Επιλογή εύρους πολύμετρου και ανάλυση σφαλμάτων μέτρησης
Το επίπεδο ακρίβειας του πολύμετρου γενικά χωρίζεται σε διάφορα επίπεδα όπως {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5 και 5. Για τάση DC, ρεύμα, τάση AC, ρεύμα και άλλα γρανάζια, το Η βαθμονόμηση του επιπέδου ακρίβειας (ακρίβειας) εκφράζεται με το ποσοστό του μέγιστου απόλυτου επιτρεπόμενου σφάλματος △Χ και την τιμή πλήρους κλίμακας του επιλεγμένου εύρους. Εκφράζεται με τύπο: Ένα ποσοστό =(△X/τιμή πλήρους κλίμακας)×100 τοις εκατό ... 1
(1) Χρήση πολύμετρων με διαφορετική ακρίβεια για τη μέτρηση του σφάλματος που δημιουργείται από την ίδια τάση
Για παράδειγμα: Υπάρχει τυπική τάση 10V και χρησιμοποιούνται δύο πολύμετρα με εύρος 100 V, στάθμη 0,5 και στάθμη 15 V, στάθμη 2,5 για μέτρηση. Ποιος μετρητής έχει το μικρότερο σφάλμα μέτρησης;
Λύση: Από τον τύπο 1, μπορούμε να πάρουμε: τη μέτρηση του πρώτου μετρητή: το μέγιστο απόλυτο επιτρεπόμενο σφάλμα
△X{{0}}±0,5 τοις εκατό ×100V=±0,50V.
Η δεύτερη δοκιμή μετρητή: το μέγιστο απόλυτο επιτρεπόμενο σφάλμα
△X{{0}}±2,5 τοις εκατό ×l5V=±0,375V.
Συγκρίνοντας το △X1 και το △X2, μπορεί να φανεί ότι αν και η ακρίβεια του πρώτου ρολογιού είναι υψηλότερη από αυτή του δεύτερου ρολογιού, το σφάλμα που παράγεται από τη μέτρηση με το πρώτο ρολόι είναι μεγαλύτερο από το σφάλμα που παράγεται από το δεύτερο ρολόι. Επομένως, μπορεί να φανεί ότι όταν επιλέγετε ένα πολύμετρο, όσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια, τόσο το καλύτερο. Με ένα πολύμετρο με υψηλή ακρίβεια, είναι απαραίτητο να επιλέξετε ένα κατάλληλο εύρος. Μόνο επιλέγοντας το σωστό εύρος μπορεί να τεθεί σε εφαρμογή η πιθανή ακρίβεια του πολύμετρου.
(2) Το σφάλμα που προκαλείται από τη μέτρηση της ίδιας τάσης με διαφορετικά εύρη ενός πολύμετρου
Για παράδειγμα: πολύμετρο MF-30, η ακρίβειά του είναι 2,5 βαθμοί, επιλέξτε γρανάζι 100V και γρανάζι 25V για να μετρήσετε μια τυπική τάση 23V, ποιο γρανάζι έχει το μικρότερο σφάλμα;
Λύση: Το μέγιστο απόλυτο επιτρεπόμενο σφάλμα για γρανάζι 100V:
X(100)=±2,5 τοις εκατό ×100V=±2,5V.
Το μέγιστο απόλυτο επιτρεπόμενο σφάλμα για ταχύτητα 25V: △X(25)=±2,5 τοις εκατό ×25V=±0,625V. Από την παραπάνω λύση φαίνεται ότι:
Χρησιμοποιήστε το γρανάζι 100V για να μετρήσετε την τυπική τάση 23V και η τιμή που εμφανίζεται στο πολύμετρο είναι μεταξύ 20,5V-25,5V. Χρησιμοποιήστε το μπλοκ 25 V για να μετρήσετε την τυπική τάση 23 V και η τιμή ένδειξης στο πολύμετρο είναι μεταξύ 22,375 V-23,625 V. Από τα παραπάνω αποτελέσματα, το △X (100) είναι μεγαλύτερο από το △X (25), δηλαδή το σφάλμα μέτρησης μπλοκ 100V είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό της μέτρησης μπλοκ 25V. Επομένως, όταν ένα πολύμετρο μετρά διαφορετικές τάσεις, τα σφάλματα που δημιουργούνται από διαφορετικές περιοχές είναι διαφορετικά. Σε περίπτωση επίτευξης της τιμής του προς μέτρηση σήματος, θα πρέπει να επιλέγεται όσο το δυνατόν περισσότερο η ταχύτητα με το μικρότερο εύρος μέτρησης. Αυτό αυξάνει την ακρίβεια της μέτρησης.
(3) Το σφάλμα που προκαλείται από τη μέτρηση δύο διαφορετικών τάσεων με το ίδιο εύρος ενός πολύμετρου
Για παράδειγμα: Το πολύμετρο MF-30 έχει ακρίβεια 2,5 βαθμών. Χρησιμοποιήστε το γρανάζι 100V για να μετρήσετε μια τυπική τάση 20V και 80V. Ποια ταχύτητα έχει το μικρότερο σφάλμα;
Λύση: Το μέγιστο σχετικό σφάλμα: △Ένα τοις εκατό =Μέγιστο απόλυτο σφάλμα △X/μετρημένη τυπική ρύθμιση τάσης×100 τοις εκατό , το μέγιστο απόλυτο σφάλμα του γραναζιού 100V △X(100)=±2,5 τοις εκατό × 100V=±2,5V.
