मल्टीमीटर और मापन त्रुटि विश्लेषण का रेंज चयन

मल्टीमीटर और मापन त्रुटि विश्लेषण का रेंज चयन

मल्टीमीटर का सटीकता स्तर आम तौर पर {{0}}} जैसे कई स्तरों में विभाजित होता है। 1, 0.5, 1.5, 2.5, और 5। डीसी वोल्टेज, वर्तमान, एसी वोल्टेज, वर्तमान और अन्य गियर के लिए, सटीकता (सटीकता) स्तर का अंशांकन अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि △X और चयनित श्रेणी के पूर्ण पैमाने मूल्य के प्रतिशत द्वारा व्यक्त किया गया है। सूत्र द्वारा व्यक्त: एक प्रतिशत =(△X/पूर्ण स्केल मान)×100 प्रतिशत ... 1

(1) एक ही वोल्टेज द्वारा उत्पन्न त्रुटि को मापने के लिए विभिन्न सटीकता के साथ मल्टीमीटर का उपयोग करना

उदाहरण के लिए: एक 10V मानक वोल्टेज है, और मापने के लिए 100V श्रेणी, 0.5 स्तर और 15V स्तर, 2.5 स्तर वाले दो मल्टीमीटर का उपयोग किया जाता है। किस मीटर की माप त्रुटि कम है?

समाधान: सूत्र 1 से, हम प्राप्त कर सकते हैं: पहला मीटर माप: अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि

△X{{0}}±0.5 प्रतिशत ×100V=±0.50V।

दूसरा मीटर परीक्षण: 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 के साथ माप द्वारा उत्पन्न त्रुटि दूसरी घड़ी द्वारा उत्पन्न त्रुटि से 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, उचित श्रेणी का चयन करना आवश्यक है। केवल सही रेंज चुनकर 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 मल्टीमीटर, इसकी सटीकता 2.5 ग्रेड है, 23V मानक वोल्टेज को मापने के लिए 100V गियर और 25V गियर चुनें, किस गियर में छोटी त्रुटि है?

समाधान: 100V गियर के लिए अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि:

X(100)=±2.5 प्रतिशत ×100V=±2.5V.

25V गियर के लिए 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 प्रदर्शित मान 20.5V-25.5V के बीच है। 23V मानक वोल्टेज को मापने के लिए 25V ब्लॉक का उपयोग करें, और मल्टीमीटर पर संकेत मान 22.375V-23.625V के बीच है। उपरोक्त परिणामों से, △X (100) △X (25) से अधिक है, अर्थात, 100V ब्लॉक माप की त्रुटि 25V ब्लॉक 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। मापे जाने वाले सिग्नल के मूल्य को पूरा करने के मामले में, सबसे छोटी माप सीमा वाले गियर को यथासंभव चुना जाना चाहिए। इससे माप की सटीकता बढ़ जाती 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 मल्टीमीटर की सटीकता 2.5 ग्रेड है। 20V और 80V के मानक वोल्टेज को मापने के लिए 100V गियर का उपयोग करें। किस गियर में छोटी त्रुटि है?

समाधान: अधिकतम सापेक्ष त्रुटि: △A प्रतिशत =अधिकतम निरपेक्ष त्रुटि △X/मापा मानक वोल्टेज समायोजन×100 प्रतिशत, 100V गियर की अधिकतम निरपेक्ष त्रुटि △X(100)=±2.5 प्रतिशत × 100V=±2.5V.

20V के लिए, इसका संकेत मान 17.5V-22.5V के बीच है। इसकी 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 .

मापा वोल्टेज 20V और 80V 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 पैमाने के मूल्य के करीब होगा, उसकी सटीकता अधिक होगी। इसलिए, वोल्टेज को मापते समय, मापा वोल्टेज को मल्टीमीटर की सीमा के 2/3 से ऊपर 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 प्रतिरोध की प्रत्येक श्रेणी प्रतिरोध मान को 0 से ∞ तक माप सकती है। ओममीटर का पैमाना एक गैर-रैखिक, असमान, उलटा पैमाना है। इसे पैमाने की चाप लंबाई के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। इसके अलावा, प्रत्येक श्रेणी का आंतरिक प्रतिरोध पैमाने की चाप लंबाई के केंद्रीय पैमाने की संख्या के गुणक के बराबर होता है, जिसे "केंद्रीय 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 बहने वाली धारा पूर्ण पैमाने की धारा की आधी होती है। सूचक पैमाने के केंद्र को इंगित करता है। इसकी शुद्धता निम्न सूत्र द्वारा व्यक्त की जाती है:

R प्रतिशत =(△R/केंद्र प्रतिरोध)×100 प्रतिशत ……2

(1) एक ही प्रतिरोध को मापने के लिए एक मल्टीमीटर का उपयोग करते समय, विभिन्न श्रेणियों के चयन के कारण होने वाली त्रुटि

उदाहरण के लिए: एमएफ {{0}} मल्टीमीटर, आरएक्सएल 0 ब्लॉक का केंद्रीय प्रतिरोध 250Ω है; Rxl00 ब्लॉक का केंद्रीय प्रतिरोध 2.5kΩ है। सटीकता वर्ग 2.5 है। 500Ω मानक प्रतिरोध को मापने के लिए इसका उपयोग करें, और पूछें कि क्या इसे R×l0 गियर या R×100 गियर के साथ मापना है, किसमें बड़ी त्रुटि है? हल: सूत्र 2 से:

R×l0 ब्लॉक △R(10)=केंद्रीय प्रतिरोध×R प्रतिशत =250Ω×(±2.5) प्रतिशत =±6.25Ω की अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि . 500Ω मानक प्रतिरोध को मापने के लिए इसका उपयोग करें, फिर 500Ω मानक प्रतिरोध का संकेतित मान 493.75Ω-506.25Ω के बीच है। अधिकतम सापेक्ष त्रुटि है: ±6.25÷500Ω×100 प्रतिशत =±1.25 प्रतिशत।

R×l00 ब्लॉक अधिकतम पूर्ण स्वीकार्य त्रुटि △R(100)=केंद्रीय प्रतिरोध×R प्रतिशत 2.5kΩ×(±2.5) प्रतिशत =±62.5Ω। 500Ω मानक प्रतिरोध को मापने के लिए इसका उपयोग करें, फिर 500Ω मानक प्रतिरोध का संकेतित 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 त्रुटि बहुत भिन्न होती है। 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।