Analýza chýb pri meraní napätia digitálnymi multimetrami a analógovými (ukazovateľmi) multimetrami
Ak je nameraným napätím sieťová elektrina, teda striedavý prúd s frekvenciou 50 Hz a oba multimetre sú kvalifikované, môže to indikovať iba príliš vysoký vnútorný odpor meraného napätia. Pri rovnakej frekvencii je najväčším faktorom ovplyvňujúcim výsledky merania napätia analógového (ukazovateľa) multimetra a digitálneho multimetra rozdiel vo vnútornom odpore, ktorý je pomerne veľký a nie je rádovo rovnaký. Keď je vnútorný odpor meraného napätia malý, rozdiel nie je zrejmý. Keď je vnútorný odpor meraného napätia veľký, výsledky merania sa budú značne líšiť.
V tomto prípade je možné, že namerané napätie nie je skutočným napájacím vedením 220V pod napätím, alebo je to napätie namerané po prechode živého vodiča cez nejaký druh elektrického spotrebiča, alebo je to napätie zvodového plášťa elektrického spotrebiča.
Ak vylúčime vyššie uvedené možnosti, môže to len naznačovať, že jeden z dvoch multimetrov je nepresný a je potrebné ho opraviť a kalibrovať.
Keď dôjde k chybe pri meraní napätia, musíte najskôr zistiť, aká je frekvencia meraného striedavého napätia v Hz? Je toto napätie čistá sínusoida?
Pre rôzne multimetre, ktoré sú v súčasnosti na trhu, ich návody na obsluhu uvádzajú rozsah frekvenčnej odozvy a priebeh striedavého prúdu multimetra pri meraní striedavého napätia. Pre rôzne bežné digitálne multimetre je ich frekvenčná odozva všeobecne 40-1000 Hz a vyžaduje sa sínusoida (so stupňom skreslenia menším alebo rovným 1 %). Presnosť merania meraného striedavého napätia mimo vyššie uvedeného rozsahu nie je zaručená. Je to preto, že konverzné obvody AC/DC (striedavý prúd/jednosmerný prúd) vo väčšine digitálnych multimetrov sú v podstate navrhnuté s použitím nízkovýkonového duálneho operačného zosilňovača TL062. GBW (gain bandwidth product) tohto operačného zosilňovača je obmedzený, preto digitálne multimetre nedokážu merať vysokofrekvenčné striedavé napätia (samozrejme, súvisí to aj s tým, či majú napäťové deliace odpory multimetra kompenzáciu).
Pokiaľ ide o všeobecné analógové (ukazovateľové) multimetre (ktoré boli prvýkrát vynájdené Američanmi a majú 100-ročnú históriu), ich vnútorná štruktúra je pomerne jednoduchá. Vnútri je len vysokocitlivá meracia hlavica + diódový usmerňovač + napäťové deliace odpory (na zvýšenie citlivosti niekoľko analógových multimetrov pridáva AC zosilňovač zložený z operačného zosilňovača medzi meraciu hlavicu a napäťové deliace odpory). Preto presnosť merania tohto druhu starého a lacného multimetra jednoducho nemožno porovnávať s presnosťou digitálnych multimetrov. Vo všeobecnosti napäťové deliace odpory tohto druhu multimetra nemajú kapacitnú kompenzáciu, takže ich frekvenčná odozva je vo všeobecnosti 40-400 Hz.
Ak je rozdiel v meraní rovnakého striedavého napätia medzi týmito dvoma multimetrami desiatky voltov, musíte najskôr skontrolovať ich siete s deliacimi odpormi napätia, aby ste zistili, či sa hodnota niektorého odporu zmenila. Ak je všetko v poriadku, u analógového multimetra môžete tiež skontrolovať, či ukazovateľ jeho meracej hlavy môže ukazovať do nulovej polohy. U digitálneho multimetra môžete skontrolovať, či nie je uvoľnený kalibračný potenciometer jeho rozsahu striedavého napätia.
Mimochodom, ak chcete presne zmerať striedavé napätie akéhokoľvek tvaru vlny, odporúča sa zakúpiť multimeter TRMS. Tento druh multimetra dokáže presne merať striedavé napätie rôznych priebehov, ako sú sínusové vlny, trojuholníkové vlny a obdĺžnikové vlny, a nemá to nič spoločné so stupňom skreslenia.