Για 20V, η τιμή ένδειξης του είναι μεταξύ 17,5V-22,5V. Το μέγιστο σχετικό σφάλμα είναι: A(20) τοις εκατό =(±2,5V/20V)×100 τοις εκατό =±12,5 τοις εκατό .
Για 80V, η τιμή ένδειξης του είναι μεταξύ 77,5V-82,5V. Το μέγιστο σχετικό σφάλμα του είναι:
A(80) τοις εκατό =±(2,5V/80V)×100 τοις εκατό =±3,1 τοις εκατό .
Συγκρίνοντας το μέγιστο σχετικό σφάλμα της μετρούμενης τάσης 20V και 80V, μπορεί να φανεί ότι το σφάλμα της πρώτης είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό της δεύτερης. Επομένως, όταν χρησιμοποιείται το ίδιο εύρος ενός πολύμετρου για τη μέτρηση δύο διαφορετικών τάσεων, όποιος είναι πιο κοντά στην τιμή της πλήρους κλίμακας θα έχει μεγαλύτερη ακρίβεια. Επομένως, κατά τη μέτρηση της τάσης, η μετρούμενη τάση θα πρέπει να αναφέρεται πάνω από τα 2/3 του εύρους του πολύμετρου. Μόνο με αυτόν τον τρόπο μπορεί να μειωθεί το σφάλμα μέτρησης.
2. Επιλογή εύρους και σφάλμα μέτρησης ηλεκτρικού φράγματος
Κάθε εύρος ηλεκτρικής αντίστασης μπορεί να μετρήσει την τιμή αντίστασης από 0 έως ∞. Η κλίμακα κλίμακας ενός ωμόμετρου είναι μια μη γραμμική, ανομοιόμορφη, ανεστραμμένη κλίμακα. Εκφράζεται ως ποσοστό του μήκους του τόξου της κλίμακας. Επιπλέον, η εσωτερική αντίσταση κάθε περιοχής είναι ίση με τον πολλαπλασιαστή του αριθμού της κεντρικής κλίμακας του μήκους του τόξου της κλίμακας, ο οποίος ονομάζεται «κεντρική αντίσταση». Δηλαδή, όταν η μετρούμενη αντίσταση είναι ίση με την κεντρική αντίσταση του επιλεγμένου εύρους, το ρεύμα που ρέει στο κύκλωμα είναι το μισό του ρεύματος πλήρους κλίμακας. Ο δείκτης υποδεικνύει το κέντρο της κλίμακας. Η ακρίβειά του εκφράζεται με τον ακόλουθο τύπο:
Ποσοστό R =(△R/κεντρική αντίσταση)×100 τοις εκατό ……2
(1) Όταν χρησιμοποιείτε ένα πολύμετρο για τη μέτρηση της ίδιας αντίστασης, το σφάλμα προκαλείται από την επιλογή διαφορετικών περιοχών
Για παράδειγμα: πολύμετρο MF{{0}}, η κεντρική αντίσταση του μπλοκ Rxl0 είναι 250Ω. η κεντρική αντίσταση του μπλοκ Rxl00 είναι 2,5 kΩ. Η τάξη ακρίβειας είναι 2,5. Χρησιμοποιήστε το για να μετρήσετε μια τυπική αντίσταση 500Ω και ρωτήστε αν θα τη μετρήσετε με ταχύτητα R×l0 ή με ταχύτητα R×100, ποια έχει το μεγαλύτερο σφάλμα; Λύση: Από τον τύπο 2:
Το μέγιστο απόλυτο επιτρεπόμενο σφάλμα R×l0 μπλοκ △R(10)=κεντρική αντίσταση×R τοις εκατό =250Ω×(±2,5) τοις εκατό =±6,25Ω . Χρησιμοποιήστε το για να μετρήσετε την τυπική αντίσταση 500Ω και, στη συνέχεια, η υποδεικνυόμενη τιμή της τυπικής αντίστασης 500Ω είναι μεταξύ 493,75Ω-506,25Ω. Το μέγιστο σχετικό σφάλμα είναι: ±6,25÷500Ω×100 τοις εκατό =±1,25 τοις εκατό .
R×l00 μπλοκ μέγιστου απόλυτου επιτρεπόμενου σφάλματος △R(100)=κεντρική αντίσταση×R τοις εκατό 2,5kΩ×(±2,5) τοις εκατό =±62,5Ω. Χρησιμοποιήστε το για να μετρήσετε την τυπική αντίσταση 500Ω και, στη συνέχεια, η υποδεικνυόμενη τιμή της τυπικής αντίστασης 500Ω είναι μεταξύ 437,5Ω-562,5Ω. Το μέγιστο σχετικό σφάλμα είναι: ±62,5÷500Ω×100 τοις εκατό =±10,5 τοις εκατό .
Η σύγκριση των αποτελεσμάτων υπολογισμού δείχνει ότι το σφάλμα μέτρησης ποικίλλει πολύ όταν επιλέγονται διαφορετικές περιοχές αντίστασης. Επομένως, όταν επιλέγετε το εύρος ταχύτητας, προσπαθήστε να κάνετε τη μετρούμενη τιμή αντίστασης στο κέντρο του μήκους τόξου της κλίμακας εμβέλειας. Η ακρίβεια μέτρησης θα είναι μεγαλύτερη.
