So wählen Sie den Bereich eines Multimeters aus und analysieren den Messfehler
Bei der Messung mit einem Multimeter kann es zu Fehlern kommen. Bei einigen dieser Fehler handelt es sich um die maximalen Messfehler, die die Genauigkeitsklasse des Messgeräts selbst zulässt. Einige sind menschliche Fehler, die durch Anpassung und unsachgemäßen Gebrauch verursacht werden. Wenn Sie die Eigenschaften des Multimeters und die Ursachen von Messfehlern richtig verstehen und die richtigen Messtechniken und -methoden beherrschen, können Sie die Messfehler reduzieren.
Menschliche Lesefehler sind einer der Gründe, die die Messgenauigkeit beeinträchtigen. Es ist unvermeidbar, kann aber minimiert werden. Daher sollte bei der Verwendung besonders auf folgende Punkte geachtet werden: 1. Stellen Sie das Multimeter vor der Messung horizontal auf und führen Sie einen mechanischen Nullabgleich durch. 2. Beim Lesen sollten die Augen senkrecht zum Zeiger gehalten werden; Wenn die Einstellung weniger als Null beträgt, ersetzen Sie die Batterie durch eine neue; 4. Klemmen Sie beim Messen von Widerstand oder Hochspannung den Metallteil der Messleitung nicht mit Ihren Händen ein, um eine Überbrückung des menschlichen Körperwiderstands, einen erhöhten Messfehler oder einen Stromschlag zu vermeiden. Unterbrechen Sie vor der Messung die Stromversorgung im Stromkreis und entladen Sie den im Kondensator gespeicherten Strom. Nachdem wir die vom Menschen verursachten Lesefehler ausgeschlossen haben, führen wir eine Analyse anderer Fehler durch.
1. Multimeter-Spannung, Strombereichsauswahl und Messfehler
Die Genauigkeitsklassen von Multimetern werden im Allgemeinen in mehrere Klassen unterteilt, z. B. {{0}},1, 0,5, 1,5, 2,5 und 5. Für Gleichspannung, Strom, Wechselspannung, Strom usw. ist die Kalibrierung erforderlich Der Grad der Genauigkeit (Genauigkeit) wird durch den Prozentsatz des maximal zulässigen Fehlers △X und des Skalenendwerts des ausgewählten Bereichs ausgedrückt. Ausgedrückt durch die Formel: Ein Prozent =(△X/Skalenendwert)×100 Prozent ... 1
(1) Verwendung eines Multimeters mit unterschiedlicher Genauigkeit, um den durch dieselbe Spannung erzeugten Fehler zu messen
Beispiel: Es liegt eine Standardspannung von 10V vor und diese wird mit zwei Multimetern mit 100-V-Getriebe, 0,5-Pegel und 15-V-Pegel, 2,5-Pegel gemessen. Welches Messgerät hat den kleinsten Messfehler?
Lösung: Aus Formel 1 erhalten wir: ** Blockzählermessung: * maximaler ** zulässiger Fehler
△X{{0}}±0,5 Prozent ×100V=±0,50V.
△X{{0}}±2,5 Prozent ×l5V=±0,375V.
Beim Vergleich von △X1 und △X2 ist ersichtlich, dass die Genauigkeit der ersten Uhr zwar höher ist als die der zweiten Uhr, der durch die Messung der ersten Uhr verursachte Fehler jedoch größer ist als der durch die Messung der zweiten Uhr verursachte Fehler betrachten. Daraus lässt sich erkennen, dass bei der Auswahl eines Multimeters gilt: Je höher die Genauigkeit, desto besser. Bei einem Multimeter mit hoher Genauigkeit ist es notwendig, einen geeigneten Bereich zu wählen. Nur durch die Wahl des richtigen Bereichs kann die potenzielle Genauigkeit des Multimeters genutzt werden.
(2) Der Fehler, der durch die Messung derselben Spannung mit unterschiedlichen Bereichen eines Multimeters verursacht wird
Beispiel: MF-30-Multimeter, seine Genauigkeit beträgt 2,5, wählen Sie einen 100-V-Gang und einen 25-V-Gang, um eine 23-V-Standardspannung zu messen. Welcher Gang hat den kleineren Fehler?
Lösung: Maximal zulässiger Messfehler des 100-V-Blocks:
X(100)=±2,5 Prozent ×100V=±2,5V.
Der maximal zulässige Messfehler für 25-V-Getriebe: △X(25)=±2,5 Prozent ×25V=±0.625V. Aus der obigen Lösung geht hervor, dass:
Verwenden Sie den 100-V-Block, um die 23-V-Standardspannung zu messen. Die Anzeige auf dem Multimeter liegt zwischen 20,5 V-25,5 V. Verwenden Sie den 25-V-Block, um die 23-V-Standardspannung zu messen. Die Anzeige auf dem Multimeter liegt zwischen 22,375 V-23,625 V. Aus den obigen Ergebnissen geht hervor, dass △X(100) größer als △X(25) ist, d. h. der Fehler der 100-V-Blockmessung ist viel größer als der der 25-V-Blockmessung. Wenn ein Multimeter daher unterschiedliche Spannungen misst, sind die von den verschiedenen Bereichen erzeugten Fehler unterschiedlich. Um den Wert des zu messenden Signals zu erreichen, sollte möglichst der Gang mit dem kleinsten Messbereich gewählt werden. Dies erhöht die Genauigkeit der Messung.
