Giải thích chi tiết về lỗi đo và lựa chọn phạm vi vạn năng
Sẽ có những sai sót nhất định khi đo bằng đồng hồ vạn năng. Một số lỗi này là sai số tuyệt đối tối đa được cho phép bởi mức độ chính xác của chính thiết bị. Một số là lỗi của con người do điều chỉnh và sử dụng không đúng cách. Nếu bạn hiểu chính xác các đặc tính của đồng hồ vạn năng và nguyên nhân gây ra lỗi đo, đồng thời nắm vững các kỹ thuật và phương pháp đo chính xác, bạn có thể giảm sai số đo.
Lỗi đọc của con người là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Đó là điều không thể tránh khỏi nhưng có thể được giảm thiểu. Vì vậy trong quá trình sử dụng cần đặc biệt chú ý những điểm sau:
1. Trước khi đo, đặt đồng hồ vạn năng theo chiều ngang và thực hiện điều chỉnh điểm 0 cơ học;
2. Giữ mắt vuông góc với con trỏ khi đọc;
3. Khi đo điện trở, phải thực hiện điều chỉnh mức 0 mỗi khi bạn chuyển số. Nếu nó không thể đạt đến mức 0, hãy thay pin mới;
4. Khi đo điện trở hoặc điện áp cao, không dùng tay giữ phần kim loại của dây dẫn thử để tránh làm lệch điện trở của cơ thể con người, làm tăng sai số đo hoặc gây điện giật;
5. Khi đo điện trở trong mạch RC, hãy cắt nguồn điện trong mạch và xả hết điện tích trong tụ điện trước khi đo lại. Sau khi loại trừ lỗi đọc của con người, chúng tôi tiến hành một số phân tích về các lỗi khác.
1. Lỗi đo và lựa chọn phạm vi dòng điện và điện áp vạn năng
Các mức độ chính xác của đồng hồ vạn năng thường được chia thành nhiều mức như {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5, 5, v.v. Việc hiệu chỉnh mức độ chính xác (chính xác) của điện áp DC, dòng điện, Điện áp xoay chiều, dòng điện và các bánh răng khác được biểu thị bằng tỷ lệ phần trăm của sai số tuyệt đối tối đa cho phép △X và giá trị thang đo đầy đủ của phạm vi đã chọn. Được biểu thị bằng công thức: A%=(△X/giá trị toàn thang)×100%... 1
(1) Lỗi do sử dụng đồng hồ vạn năng có độ chính xác khác nhau để đo cùng một điện áp
Ví dụ: Có điện áp tiêu chuẩn 10V và được đo bằng hai đồng hồ vạn năng ở mức 100V và mức 0,5 và mức 15V và 2,5. Máy đo nào có sai số đo nhỏ nhất?
Lời giải: Từ phương trình 1: Phép đo đồng hồ đầu tiên: Sai số tuyệt đối tối đa cho phép
△X1=±0.5%×100V=±0.50V.
Kiểm tra đồng hồ thứ hai: sai số tuyệt đối tối đa cho phép
△X2=±2.5%×l5V=±0.375V.
So sánh △X1 và △X2, có thể thấy mặc dù độ chính xác của đồng hồ thứ nhất cao hơn đồng hồ thứ hai nhưng sai số do phép đo sử dụng đồng hồ thứ nhất lớn hơn sai số do phép đo sử dụng đồng hồ thứ hai gây ra. mét. Vì vậy, có thể thấy khi lựa chọn đồng hồ vạn năng thì độ chính xác càng cao thì càng tốt. Với đồng hồ vạn năng có độ chính xác cao bạn cũng cần lựa chọn dải đo phù hợp. Chỉ bằng cách chọn chính xác phạm vi đo thì độ chính xác tiềm tàng của đồng hồ vạn năng mới có thể được giải phóng.
(2) Lỗi do đo cùng một điện áp ở các dải đo khác nhau của đồng hồ vạn năng
Ví dụ: đồng hồ vạn năng MF{0}} có độ chính xác ở mức 2,5. Nó sử dụng bánh răng 100V và 25V để đo điện áp tiêu chuẩn 23V. Bánh răng nào có sai số nhỏ nhất?
Giải: Sai số tuyệt đối lớn nhất cho phép của khối 100V:
X(100)=±2.5%×100V=±2.5V.
Sai số tuyệt đối tối đa cho phép của khối 25V: △X (25)=±2,5% × 25V=±0.625V. Có thể thấy từ giải pháp trên:
Sử dụng thiết bị 100V để đo điện áp tiêu chuẩn 23V. Giá trị trên đồng hồ vạn năng nằm trong khoảng từ 20,5V đến 25,5V. Sử dụng bánh răng 25V để đo điện áp tiêu chuẩn 23V. Giá trị trên đồng hồ vạn năng nằm trong khoảng từ 22,375V đến 23,625V. Đánh giá từ kết quả trên, △X (100) lớn hơn △X (25), tức là sai số của phép đo khối 100V lớn hơn nhiều so với sai số của phép đo khối 25V. Do đó, khi đồng hồ vạn năng đo các điện áp khác nhau, sai số do đo ở các phạm vi khác nhau sẽ khác nhau. Trong điều kiện giá trị tín hiệu đo được thỏa mãn, nên chọn bánh răng có phạm vi nhỏ càng nhiều càng tốt. Điều này cải thiện độ chính xác của phép đo.
