Cómo elegir el rango del multímetro y el análisis de errores de medición
Habrá algunos errores al medir con un multímetro. Algunos de estos errores son los errores absolutos máximos permitidos por la clase de precisión del propio medidor. Algunos son errores humanos causados por un ajuste y uso inadecuados. Comprenda correctamente las características del multímetro y las causas de los errores de medición, y domine las técnicas y métodos de medición correctos, puede reducir los errores de medición.
El error de lectura humano es una de las razones que afectan la precisión de la medición. Es inevitable, pero se puede minimizar. Por lo tanto, se debe prestar especial atención a los siguientes puntos de uso: 1. Coloque el multímetro en posición horizontal y realice el ajuste mecánico a cero antes de la medición; 2. Mantenga los ojos verticales al puntero cuando lea; 3. Al medir la resistencia, se debe realizar un ajuste a cero cada vez que se cambia de marcha. Cuando no se ajusta a cero, se debe reemplazar una batería nueva; 4. Al medir la resistencia o el alto voltaje, no sostenga la parte metálica del cable de prueba con las manos, para evitar la derivación de la resistencia del cuerpo humano, aumentar el error de medición o una descarga eléctrica; 5. Al medir la resistencia en un circuito RC, es necesario desconectar la alimentación del circuito y descargar la electricidad almacenada en el condensador antes de realizar la medición. Después de excluir los errores de lectura humanos, hacemos un análisis de otros errores.
1. Selección del rango de voltaje y corriente del multímetro y error de medición
El nivel de precisión del multímetro generalmente se divide en {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, 5 y otros niveles. Para voltaje de CC, corriente, voltaje de CA, corriente y otros engranajes, la calibración del grado de precisión (precisión) se expresa mediante el porcentaje del error absoluto máximo permitido △X y el valor de escala completa del rango seleccionado. Expresado por la fórmula: Un porcentaje =(△X/valor de escala completa)×100 por ciento ...... 1
(1) Usar multímetros con diferente precisión para medir el error del mismo voltaje
Por ejemplo: Hay un voltaje estándar de 10V, y se mide con dos multímetros de 100V, 0.5 y 15V, y 2.5. ¿Qué medidor tiene el error de medición más pequeño?
Solución: Obtenido de la fórmula 1: El primer metro se mide: el máximo error absoluto permisible
△X{{0}}±0.5 por ciento ×100V=±0.50V.
La segunda medición de la tabla: el máximo error absoluto permitido
△X{{0}}±2,5 por ciento ×l5V=±0,375V.
Comparando △X1 y △X2, se puede ver que aunque la precisión del primer reloj es mayor que la del segundo reloj, el error que produce la medición del primer reloj es mayor que el del segundo reloj. Por lo tanto, se puede ver que al elegir un multímetro, cuanto mayor sea la precisión, mejor. Con un multímetro de alta precisión, es necesario seleccionar el rango apropiado. Solo seleccionando el rango correcto se puede poner en juego la precisión potencial del multímetro.
(2) El error causado por medir el mismo voltaje con diferentes rangos de un multímetro
Por ejemplo: multímetro tipo MF-30, su precisión es de 2,5, elija un engranaje de 100 V y un engranaje de 25 V para medir un voltaje estándar de 23 V, ¿qué engranaje tiene el error más pequeño?
Solución: El máximo error absoluto permisible del bloque de 100 V es:
X(100)=±2,5 por ciento ×100 V=±2,5 V.
El error absoluto máximo permitido del bloque de 25 V: △X(25)=±2,5 % ×25 V=±0,625 V. De la solución anterior se puede ver que:
Use el engranaje de 100V para medir el voltaje estándar de 23V, y el valor indicado en el multímetro está entre 20,5V y 25,5V. Utilice el equipo de 25 V para medir el voltaje estándar de 23 V y el valor indicado en el multímetro está entre 22,375 V y 23,625 V. De los resultados anteriores, △X (100) es mayor que △X (25), es decir, el error de la medición de 100 V es mucho mayor que el de la medición de 25 V. Por lo tanto, cuando un multímetro mide diferentes voltajes, los errores que producen los diferentes rangos son diferentes. En el caso de satisfacer el valor de la señal medida, se debe seleccionar el rango pequeño tanto como sea posible. Esto mejora la precisión de la medición.
