Analyse des mit einem Digitalmultimeter und einem Analogmultimeter gemessenen Spannungsfehlers
Wenn die gemessene Spannung Netzstrom ist, also 50-Hz-Wechselstrom, und beide Messgeräte qualifiziert sind, kann das nur bedeuten, dass der Innenwiderstand der gemessenen Spannung zu groß ist. Der größte Faktor, der die gemessenen Spannungsergebnisse zwischen analogen und digitalen Multimetern bei gleicher Frequenz beeinflusst, ist der Unterschied im Innenwiderstand, der sehr unterschiedlich ist und nicht in der gleichen Größenordnung liegt. Wenn der Innenwiderstand der gemessenen Spannung klein ist, ist der Unterschied nicht offensichtlich. Wenn der Innenwiderstand der gemessenen Spannung groß ist, werden die Messergebnisse deutlich unterschiedlich sein.
In diesem Fall ist es möglich, dass es sich bei der gemessenen Spannung nicht um die tatsächliche 220-V-Stromleitung handelt, oder dass es sich um die Spannung handelt, die gemessen wird, nachdem die stromführende Leitung durch ein bestimmtes Elektrogerät gegangen ist, oder dass es sich um die Spannung der undichten Hülle des Elektrogeräts handelt.
Wenn die oben genannten Möglichkeiten ausgeschlossen werden, kann dies nur bedeuten, dass eine der beiden Uhren ungenau ist und repariert und eingestellt werden muss.
Bei der Spannungsmessung liegt ein Fehler vor. Zunächst müssen Sie herausfinden, welche Frequenz die gemessene Wechselspannung in Hz hat. Handelt es sich bei dieser Spannung um eine reine Sinuswelle?
In den Handbüchern verschiedener Multimeter, die derzeit auf dem Markt sind, sind der Frequenzgangbereich und die AC-Wellenform des Messgeräts bei der Messung von Wechselspannung angegeben. Bei allen Arten von gewöhnlichen Digitalmultimetern beträgt der Frequenzgang im Allgemeinen 40-1000 Hz und muss eine Sinuswelle sein (Verzerrung kleiner oder gleich 1 %). Für gemessene Wechselspannungen außerhalb des obigen Bereichs kann die Messgenauigkeit nicht garantiert werden. Dies liegt daran, dass die AC/DC-Umwandlungsschaltungen (Wechselstrom/Gleichstrom) in den meisten Digitalmultimetern grundsätzlich unter Verwendung des Dual-Operationsverstärkers TL062 mit geringem Stromverbrauch ausgelegt sind. Dieser Operationsverstärker hat ein begrenztes GBW (Verstärkungsbandbreiteprodukt), sodass das Digitalmultimeter keine hochfrequente Wechselspannung messen kann (hängt natürlich auch davon ab, ob der Spannungsteilerwiderstand des Multimeters kompensiert ist).
Was das allgemeine analoge Multimeter betrifft (es wurde erstmals vor 100 Jahren von den Amerikanern erfunden), ist sein innerer Aufbau recht einfach und besteht aus einem hochempfindlichen Messgerät + Diodengleichrichter + Spannungsteilerwiderstand (bei einigen analogen Multimetern wird zwischen dem Messkopf und dem Spannungsteilerwiderstand ein Operationsverstärker (AC-Verstärker) eingefügt, um die Empfindlichkeit des Multimeters zu verbessern). Daher ist die Messgenauigkeit dieses alten, billigen Multimeters nicht mit der eines digitalen Multimeters vergleichbar. Der Spannungsteilerwiderstand dieser Art von Messgeräten führt im Allgemeinen keine Kapazitätskompensation durch, sodass der Frequenzgang im Allgemeinen 40-400Hz beträgt.
Die beiden Messgeräte messen dieselbe Wechselspannung mit einer Differenz von mehreren zehn Volt. Zuerst müssen Sie ihre Spannungsteiler-Widerstandsnetzwerke überprüfen, um festzustellen, ob einer der Widerstände seinen Wert ändert. Wenn alles normal ist, können Sie beim analogen Multimeter auch überprüfen, ob der Zeiger des Messgeräts auf Null zeigen kann. Bei einem digitalen Multimeter können Sie überprüfen, ob das Kalibrierungspotentiometer des Wechselspannungsbereichs locker ist.
Übrigens, wenn Sie die Wechselspannung beliebiger Wellenformen genau messen möchten, empfiehlt es sich, ein TRMS-Multimeter (True Effective Value) zu kaufen. Dieses Multimeter kann die Wechselspannung verschiedener Wellenformen wie Sinuswellen, Dreieckwellen, Rechteckwellen usw. genau messen und steht in engem Zusammenhang mit dem Grad der Verzerrung. Nichts zu tun.
Der AC/DC-Umwandlungsschaltkreis in diesem tragbaren True-RMS-Multimeter ist im Allgemeinen unter Verwendung dedizierter TRMS-integrierter Schaltkreise AD736 und AD737 (hergestellt von Analog Devices, USA) ausgelegt, sodass er Wechselspannungen beliebiger Wellenformen messen kann.
