تحلیل خطای اندازه گیری ولتاژ توسط مولتی متر دیجیتال و مولتی متر آنالوگ (اشاره گر)

تحلیل خطای اندازه گیری ولتاژ توسط مولتی متر دیجیتال و مولتی متر آنالوگ (اشاره گر)

اگر ولتاژ اندازه گیری شده برق اصلی باشد، یعنی یک جریان متناوب با فرکانس 50 هرتز، و هر دو مولتی متر واجد شرایط باشند، فقط می تواند نشان دهد که مقاومت داخلی ولتاژ اندازه گیری شده خیلی زیاد است. در فرکانس یکسان، بزرگترین عاملی که بر نتایج اندازه‌گیری ولتاژ یک مولتی‌متر آنالوگ (اشاره‌گر) و یک مولتی‌متر دیجیتال تأثیر می‌گذارد، تفاوت در مقاومت داخلی است که بسیار زیاد است و به همان ترتیب بزرگی نیست. هنگامی که مقاومت داخلی ولتاژ اندازه گیری شده کوچک است، تفاوت آشکار نیست. هنگامی که مقاومت داخلی ولتاژ اندازه گیری شده زیاد باشد، نتایج اندازه گیری بسیار متفاوت خواهد بود.

در این حالت ممکن است ولتاژ اندازه گیری شده خط منبع تغذیه سیم زنده 220 ولت واقعی نباشد یا ولتاژی باشد که پس از عبور سیم برق از نوعی وسیله برقی اندازه گیری می شود یا ولتاژ پوسته نشتی دستگاه برقی باشد.

با صرف نظر از احتمالات فوق، تنها می تواند نشان دهد که یکی از دو مولتی متر نادرست است و نیاز به تعمیر و کالیبره دارد.

هنگامی که در اندازه گیری ولتاژ خطا وجود دارد، اول از همه، باید بفهمید فرکانس ولتاژ متناوب اندازه گیری شده بر حسب هرتز چقدر است؟ آیا این ولتاژ یک موج سینوسی خالص است؟

برای مولتی مترهای مختلف در حال حاضر در بازار، دفترچه راهنمای آنها همگی محدوده پاسخ فرکانسی و شکل موج جریان متناوب مولتی متر را هنگام اندازه گیری ولتاژ متناوب نشان می دهد. برای مولتی مترهای دیجیتال معمولی مختلف، پاسخ فرکانسی آنها معمولاً 40-1000 هرتز است و یک موج سینوسی (با درجه اعوجاج کمتر یا مساوی 1٪) مورد نیاز است. دقت اندازه گیری ولتاژ متناوب اندازه گیری شده فراتر از محدوده فوق تضمین نمی شود. دلیل این امر این است که مدارهای تبدیل AC/DC (جریان متناوب/جریان مستقیم) در داخل اکثر مولتی مترهای دیجیتال اساساً با استفاده از تقویت‌کننده عملکردی دوگانه کم توان-TL062 طراحی شده‌اند. GBW (محصول پهنای باند بهره) این تقویت کننده عملیاتی محدود است، بنابراین مولتی مترهای دیجیتال نمی توانند ولتاژهای متناوب فرکانس بالا را اندازه گیری کنند (البته به این نیز مربوط می شود که آیا مقاومت های تقسیم ولتاژ مولتی متر جبران دارند یا خیر).

در مورد مولتی مترهای آنالوگ عمومی (اشاره گر) (که برای اولین بار توسط آمریکایی ها اختراع شدند و سابقه 100 ساله دارند)، ساختار داخلی آنها بسیار ساده است. در داخل، فقط یک سر{2}}حساسیت بالا + یکسوسازی دیود + مقاومت های تقسیم کننده ولتاژ وجود دارد (به منظور بهبود حساسیت، چند مولتی متر آنالوگ یک تقویت کننده AC متشکل از یک تقویت کننده عملیاتی بین سر کنتور و مقاومت های تقسیم ولتاژ اضافه می کنند). بنابراین دقت اندازه گیری این نوع مولتی متر قدیمی و ارزان به سادگی با مولتی مترهای دیجیتال قابل مقایسه نیست. به طور کلی، مقاومت های تقسیم ولتاژ این نوع مولتی متر، جبران ظرفیت ندارند، بنابراین پاسخ فرکانسی آنها به طور کلی 40-400 هرتز است.

اگر تفاوت در اندازه گیری ولتاژ متناوب یکسان بین دو مولتی متر ده ها ولت است، ابتدا باید شبکه های مقاومت تقسیم کننده ولتاژ آنها را بررسی کنید تا ببینید آیا مقدار مقاومتی تغییر کرده است یا خیر. اگر همه چیز عادی است، برای مولتی متر آنالوگ، می توانید بررسی کنید که آیا نشانگر سر متر آن می تواند به موقعیت صفر اشاره کند یا خیر. برای مولتی متر دیجیتال، می توانید بررسی کنید که آیا پتانسیومتر کالیبراسیون محدوده ولتاژ AC آن شل است یا خیر.

در ضمن، اگر می‌خواهید ولتاژ متناوب هر شکل موج را به دقت اندازه‌گیری کنید، توصیه می‌شود یک مولتی متر ریشه واقعی (TRMS) خریداری کنید. این نوع مولتی متر می تواند ولتاژهای متناوب شکل موج های مختلف مانند امواج سینوسی، امواج مثلثی و مستطیلی را به دقت اندازه گیری کند و ربطی به درجه اعوجاج ندارد.