Multimetre aralığının seçimi ve ölçüm yanlışlığının kapsamlı açıklaması
Bir multimetre ile ölçüm yaparken bazı hatalar olacaktır. Bu hatalardan bazıları, ölçüm cihazının doğruluk sınıfının izin verdiği maksimum mutlak hatalardır. Bazıları ayar ve yanlış kullanımdan kaynaklanan insan hatalarıdır. Multimetrenin özelliklerini ve ölçüm hatalarının nedenlerini doğru bir şekilde anlayın ve doğru ölçüm teknikleri ve yöntemlerinde ustalaşarak ölçüm hatalarını azaltabilirsiniz.
İnsan okuma hatası, ölçüm doğruluğunu etkileyen sebeplerden 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 ayarı yapın; 2. Okurken gözlerinizi işaretçiye dik tutun; sıfırlama Ayar sıfırdan küçük olduğunda pili yenisiyle değiştirin; 4. Direnci veya yüksek voltajı ölçerken, insan vücudunun direncinin kaymasını önlemek, ölçüm hatasını veya elektrik çarpmasını artırmak için test ucunun metal kısmını ellerinizle sıkıştırmayın; 5. RC devresindeki direnci ölçerken, devredeki güç kaynağını kesin ve ölçmeden önce kondansatörde depolanan elektriği boşaltın. İnsan yapımı okuma hatalarını çıkardıktan sonra, diğer hatalar üzerinde bazı analizler yapıyoruz.
1. Multimetre Voltaj, Akım Aralığı Seçimi ve Ölçüm Hatası
Multimetrenin doğruluk düzeyi genellikle {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5 ve 5 gibi birkaç düzeye ayrılır. DC gerilimi, akım, AC gerilimi, akım ve diğer dişliler için, doğruluk (doğruluk) seviyesinin kalibrasyonu, izin verilen maksimum mutlak hata △X'in yüzdesi ve seçilen aralığın tam ölçek değeri ile ifade edilir. Şu formülle ifade edilir: Yüzde =(△X/tam ölçek değeri)×yüzde 100 ... 1
(1) Aynı voltajın ürettiği hatayı ölçmek için farklı doğrulukta bir multimetre kullanmak
Örneğin: 10V standart bir voltaj vardır ve 100V dişli, 0,5 kademeli ve 15V kademeli, 2,5 kademeli iki multimetre ile ölçülür. En küçük ölçüm hatasına sahip sayaç hangisidir?
Çözüm: Formül 1'den: ilk sayaç ölçümü: izin verilen maksimum mutlak hata
△X{{0}}±0,5 yüzde ×100V=±0,50V.
İkinci sayaç testi: izin verilen maksimum mutlak hata
△X{{0}±2,5 yüzde ×l5V=±0,375V.
△X1 ve △X2 karşılaştırıldığında, ilk saatin doğruluğu ikinci saatten daha yüksek olmasına rağmen, birinci saatin ölçümünden kaynaklanan hatanın ikinci saatin ölçümünden kaynaklanan hatadan daha büyük olduğu görülebilir. kol saati. Bu nedenle, bir multimetre seçerken doğruluk ne kadar yüksek olursa o kadar iyi olduğu görülebilir. Yüksek doğruluğa sahip bir multimetre ile uygun bir aralık seçmek gerekir. Yalnızca doğru aralığı seçerek multimetrenin potansiyel doğruluğu devreye alınabilir.
(2) Bir multimetrenin farklı aralıklarında aynı voltajın ölçülmesinden kaynaklanan hata
Örneğin: MF-30 multimetre, doğruluğu 2,5 derecedir, 23V standart voltajı ölçmek için 100V dişli ve 25V dişli seçin, hangi dişlide daha küçük hata var?
Çözüm: 100V bloğu için izin verilen maksimum mutlak hata:
X(100)=±2,5 yüzde ×100V=±2,5V.
25V vites için izin verilen maksimum mutlak hata: △X(25)=±2,5 yüzde ×25V=±0,625V. Yukarıdaki çözümden şu görülebilir:
23V standart voltajı ölçmek için 100V bloğunu kullanın ve multimetre üzerindeki gösterge 20,5V-25,5V arasındadır. 23V standart voltajı ölçmek için 25V bloğunu kullanın ve multimetre üzerindeki gösterge değeri 22,375V-23,625V arasındadır. Yukarıdaki sonuçlardan, △X (100), △X'ten (25) büyüktür, yani 100V blok ölçüm hatası, 25V blok ölçüm hatasından çok daha büyüktür. Bu nedenle, bir multimetre farklı voltajları ölçtüğünde, farklı aralıklar tarafından üretilen hatalar farklıdır. Ölçülecek sinyalin değerinin sağlanması durumunda mümkün olduğunca en küçük ölçüm aralığına sahip dişli seçilmelidir. Bu, ölçümün doğruluğunu artırır.
