Analyse af multimeterfejls indvirkning på måleresultater
Jo større voltmeterets indre modstand Rv er, jo tættere er den målte værdi på den faktiske værdi, der er mindre end den målte spænding, jo mindre er fejlen, og jo højere følsomhed. Derfor er modstandsområdet for multimeteret en parameter for multimeteret. Denne artikel drager følgende konklusioner gennem analyse:
1. Hvis der bruges to multimetre med forskellige spændingsfølsomheder til at måle det samme objekt, vil målefejlen for multimeteret med højere spændingsfølsomhed være mindre end for multimeteret med lavere spændingsfølsomhed.
2. For forskellige områder af det samme multimeter, jo større spændingsområdet er, jo højere er den indre modstand, og jo mindre indvirkningen af fejl på måleresultaterne.
Her er et eksempel for at illustrere fejlens indvirkning på måleresultaterne. Fejlanalysen under spændingsmåling er vist på figuren.
På figuren er DC-strømforsyningen U=10v, med en intern modstand r=200K Ω. Et multimeter med en spændingsfølsomhed på 20K Ω/V er valgt til at måle denne spænding. Hvor meget påvirker fejlen måleresultaterne? Hvis vi vælger 50V i stedet for 10V, med en intern modstand på 1M Ω, hvor stor indflydelse har fejlen på måleresultaterne?
Løsning:
Når du måler for første gang, skal du vælge 10V spændingsområdet og den interne modstand Rv=200k Ω, derefter:
Den relative fejl er:
Når du måler for anden gang, skal du vælge 50V spændingsområdet og den interne modstand Rv=1M Ω, derefter:
Den relative fejl er:
Det kan ses, at den relative fejl har en mindre indflydelse på måleresultaterne under den anden måling. Det vil sige, at i måleprocessen, for at sikre dens følsomhed og reducere målefejl, kan nogle gange også vælges et større spændingsområde. Dette skyldes, at jo større spændingsområdet er, jo større er den indre modstand og jo højere spændingsfølsomhed. Spændingsområdet kan naturligvis ikke vælges for stort, ellers vil pointerafbøjningsvinklen være for lille, og aflæsningen vil være unøjagtig. AC-strømforsyningens interne modstand er normalt lav, og et multimeter med lav spændingsfølsomhed kan bruges til at måle AC-spænding.
Ud fra ovenstående analyse kan det konkluderes, at ved spændingsmåling med et multimeter er det at foretrække at have en højere intern modstand i multimeterets spændingsområde, da multimeterets målerhoved er forbundet parallelt med det kredsløb, der måles. Jo større målerens indre modstand, jo mindre indvirkning af fejl på måleresultaterne, og jo højere følsomhed.
