Como escolher a faixa do multímetro e análise de erro de medição
Haverá alguns erros ao medir com um multímetro. Alguns desses erros são os erros absolutos máximos permitidos pela classe de precisão do próprio medidor. Alguns são erros humanos causados por ajuste e uso inadequados. Entenda corretamente as características do multímetro e as causas dos erros de medição e domine as técnicas e métodos de medição corretos, você pode reduzir os erros de medição.
O erro de leitura humana é uma das razões que afetam a precisão da medição. É inevitável, mas pode ser minimizado. Portanto, atenção especial deve ser dada aos seguintes pontos de uso: 1. Posicione o multímetro na horizontal e faça o ajuste do zero mecânico antes da medição; 2. Mantenha os olhos verticais ao ponteiro durante a leitura; 3. Ao medir a resistência, o ajuste zero deve ser executado toda vez que a marcha for trocada. Quando não estiver ajustado para zero, uma nova bateria deve ser substituída; 4. Ao medir a resistência ou alta tensão, não segure a parte metálica do cabo de teste com as mãos, para evitar desvios da resistência do corpo humano, aumentar o erro de medição ou choque elétrico; 5. Ao medir a resistência no circuito RC, é necessário desligar a energia do circuito e descarregar a eletricidade armazenada no capacitor antes de fazer a medição. Depois de excluir os erros de leitura humana, fazemos algumas análises sobre outros erros.
1. Seleção de faixa de tensão e corrente do multímetro e erro de medição
O nível de precisão do multímetro é geralmente dividido em {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5, 5 e outros níveis. Para tensão CC, corrente, tensão CA, corrente e outras engrenagens, a calibração do grau de precisão (precisão) é expressa pela porcentagem do erro máximo absoluto permitido △X e o valor de fundo de escala da faixa selecionada. Expresso pela fórmula: A por cento =(△X/valor da escala total)×100 por cento ...... 1
(1) Usando multímetros com precisão diferente para medir o erro da mesma tensão
Por exemplo: Existe uma tensão padrão de 10V, e ela é medida com dois multímetros de 100V, 0,5 e 15V e 2,5. Qual medidor tem o menor erro de medição?
Solução: Obtida da fórmula 1: O primeiro metro é medido: o erro máximo absoluto permitido
△X{{0}}±0,5 por cento ×100V=±0,50V.
A segunda medição da tabela: o erro máximo absoluto permitido
△X{{0}}±2,5 por cento ×l5V=±0,375V.
Comparando △X1 e △X2, pode-se ver que, embora a precisão do primeiro relógio seja maior que a do segundo relógio, o erro produzido pela medição do primeiro relógio é maior que o do segundo relógio. Portanto, pode-se perceber que na hora de escolher um multímetro, quanto maior a precisão, melhor. Com um multímetro de alta precisão, é necessário selecionar a faixa apropriada. Somente selecionando a faixa correta, a precisão potencial do multímetro pode ser colocada em jogo.
(2) O erro causado pela medição da mesma tensão com diferentes faixas de um multímetro
Por exemplo: multímetro tipo MF-30, sua precisão é 2,5, escolha engrenagem de 100V e engrenagem de 25V para medir uma tensão padrão de 23V, qual engrenagem tem o menor erro?
Solução: O erro máximo absoluto permitido do bloco de 100 V é:
X(100)=±2,5 por cento ×100V=±2,5V.
O erro máximo absoluto permitido do bloco de 25 V: △X(25)=±2,5 por cento ×25V=±0.625V. Da solução acima pode-se ver que:
Use a engrenagem de 100V para medir a tensão padrão de 23V, e o valor indicado no multímetro está entre 20,5V e 25,5V. Use a engrenagem de 25V para medir a tensão padrão de 23V, e o valor de indicação no multímetro está entre 22,375V e 23,625V. Dos resultados acima, △X (100) é maior que △X (25), ou seja, o erro da medição de 100V é muito maior que o da medição de 25V. Portanto, quando um multímetro mede tensões diferentes, os erros produzidos por faixas diferentes são diferentes. No caso de satisfazer o valor do sinal medido, o menor intervalo deve ser selecionado tanto quanto possível. Isso melhora a precisão da medição.
