मल्टीमीटर रेंज और माप त्रुटि विश्लेषण कैसे चुनें
मल्टीमीटर से मापते समय कुछ त्रुटियाँ होंगी। इनमें से कुछ त्रुटियां मीटर की सटीकता वर्ग द्वारा अनुमत अधिकतम पूर्ण त्रुटियां हैं। कुछ मानवीय त्रुटियाँ हैं जो अनुचित समायोजन और उपयोग के कारण होती हैं। मल्टीमीटर की विशेषताओं और माप त्रुटियों के कारणों को सही ढंग से समझें, और सही माप तकनीकों और विधियों में महारत हासिल करें, आप माप त्रुटियों को कम कर सकते हैं।
मानव पठन त्रुटि माप सटीकता को प्रभावित करने वाले कारणों में से एक है। यह अपरिहार्य है, लेकिन इसे कम किया जा सकता है। इसलिए, उपयोग में निम्नलिखित बिंदुओं पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए: 1. मल्टीमीटर को क्षैतिज रूप से रखें और माप से पहले यांत्रिक शून्य समायोजन करें; 2. पढ़ते समय आंखों को पॉइंटर की तरफ सीधा रखें; 3. प्रतिरोध को मापते समय, गियर बदलने पर हर बार शून्य समायोजन किया जाना चाहिए। जब इसे शून्य पर समायोजित नहीं किया जाता है, तो एक नई बैटरी बदली जानी चाहिए; 4. प्रतिरोध या उच्च वोल्टेज को मापते समय, टेस्ट लीड के धातु वाले हिस्से को अपने हाथों से न पकड़ें, ताकि मानव शरीर के प्रतिरोध को कम करने, माप त्रुटि या बिजली के झटके को बढ़ाने से बचा जा सके; 5. आरसी सर्किट में प्रतिरोध को मापते समय, माप लेने से पहले सर्किट में बिजली बंद करना और संधारित्र में संग्रहीत बिजली का निर्वहन करना आवश्यक है। मानवीय पठन त्रुटियों को बाहर करने के बाद, हम अन्य त्रुटियों पर कुछ विश्लेषण करते हैं।
1. मल्टीमीटर वोल्टेज और वर्तमान रेंज चयन और माप त्रुटि
मल्टीमीटर का सटीकता स्तर आम तौर पर {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, 5 और अन्य स्तरों में विभाजित होता है। डीसी वोल्टेज, करंट, एसी वोल्टेज, करंट और अन्य गियर के लिए, सटीकता (सटीकता) ग्रेड का अंशांकन अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि △X और चयनित रेंज के पूर्ण पैमाने मूल्य के प्रतिशत द्वारा व्यक्त किया जाता है। सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया: एक प्रतिशत =(△X/पूर्ण स्केल मान)×100 प्रतिशत ...... 1
(1) एक ही वोल्टेज की त्रुटि को मापने के लिए विभिन्न सटीकता के साथ मल्टीमीटर का उपयोग करना
उदाहरण के लिए: एक 10V मानक वोल्टेज है, और इसे 100V, 0.5 और 15V, और 2.5 के दो मल्टीमीटर से मापा जाता है। किस मीटर में सबसे छोटी माप त्रुटि है?
समाधान: सूत्र 1 से प्राप्त: पहला मीटर मापा जाता है: अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि
△X{{0}}±0.5 प्रतिशत ×100V=±0.50V।
दूसरी तालिका माप: अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि
△X{{0}}±2.5 प्रतिशत ×l5V=±0.375V।
△X1 और △X2 की तुलना में, यह देखा जा सकता है कि हालांकि पहली घड़ी की सटीकता दूसरी घड़ी की तुलना में अधिक है, पहली घड़ी की माप द्वारा उत्पन्न त्रुटि दूसरी घड़ी की तुलना में बड़ी है। इसलिए, यह देखा जा सकता है कि मल्टीमीटर चुनते समय, सटीकता जितनी अधिक होगी, उतना बेहतर होगा। उच्च सटीकता वाले मल्टीमीटर के साथ, उपयुक्त श्रेणी का चयन करना आवश्यक है। केवल सही सीमा का चयन करके ही मल्टीमीटर की संभावित सटीकता को काम में लाया जा सकता है।
(2) मल्टीमीटर की विभिन्न श्रेणियों के साथ एक ही वोल्टेज को मापने के कारण होने वाली त्रुटि
उदाहरण के लिए: एमएफ -30 टाइप मल्टीमीटर, इसकी सटीकता 2.5 है, 23V मानक वोल्टेज को मापने के लिए 100V गियर और 25V गियर चुनें, किस गियर में सबसे छोटी त्रुटि है?
समाधान: 100V ब्लॉक की अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि है:
X(100)=±2.5 प्रतिशत ×100V=±2.5V.
25V ब्लॉक की अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि: △X(25)=±2.5 प्रतिशत ×25V=±0.625V। उपरोक्त समाधान से यह देखा जा सकता है कि:
23V मानक वोल्टेज को मापने के लिए 100V गियर का उपयोग करें, और मल्टीमीटर पर संकेतित मान 20.5V और 25.5V के बीच है। 23V मानक वोल्टेज को मापने के लिए 25V गियर का उपयोग करें, और मल्टीमीटर पर संकेत मान 22.375V और 23.625V के बीच है। उपरोक्त परिणामों से, △X (100) △X (25) से अधिक है, अर्थात, 100V माप की त्रुटि 25V माप की तुलना में बहुत बड़ी है। इसलिए, जब एक मल्टीमीटर विभिन्न वोल्टेजों को मापता है, तो विभिन्न श्रेणियों द्वारा उत्पन्न त्रुटियाँ भिन्न होती हैं। मापा संकेत के मूल्य को संतुष्ट करने के मामले में, यथासंभव छोटी सीमा का चयन किया जाना चाहिए। यह माप की सटीकता में सुधार करता है।
(3) एक मल्टीमीटर की एक ही सीमा के साथ दो अलग-अलग वोल्टेज को मापने के कारण हुई त्रुटि
उदाहरण के लिए: एमएफ -30 टाइप मल्टीमीटर, इसकी सटीकता 2.5 है, 20V और 80V के मानक वोल्टेज को मापने के लिए 100V गियर का उपयोग करें, किस गियर में सबसे छोटी त्रुटि है?