(3) Der Fehler, der durch die Messung zweier unterschiedlicher Spannungen mit demselben Bereich eines Multimeters entsteht
Beispiel: MF-30-Multimeter, seine Genauigkeit beträgt 2,5, verwenden Sie den 100-V-Block, um eine Standardspannung von 20 V und 80 V zu messen, welcher Block hat den kleineren Fehler?
Lösung: Maximaler relativer Fehler: △A Prozent =Maximaler absoluter Fehler △X/gemessene Standardspannungsanpassung×100 Prozent, der maximale absolute Fehler des 100-V-Getriebes △X(100)=±2,5 Prozent ×100V =±2,5V.
Bei 20 V liegt der Anzeigewert zwischen 17,5 V-22,5 V. Der maximale relative Fehler beträgt: A(20) Prozent =(±2,5V/20V)×100 Prozent =±12,5 Prozent .
Bei 80 V liegt der Anzeigewert zwischen 77,5 V-82,5 V. Sein maximaler relativer Fehler beträgt:
A(80) Prozent =±(2,5V/80V)×100 Prozent =±3,1 Prozent .
Wenn man den maximalen relativen Fehler der gemessenen Spannung von 20 V und 80 V vergleicht, erkennt man, dass der Fehler der ersteren viel größer ist als der der letzteren. Wenn daher derselbe Bereich eines Multimeters zum Messen zweier unterschiedlicher Spannungen verwendet wird, hat derjenige, der näher am Skalenendwert liegt, eine höhere Genauigkeit. Daher sollte bei der Spannungsmessung die gemessene Spannung über 2/3 des Multimeterbereichs angezeigt werden. Nur so kann der Messfehler reduziert werden.
2. Bereichsauswahl und Messfehler der elektrischen Barriere
Jeder Bereich des elektrischen Widerstands kann den Widerstandswert von 0 bis ∞ messen. Die Skala eines Ohmmeters ist eine nichtlineare, ungleichmäßige, invertierte Skala. Sie wird als Prozentsatz der Bogenlänge der Skala ausgedrückt. Darüber hinaus ist der Innenwiderstand jedes Bereichs gleich dem Multiplikator der zentralen Skalenzahl der Bogenlänge der Skala, der als „zentraler Widerstand“ bezeichnet wird. Das heißt, wenn der gemessene Widerstand gleich dem Mittenwiderstand des ausgewählten Bereichs ist, beträgt der im Stromkreis fließende Strom die Hälfte des Vollstroms. Der Zeiger zeigt die Mitte der Skala an. Seine Genauigkeit wird durch die folgende Formel ausgedrückt:
R Prozent =(△R/Mittelwiderstand)×100 Prozent ……2
(1) Bei Verwendung eines Multimeters zur Messung desselben Widerstands kann der Fehler durch die Auswahl unterschiedlicher Bereiche entstehen
Beispiel: MF{{0}}-Multimeter, der zentrale Widerstand des Rxl0-Blocks beträgt 250 Ω; Der zentrale Widerstand des Rxl00-Blocks beträgt 2,5 kΩ. Die Genauigkeitsklasse beträgt 2,5. Verwenden Sie es, um einen Standardwiderstand von 500 Ω zu messen, und fragen Sie, ob zur Messung ein R×10-Getriebe oder ein R×100-Getriebe verwendet werden soll. Welcher Fehler ist größer? Lösung: Aus Formel 2:
R×l0 Block maximaler absolut zulässiger Fehler △R(10)=Zentralwiderstand×R Prozent =250Ω×(±2,5) Prozent =±6,25Ω. Verwenden Sie es, um den Standardwiderstand von 500 Ω zu messen. Der angezeigte Wert des Standardwiderstands von 500 Ω liegt dann zwischen 493,75 Ω-506,25 Ω. Der maximale relative Fehler beträgt: ±6,25÷500Ω×100 Prozent =±1,25 Prozent.
Der maximal zulässige absolute Fehler von R×l00 Block △R(100)=Zentralwiderstand×R Prozent 2,5kΩ×(±2,5) Prozent =±62,5Ω. Verwenden Sie es, um den Standardwiderstand von 500 Ω zu messen. Der angezeigte Wert des Standardwiderstands von 500 Ω liegt dann zwischen 437,5 Ω-562,5 Ω. Der maximale relative Fehler beträgt: ±62,5÷500Ω×100 Prozent =±10,5 Prozent.
Der Vergleich der Berechnungsergebnisse zeigt, dass der Messfehler bei der Wahl unterschiedlicher Widerstandsbereiche stark variiert. Versuchen Sie daher bei der Auswahl der Gangstufe, den gemessenen Widerstandswert in der Mitte der Bogenlänge der Gangskala zu platzieren. Die Messgenauigkeit wird höher sein.