(3) O erro causado pela medição de duas tensões diferentes com a mesma faixa de um multímetro
Por exemplo: multímetro tipo MF-30, sua precisão é 2,5, usa engrenagem de 100V para medir uma tensão padrão de 20V e 80V, qual engrenagem tem o menor erro?
Solução: Erro relativo máximo: △A por cento =erro absoluto máximo △X/ajuste de tensão padrão medido×100 por cento, o erro absoluto máximo do bloco de 100 V △X(100)=±2,5 por cento ×100V =±2,5V.
Para 20V, seu valor de indicação está entre 17,5V-22,5V. O erro relativo máximo é: A(20) por cento =(±2,5V/20V)×100 por cento =±12,5 por cento .
Para 80V, seu valor de indicação está entre 77,5V-82,5V. Seu erro relativo máximo é:
A(80) por cento =±(2,5V/80V)×100 por cento =±3,1 por cento .
Comparando o erro relativo máximo da tensão medida de 20V e 80V, percebe-se que o erro do primeiro é muito maior que o do segundo. Portanto, ao usar a mesma faixa de um multímetro para medir duas tensões diferentes, quem estiver mais próximo do valor da faixa completa tem maior precisão. Portanto, ao medir a tensão, a tensão medida deve ser indicada em mais de 2/3 da faixa do multímetro. Somente assim o erro de medição pode ser reduzido.
2. Seleção de faixa e erro de medição da barreira elétrica
Cada faixa da barreira elétrica pode medir o valor da resistência de 0 a ∞. A escala do ohmímetro é uma escala inversa não linear e desigual. É expresso como uma porcentagem do comprimento do arco da régua. E a resistência interna de cada faixa é igual à escala central do comprimento do arco da escala multiplicada pelo fator de multiplicação, que é chamado de "resistência central". Ou seja, quando a resistência medida é igual à resistência central da faixa selecionada, a corrente que flui no circuito é metade da corrente de fundo de escala. O ponteiro aponta para o centro da escala. Sua precisão é expressa como:
R por cento =(△R/centro de resistência) × 100 por cento ……2
(1) Ao medir a mesma resistência com um multímetro, o erro causado pela seleção de faixas diferentes
Por exemplo: Multímetro MF{{0}}, a resistência central do bloco Rxl0 é 250Ω; a resistência central do bloco R×l00 é 2,5kΩ. A classificação de precisão é de 2,5. Use-o para medir uma resistência padrão de 500Ω e peça ao bloco R×10 e ao bloco R×100 para medir, qual tem o maior erro? Solução: Da fórmula 2, obtemos:
R×l0 erro máximo absoluto admissível do bloco △R(10)=resistência central×R por cento =250Ω×(±2,5) por cento =±6,25Ω. Use-o para medir a resistência padrão de 500Ω, o valor de indicação da resistência padrão de 500Ω está entre 493,75Ω-506,25Ω. O erro relativo máximo é: ±6,25÷500Ω×100 por cento =±1,25 por cento .
O erro máximo absoluto permitido de R×l00 bloco △R(100)=resistência central×R％2,5kΩ×(±2,5)％=±62,5Ω. Use-o para medir a resistência padrão de 500Ω, o valor de indicação da resistência padrão de 500Ω está entre 437,5Ω-562,5Ω. O erro relativo máximo é: ±62,5÷500Ω×100 por cento =±10,5 por cento .
A comparação dos resultados dos cálculos mostra que quando diferentes faixas de resistência são selecionadas, os erros gerados pela medição são muito diferentes. Portanto, ao selecionar a faixa de marcha, tente fazer o valor da resistência medida no centro do comprimento do arco da escala da faixa. A precisão da medição será maior.
