ความแม่นยำในการวัดของมัลติมิเตอร์คืออะไร?
ค่าแรงดันไฟฟ้าของกำลังไฟหลักแบบสับที่วัดระหว่าง Fluke 15B และ 187 นั้นแตกต่างกัน อันหนึ่งเป็นมัลติมิเตอร์ระดับเริ่มต้น- และอีกอันเป็นมัลติมิเตอร์ปลายสูง- ซึ่งมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ จากนั้นฉันเปรียบเทียบมัลติมิเตอร์ต่างๆ และพบว่าแต่ละอันมีความแตกต่างกัน แต่เมื่อวัดคลื่นไซน์ จะแสดงค่า 220V ได้อย่างแม่นยำ ผู้เชี่ยวชาญฟอรั่มบอกฉันว่ามันเป็นเพราะความแตกต่างในอัลกอริธึม ซึ่งทำให้ฉันมีขอบเขตอันกว้างไกลมากขึ้น
เมื่อไม่กี่วันก่อน ฉันเห็นคนในฟอรัมพูดถึงความน่าเชื่อถือของมัลติมิเตอร์ บังเอิญฉันยังพบปรากฏการณ์นี้ในการใช้งานจริงด้วย ฉันขอให้การอ้างอิงอื่นแก่คุณ มัลติมิเตอร์ในอุดมคติไม่มีผลกระทบต่อผลิตภัณฑ์ของเรา แต่ในทางปฏิบัติย่อมเกิดการรบกวนอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในการวัดจริง เราจำเป็นต้องประมาณการที่สอดคล้องกันเพื่อเลือกเกียร์ที่เหมาะสม และพยายามหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดให้มากที่สุด และเครื่องมือของเรายังต้องผ่านการสอบเทียบที่สอดคล้องกันระหว่างการใช้งานอีกด้วย อุปกรณ์จ่ายไฟจำนวนมากมีความแม่นยำคลาดเคลื่อนอย่างมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปรับเทียบอุปกรณ์เหล่านี้ด้วยอุปกรณ์วัด เช่น มัลติมิเตอร์ ก่อน
เนื่องจากไม่ใช่แหล่งจ่ายไฟแบบตั้งโปรแกรมได้ ราคาถูก และข้อผิดพลาดค่อนข้างใหญ่ เมื่อ 3030 1W patch LED ติดสว่างเพียงดวงเดียว แหล่งจ่ายไฟจะแสดง 1.9V 0.1A ในขณะที่มัลติมิเตอร์แสดง 2.023V ดังนั้นควรใช้มัลติมิเตอร์เป็นมาตรฐาน
แต่เมื่อเชื่อมต่อช่วงกระแสของมัลติมิเตอร์แบบอนุกรมจะมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในค่าปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม สิ่งที่แปลกยิ่งกว่านั้นคือผลลัพธ์ที่วัดได้ในช่วง mA และ A มีความแตกต่างกันเกือบสองเท่า อันไหนจริง?
หลังจากเปลี่ยนตัวต้านทานแล้วความแตกต่างก็ไม่มีนัยสำคัญมากนัก คาดว่าความต้านทานของ LED จะอยู่ที่ประมาณ 20R ที่ 2V/100mA; การใช้ตัวต้านทานแบบจานเซรามิก 10R เป็นโหลดจะส่งผลให้เกิดความแตกต่างประมาณ 30mA ระหว่างตำแหน่ง mA และ A แต่ไม่สำคัญเท่ากับความแตกต่างของ LED
เหตุใด LED จึงมีความแตกต่างอย่างมาก มัลติมิเตอร์ทำงานผิดปกติหรือไม่? นั่นเป็นไปไม่ได้อย่างแน่นอน เพราะมัลติมิเตอร์ที่ได้รับการตรวจสอบใหม่มีความน่าจะเป็นที่จะเกิดข้อผิดพลาดต่ำมาก อันที่จริง นี่เป็นเพียงการวัดแรงดันไฟฟ้าและกระแสตรงที่ง่ายมาก และผลการวัดแต่ละรายการก็ถูกต้อง แต่ผลลัพธ์ใดเชื่อถือได้มากกว่ากัน แน่นอนว่าการวัดความต้านทานในเกียร์ A นั้นน่าเชื่อถือที่สุด!
เหตุใดจึงบอกว่าผลการวัดถูกต้องแต่ไม่น่าเชื่อถือ? เป็นเพราะการนำมัลติมิเตอร์มาใช้ทำให้เกิดข้อผิดพลาด แผนภาพต่อไปนี้เป็นแผนภาพวงจรของมัลติมิเตอร์ซึ่งน่าจะเป็น 15B หลักการของมัลติมิเตอร์ต่างๆ ก็คล้ายกัน จากรูปเราจะเห็นว่าความต้านทานที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมระหว่างระดับกระแสต่างกันนั้นแตกต่างกัน ที่จริงแล้ว หลักการของแอมป์มิเตอร์คือการส่งกระแสของวงจรผ่านตัวต้านทานคงที่ และวัดแรงดันไฟฟ้าคร่อมตัวต้านทาน ดังนั้น ยิ่งระดับกระแสสูง ความต้านทานต่ออนุกรมก็จะยิ่งน้อยลง และส่งผลกระทบต่อวงจรน้อยลง จากรูปจะเห็นได้ว่าเกียร์ 10A ต่อกับ 0.01R และ mA/uA จะต่อกับ 9.99R/990R และตัวต้านทานอื่นๆ ตามลำดับ ดังนั้นผลการทดสอบข้างต้นแสดงให้เห็นว่าการวัดความต้านทานในเกียร์ A มีความน่าเชื่อถือมากที่สุด
