1、万用表各挡量程选择及测量误差分析 10369万用表各挡量程选择及测量误差分析.txt 和英俊的男人握握手,和深刻的男人谈谈心,和成功的男人多交流,和普通的男人过日子。用万用表进行测量时会带来一定的误差。这些误差有些是仪表本身的准确度等级所允许的最大绝对误差。有些是调整、使用不当带来的人为误差。正确了解万用表的特点以及测量误差产生的原因,掌握正确的测量技术和方法,就可以减小测量误差。 人为读数误差是影响测量精度的原因之一。它是不可避免的,但可以尽量减小。因此,使用中要特别注意以下几点:1 测量前要把万用表水平放置,进行机械调零;2 读数时眼睛要与指针保持垂直;3 测电阻时,每换一次挡都要进行调零
2、。调不到零时要更换新电池;4 测量电阻或高压时,不能用手捏住表笔的金属部位,以免人体电阻分流,增大测量误差或触电;5 在测量 RC 电路中的电阻时,要切断电路中的电源,并把电容器储存的电泄放完,然后再进行测量。在排除了人为读数误差以后,我们对其他误差进行一些分析。 1万用表电压、电流挡量程选择与测量误差 万用表的准确度等级一般分为 01、05、15、25、5 等几个等级。直流电压、电流,交流电压、电流等各挡,准确度(精确度)等级的标定是由其最大绝对允许误差 X 与所选量程满度值的百分数表示的。以公式表示:A=(X/满度值)100 1 (1)采用准确度不同的万用表测量同一个电压所产生的误差 例如
3、:有一个 10V 标准电压,用 100V 挡、05 级和 15V 挡、2.5级的两块万用表测量,问哪块表测量误差小? 解:由 1 式得:第一块表测:最大绝对允许误差 X1=0.5100V=050V。 第二块表测:最大绝对允许误差 X2=25l5V=0.375V。 比较X1 和X2 可以看出:虽然第一块表准确度比第二块表准确度高,但用第一块表测量所产生的误差却比第二块表测量所产生的误差大。因此,可以看出,在选用万用表时,并非准确度越高越好。有了准确度高的万用表,还要选用合适的量程。只有正确选择量程,才能发挥万用表潜在的准确度。 (2)用一块万用表的不同量程测量同一个电压所产生的误差 例如:MF3
4、0 型万用表,其准确度为 25 级,选用 100V 挡和25V 挡测量一个 23V 标准电压,问哪一挡误差小? 解:100V 挡最大绝对允许误差: X(100)=2.5100V=2.5V。 25V 挡最大绝对允许误差:X(25)=2.525V=0.625V。由上面的解可知: 用 100V 挡测量 23V 标准电压,在万用表上的示值在205V255V 之间。用 25V 挡测量 23V 标准电压,在万用表上的示值在 22.375V23.625V 之间。由以上结果来看,X(100)大于X(25) ,即 100V 挡测量的误差比 25V 挡测量的误差大得多。因此,一块万用表测量不同电压时,用不同量程测
5、量所产生的误差是不相同的。在满足被测信号数值的情况下,应尽量选用量程小的挡。这样可以提高测量的精确度。 (3)用一块万用表的同一个量程测量不同的两个电压所产生的误差 例如:MF30 型万用表,其准确度为 2.5 级,用 100V 挡测量一个 20V 和 80V 的标准电压,问哪一挡误差小? 解:最大相对误差:A=最大绝对误差X/被测标准电压调100,100V 挡的最大绝对误差X(100)=2.5100V=2.5V。 对于 20V 而言,其示值介于 17.5V22.5V 之间。其最大相对误差为:A(20)=(2.5V/20V)100=12.5。 对于 80V 而言,其示值介于 77.5V82.5
6、V 之间。其最大相对误差为: A(80)=(2.5V/80V)100=3.1。 比较被测电压 20V 和 80V 的最大相对误差可以看出:前者比后者的误差大的多。因此,用一块万用表的同一个量程测量两个不同电压的时候,谁离满挡值近,谁的准确度就高。所以,在测量电压时,应使被测电压指示在万用表量程的 2/3 以上。只有这样才能减小测量误差。 2电阻挡的量程选择与测量误差 电阻挡的每一个量程都可以测量 0的电阻值。欧姆表的标尺刻度是非线性、不均匀的倒刻度。是用标尺弧长的百分数来表示的。而且各量程的内阻等于标尺弧长的中心刻度数乘倍率,称作“中心电阻” 。也就是说,被测电阻等于所选挡量程的中心电阻时,电
7、路中流过的电流是满度电流的一半。指针指示在刻度的中央。其准确度用下式表示: R=(R/中心电阻)1002 (1)用一块万用表测量同一个电阻时,选用不同的量程所产生的误差 例如:MF30 型万用表,其 Rxl0 挡的中心电阻为250;Rl00 挡的中心电阻为 2.5k。准确度等级为 2.5 级。用它测一个 500 的标准电阻,问用 Rl0 挡与 R100 挡来测量,哪个误差大?解:由 2 式得: Rl0 挡最大绝对允许误差R(10)=中心电阻R=250(2.5)=6.25。用它测量 500 标准电阻,则 500 标准电阻的示值介于 4937550625 之间。最大相对误差为:6.25500100=1.25。 Rl00 挡最大绝对允许误差R(100)=中心电阻R2.5k(2.5)=62.5。用它测量 500 标准电阻,则 500 标准电阻的示值介于 437.5562.5 之间。最大相对误差为:62.5500100=10.5。 由计算结果对比表明,选择不同的电阻量程,测量产生的误差相差很大。因此,在选择挡位量程时,要尽量使被测电阻值处于量程标尺弧长的中心部位。测量精度会高一些。