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怎樣減小萬用表的誤差

閱讀:189發(fā)布時間:2013-3-27

使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zui大誤差。有些是調(diào)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(chǎn)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(shù)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(diào)零;2讀數(shù)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(diào)零。調(diào)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(shù)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010515255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zui大允許誤差 X與所選量程滿度值的百分數(shù)表示的。以公式表示:A=(X/滿度值×100…… 
  (1)采用準確度不同的萬用表測量同一個電壓所產(chǎn)生的誤差 
  例如:有一個10V標準電壓,用100V擋、05級和15V擋、2.5級的兩塊萬用表測量,問哪塊表測量誤差小? 
  解:由1式得:*塊表測:zui大允許誤差 
  X1=±0.5×100V=±050V。 
  第二塊表測:zui大允許誤差 
  X2=±25×l5V=±0.375V。 
  比較X1X2可以看出:雖然*塊表準確度比第二塊表準確度高,但用*塊表測量所產(chǎn)生的誤差卻比第二塊表測量所產(chǎn)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(fā)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(chǎn)生的誤差 
  例如:MF30型萬用表,其準確度為25級,選用100V擋和25V擋測量一個23V標準電壓,問哪一擋誤差小? 
  解:100V擋zui大允許誤差: 
  X(100)=±2.5×100V=±2.5V。 
  25V擋zui大允許誤差:X25=±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205V255V之間。用25V擋測量23V標準電壓,在萬用表上的示值在22.375V23.625V之間。由以上結果來看,X100)大于X25),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(chǎn)生的誤差是不相同的。在滿足被測信號數(shù)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(chǎn)生的誤差 
  例如:MF30型萬用表,其準確度為2.5級,用100V擋測量一個20V80V的標準電壓,問哪一擋誤差小? 
  解:zui大相對誤差:A=zui大誤差X/被測標準電壓調(diào)×100%,100V擋的zui大誤差X100=±2.5×100V=±2.5V。 
  對于20V而言,其示值介于17.5V22.5V之間。其zui大相對誤差為:A20)%=(±2.5V/20V)×100=±12.5%。 
  對于80V而言,其示值介于77.5V82.5V之間。其zui大相對誤差為: 
  A80)%=±(2.5V/80V)×100=±3.1%。 
  比較被測電壓20V80V的zui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(shù)來表示的。而且各量程的內(nèi)阻等于標尺弧長的中心刻度數(shù)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*。其準確度用下式表示: 
  R=(R/中心電阻×100……
  (1)用一塊萬用表測量同一個電阻時,選用不同的量程所產(chǎn)生的誤差 
  例如:MF30型萬用表,其Rxl0擋的中心電阻為250ΩR×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zui大允許誤差R10=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49375Ω50625Ω之間。zui大相對誤差為:±6.25÷500Ω×100=±1.25%。 
  R×l00擋zui大允許誤差R100=中心電阻×R2.5kΩ×±2.5)%=±62.5Ω。用它測量500Ω標準電阻,則500Ω標準電阻的示值介于437.5Ω562.5Ω之間。zui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(chǎn)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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