(3) Lỗi do đo hai điện áp khác nhau trên cùng một dải đo của đồng hồ vạn năng
Ví dụ: đồng hồ vạn năng MF{0}} có độ chính xác là 2,5. Nó sử dụng thiết bị 100V để đo điện áp tiêu chuẩn 20V và 80V. Bánh răng nào có sai số nhỏ nhất?
Giải: Sai số tương đối tối đa: △A%=sai số tuyệt đối tối đa △X/điều chỉnh điện áp tiêu chuẩn đo được × 100%, sai số tuyệt đối tối đa ở khối 100V △X (100)=±2,5% × 100V { {8}} ±2,5V.
Đối với 20V, giá trị chỉ báo của nó nằm trong khoảng 17,5V-22,5V. Sai số tương đối tối đa là: A(20)%=(±2,5V/20V)×100%=±12,5%.
Đối với 80V, giá trị chỉ báo của nó nằm trong khoảng 77,5V-82,5V. Sai số tương đối tối đa của nó là:
A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%.
So sánh sai số tương đối tối đa của điện áp đo được là 20V và 80V, chúng ta có thể thấy rằng cái trước có sai số lớn hơn nhiều so với cái sau. Vì vậy, khi sử dụng cùng một dải đo của đồng hồ vạn năng để đo hai mức điện áp khác nhau thì điện áp nào gần với giá trị toàn thang đo hơn sẽ có độ chính xác cao hơn. Vì vậy, khi đo điện áp, điện áp đo được phải được chỉ định trên 2/3 phạm vi của đồng hồ vạn năng. Chỉ bằng cách này mới có thể giảm được sai số đo lường.
2. Lỗi lựa chọn phạm vi và đo lường của rào chắn điện
Mỗi phạm vi điện trở có thể đo các giá trị điện trở từ 0 đến ∞. Thang đo của ôm kế là thang đo đảo ngược phi tuyến tính, không đồng đều. Nó được biểu thị bằng phần trăm chiều dài cung của thước. Hơn nữa, điện trở trong của mỗi phạm vi bằng số thang đo trung tâm nhân với chiều dài cung của thước, được gọi là "điện trở trung tâm". Nghĩa là, khi điện trở đo được bằng điện trở trung tâm của phạm vi đã chọn thì dòng điện chạy trong mạch bằng một nửa dòng điện toàn thang. Con trỏ nằm ở giữa thang đo. Độ chính xác của nó được thể hiện bằng công thức sau:
R%=(△R/điện trở trung tâm)×100%……2
(1) Khi sử dụng đồng hồ vạn năng để đo cùng một điện trở, sai số do chọn các dải đo khác nhau
Ví dụ: Đồng hồ vạn năng MF{0}}, điện trở trung tâm của khối Rxl0 là 250Ω; điện trở trung tâm của khối R×l00 là 2,5kΩ. Mức độ chính xác là cấp 2,5. Dùng nó để đo điện trở tiêu chuẩn 500Ω, hỏi xem bạn dùng khối R×l0 hay khối R×100 để đo thì khối nào có sai số lớn hơn? Giải: Từ phương trình 2:
Sai số tuyệt đối tối đa cho phép của khối R×l0 là △R(10)=điện trở trung tâm×R%=250Ω×(±2.5)%=±6,25 Ω. Sử dụng nó để đo điện trở tiêu chuẩn 500Ω và giá trị chỉ định của điện trở tiêu chuẩn 500Ω nằm trong khoảng từ 493,75Ω đến 506,25Ω. Sai số tương đối tối đa là: ±6,25->500Ω×100%=±1,25%.
Sai số tuyệt đối tối đa cho phép của khối R×l00 là △R (100)=điện trở trung tâm × R% 2,5kΩ × (±2,5)%=±62,5Ω. Sử dụng nó để đo điện trở tiêu chuẩn 500Ω và giá trị chỉ định của điện trở tiêu chuẩn 500Ω nằm trong khoảng từ 437,5Ω đến 562,5Ω. Sai số tương đối tối đa là: ±62,5 500Ω×100%=±10,5%.
So sánh kết quả tính toán cho thấy sai số đo rất khác nhau khi chọn các dải điện trở khác nhau. Do đó, khi chọn phạm vi bánh răng, hãy cố gắng giữ giá trị điện trở đo được ở giữa chiều dài cung của thang phạm vi. Độ chính xác của phép đo sẽ cao hơn.
