Pemilihan rentang multimeter dan penjelasan menyeluruh tentang ketidakakuratan pengukuran
Akan ada beberapa kesalahan saat mengukur dengan multimeter. Beberapa dari kesalahan ini adalah kesalahan absolut maksimum yang diizinkan oleh kelas akurasi meteran itu sendiri. Beberapa adalah kesalahan manusia yang disebabkan oleh penyesuaian dan penggunaan yang tidak tepat. Memahami dengan benar karakteristik multimeter dan penyebab kesalahan pengukuran, dan menguasai teknik dan metode pengukuran yang benar, Anda dapat mengurangi kesalahan pengukuran.
Kesalahan pembacaan manusia adalah salah satu alasan yang mempengaruhi akurasi pengukuran. Itu tidak dapat dihindari tetapi dapat diminimalkan. Oleh karena itu, perhatian khusus harus diberikan pada hal-hal berikut selama penggunaan: 1. Letakkan multimeter secara horizontal sebelum mengukur, dan lakukan penyetelan nol mekanis; 2. Jaga agar mata Anda tegak lurus terhadap penunjuk saat membaca; memusatkan perhatian. Saat penyetelan kurang dari nol, ganti baterai dengan yang baru; 4. Saat mengukur resistansi atau tegangan tinggi, jangan mencubit bagian logam dari kabel uji dengan tangan Anda, untuk menghindari shunting resistansi tubuh manusia, meningkatkan kesalahan pengukuran atau sengatan listrik; 5. Saat mengukur resistansi di sirkuit RC, untuk memutus catu daya di sirkuit, dan melepaskan listrik yang disimpan di kapasitor sebelum mengukur. Setelah mengecualikan kesalahan pembacaan buatan manusia, kami melakukan beberapa analisis pada kesalahan lainnya.
1. Tegangan Multimeter, Pemilihan Rentang Arus dan Kesalahan Pengukuran
Tingkat ketelitian multimeter pada umumnya dibagi menjadi beberapa tingkatan seperti {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, dan 5. Untuk tegangan DC, arus, tegangan AC, arus dan roda gigi lainnya, kalibrasi tingkat akurasi (akurasi) dinyatakan dengan persentase kesalahan absolut maksimum △X dan nilai skala penuh dari rentang yang dipilih. Dinyatakan dengan rumus: Persen =(△X/nilai skala penuh)×100 persen ... 1
(1) Menggunakan multimeter dengan akurasi yang berbeda untuk mengukur kesalahan yang dihasilkan oleh tegangan yang sama
Misalnya: Ada voltase standar 10V, dan diukur dengan dua multimeter dengan roda gigi 100V, level 0,5 dan level 15V, level 2,5. Alat ukur manakah yang memiliki kesalahan pengukuran terkecil?
Solusi: Dari rumus 1: bagian pertama pengukuran meter: kesalahan absolut maksimum yang diperbolehkan
△X{{0}}±0,5 persen ×100V=±0,50V.
Tes meteran kedua: kesalahan absolut maksimum yang diijinkan
△X{{0}}±2,5 persen ×l5V=±0,375V.
Membandingkan △X1 dan △X2, dapat dilihat bahwa meskipun akurasi jam tangan pertama lebih tinggi dari jam tangan kedua, kesalahan yang dihasilkan oleh pengukuran jam tangan pertama lebih besar daripada kesalahan yang dihasilkan oleh pengukuran jam tangan kedua. jam tangan. Oleh karena itu, terlihat bahwa saat memilih multimeter, semakin tinggi akurasinya, semakin baik. Dengan multimeter dengan akurasi tinggi, perlu untuk memilih rentang yang sesuai. Hanya dengan memilih rentang yang benar, potensi akurasi multimeter dapat dimainkan.
(2) Kesalahan yang disebabkan oleh pengukuran voltase yang sama dengan rentang multimeter yang berbeda
Misalnya: MF-30 multimeter, keakuratannya 2,5 grade, pilih roda gigi 100V dan roda gigi 25V untuk mengukur voltase standar 23V, roda gigi mana yang memiliki kesalahan lebih kecil?
Solusi: Kesalahan absolut maksimum yang diijinkan untuk blok 100V:
X(100)=±2,5 persen ×100V=±2,5V.
Kesalahan absolut maksimum yang diperbolehkan untuk roda gigi 25V: △X(25)=±2,5 persen ×25V=±0.625V. Dapat dilihat dari solusi di atas bahwa:
Gunakan blok 100V untuk mengukur voltase standar 23V, dan indikasi pada multimeter adalah antara 20,5V-25.5V. Gunakan blok 25V untuk mengukur voltase standar 23V, dan nilai indikasi pada multimeter adalah antara 22,375V-23.625V. Dari hasil di atas, △X (100) lebih besar dari △X (25), yaitu kesalahan pengukuran blok 100V jauh lebih besar daripada kesalahan pengukuran blok 25V. Oleh karena itu, ketika multimeter mengukur tegangan yang berbeda, kesalahan yang dihasilkan oleh rentang yang berbeda juga berbeda. Dalam hal memuaskan nilai sinyal yang akan diukur, roda gigi dengan rentang pengukuran terkecil harus dipilih sebanyak mungkin. Ini meningkatkan akurasi pengukuran.
