Multimetre aralığı seçimi ve ölçüm hatasının ayrıntılı açıklaması
Multimetre ile ölçüm yaparken bazı hatalar olacaktır. Bu hatalardan bazıları, cihazın doğruluk seviyesinin izin verdiği maksimum mutlak hatalardır. Bazıları yanlış ayarlama ve kullanımdan kaynaklanan insan hatalarıdır. Multimetrelerin özelliklerini ve ölçüm hatalarının nedenlerini doğru anlarsanız, doğru ölçüm teknikleri ve yöntemlerine hakim olursanız ölçüm hatalarını azaltabilirsiniz.
İnsan okuma hatası ölçüm doğruluğunu etkileyen nedenlerden biridir. Kaçınılmaz ama en aza indirilebilir. Bu nedenle kullanım sırasında aşağıdaki noktalara özellikle dikkat edilmelidir:
1. Ölçümden önce multimetreyi yatay olarak yerleştirin ve mekanik sıfır ayarını yapın;
2. Okurken gözlerinizi işaretçiye dik tutun;
3. Direnci ölçerken, her vites değiştirdiğinizde sıfır ayarı yapılmalıdır. Sıfıra ulaşamıyorsa pili yenisiyle değiştirin;
4. Direnç veya yüksek voltajı ölçerken, insan vücudunun direncinin kaymasını, ölçüm hatasını artırmasını veya elektrik çarpmasına neden olmasını önlemek için test kablosunun metal kısmını ellerinizle tutmayın;
5. Bir RC devresindeki direnci ölçerken, devredeki güç kaynağını kesin ve tekrar ölçüm yapmadan önce kapasitörde depolanan tüm elektriği boşaltın. İnsan okuma hatalarını hariç tuttuktan sonra diğer hatalar üzerinde bazı analizler yapıyoruz.
1. Multimetre gerilim ve akım aralığı seçimi ve ölçüm hatası
Multimetrelerin doğruluk seviyeleri genel olarak {{{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, 5 vb. gibi birkaç seviyeye ayrılır. DC voltajının, akımının doğruluk (hassaslık) seviyesinin kalibrasyonu, AC voltajı, akımı ve diğer dişliler, izin verilen maksimum mutlak hatanın △X yüzdesi ve seçilen aralığın tam ölçek değeri ile temsil edilir. Formülle ifade edilir: A%=(△X/tam ölçek değeri)×100%... 1
(1) Aynı voltajı ölçmek için farklı doğruluklara sahip multimetrelerin kullanılmasından kaynaklanan hata
Örneğin: 10V standart voltaj vardır ve 100V seviyesinde ve 0,5 seviyesinde ve 15V seviyesinde ve 2,5 seviyesinde iki multimetre ile ölçülür. Hangi sayaçta en küçük ölçüm hatası var?
Çözüm: Denklem 1'den: İlk sayaç ölçümü: İzin verilen maksimum mutlak hata
△X1=±0.5%×100V=±0.50V.
İkinci sayaç testi: izin verilen maksimum mutlak hata
△X2=±2.5%×l5V=±0.375V.
△X1 ve △X2 karşılaştırıldığında, birinci sayacın doğruluğu ikinci sayaçtan daha yüksek olmasına rağmen, birinci sayaç kullanılarak yapılan ölçümden kaynaklanan hatanın, ikinci sayaç kullanılarak yapılan ölçümden kaynaklanan hatadan daha büyük olduğu görülmektedir. metre. Bu nedenle multimetre seçerken doğruluğun ne kadar yüksek olursa o kadar iyi olduğu görülebilir. Yüksek doğruluğa sahip bir multimetre ile aynı zamanda uygun bir ölçüm aralığı seçmeniz gerekir. Yalnızca ölçüm aralığının doğru seçilmesiyle multimetrenin potansiyel doğruluğu açığa çıkarılabilir.
(2) Aynı voltajın bir multimetrenin farklı aralıklarıyla ölçülmesinden kaynaklanan hata
Örneğin: MF-30 multimetresinin doğruluğu 2,5 düzeyindedir. 23V standart voltajı ölçmek için 100V ve 25V dişlilerini kullanır. Hangi viteste en küçük hata var?
Çözüm: 100V bloğun izin verilen maksimum mutlak hatası:
X(100)=±2.5%×100V=±2.5V.
