數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量誤差分析

1、萬(wàn)用表量程選擇及誤差分析

1.1、人為誤差

人為讀數(shù)誤差是影響測(cè)量精度的原因之一，使用中要特別注意以下幾點(diǎn)

（1）測(cè)量前要把萬(wàn)用表水平放置，進(jìn)行機(jī)械調(diào)零

（2）讀數(shù)時(shí)眼睛要與指針保持垂直

（3）測(cè)電阻時(shí)，每換一次檔都要進(jìn)行調(diào)零，調(diào)不到零時(shí)要更換新電池，并且不能用手捏住表筆的金屬部位，以免人體電阻分流，增大測(cè)量誤差

（4）在測(cè)量電路中的電阻時(shí)，要切斷電路中的電源，并將電容器放電完畢，然后再進(jìn)行測(cè)量。

1.2、萬(wàn)用表電壓、電流檔量程選擇與測(cè)量誤差

萬(wàn)用表的準(zhǔn)確度等級(jí)一般分為0.1、0.5、1.5、2.5、5等。直流電壓、電流和交流電壓、電流等各檔，準(zhǔn)確度精確度等級(jí)的標(biāo)定是由其最大絕對(duì)允許誤差△x與所選量程滿度值的百分?jǐn)?shù)表示的。

萬(wàn)用表測(cè)量電壓產(chǎn)生的誤差，與采用準(zhǔn)確度不同的萬(wàn)用表測(cè)量同一個(gè)電壓所產(chǎn)生的誤差不同，在選用萬(wàn)用表時(shí)，并非準(zhǔn)確度越高越好。有了準(zhǔn)確度高的萬(wàn)用表，還要選用合適的量程，才能發(fā)揮萬(wàn)用表潛在的準(zhǔn)確度。用一塊萬(wàn)用表的不同量程測(cè)量同一個(gè)電壓所產(chǎn)生的誤差也不同，在滿足被測(cè)信號(hào)數(shù)值的情況下，應(yīng)盡量選用量程小的檔，這樣可以提高測(cè)量的精確度。所以，在測(cè)量電壓時(shí)，應(yīng)使被測(cè)電壓指示在萬(wàn)用表量程的2/3以上，這樣才能減小測(cè)量誤差。

1.3、電阻檔的量程選擇與測(cè)量誤差

用一塊萬(wàn)用表測(cè)量同一個(gè)電阻時(shí)，選用不同的量程所產(chǎn)生的誤差不同，測(cè)量產(chǎn)生的誤差相差很大。在選擇檔位量程時(shí)，要盡量使被測(cè)電阻值處于量程標(biāo)尺弧長(zhǎng)的中心部位，測(cè)量精度會(huì)高一些。

2、萬(wàn)用表測(cè)量非正弦交流電壓的分析

萬(wàn)用表的磁電系測(cè)量機(jī)構(gòu)與整流電路組合而成的整流式儀表所指示的是交流電壓的平均值。而在工程技術(shù)中通常需要測(cè)量交流電壓或電流的有效值，為了滿足這一需要，萬(wàn)用表交流電壓的標(biāo)度尺是按正弦交流電壓的有效值來(lái)刻度的。

2.1、定度系數(shù)

萬(wàn)用表交流電壓檔屬于平均值電壓表。測(cè)交流電壓時(shí)雖然表盤按有效值刻度，但整流電路真正檢測(cè)出來(lái)的卻是電壓平均值。電壓的有效值U與平均值/U之比，稱為儀表的定度系數(shù)，用K表示，反映萬(wàn)用表交流電壓檔讀數(shù)與被測(cè)電壓的平均值之間的比例關(guān)系。

用萬(wàn)用表在額定頻率下測(cè)正弦波電壓時(shí)的示值為：

a=U

式中：

U為萬(wàn)用表交流電壓檔的讀數(shù)；

U為正弦波電壓的有效值。

由此可知，用萬(wàn)用表交流電壓檔測(cè)量正弦波電壓，其讀數(shù)a就是被測(cè)電壓的有效值；測(cè)量非正弦波電壓，其讀數(shù)并無(wú)直接的物理意義，只知道0.9a等于被測(cè)電壓的平均值。若被測(cè)電壓的波形因數(shù)已知，可經(jīng)過(guò)換算得到被測(cè)電壓的有效值。

2.2、波形因數(shù)KF

波形因數(shù)Kf定義為交流電壓的有效值與平均值之比，即：