(3) Aynı multimetre aralığında iki farklı voltajın ölçülmesinden kaynaklanan hata
Örneğin: MF-30 multimetre, doğruluğu 2,5'tir, 20V ve 80V'luk standart voltajı ölçmek için 100V dişlisini kullanın, hangi dişlide daha küçük hata var?
Çözüm: Maksimum bağıl hata: △A yüzde =Maksimum mutlak hata △X/ölçülen standart voltaj ayarı×yüzde 100 , 100V vitesin maksimum mutlak hatası △X(100)=±yüzde 2,5 ×100V =±2,5V.
20V için gösterge değeri 17,5V-22,5V arasındadır. Maksimum bağıl hatası: Yüzde A(20) =(±2,5V/20V)× yüzde 100 =±yüzde 12,5 .
80V için gösterge değeri 77,5V-82,5V arasındadır. Maksimum bağıl hatası:
A(80) yüzde =±(2,5V/80V)×100 yüzde =±3,1 yüzde .
Ölçülen gerilim 20V ve 80V'un maksimum bağıl hatası karşılaştırıldığında, ilkinin hatasının ikincisinden çok daha büyük olduğu görülebilir. 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 voltaj multimetre aralığının 2/3'ünün üzerinde gösterilmelidir. Ölçüm hatası ancak bu şekilde azaltılabilir.
2. Elektrik bariyerinin aralık seçimi ve ölçüm hatası
Her elektriksel direnç aralığı, 0 ile ∞ arasındaki direnç değerini ölçebilir. Bir ohmmetrenin ölçek ölçeği doğrusal olmayan, düzensiz, ters çevrilmiş bir ölçektir. Ölçeğin yay uzunluğunun yüzdesi olarak ifade edilir. Ayrıca, her bir aralığın iç direnci, "merkezi direnç" olarak adlandırılan ölçeğin yay uzunluğunun merkezi ölçek numarasının çarpanına eşittir. Yani ölçülen direnç seçilen aralığın merkez direncine eşit olduğunda devrede akan akım tam skala akımının yarısı kadardır. İşaretçi, ölçeğin merkezini gösterir. Doğruluğu aşağıdaki formülle ifade edilir:
R yüzde =(△R/merkez direnci)×yüzde 100 ……2
(1) Aynı direnci ölçmek için bir multimetre kullanırken, farklı aralıkların seçilmesinden kaynaklanan hata
Örneğin: MF{0} multimetre, Rxl0 dişlisinin merkez direnci 250Ω; R×l00 dişlisinin merkez direnci 2,5kΩ'dur. Doğruluk seviyesi 2.5'tir. 500Ω standart bir direnci ölçmek için kullanın ve R×l0 dişli mi yoksa R×100 dişli ile mi ölçeceğinizi sorun, hangisinin hatası daha büyük? Çözüm: Formül 2'den:
R×l0 dişli △R(10)=merkezi direnç×R yüzde =250Ω×(±2,5) yüzde =±6,25Ω için izin verilen maksimum mutlak hata . 500Ω standart direnci ölçmek için kullanın, ardından 500Ω standart direncin belirtilen değeri 493,75Ω-506,25Ω arasındadır. Maksimum bağıl hata: ±6,25÷500Ω×yüzde 100 =±yüzde 1,25 .
R×l00 blok maksimum izin verilen hata △R(100)=merkezi direnç×R yüzde 2,5kΩ×(±2,5) yüzde =±62,5Ω. 500Ω standart direnci ölçmek için kullanın, ardından 500Ω standart direncin belirtilen değeri 437,5Ω-562,5Ω arasındadır. Maksimum bağıl hata: ±62,5÷500Ω×yüzde 100 =±yüzde 10,5 .
Hesaplama sonuçlarının karşılaştırılması, farklı direnç aralıkları seçildiğinde ölçüm hatasının büyük ölçüde değiştiğini göstermektedir. Bu nedenle, dişli aralığını seçerken, ölçülen direnç değerini aralık ölçeğinin ark uzunluğunun merkezinde yapmaya çalışın. Ölçüm doğruluğu daha yüksek olacaktır.
