Analýza vplyvu chýb multimetra na výsledky merania
Čím väčší je vnútorný odpor Rv voltmetra, tým je nameraná hodnota bližšie k skutočnej hodnote, ktorá je menšia ako namerané napätie, tým menšia je chyba a tým vyššia je citlivosť. Preto je rozsah odporu multimetra parametrom multimetra. Tento článok prostredníctvom analýzy vyvodzuje tieto závery:
1. Ak sa na meranie toho istého objektu použijú dva multimetre s rôznou napäťovou citlivosťou, chyba merania multimetra s vyššou napäťovou citlivosťou bude menšia ako u multimetra s nižšou napäťovou citlivosťou.
2. Pre rôzne rozsahy toho istého multimetra platí, že čím väčší je rozsah napätia, tým vyšší je vnútorný odpor a tým menší je vplyv chýb na výsledky merania.
Tu je príklad na ilustráciu vplyvu chýb na výsledky merania. Analýza chýb pri meraní napätia je znázornená na obrázku.
Na obrázku je jednosmerný zdroj U=10v s vnútorným odporom r=200K Ω. Na meranie tohto napätia je zvolený multimeter s napäťovou citlivosťou 20K Ω/V. Ako veľmi chyba ovplyvňuje výsledky merania? Ak zvolíme 50V namiesto 10V s vnútorným odporom 1M Ω, aký veľký vplyv má chyba na výsledky merania?
Riešenie:
Pri prvom meraní vyberte rozsah napätia 10 V a vnútorný odpor Rv=200k Ω, potom:
Relatívna chyba je:
Pri druhom meraní vyberte rozsah napätia 50 V a vnútorný odpor Rv=1M Ω, potom:
Relatívna chyba je:
Je vidieť, že relatívna chyba má menší vplyv na výsledky merania pri druhom meraní. To znamená, že v procese merania možno niekedy zvoliť aj väčší rozsah napätia, aby sa zabezpečila jeho citlivosť a znížili sa chyby merania. Je to spôsobené tým, že čím väčší je rozsah napätia, tým väčší je vnútorný odpor a tým vyššia je citlivosť na napätie. Samozrejme, rozsah napätia nemožno zvoliť príliš veľký, inak bude uhol vychýlenia ukazovateľa príliš malý a čítanie bude nepresné. Vnútorný odpor zdroja striedavého prúdu je zvyčajne nízky a na meranie striedavého napätia je možné použiť multimeter s nízkou citlivosťou na napätie.
Z vyššie uvedeného rozboru možno usúdiť, že pri meraní napätia multimetrom je výhodné mať vyšší vnútorný odpor v napäťovom rozsahu multimetra, keďže meracia hlava multimetra je zapojená paralelne s meraným obvodom. Čím väčší je vnútorný odpor merača, tým menší je vplyv chýb na výsledky merania a tým vyššia je citlivosť.
