Аналіз впливу похибок мультиметра на результати вимірювань
Чим більший внутрішній опір Rv вольтметра, тим ближче виміряне значення до фактичного значення, яке менше виміряної напруги, тим менша похибка та вища чутливість. Тому діапазон опору мультиметра є параметром мультиметра. Ця стаття робить такі висновки за допомогою аналізу:
1. Якщо для вимірювання одного об’єкта використовуються два мультиметри з різною чутливістю до напруги, похибка вимірювання мультиметра з вищою чутливістю до напруги буде меншою, ніж мультиметра з нижчою чутливістю до напруги.
2. Для різних діапазонів одного і того ж мультиметра, чим більший діапазон напруг, тим вищий внутрішній опір і тим менший вплив похибок на результати вимірювань.
Ось приклад, щоб проілюструвати вплив помилок на результати вимірювань. Аналіз похибок при вимірюванні напруги наведено на малюнку.
На малюнку джерело живлення постійного струму U=10v із внутрішнім опором r=200K Ω. Для вимірювання цієї напруги вибрано мультиметр з чутливістю до напруги 20 кОм/В. Наскільки похибка впливає на результати вимірювань? Якщо ми виберемо 50 В замість 10 В із внутрішнім опором 1 М Ом, наскільки похибка вплине на результати вимірювань?
рішення:
Під час першого вимірювання виберіть діапазон напруги 10 В і внутрішній опір Rv=200k Ω, а потім:
Відносна похибка:
Вимірюючи вдруге, виберіть діапазон напруги 50 В і внутрішній опір Rv=1M Ω, а потім:
Відносна похибка:
Видно, що відносна похибка має менший вплив на результати вимірювання під час другого вимірювання. Тобто в процесі вимірювання, щоб забезпечити його чутливість і зменшити похибки вимірювання, іноді також можна вибрати більший діапазон напруги. Це пояснюється тим, що чим ширший діапазон напруги, тим більший внутрішній опір і вища чутливість до напруги. Звичайно, діапазон напруги не можна вибирати занадто великий, інакше кут відхилення покажчика буде занадто малим і показання будуть неточними. Внутрішній опір джерела змінного струму зазвичай низький, тому для вимірювання напруги змінного струму можна використовувати мультиметр із низькою чутливістю до напруги.
З наведеного вище аналізу можна зробити висновок, що під час вимірювання напруги мультиметром бажано мати вищий внутрішній опір у діапазоні напруги мультиметра, оскільки вимірювальна головка мультиметра підключається паралельно до вимірюваного кола. Чим більше внутрішній опір лічильника, тим менше вплив похибок на результати вимірювань і тим вище чутливість.
