Análise de erros de medição de tensão por multímetros digitais e multímetros analógicos (ponteiros)
Se a tensão medida for da rede elétrica, ou seja, uma corrente alternada com frequência de 50 Hz, e ambos os multímetros forem qualificados, isso só pode indicar que a resistência interna da tensão medida é muito alta. Na mesma frequência, o maior fator que afeta os resultados da medição de tensão de um multímetro analógico (ponteiro) e de um multímetro digital é a diferença na resistência interna, que é bastante grande e não está na mesma ordem de grandeza. Quando a resistência interna da tensão medida é pequena, a diferença não é óbvia. Quando a resistência interna da tensão medida é grande, os resultados da medição variam muito.
Nesse caso, é possível que a tensão medida não seja a linha de alimentação real do fio energizado de 220 V, ou seja a tensão medida depois que o fio energizado passa por algum tipo de aparelho elétrico, ou seja a tensão do invólucro de vazamento do aparelho elétrico.
Excluindo as possibilidades acima, isso só pode indicar que um dos dois multímetros está impreciso e precisa ser reparado e calibrado.
Quando há um erro na medição da tensão, antes de mais nada, é necessário descobrir qual é a frequência da tensão alternada medida em Hz? Esta tensão é uma onda senoidal pura?
Para vários multímetros atualmente no mercado, todos os seus manuais de instruções indicam a faixa de resposta de frequência e a forma de onda de corrente alternada do multímetro ao medir tensão alternada. Para vários multímetros digitais comuns, sua resposta de frequência é geralmente 40-1000Hz e uma onda senoidal (com um grau de distorção menor ou igual a 1%) é necessária. A precisão da medição da tensão alternada medida além da faixa acima não é garantida. Isso ocorre porque os circuitos de conversão CA/CC (corrente alternada/corrente contínua) dentro da maioria dos multímetros digitais são basicamente projetados usando o amplificador operacional duplo-de baixa potência TL062. O GBW (produto de largura de banda de ganho) deste amplificador operacional é limitado, portanto, os multímetros digitais não podem medir tensões alternadas de alta frequência (é claro, também está relacionado ao fato de os resistores de divisão de tensão do multímetro terem compensação).
Quanto aos multímetros analógicos gerais (ponteiros) (que foram inventados pelos americanos e têm uma história de 100 anos), sua estrutura interna é bastante simples. No interior, há apenas um cabeçote medidor de alta-sensibilidade + retificação de diodo + resistores divisores de tensão (para melhorar a sensibilidade, alguns multímetros analógicos adicionam um amplificador CA composto por um amplificador operacional entre o cabeçote do medidor e os resistores divisores de tensão). Portanto, a precisão da medição deste tipo de multímetro antigo e barato simplesmente não pode ser comparada com a dos multímetros digitais. Geralmente, os resistores de divisão de tensão deste tipo de multímetro não possuem compensação de capacitância, portanto sua resposta de frequência é geralmente de 40-400Hz.
Se a diferença na medição da mesma tensão alternada entre os dois multímetros for de dezenas de volts, primeiro você precisa verificar suas redes de resistores divisores de tensão para ver se o valor de algum resistor mudou. Se tudo estiver normal, para o multímetro analógico, você também pode verificar se o ponteiro do cabeçote do medidor pode apontar para a posição zero. Para o multímetro digital, você pode verificar se o potenciômetro de calibração de sua faixa de tensão CA está solto.
Aliás, se você deseja medir com precisão a tensão alternada de qualquer forma de onda, é recomendável adquirir um multímetro de raiz quadrada média verdadeira (TRMS). Este tipo de multímetro pode medir com precisão as tensões alternadas de várias formas de onda, como ondas senoidais, ondas triangulares e ondas retangulares, e não tem nada a ver com o grau de distorção.
