Comment choisir la gamme du multimètre et l'analyse des erreurs de mesure
Il y aura des erreurs lors de la mesure avec un multimètre. Certaines de ces erreurs sont les erreurs absolues maximales autorisées par la classe de précision du compteur lui-même. Certaines sont des erreurs humaines causées par un mauvais réglage et une mauvaise utilisation. Comprendre correctement les caractéristiques du multimètre et les causes des erreurs de mesure, et maîtriser les bonnes techniques et méthodes de mesure, vous pouvez réduire les erreurs de mesure.
L'erreur de lecture humaine est l'une des raisons qui affectent la précision de la mesure. Elle est inévitable, mais peut être minimisée. Par conséquent, une attention particulière doit être accordée aux points d'utilisation suivants : 1. Placez le multimètre horizontalement et effectuez un réglage mécanique du zéro avant la mesure ; 2. Gardez les yeux à la verticale du pointeur lors de la lecture; 3. Lors de la mesure de la résistance, le réglage du zéro doit être effectué à chaque changement de vitesse. Lorsqu'il n'est pas réglé à zéro, une nouvelle pile doit être remplacée ; 4. Lors de la mesure de la résistance ou de la haute tension, ne tenez pas la partie métallique du cordon de test avec vos mains, afin d'éviter le shunt de la résistance du corps humain, d'augmenter les erreurs de mesure ou les chocs électriques ; 5. Lors de la mesure de la résistance dans le circuit RC, il est nécessaire de couper l'alimentation du circuit et de décharger l'électricité stockée dans le condensateur avant de prendre la mesure. Après avoir exclu les erreurs humaines de lecture, nous effectuons une analyse sur d'autres erreurs.
1. Sélection de la plage de tension et de courant du multimètre et erreur de mesure
Le niveau de précision du multimètre est généralement divisé en {{0}}.1, 0,5, 1,5, 2,5, 5 et autres niveaux. Pour la tension continue, le courant, la tension alternative, le courant et d'autres engrenages, l'étalonnage de la classe de précision (précision) est exprimé par le pourcentage de l'erreur absolue maximale autorisée △X et la valeur pleine échelle de la plage sélectionnée. Exprimé par la formule : Un pourcentage =(△X/pleine échelle)×100 % ...... 1
(1) Utilisation de multimètres avec une précision différente pour mesurer l'erreur de la même tension
Par exemple : il existe une tension standard de 10 V, et elle est mesurée avec deux multimètres de 100 V, 0,5 et 15 V, et 2,5. Quel compteur a la plus petite erreur de mesure ?
Solution : Obtenu à partir de la formule 1 : Le premier mètre est mesuré : l'erreur absolue maximale admissible
△X{{0}}±00,5 % ×100 V=±0,50 V.
La deuxième mesure du tableau : l'erreur absolue maximale autorisée
△X{{0}}±2,5 % ×l5V=±0,375V.
En comparant △X1 et △X2, on constate que bien que la précision de la première montre soit supérieure à celle de la deuxième montre, l'erreur produite par la mesure de la première montre est plus grande que celle de la deuxième montre. Par conséquent, on peut voir que lors du choix d'un multimètre, plus la précision est élevée, mieux c'est. Avec un multimètre de haute précision, il est nécessaire de sélectionner la gamme appropriée. Ce n'est qu'en sélectionnant la plage correcte que la précision potentielle du multimètre peut être mise en jeu.
(2) L'erreur causée par la mesure de la même tension avec différentes gammes d'un multimètre
Par exemple : multimètre de type MF-30, sa précision est de 2,5, choisissez un engrenage 100 V et un engrenage 25 V pour mesurer une tension standard de 23 V, quel engrenage a la plus petite erreur ?
Solution : L'erreur absolue maximale autorisée du bloc 100 V est :
X(100)=±2,5 % ×100 V=±2,5 V.
L'erreur absolue maximale autorisée du bloc 25 V : △X(25)=±2,5 % ×25V=±0.625V. De la solution ci-dessus, on peut voir que:
Utilisez l'engrenage 100V pour mesurer la tension standard 23V, et la valeur indiquée sur le multimètre est comprise entre 20,5V et 25,5V. Utilisez l'engrenage 25V pour mesurer la tension standard 23V, et la valeur d'indication sur le multimètre est comprise entre 22,375V et 23,625V. D'après les résultats ci-dessus, △X (100) est supérieur à △X (25), c'est-à-dire que l'erreur de la mesure 100V est beaucoup plus grande que celle de la mesure 25V. Par conséquent, lorsqu'un multimètre mesure différentes tensions, les erreurs produites par différentes plages sont différentes. Dans le cas où la valeur du signal mesuré est satisfaite, la petite plage doit être sélectionnée autant que possible. Cela améliore la précision de la mesure.