समाधान: अधिकतम सापेक्ष त्रुटि: △A प्रतिशत =अधिकतम निरपेक्ष त्रुटि △X/मापा मानक वोल्टेज समायोजन×100 प्रतिशत, अधिकतम निरपेक्ष त्रुटि 100V ब्लॉक △X(100)=±2.5 प्रतिशत ×100V =±2.5V.
20V के लिए, इसका संकेत मान 17.5V-22.5V के बीच है। अधिकतम सापेक्ष त्रुटि है: A(20) प्रतिशत =(±2.5V/20V)×100 प्रतिशत =±12.5 प्रतिशत।
80V के लिए, इसका संकेत मान 77.5V-82.5V के बीच है। इसकी अधिकतम सापेक्ष त्रुटि है:
A(80) प्रतिशत =±(2.5V/80V)×100 प्रतिशत =±3.1 प्रतिशत .
20V और 80V के मापा वोल्टेज की अधिकतम सापेक्ष त्रुटि की तुलना करते हुए, यह देखा जा सकता है कि पूर्व की त्रुटि बाद की तुलना में बहुत बड़ी है। इसलिए, दो अलग-अलग वोल्टेज को मापने के लिए मल्टीमीटर की एक ही श्रेणी का उपयोग करते समय, जो कोई भी पूर्ण सीमा मान के करीब होता है, उसकी सटीकता अधिक होती है। इसलिए, वोल्टेज को मापते समय, मापा वोल्टेज को मल्टीमीटर की सीमा के 2/3 से अधिक पर इंगित किया जाना चाहिए। केवल इस तरह से माप त्रुटि को कम किया जा सकता है।
2. विद्युत अवरोध की सीमा चयन और माप त्रुटि
विद्युत अवरोध की प्रत्येक श्रेणी प्रतिरोध मान को 0 से ∞ तक माप सकती है। ओममीटर का पैमाना एक गैर-रैखिक, असमान उलटा पैमाना है। इसे शासक की चाप लंबाई के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। और प्रत्येक श्रेणी का आंतरिक प्रतिरोध गुणा कारक द्वारा गुणा किए गए पैमाने की चाप लंबाई के केंद्र पैमाने के बराबर होता है, जिसे "केंद्र प्रतिरोध" कहा जाता है। कहने का तात्पर्य यह है कि जब मापा गया प्रतिरोध चयनित रेंज के केंद्र प्रतिरोध के बराबर होता है, तो सर्किट में प्रवाहित होने वाली धारा पूर्ण पैमाने की धारा की आधी होती है। पैमाने के केंद्र में सूचक बिंदु। इसकी सटीकता के रूप में व्यक्त किया गया है:
R प्रतिशत =(△R/केंद्र प्रतिरोध)×100 प्रतिशत ……2
(1) मल्टीमीटर के साथ एक ही प्रतिरोध को मापते समय, विभिन्न श्रेणियों के चयन के कारण होने वाली त्रुटि
उदाहरण के लिए: एमएफ {{0}} मल्टीमीटर, Rxl0 ब्लॉक का केंद्रीय प्रतिरोध 250Ω है; R×l00 ब्लॉक का केंद्रीय प्रतिरोध 2.5kΩ है। सटीकता रेटिंग 2.5 है। 500Ω के मानक प्रतिरोध को मापने के लिए इसका उपयोग करें, और R×10 ब्लॉक और R×100 ब्लॉक को मापने के लिए कहें, जिसमें सबसे बड़ी त्रुटि है? हल: सूत्र 2 से हम पाते हैं:
R×l0 ब्लॉक अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि △R(10)=केंद्र प्रतिरोध×R प्रतिशत =250Ω×(±2.5) प्रतिशत =±6.25Ω। 500Ω मानक प्रतिरोध को मापने के लिए इसका उपयोग करें, 500Ω मानक प्रतिरोध का संकेत मान 493.75Ω-506.25Ω के बीच है। अधिकतम सापेक्ष त्रुटि है: ±6.25÷500Ω×100 प्रतिशत =±1.25 प्रतिशत।
R×l00 ब्लॉक △R(100)=केंद्र प्रतिरोध×R％2.5kΩ×(±2.5)％=±62.5Ω की अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि। 500Ω मानक प्रतिरोध को मापने के लिए इसका उपयोग करें, 500Ω मानक प्रतिरोध का संकेत मान 437.5Ω-562.5Ω के बीच है। अधिकतम सापेक्ष त्रुटि है: ±62.5÷500Ω×100 प्रतिशत =±10.5 प्रतिशत।
गणना परिणामों की तुलना से पता चलता है कि जब विभिन्न प्रतिरोध श्रेणियों का चयन किया जाता है, तो माप द्वारा उत्पन्न त्रुटियां बहुत भिन्न होती हैं। इसलिए, गियर रेंज का चयन करते समय, रेंज स्केल की चाप लंबाई के केंद्र में मापा प्रतिरोध मान बनाने का प्रयास करें। माप सटीकता अधिक होगी।
