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        蘇州微縮仿制古代水運儀象臺

        日期:2022-08-17 15:22
        瀏覽次數:4264
        摘要:

        用萬用表進行測量時會帶來一定的誤差。這些誤差有些是儀表本身的準確度等級所允許的*大**誤差。有些是調整、使用不當帶來的人為誤差。正確了解萬用表的特點以及測量誤差產生的原因,掌握正確的測量技術和方法,就可以減小測量誤差。

          人為讀數誤差是影響測量精度的原因之一。它是不可避免的,但可以盡量減小。因此,使用中要特別注意以下幾點:1測量前要把萬用表水平放置,進行機械調零;2讀數時眼睛要與指針保持垂直;3測電阻時,每換一次擋都要進行調零。調不到零時要更換新電池;4測量電阻或高壓時,不能用手捏住表筆的金屬部位,以免人體電阻分流,增大測量誤差或觸電;5在測量RC電路中的電阻時,要切斷電路中的電源,并把電容器儲存的電泄放完,然后再進行測量。在排除了人為讀數誤差以后,我們對其他誤差進行一些分析。

          1.萬用表電壓、電流擋量程選擇與測量誤差

          萬用表的準確度等級一般分為0.1、0.5、1.5、2.5、5等幾個等級。直流電壓、電流,交流電壓、電流等各擋,準確度(**度)等級的標定是由其*大**允許誤差 △X與所選量程滿度值的百分數表示的。以公式表示:A%=(△X/滿度值)×100%…… 1
          (1)采用準確度不同的萬用表測量同一個電壓所產生的誤差
          例如:有一個10V標準電壓,用100V擋、0.5級和15V擋、2.5級的兩塊萬用表測量,問哪塊表測量誤差???
          解:由1式得:**塊表測:*大**允許誤差
          △X1=±0.5%×100V=±0.50V。
          **塊表測:*大**允許誤差
          △X2=±2.5%×l5V=±0.375V。
          比較△X1和△X2可以看出:雖然**塊表準確度比**塊表準確度高,但用**塊表測量所產生的誤差卻比**塊表測量所產生的誤差大。因此,可以看出,在選用萬用表時,并非準確度越高越好。有了準確度高的萬用表,還要選用合適的量程。只有正確選擇量程,才能發揮萬用表潛在的準確度。
          (2)用一塊萬用表的不同量程測量同一個電壓所產生的誤差
          例如:MF-30型萬用表,其準確度為2.5級,選用100V擋和25V擋測量一個23V標準電壓,問哪一擋誤差???
          解:100V擋*大**允許誤差:
          X(100)=±2.5%×100V=±2.5V。
          25V擋*大**允許誤差:△X(25)=±2.5%×25V=±0.625V。由上面的解可知:
          用100V擋測量23V標準電壓,在萬用表上的示值在20.5V-25.5V之間。用25V擋測量23V標準電壓,在萬用表上的示值在22.375V-23.625V之間。由以上結果來看,△X(100)大于△X(25),即100V擋測量的誤差比25V擋測量的誤差大得多。因此,一塊萬用表測量不同電壓時,用不同量程測量所產生的誤差是不相同的。在滿足被測信號數值的情況下,應盡量選用量程小的擋。這樣可以提高測量的**度。
          (3)用一塊萬用表的同一個量程測量不同的兩個電壓所產生的誤差
          例如:MF-30型萬用表,其準確度為2.5級,用100V擋測量一個20V和80V的標準電壓,問哪一擋誤差???
          解:*大相對誤差:△A%=*大**誤差△X/被測標準電壓調×100%,100V擋的*大**誤差△X(100)=±2.5%×100V=±2.5V。
          對于20V而言,其示值介于17.5V-22.5V之間。其*大相對誤差為:A(20)%=(±2.5V/20V)×100%=±12.5%。
          對于80V而言,其示值介于77.5V-82.5V之間。其*大相對誤差為:
          A(80)%=±(2.5V/80V)×100%=±3.1%。
          比較被測電壓20V和80V的*大相對誤差可以看出:前者比后者的誤差大的多。因此,用一塊萬用表的同一個量程測量兩個不同電壓的時候,誰離滿擋值近,誰的準確度就高。所以,在測量電壓時,應使被測電壓指示在萬用表量程的2/3以上。只有這樣才能減小測量誤差。

          2.電阻擋的量程選擇與測量誤差

          電阻擋的每一個量程都可以測量0~∞的電阻值。歐姆表的標尺刻度是非線性、不均勻的倒刻度。是用標尺弧長的百分數來表示的。而且各量程的內阻等于標尺弧長的中心刻度數乘倍率,稱作“中心電阻”。也就是說,被測電阻等于所選擋量程的中心電阻時,電路中流過的電流是滿度電流的一半。指針指示在刻度的中央。其準確度用下式表示:
          R%=(△R/中心電阻)×100%……2
          (1)用一塊萬用表測量同一個電阻時,選用不同的量程所產生的誤差
          例如:MF-30型萬用表,其Rxl0擋的中心電阻為250Ω;R×l00擋的中心電阻為2.5kΩ。準確度等級為2.5級。用它測一個500Ω的標準電阻,問用R×l0擋與R×100擋來測量,哪個誤差大?解:由2式得:
          R×l0擋*大**允許誤差△R(10)=中心電阻×R%=250Ω×(±2.5)%=±6.25Ω。用它測量500Ω標準電阻,則500Ω標準電阻的示值介于493.75Ω~506.25Ω之間。*大相對誤差為:±6.25÷500Ω×100%=±1.25%。
          R×l00擋*大**允許誤差△R(100)=中心電阻×R%2.5kΩ×(±2.5)%=±62.5Ω。用它測量500Ω標準電阻,則500Ω標準電阻的示值介于437.5Ω~562.5Ω之間。*大相對誤差為:±62.5÷500Ω×100%=±10.5%。
          由計算結果對比表明,選擇不同的電阻量程,測量產生的誤差相差很大。因此,在選擇擋位量程時,要盡量使被測電阻值處于量程標尺弧長的中心部位。測量精度會高一些。

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