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万用表各挡量程选择及测量误差分析 万用表是如何工作的

时间:2020-08-05    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
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。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0.1、0.5、1.5、2.5、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:有一个10V标准电压,用100V挡、0.5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=±0.5%×100V=±0.50V。
  第二块表测:最大绝对允许误差
  △X2=±2.5%×l5V=±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:MF-30型万用表,其准确度为2.5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)=±2.5%×100V=±2.5V。
  25V挡最大绝对允许误差:△X(25)=±2.5%×25V=±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20.5V-25.5V之间。用25V挡测量23V标准电压,在万用表上的示值在22.375V-23.625V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:MF-30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)=±2.5%×100V=±2.5V。
  对于20V而言,其示值介于17.5V-22.5V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77.5V-82.5V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)×100%……2
  (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:MF-30型万用表,其Rxl0挡的中心电阻为250Ω;R×l00挡的中心电阻为2.5kΩ。准确度等级为2.5级。用它测一个500Ω的标准电阻,问用R×l0挡与R×100挡来测量,哪个误差大?解:由2式得:
  R×l0挡最大绝对允许误差△R(10)=中心电阻×R%=250Ω×(±2.5)%=±6.25Ω。用它测量500Ω标准电阻,则500Ω标准电阻的示值介于493.75Ω~506.25Ω之间。最大相对误差为:±6.25÷500Ω×100%=±1.25%。
  R×l00挡最大绝对允许误差△R(100)=中心电阻×R%2.5kΩ×(±2.5)%=±62.5Ω。用它测量500Ω标准电阻,则500Ω标准电阻的示值介于437.5Ω~562.5Ω之间。最大相对误差为:±62.5÷500Ω×100%=±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。
汽车万用表一般应具备哪些功能?

  汽车万用表主要由数字及模拟量显示屏、功能按钮、测试项目选择开关、温度测量座孔、公用座孔用于测量电压、电阻、频率、闭合角、频宽比和转速等、、搭铁座孔、电流测量座孔等构成。  在发动机电控系统故障的检测与诊断中,除经常需要检测电压、电阻和电流等参数外,还需要检测转速、闭合角、频宽比占空比、、频率、压力、时间、电容、电感、温度、半导体元件等。这些参数对于发动机电控系统的故障检测与诊断具有重要意义。但是这些参数用一般数字式万用表无法检测,需用专用仪表即汽车万用表。汽车万用表一般应具备下述功能:  1、测量交、直流电压。考虑到电压的允许变动范围及可能产生的过载,汽车万用表应能测量大于40V的电压值,但测量范围也不能过大,否则,读数的精度下降。  2、测量电阻。汽车万用表应能测量1MΩ的电阻,测量范围大一些使用起来较方便。  3、测量电流。汽车万用表应能测量大于10A的电流,测量范围再小则使用不方便。  4、记忆最大值和最小值。该功能用于检查某电路的瞬间故障。  5、模拟条显示。该功能用于观测连续变化的数据。  6、测量脉冲波形的频宽比和点火线圈一次侧电流的闭合角。该功能用于检测喷油器、怠速稳定控制阀、EGR电磁阀及点火系统等的工作状况。  7、测量转速。  8、输出脉冲信号。该功能用于检测无分电器点火系统的故障。  9、测量传感器输出的电信号频率。  10、测量二极管的性能。  11、测量大电流。配置电流传感器霍尔式电流传感夹、后,可以测量大电流。  12、测量温度。配置温度传感器后可以检测冷却水温度、尾气温度和进气温度等。

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根据需要选用多功能的万用表

     生活中,大家是不是都对挑选万用表有很多疑问,我相信大家都有在网上参考过资料。方法有很多,但是日常中,我们只考虑了仪器本身的因素,比如显示位数和精确度,测量方法和交流频响,功能和测量范围,稳定性和安全性等等,往忽视了自身的需要,接下来小编就这点来说明一下:    目前很多万用表增加了如下更实用的功能:    (1)温度测量    在电子维修时,检验电子元器件的发热程度,如焊接拔取元器件时,测量温度可防止损伤元器件。    (2)同时测量交流和直流分量    若所碰到的信号并非是很纯的交流或直流信号,这时就需要观测 波形的总真有效值(包括交流和直流部分),以便分析电路的功耗量,检查被损坏的元器件。    (3)dBm和毫伏值测量    所谓dBm值测量,即低电平测量-dB值测量。dB—般用公式 dB=201ogU来表达。如果改变参考电压,通过测试比较,可以测量相对值,可用来分析电压放大器的电压增值。    (4)尖峰保持    利用万用表真有效值测量,此功能可以测量宽度大于0.25 ms非规则交流信号的瞬时峰值电压,并且自动保持,有利于寻找元器件和设备破坏的原因。    (5)△相对值测定    利用此功能,可以进行相对值测定,即测试电压或电流与参考电 压或电流的差值,电压相对模大可以清除读数中的杂散电容产生的影响。    小编认为在选择万用表时,一定要根据自身实际工作需要来选取,一定要满足测量物体的要求,还还要保持一定测量结果的准确度,否则由于选取不当,导致测量结果不精准,引起不必要的麻烦。

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