) Ugyanannak a feszültségnek a multiméter különböző tartományaival történő mérése által okozott hiba
Például: MF-30 multiméter, pontossága 2,5 fokozat, válasszon 100V-os és 25V-os fokozatot a 23V-os szabványos feszültség méréséhez, melyik fokozatnál a kisebb a hiba?
Megoldás: A 100 V-os sebességváltó maximális abszolút megengedett hibája:
X(100)=±2,5 százalék × 100 V=±2,5 V.
A 25 V-os sebességváltó maximális abszolút megengedett hibája: △X(25)=±2,5 százalék ×25 V=±0,625 V. A fenti megoldásból látható, hogy:
Használja a 100 V-os hajtóművet a 23 V-os szabványos feszültség mérésére, és a multiméteren megjelenített érték 20,5 V-25,5 V között van. A 25 V-os blokk segítségével mérje meg a 23 V-os szabványos feszültséget, és a multiméter kijelzõ értéke 22,375 V-23,625 V között van. A fenti eredményekből △X (100) nagyobb, mint △X (25), vagyis a 100V-os blokkmérés hibája sokkal nagyobb, mint a 25V-os blokkmérésé. Ezért, amikor egy multiméter különböző feszültségeket mér, a különböző tartományok által generált hibák eltérőek. A mérendő jel értékének teljesülése esetén a lehető legkisebb mérési tartományú fokozatot kell kiválasztani. Ez növeli a mérés pontosságát.
(3) A hiba, amelyet egy multiméter azonos tartományával két különböző feszültség mérése okoz
Például: Az MF-30 multiméter pontossága 2,5 fokozat. Használja a 100 V-os sebességváltót a 20 V és 80 V szabványos feszültség mérésére. Melyik sebességváltónál van a kisebb hiba?
Megoldás: A maximális relatív hiba: △A százalék =Maximális abszolút hiba △X/mért szabványos feszültségbeállítás × 100 százalék , a 100V-os hajtómű maximális abszolút hibája △X(100)=±2,5 százalék × 100 V=±2,5 V.
20V esetén a jelzési értéke 17,5V-22.5V között van. Maximális relatív hibája: A(20) százalék =(±2,5V/20V)×100 százalék =±12,5 százalék .
80V esetén a jelzési értéke 77,5V-82.5V között van. Maximális relatív hibája:
A(80) százalék =±(2,5V/80V)×100 százalék =±3,1 százalék .
A mért 20V és 80V feszültség maximális relatív hibáját összehasonlítva látható, hogy az előbbi hibája jóval nagyobb, mint az utóbbié. Ezért ha egy multiméter azonos tartományát használjuk két különböző feszültség mérésére, aki közelebb van a teljes skálaértékhez, annak nagyobb a pontossága. Ezért a feszültség mérésekor a mért feszültséget a multiméter tartományának 2/3-a felett kell feltüntetni. Csak így csökkenthető a mérési hiba.
2. Az elektromos sorompó tartományválasztása és mérési hibája
Az elektromos ellenállás minden tartománya mérheti az ellenállásértéket 0 és ∞ között. Az ohmmérő skála egy nemlineáris, egyenetlen, fordított skála. A skála ívhosszának százalékában van kifejezve. Ezenkívül az egyes tartományok belső ellenállása megegyezik a skála ívhosszának központi skálaszámának szorzójával, amelyet "központi ellenállásnak" neveznek. Ez azt jelenti, hogy ha a mért ellenállás megegyezik a kiválasztott tartomány középső ellenállásával, az áramkörben folyó áram a teljes skálaáram fele. A mutató a skála közepét jelzi. Pontosságát a következő képlet fejezi ki:
R százalék =(△R/középellenállás)×100 százalék ……2
(1) Ha multimétert használ ugyanazon ellenállás mérésére, a hiba a különböző tartományok kiválasztásából származik
Például: MF{{0}} multiméter, az Rxl0 blokk központi ellenállása 250Ω; az Rxl00 blokk központi ellenállása 2,5 kΩ. A pontossági osztály 2,5. Mérjünk vele egy 500Ω-os szabványos ellenállást, és kérdezzük meg, hogy R×l0 vagy R×100 áttétellel mérjük, melyiknél van a nagyobb hiba? Megoldás: A 2. képletből:
Az R×l0 blokk maximális abszolút megengedett hibája △R(10)=centrális ellenállás×R százalék =250Ω×(±2,5) százalék =±6,25Ω . Használja az 500Ω-os szabványos ellenállás mérésére, ekkor az 500Ω-os szabványos ellenállás jelzett értéke 493,75Ω-506,25Ω között van. A maximális relatív hiba: ±6,25÷500Ω×100 százalék =±1,25 százalék .
R×l00 blokk maximális abszolút megengedett hiba △R(100)=centrális ellenállás×R százalék 2,5kΩ×(±2,5) százalék =±62,5Ω. Használja az 500Ω-os szabványos ellenállás mérésére, ekkor az 500Ω-os szabványos ellenállás jelzett értéke 437,5Ω-562,5Ω között van. A maximális relatív hiba: ±62,5÷500Ω×100 százalék =±10,5 százalék .
A számítási eredmények összehasonlítása azt mutatja, hogy különböző ellenállási tartományok kiválasztásakor a mérési hiba nagymértékben változik. Ezért a fokozati tartomány kiválasztásakor próbálja meg a mért ellenállásértéket a tartományskála ívhosszának közepébe tenni. A mérési pontosság nagyobb lesz.