(3) L'erreur causée par la mesure de deux tensions différentes avec la même gamme d'un multimètre
Par exemple : multimètre de type MF-30, sa précision est de 2,5, utilisez un engrenage de 100 V pour mesurer une tension standard de 20 V et 80 V, quel engrenage a la plus petite erreur ?
Solution : Erreur relative maximale : △A % =erreur absolue maximale △X/ajustement de la tension standard mesurée × 100 %, l'erreur absolue maximale du bloc 100 V △X(100)=±2,5 % × 100 V =±2,5 V.
Pour 20V, sa valeur d'indication est comprise entre 17.5V-22.5V. L'erreur relative maximale est : A(20) % =(±2,5 V/20 V)×100 % =±12,5 % .
Pour 80V, sa valeur d'indication est comprise entre 77.5V-82.5V. Son erreur relative maximale vaut :
A(80) % =±(2,5 V/80 V)×100 % =±3,1 % .
En comparant l'erreur relative maximale de la tension mesurée de 20V et 80V, on peut voir que l'erreur de la première est beaucoup plus grande que celle de la seconde. Par conséquent, lorsque vous utilisez la même plage d'un multimètre pour mesurer deux tensions différentes, celui qui est le plus proche de la valeur de la plage complète a une plus grande précision. Par conséquent, lors de la mesure de la tension, la tension mesurée doit être indiquée à plus des 2/3 de la plage du multimètre. Ce n'est qu'ainsi que l'erreur de mesure peut être réduite.
2. Sélection de gamme et erreur de mesure de la barrière électrique
Chaque plage de la barrière électrique peut mesurer la valeur de résistance de 0 à ∞. L'échelle de l'ohmmètre est une échelle inverse non linéaire et inégale. Elle est exprimée en pourcentage de la longueur de l'arc de la règle. Et la résistance interne de chaque gamme est égale à l'échelle centrale de la longueur d'arc de l'échelle multipliée par le facteur multiplicateur, appelé "résistance centrale". C'est-à-dire que lorsque la résistance mesurée est égale à la résistance centrale de la plage sélectionnée, le courant circulant dans le circuit est la moitié du courant à pleine échelle. Le pointeur pointe au centre de l'échelle. Sa précision s'exprime par :
R pour cent =(△R/résistance centrale)×100 pour cent ……2
(1) Lors de la mesure de la même résistance avec un multimètre, l'erreur causée par la sélection de différentes gammes
Par exemple : multimètre MF{{0}}, la résistance centrale du bloc Rxl0 est de 250Ω ; la résistance centrale du bloc R×l00 est de 2,5 kΩ. La cote de précision est de 2,5. Utilisez-le pour mesurer une résistance standard de 500Ω, et demandez au bloc R×10 et au bloc R×100 de mesurer, lequel a la plus grande erreur ? Solution : A partir de la formule 2, on obtient :
R×l0 bloquer l'erreur absolue maximale autorisée △R(10)=résistance centrale×R pour cent =250Ω×(±2,5) pour cent =±6,25Ω. Utilisez-le pour mesurer la résistance standard de 500Ω, la valeur d'indication de la résistance standard de 500Ω est comprise entre 493,75Ω-506.25Ω. L'erreur relative maximale est : ±6,25÷500 Ω×100 % =±1,25 % .
L'erreur absolue maximale autorisée de R×l00 bloc △R(100)=résistance centrale×R％2,5kΩ×(±2,5)％=±62,5Ω. Utilisez-le pour mesurer la résistance standard de 500Ω, la valeur d'indication de la résistance standard de 500Ω est comprise entre 437,5Ω-562.5Ω. L'erreur relative maximale est : ±62,5÷500 Ω×100 % =±10,5 % .
La comparaison des résultats de calcul montre que lorsque différentes gammes de résistance sont sélectionnées, les erreurs générées par la mesure sont très différentes. Par conséquent, lors de la sélection de la gamme de vitesses, essayez de placer la valeur de résistance mesurée au centre de la longueur de l'arc de l'échelle de gamme. La précision de la mesure sera plus élevée.