25V bloğun izin verilen maksimum mutlak hatası: △X (25)=±%2,5 × 25V=±0.625V. Yukarıdaki çözümden görülebilir:
23V standart voltajı ölçmek için 100V dişlisini kullanın. Multimetre üzerindeki değer 20,5V ile 25,5V arasındadır. 23V standart voltajı ölçmek için 25V dişlisini kullanın. Multimetre üzerindeki değer 22,375V ile 23,625V arasındadır. Yukarıdaki sonuçlara göre △X (100), △X (25)'ten büyüktür, yani 100V blok ölçüm hatası, 25V blok ölçüm hatasından çok daha büyüktür. Bu nedenle, bir multimetre farklı voltajları ölçtüğünde, farklı aralıklarda ölçüm yapıldığında ortaya çıkan hatalar farklıdır. Ölçülen sinyal değerinin karşılanması koşuluyla mümkün olduğunca küçük aralıklı bir vites seçilmelidir. Bu, ölçüm doğruluğunu artırır.
(3) İki farklı voltajın bir multimetrenin aynı aralığıyla ölçülmesinden kaynaklanan hata
Örneğin: MF-30 multimetresinin doğruluğu 2,5'tir. 20V ve 80V standart voltajı ölçmek için 100V dişlisini kullanır. Hangi viteste en küçük hata var?
Çözüm: Maksimum bağıl hata: △A%=maksimum mutlak hata △X/ölçülen standart voltaj ayarı × %100, 100V blokta maksimum mutlak hata △X (100)=±%2,5 × 100V { {8}} ±2,5V.
20V için gösterge değeri 17.5V-22.5V arasındadır. Maksimum bağıl hata: A(20)%=(±2,5V/20V)×100%=±12,5%.
80V için gösterge değeri 77,5V-82,5V arasındadır. Maksimum bağıl hatası:
A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%.
Ölçülen 20V ve 80V gerilimlerin maksimum bağıl hatalarını karşılaştırdığımızda, ilkinin ikincisinden çok daha büyük bir hataya sahip olduğunu görebiliriz. Bu nedenle, iki farklı voltajı ölçmek için bir multimetrenin aynı aralığını kullanırken, tam ölçek değerine daha yakın olanın doğruluğu daha yüksek olacaktır. Bu nedenle voltajı ölçerken ölçülen voltajın multimetre aralığının 2/3'ünün üzerinde gösterilmesi gerekir. Ancak bu şekilde ölçüm hataları azaltılabilir.
2. Elektrik Bariyerinin Kademe Seçimi ve Ölçüm Hatası
Her elektrik direnci aralığı, 0 ile ∞ arasındaki direnç değerlerini ölçebilir. Ohmmetrenin ölçeği doğrusal olmayan, düzensiz, ters çevrilmiş bir ölçektir. Cetvelin yay uzunluğunun yüzdesi olarak ifade edilir. Ayrıca her aralığın iç direnci, merkezi ölçek numarasının cetvelin yay uzunluğu ile çarpımına eşittir ve buna "merkezi direnç" adı verilir. Yani ölçülen direnç seçilen aralığın merkez direncine eşit olduğunda devrede akan akım tam ölçekli akımın yarısı kadar olur. İşaretçi ölçeğin merkezindedir. Doğruluğu aşağıdaki formülle ifade edilir:
R%=(△R/merkez direnci)×100%……2
(1) Aynı direnci ölçmek için bir multimetre kullanıldığında, farklı aralıkların seçilmesinden kaynaklanan hata
Örneğin: MF{{0}} multimetre, Rxl0 bloğunun merkez direnci 250Ω'dur; R×l00 bloğunun merkez direnci 2,5kΩ'dur. Doğruluk düzeyi 2,5 düzeyindedir. Bunu 500Ω'luk standart direnci ölçmek için kullanın ve ölçmek için R×l0 bloğunu mu yoksa R×100 bloğunu mu kullandığınızı sorun; hangisinin hatası daha büyük? Çözüm: Denklem 2'den:
R×l0 bloğunun izin verilen maksimum mutlak hatası △R(10)=merkez direnci×R%=250Ω×(±2,5)%=±6,25'tir Ω. 500Ω standart direncini ölçmek için kullanın ve 500Ω standart direncin gösterge değeri 493,75Ω ile 506,25Ω arasındadır. Maksimum bağıl hata: ±6,25÷500Ω×100%=±1,25%.
R×l00 bloğunun izin verilen maksimum mutlak hatası △R (100)=merkez direnci × R% 2,5kΩ × (±2,5)%=±62,5Ω'dur. 500Ω standart direncini ölçmek için kullanın ve 500Ω standart direncin gösterge değeri 437,5Ω ile 562,5Ω arasındadır. Maksimum bağıl hata: ±62,5÷500Ω×100%=±10,5%.
Hesaplama sonuçlarının karşılaştırılması, farklı direnç aralıkları seçildiğinde ölçüm hatalarının büyük ölçüde değiştiğini göstermektedir. Bu nedenle vites aralığını seçerken ölçülen direnç değerini aralık skalasının yay uzunluğunun merkezinde tutmaya çalışın. Ölçüm doğruluğu daha yüksek olacaktır.