(3) Kesalahan yang disebabkan oleh pengukuran dua voltase berbeda dengan rentang multimeter yang sama
Misalnya: MF-30 multimeter, keakuratannya 2,5, gunakan roda gigi 100V untuk mengukur tegangan standar 20V dan 80V, roda gigi mana yang memiliki kesalahan lebih kecil?
Solusi: Kesalahan relatif maksimum: △A persen =Kesalahan absolut maksimum △X/penyesuaian voltase standar terukur×100 persen , kesalahan absolut maksimum gigi 100V △X(100)=±2,5 persen ×100V =±2,5V.
Untuk 20V, nilai indikasinya antara 17,5V-22.5V. Kesalahan relatif maksimumnya adalah: A(20) persen =(±2,5V/20V)×100 persen =±12,5 persen .
Untuk 80V, nilai indikasinya antara 77,5V-82.5V. Kesalahan relatif maksimumnya adalah:
A(80) persen =±(2,5V/80V)×100 persen =±3,1 persen .
Membandingkan kesalahan relatif maksimum dari tegangan terukur 20V dan 80V, terlihat bahwa kesalahan yang pertama jauh lebih besar daripada yang terakhir. Oleh karena itu, saat menggunakan rentang multimeter yang sama untuk mengukur dua voltase berbeda, siapa pun yang mendekati nilai skala penuh akan memiliki akurasi yang lebih tinggi. Oleh karena itu, saat mengukur voltase, voltase yang terukur harus ditunjukkan di atas 2/3 rentang multimeter. Hanya dengan cara ini kesalahan pengukuran dapat dikurangi.
2. Pemilihan rentang dan kesalahan pengukuran penghalang listrik
Setiap rentang hambatan listrik dapat mengukur nilai hambatan dari 0 hingga ∞. Skala skala ohmmeter adalah skala non-linear, tidak rata, terbalik. Ini dinyatakan sebagai persentase panjang busur skala. Selain itu, resistansi internal setiap rentang sama dengan pengganda nomor skala pusat dari panjang busur skala, yang disebut "resistansi pusat". Artinya, ketika resistansi yang diukur sama dengan resistansi pusat dari rentang yang dipilih, arus yang mengalir di rangkaian adalah setengah dari arus skala penuh. Penunjuk menunjukkan pusat skala. Akurasinya dinyatakan dengan rumus berikut:
R persen =(△R/tahanan tengah)×100 persen ……2
(1) Saat menggunakan multimeter untuk mengukur resistansi yang sama, kesalahan disebabkan oleh pemilihan rentang yang berbeda
Misalnya: MF{{0}} multimeter, resistansi tengah roda gigi Rxl0 adalah 250Ω; resistansi pusat roda gigi R×l00 adalah 2,5kΩ. Tingkat akurasinya adalah 2,5. Gunakan untuk mengukur resistansi standar 500Ω, dan tanyakan apakah mengukurnya dengan roda gigi R×l0 atau roda gigi R×100, mana yang memiliki kesalahan lebih besar? Solusi: Dari rumus 2:
Kesalahan absolut maksimum yang diijinkan dari R×l0 gigi △R(10)=resistansi pusat×R persen =250Ω×(±2,5) persen =±6,25Ω . Gunakan untuk mengukur resistansi standar 500Ω, kemudian nilai resistansi standar 500Ω yang ditunjukkan adalah antara 493,75Ω-506.25Ω. Kesalahan relatif maksimum adalah: ±6,25÷500Ω×100 persen =±1,25 persen .
R×l00 memblokir kesalahan absolut maksimum yang diijinkan △R(100)=resistansi pusat×R persen 2,5kΩ×(±2,5) persen =±62,5Ω. Gunakan untuk mengukur resistansi standar 500Ω, kemudian nilai resistansi standar 500Ω yang ditunjukkan adalah antara 437,5Ω-562.5Ω. Kesalahan relatif maksimum adalah: ±62,5÷500Ω×100 persen =±10,5 persen .
Perbandingan hasil perhitungan menunjukkan bahwa kesalahan pengukuran sangat bervariasi ketika rentang resistansi yang berbeda dipilih. Oleh karena itu, saat memilih rentang roda gigi, usahakan untuk membuat nilai resistansi yang diukur di tengah panjang busur skala rentang. Akurasi pengukuran akan lebih tinggi.
