Wybór i pomiar zakresów napięcia i prądu za pomocą multimetru
Poziomy dokładności multimetrów są ogólnie podzielone na kilka poziomów, takich jak {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5, 5 itd. Kalibracja poziomu dokładności (precyzji) napięcia stałego, prądu, Napięcie, prąd i inne przekładnie są reprezentowane przez procent maksymalnego bezwzględnego dopuszczalnego błędu △X i wartość pełnej skali wybranego zakresu. Wyrażane wzorem: A%=(△X/wartość pełnej skali)×100%... 1
(1) Błąd spowodowany użyciem multimetrów o różnej dokładności do pomiaru tego samego napięcia
Na przykład: istnieje standardowe napięcie 10V i jest mierzone za pomocą dwóch multimetrów przy napięciu 100 V i poziomie 0,5 oraz poziomie 15 V i poziomie 2,5. Który miernik ma najmniejszy błąd pomiaru?
Rozwiązanie: Z równania 1: Pierwszy pomiar licznika: Maksymalny bezwzględny błąd dopuszczalny
△X1=±0.5%×100V=±0.50V.
Drugi test miernika: maksymalny bezwzględny dopuszczalny błąd
△X2=±2.5%×l5V=±0.375V.
Porównując △X1 i △X2 można zauważyć, że choć dokładność pierwszego metra jest większa niż drugiego metra, to błąd spowodowany pomiarem pierwszym miernikiem jest większy niż błąd spowodowany pomiarem drugim metr. Można zatem zauważyć, że przy wyborze multimetru im wyższa dokładność, tym lepiej. Posiadając multimetr o dużej dokładności trzeba także wybrać odpowiedni zakres pomiarowy. Tylko poprzez prawidłowy dobór zakresu pomiarowego można uwolnić potencjalną dokładność multimetru.
(2) Błąd spowodowany pomiarem tego samego napięcia przy różnych zakresach multimetru
Na przykład: multimetr MF-30 ma dokładność na poziomie 2,5. Wykorzystuje przekładnie 100 V i 25 V do pomiaru standardowego napięcia 23 V. Który bieg ma najmniejszy błąd?
Rozwiązanie: Maksymalny bezwzględny błąd dopuszczalny bloku 100 V:
X(100)=±2.5%×100V=±2.5V.
Maksymalny bezwzględny dopuszczalny błąd bloku 25 V: △X (25)=±2,5% × 25 V=±0,625 V. Widać to z powyższego rozwiązania:
Do pomiaru standardowego napięcia 23 V użyj przekładni 100 V. Wartość na multimetrze mieści się w przedziale od 20,5 V do 25,5 V. Do pomiaru standardowego napięcia 23 V użyj przekładni 25 V. Wartość na multimetrze mieści się w przedziale od 22,375 V do 23,625 V. Sądząc po powyższych wynikach, △X (100) jest większe niż △X (25), co oznacza, że błąd pomiaru bloku 100 V jest znacznie większy niż błąd pomiaru bloku 25 V. Dlatego też, gdy multimetr mierzy różne napięcia, błędy powstające przy pomiarach w różnych zakresach są różne. Pod warunkiem, że zmierzona wartość sygnału jest spełniona, należy w miarę możliwości wybierać bieg o małym zakresie. Poprawia to dokładność pomiaru.
(3) Błąd spowodowany pomiarem dwóch różnych napięć przy tym samym zakresie multimetru
Na przykład: multimetr MF-30 ma dokładność 2,5. Wykorzystuje przekładnię 100 V do pomiaru standardowego napięcia 20 V i 80 V. Który bieg ma najmniejszy błąd?
Rozwiązanie: Maksymalny błąd względny: △A%=maksymalny błąd bezwzględny △X/zmierzona regulacja napięcia standardowego × 100%, maksymalny błąd bezwzględny przy bloku 100 V △X (100)=±2,5% × 100 V { {8}} ±2,5 V.
Dla 20 V wartość wskazania mieści się w przedziale 17,5 V-22,5 V. Maksymalny błąd względny wynosi: A(20)%=(±2,5 V/20 V)×100%=±12,5%.
Dla 80 V wartość wskazania mieści się w przedziale 77,5 V-82,5 V. Jego maksymalny błąd względny wynosi:
A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%.
Porównując maksymalne błędy względne zmierzonych napięć 20 V i 80 V, widać, że to pierwsze ma znacznie większy błąd niż to drugie. Dlatego też, jeśli używasz tego samego zakresu multimetru do pomiaru dwóch różnych napięć, to, które jest bliższe wartości pełnej skali, będzie miało większą dokładność. Dlatego przy pomiarze napięcia należy wskazać zmierzone napięcie powyżej 2/3 zakresu multimetru. Tylko w ten sposób można ograniczyć błędy pomiarowe.
