نحوه انتخاب محدوده مولتی متر و تجزیه و تحلیل خطای اندازه گیری

نحوه انتخاب محدوده مولتی متر و تجزیه و تحلیل خطای اندازه گیری

هنگام اندازه گیری با مولتی متر خطاهایی وجود خواهد داشت. برخی از این خطاها حداکثر خطاهای اندازه گیری مجاز توسط کلاس دقت خود متر هستند. برخی از آنها خطاهای انسانی ناشی از تنظیم و استفاده نادرست است. با درک صحیح ویژگی های مولتی متر و علل خطاهای اندازه گیری و تسلط بر روش ها و روش های صحیح اندازه گیری، می توانید خطاهای اندازه گیری را کاهش دهید.

خطای خواندن انسان یکی از دلایلی است که بر دقت اندازه گیری تأثیر می گذارد. اجتناب ناپذیر است اما می توان آن را به حداقل رساند. بنابراین، در هنگام استفاده باید به نکات زیر توجه ویژه ای داشت: 1. قبل از اندازه گیری، مولتی متر را به صورت افقی قرار دهید و تنظیم مکانیکی صفر را انجام دهید. 2. هنگام خواندن، چشم ها باید عمود بر اشاره گر باشد. هنگامی که تنظیم کمتر از صفر است، با یک باتری جدید جایگزین کنید. 4. هنگام اندازه گیری مقاومت یا ولتاژ بالا، قسمت فلزی سرب تست را با دستان خود نیشگون نگیرید تا از شنت مقاومت بدن انسان، افزایش خطای اندازه گیری یا شوک الکتریکی جلوگیری شود. منبع تغذیه مدار را قطع کنید و قبل از اندازه گیری برق ذخیره شده در خازن را تخلیه کنید. پس از حذف خطاهای خواندن ساخته شده توسط انسان، ما برخی از تجزیه و تحلیل ها را بر روی سایر خطاها انجام می دهیم.

1. ولتاژ مولتی متر، انتخاب محدوده جریان و خطای اندازه گیری

درجه های دقت مولتی مترها به طور کلی به چند درجه تقسیم می شوند مانند {{0}}.1، 0.5، 1.5، 2.5 و 5. برای ولتاژ DC، جریان، ولتاژ AC، جریان و غیره، کالیبراسیون انجام می شود. سطح دقت (دقت) با درصد حداکثر خطای مجاز △X و مقدار مقیاس کامل محدوده انتخاب شده بیان می شود. بیان شده توسط فرمول: یک درصد =(△X/مقدار مقیاس کامل)×100 درصد ... 1

(1) استفاده از یک مولتی متر با دقت متفاوت برای اندازه گیری خطای ایجاد شده توسط ولتاژ یکسان

به عنوان مثال: ولتاژ استاندارد 10 ولت وجود دارد و با دو مولتی متر با دنده 100 ولت، سطح 0.5 و سطح 15 ولت، سطح 2.5 اندازه گیری می شود. کدام متر کمترین خطای اندازه گیری را دارد؟

راه حل: از فرمول 1 به دست می آید: ** اندازه گیری بلوک متر: * حداکثر ** خطای مجاز

△X{{0}}±0.5 درصد ×100V=±0.50V.

△X{{0}}±2.5 درصد ×l5V=±0.375V.

با مقایسه △X1 و △X2 می توان دریافت که اگرچه دقت ساعت اول بیشتر از ساعت دوم است، اما خطای اندازه گیری ساعت اول بیشتر از خطای اندازه گیری ساعت دوم است. تماشا کردن. بنابراین مشاهده می شود که هنگام انتخاب مولتی متر، هر چه دقت بالاتر باشد، بهتر است. با یک مولتی متر با دقت بالا، انتخاب محدوده مناسب ضروری است. تنها با انتخاب محدوده صحیح می توان دقت بالقوه مولتی متر را به کار برد.

(2) خطای ناشی از اندازه گیری ولتاژ یکسان با محدوده های مختلف یک مولتی متر

به عنوان مثال: مولتی متر MF-30، دقت آن 2.5 است، برای اندازه گیری ولتاژ استاندارد 23 ولت، دنده 100 ولت و دنده 25 ولت را انتخاب کنید، خطای کدام دنده کمتر است؟

راه حل: بلوک 100 ولت حداکثر خطای مجاز اندازه گیری:

X(100){1}}±2.5 درصد ×100V=±2.5V.

حداکثر خطای اندازه گیری مجاز برای دنده 25 ولت: △X(25)=±2.5 درصد ×25V=±0.625V. از راه حل بالا می توان دریافت که:

برای اندازه گیری ولتاژ استاندارد 23 ولت از بلوک 100 ولت استفاده کنید و نشانگر روی مولتی متر بین 20.5 ولت -25.5 ولت است. از بلوک 25 ولت برای اندازه گیری ولتاژ استاندارد 23 ولت استفاده کنید و نشانگر روی مولتی متر بین 22.375 ولت{10}}.625 ولت است. از نتایج فوق، △X(100) بزرگتر از △X(25) است، یعنی خطای اندازه گیری بلوک 100 ولت بسیار بزرگتر از اندازه گیری بلوک 25 ولت است. بنابراین، هنگامی که یک مولتی متر ولتاژهای مختلف را اندازه گیری می کند، خطاهای ایجاد شده توسط محدوده های مختلف متفاوت است. در صورت برآورده شدن مقدار سیگنالی که باید اندازه گیری شود، باید تا حد امکان دنده ای با کمترین برد اندازه گیری انتخاب شود. این باعث افزایش دقت اندازه گیری می شود.