(3) El error causado por medir dos voltajes diferentes con el mismo rango de un multímetro
Por ejemplo: multímetro tipo MF-30, su precisión es de 2.5, use un equipo de 100V para medir un voltaje estándar de 20V y 80V, ¿cuál equipo tiene el error más pequeño?
Solución: Error relativo máximo: △A por ciento =error absoluto máximo △X/ajuste de voltaje estándar medido × 100 por ciento, el error absoluto máximo del bloque de 100 V △X(100)=±2,5 por ciento × 100 V =±2,5 V.
Para 20V, su valor de indicación está entre 17.5V-22.5V. El error relativo máximo es: A(20) por ciento =(±2.5V/20V)×100 por ciento =±12.5 por ciento.
Para 80V, su valor de indicación está entre 77.5V-82.5V. Su error relativo máximo es:
A(80) por ciento =±(2,5 V/80 V)×100 por ciento =±3,1 por ciento.
Comparando el error relativo máximo del voltaje medido de 20V y 80V, se puede ver que el error del primero es mucho mayor que el del segundo. Por lo tanto, al usar el mismo rango de un multímetro para medir dos voltajes diferentes, el que esté más cerca del valor del rango completo tiene mayor precisión. Por lo tanto, al medir el voltaje, el voltaje medido debe indicarse en más de 2/3 del rango del multímetro. Solo de esta manera se puede reducir el error de medición.
2. Selección de rango y error de medición de la barrera eléctrica
Cada rango de la barrera eléctrica puede medir el valor de resistencia de 0 a ∞. La escala del ohmímetro es una escala inversa desigual no lineal. Se expresa como un porcentaje de la longitud del arco de la regla. Y la resistencia interna de cada rango es igual a la escala central de la longitud del arco de la escala multiplicada por el factor multiplicador, que se denomina "resistencia central". Es decir, cuando la resistencia medida es igual a la resistencia central del rango seleccionado, la corriente que fluye en el circuito es la mitad de la corriente de escala completa. El puntero apunta en el centro de la escala. Su precisión se expresa como:
R por ciento =(△R/resistencia central)×100 por ciento ……2
(1) Al medir la misma resistencia con un multímetro, el error causado por seleccionar diferentes rangos
Por ejemplo: multímetro MF{{0}}, la resistencia central del bloque Rxl0 es 250Ω; la resistencia central del bloque R×l00 es de 2,5 kΩ. La calificación de precisión es 2.5. Úselo para medir una resistencia estándar de 500 Ω y pídale al bloque R×10 y al bloque R×100 que mida, ¿cuál tiene el mayor error? Solución: De la fórmula 2, obtenemos:
R×l0 error máximo absoluto permitido del bloque △R(10)=resistencia central×R por ciento =250Ω×(±2.5) por ciento =±6.25Ω. Úselo para medir la resistencia estándar de 500 Ω, el valor de indicación de la resistencia estándar de 500 Ω está entre 493,75 Ω-506,25 Ω. El error relativo máximo es: ±6.25÷500Ω×100 por ciento =±1.25 por ciento.
El error absoluto máximo permitido de R×l00 bloque △R(100)=resistencia central×R％2.5kΩ×(±2.5)％=±62.5Ω. Úselo para medir la resistencia estándar de 500 Ω, el valor de indicación de la resistencia estándar de 500 Ω está entre 437,5 Ω-562,5 Ω. El error relativo máximo es: ±62,5÷500Ω×100 por ciento =±10,5 por ciento.
La comparación de los resultados de cálculo muestra que cuando se seleccionan diferentes rangos de resistencia, los errores generados por la medición son muy diferentes. Por lo tanto, al seleccionar el rango de engranajes, intente hacer que el valor de resistencia medido esté en el centro de la longitud del arco de la escala de rango. La precisión de la medición será mayor.
