تجزیه و تحلیل تاثیر خطاهای مولتی متر بر نتایج اندازه گیری
هر چه مقاومت داخلی Rv ولت متر بزرگتر باشد، مقدار اندازه گیری شده به مقدار واقعی که کمتر از ولتاژ اندازه گیری شده است نزدیک تر است، خطا کمتر و حساسیت بالاتر است. بنابراین محدوده مقاومت مولتی متر یکی از پارامترهای مولتی متر است. این مقاله از طریق تجزیه و تحلیل به نتایج زیر می رسد:
1. اگر از دو مولتی متر با حساسیت های ولتاژ متفاوت برای اندازه گیری یک جسم استفاده شود، خطای اندازه گیری مولتی متر با حساسیت ولتاژ بالاتر کمتر از مولتی متر با حساسیت ولتاژ کمتر خواهد بود.
2. برای محدوده های مختلف از یک مولتی متر، هر چه محدوده ولتاژ بزرگتر باشد، مقاومت داخلی بالاتر است و تاثیر خطاها بر نتایج اندازه گیری کمتر می شود.
در اینجا یک مثال برای نشان دادن تأثیر خطاها بر نتایج اندازه گیری آورده شده است. تجزیه و تحلیل خطا در حین اندازه گیری ولتاژ در شکل نشان داده شده است.
در شکل، منبع تغذیه DC U=10v، با مقاومت داخلی r=200K Ω. یک مولتی متر با حساسیت ولتاژ 20K Ω/V برای اندازه گیری این ولتاژ انتخاب شده است. خطا چقدر بر نتایج اندازه گیری تأثیر می گذارد؟ اگر به جای 10 ولت 50 ولت با مقاومت داخلی 1M Ω انتخاب کنیم، خطا چقدر روی نتایج اندازه گیری تاثیر می گذارد؟
راه حل:
هنگام اندازه گیری برای اولین بار، محدوده ولتاژ 10 ولت و مقاومت داخلی Rv=200k Ω را انتخاب کنید، سپس:
خطای نسبی این است:
هنگام اندازه گیری برای بار دوم، محدوده ولتاژ 50 ولت و مقاومت داخلی Rv=1M Ω را انتخاب کنید، سپس:
خطای نسبی این است:
مشاهده می شود که خطای نسبی تأثیر کمتری بر نتایج اندازه گیری در طول اندازه گیری دوم دارد. یعنی در فرآیند اندازه گیری برای اطمینان از حساسیت آن و کاهش خطاهای اندازه گیری، گاهی می توان محدوده ولتاژ بزرگتری را نیز انتخاب کرد. این به این دلیل است که هرچه محدوده ولتاژ بزرگتر باشد، مقاومت داخلی بیشتر و حساسیت ولتاژ بالاتر است. البته نمی توان محدوده ولتاژ را خیلی زیاد انتخاب کرد، در غیر این صورت زاویه انحراف نشانگر بسیار کوچک و قرائت نادرست خواهد بود. مقاومت داخلی منبع تغذیه AC معمولا کم است و برای اندازه گیری ولتاژ AC می توان از مولتی متر با حساسیت ولتاژ پایین استفاده کرد.
از تجزیه و تحلیل فوق می توان نتیجه گرفت که هنگام اندازه گیری ولتاژ با مولتی متر، ترجیحاً مقاومت داخلی بالاتری در محدوده ولتاژ مولتی متر وجود دارد، زیرا سر کنتور مولتی متر موازی با مدار مورد اندازه گیری متصل می شود. هر چه مقاومت داخلی متر بزرگتر باشد، تأثیر خطاها بر نتایج اندازه گیری کمتر و حساسیت بالاتر است.