(3) خطای ناشی از اندازه گیری دو ولتاژ مختلف با محدوده یکسان یک مولتی متر

به عنوان مثال: مولتی متر MF-30، دقت آن 2.5 است، از بلوک 100 ولت برای اندازه گیری ولتاژ استاندارد 20 ولت و 80 ولت استفاده کنید، کدام بلوک خطای کمتری دارد؟

راه حل: حداکثر خطای نسبی: △A درصد =حداکثر خطای مطلق △X/تنظیم ولتاژ استاندارد اندازه‌گیری شده×100 درصد، حداکثر خطای مطلق دنده 100 ولت △X(100){4}}±2.5 درصد ×100 ولت =±2.5 ولت.

برای 20 ولت، مقدار نشانگر آن بین 17.5V{3}}.5V است. حداکثر خطای نسبی: A(20) درصد =(±2.5V/20V)×100 درصد =±12.5 درصد .

برای 80 ولت، مقدار نشانگر آن بین 77.5 ولت -82.5 ولت است. حداکثر خطای نسبی آن عبارت است از:

A(80) درصد =±(2.5V/80V)×100 درصد =±3.1 درصد .

با مقایسه حداکثر خطای نسبی ولتاژ اندازه گیری شده 20 و 80 ولت، می توان دریافت که خطای اولی بسیار بزرگتر از ولتاژ دومی است. بنابراین، هنگام استفاده از همان محدوده یک مولتی متر برای اندازه گیری دو ولتاژ مختلف، هرکس به مقدار مقیاس کامل نزدیکتر باشد، دقت بالاتری خواهد داشت. بنابراین، هنگام اندازه گیری ولتاژ، ولتاژ اندازه گیری شده باید بالاتر از 2/3 محدوده مولتی متر نشان داده شود. فقط از این طریق می توان خطای اندازه گیری را کاهش داد.

2. انتخاب محدوده و خطای اندازه گیری مانع الکتریکی

هر محدوده مقاومت الکتریکی می تواند مقدار مقاومت را از 0 تا ∞ اندازه گیری کند. مقیاس مقیاس اهم متر یک مقیاس غیر خطی، ناهموار و معکوس است. به صورت درصدی از طول قوس مقیاس بیان می شود. علاوه بر این، مقاومت داخلی هر محدوده برابر است با ضریب عدد مقیاس مرکزی طول قوس مقیاس که به آن "مقاومت مرکزی" می گویند. به این معنا که وقتی مقاومت اندازه گیری شده برابر با مقاومت مرکزی محدوده انتخاب شده باشد، جریانی که در مدار می گذرد نصف جریان مقیاس کامل است. اشاره گر مرکز مقیاس را نشان می دهد. دقت آن با فرمول زیر بیان می شود:

درصد R =(△R/مقاومت مرکز)×100 درصد ……2

(1) هنگام استفاده از مولتی متر برای اندازه گیری مقاومت یکسان، خطا ناشی از انتخاب محدوده های مختلف است

به عنوان مثال: مولتی متر MF{{0}}، مقاومت مرکزی بلوک Rxl0 250Ω است. مقاومت مرکزی بلوک Rxl{3}} 2.5kΩ است. کلاس دقت 2.5 است. از آن برای اندازه گیری مقاومت استاندارد 500Ω استفاده کنید و بپرسید که آیا برای اندازه گیری از دنده R×l0 یا R×100 استفاده کنیم، کدام خطا بزرگتر است؟ راه حل: از فرمول 2:

R×l0 بلوک حداکثر خطای مطلق مجاز △R(10)=مقاومت مرکزی×R درصد =250Ω×(±2.5) درصد =±6.25Ω. از آن برای اندازه گیری مقاومت استاندارد 500Ω استفاده کنید، سپس مقدار مشخص شده مقاومت استاندارد 500Ω بین 493.75Ω-506.25Ω است. حداکثر خطای نسبی: ±6.25÷500Ω×100 درصد =±1.25 درصد است.

حداکثر خطای مطلق مجاز بلوک R×l00 △R(100)=مقاومت مرکزی×R درصد 2.5kΩ×(±2.5) درصد =±62.5Ω. از آن برای اندازه گیری مقاومت استاندارد 500Ω استفاده کنید، سپس مقدار مشخص شده مقاومت استاندارد 500Ω بین 437.5Ω-562.5Ω است. حداکثر خطای نسبی: ±62.5÷500Ω×100 درصد =±10.5 درصد است.

مقایسه نتایج محاسبات نشان می‌دهد که خطای اندازه‌گیری زمانی که محدوده‌های مقاومت مختلف انتخاب می‌شوند، بسیار متفاوت است. بنابراین، هنگام انتخاب محدوده دنده، سعی کنید مقدار مقاومت اندازه گیری شده را در مرکز طول قوس مقیاس برد قرار دهید. دقت اندازه گیری بالاتر خواهد بود.