การวิเคราะห์ผลกระทบของข้อผิดพลาดของมัลติมิเตอร์ต่อผลลัพธ์การวัด
ยิ่งความต้านทานภายใน Rv ของโวลต์มิเตอร์ยิ่งใหญ่ ค่าที่วัดได้ก็จะยิ่งใกล้กับค่าจริงที่น้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ ข้อผิดพลาดก็จะยิ่งน้อยลง และความไวก็จะยิ่งสูงขึ้น ดังนั้นช่วงความต้านทานของมัลติมิเตอร์จึงเป็นพารามิเตอร์ของมัลติมิเตอร์ บทความนี้ได้ข้อสรุปต่อไปนี้ผ่านการวิเคราะห์:
1. หากใช้มัลติมิเตอร์สองตัวที่มีความไวต่อแรงดันไฟฟ้าต่างกันในการวัดวัตถุเดียวกัน ข้อผิดพลาดในการวัดของมัลติมิเตอร์ที่มีความไวต่อแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าจะน้อยกว่าของมัลติมิเตอร์ที่มีความไวต่อแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า
2. สำหรับช่วงที่แตกต่างกันของมัลติมิเตอร์เดียวกัน ยิ่งช่วงแรงดันไฟฟ้ามากขึ้น ความต้านทานภายในก็จะสูงขึ้น และผลกระทบของข้อผิดพลาดต่อผลการวัดก็จะน้อยลง
นี่คือตัวอย่างที่แสดงให้เห็นถึงผลกระทบของข้อผิดพลาดต่อผลการวัด การวิเคราะห์ข้อผิดพลาดระหว่างการวัดแรงดันไฟฟ้าจะแสดงในรูป
ในรูป แหล่งจ่ายไฟ DC U=10v โดยมีความต้านทานภายใน r=200K Ω เลือกมัลติมิเตอร์ที่มีความไวต่อแรงดันไฟฟ้า 20K Ω/V เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้านี้ ข้อผิดพลาดส่งผลต่อผลการวัดมากน้อยเพียงใด? หากเราเลือก 50V แทนที่จะเป็น 10V โดยมีความต้านทานภายใน 1M Ω ข้อผิดพลาดจะส่งผลต่อผลการวัดมากน้อยเพียงใด
สารละลาย:
เมื่อทำการวัดเป็นครั้งแรก ให้เลือกช่วงแรงดันไฟฟ้า 10V และความต้านทานภายใน Rv=200k Ω จากนั้น:
ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์คือ:
เมื่อทำการวัดครั้งที่สอง ให้เลือกช่วงแรงดันไฟฟ้า 50V และความต้านทานภายใน Rv=1M Ω จากนั้น:
ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์คือ:
จะเห็นได้ว่าข้อผิดพลาดสัมพัทธ์มีผลกระทบน้อยกว่าต่อผลการวัดในระหว่างการวัดครั้งที่สอง กล่าวคือ ในกระบวนการวัด เพื่อให้มั่นใจถึงความไวและลดข้อผิดพลาดในการวัด บางครั้งอาจเลือกช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ใหญ่กว่าได้ เนื่องจากยิ่งช่วงแรงดันไฟฟ้ากว้างขึ้น ความต้านทานภายในก็จะยิ่งมากขึ้น และความไวต่อแรงดันไฟฟ้าก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย แน่นอนว่าไม่สามารถเลือกช่วงแรงดันไฟฟ้าที่มากเกินไปได้ ไม่เช่นนั้นมุมโก่งของตัวชี้จะน้อยเกินไปและการอ่านค่าจะไม่ถูกต้อง ความต้านทานภายในของแหล่งจ่ายไฟ AC มักจะต่ำ และสามารถใช้มัลติมิเตอร์ที่มีความไวต่อแรงดันไฟฟ้าต่ำในการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับได้
จากการวิเคราะห์ข้างต้นสรุปได้ว่าเมื่อวัดแรงดันไฟฟ้าด้วยมัลติมิเตอร์ ควรมีความต้านทานภายในสูงกว่าในช่วงแรงดันไฟฟ้าของมัลติมิเตอร์ เนื่องจากหัวมิเตอร์ของมัลติมิเตอร์ต่อขนานกับวงจรที่วัด ยิ่งความต้านทานภายในของมิเตอร์มากเท่าใด ผลกระทบของข้อผิดพลาดต่อผลการวัดก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น และความไวก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
