मल्टीमीटर की रेंज कैसे चुनें और माप त्रुटि का विश्लेषण कैसे करें

मल्टीमीटर की रेंज कैसे चुनें और माप त्रुटि का विश्लेषण कैसे करें

मल्टीमीटर से मापते समय कुछ त्रुटियाँ होंगी। इनमें से कुछ त्रुटियाँ मीटर की सटीकता वर्ग द्वारा अनुमत अधिकतम माप त्रुटियाँ हैं। कुछ समायोजन और अनुचित उपयोग के कारण होने वाली मानवीय त्रुटियाँ 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 उन कारणों में से एक है जो माप सटीकता को प्रभावित करते हैं। यह अपरिहार्य है लेकिन इसे कम किया जा सकता है। इसलिए, उपयोग के दौरान निम्नलिखित बिंदुओं पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए: 1. मापने से पहले, मल्टीमीटर को क्षैतिज रूप से रखें और यांत्रिक शून्य समायोजन करें; 2. पढ़ते समय आंखों को सूचक के लंबवत रखना चाहिए; जब समायोजन शून्य से कम हो, तो नई बैटरी से बदलें; 4. प्रतिरोध या उच्च वोल्टेज को मापते समय, परीक्षण लीड के धातु वाले हिस्से को अपने हाथों से न दबाएं, ताकि मानव शरीर के प्रतिरोध की शंटिंग, माप त्रुटि या बिजली के झटके में वृद्धि से बचा जा सके; मापने से पहले सर्किट में बिजली की आपूर्ति काट दें, और संधारित्र में संग्रहीत बिजली को डिस्चार्ज कर दें। मानव निर्मित पठन त्रुटियों को बाहर करने के बाद, हम अन्य त्रुटियों पर कुछ विश्लेषण करते हैं।

1. मल्टीमीटर वोल्टेज, वर्तमान रेंज चयन और माप त्रुटि

मल्टीमीटर के सटीकता ग्रेड को आम तौर पर कई ग्रेड में विभाजित किया जाता है जैसे कि {{0}}.1, 0.5, 1.5, 2.5, और 5. डीसी वोल्टेज, करंट, एसी वोल्टेज, करंट आदि के लिए, अंशांकन सटीकता (सटीकता) स्तर अधिकतम स्वीकार्य त्रुटि △X के प्रतिशत और चयनित सीमा के पूर्ण पैमाने मूल्य द्वारा व्यक्त किया जाता 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 वाले मल्टीमीटर का उपयोग करना

उदाहरण के लिए: एक 10V मानक वोल्टेज है, और इसे 100V गियर, 0.5 स्तर और 15V स्तर, 2.5 स्तर वाले दो मल्टीमीटर से मापा जाता है। किस मीटर में सबसे छोटी माप त्रुटि है?

समाधान: सूत्र 1 से, हमें मिलता है: ** ब्लॉक मीटर माप: * अधिकतम ** स्वीकार्य त्रुटि

△X{0}}±0.5 प्रतिशत ×100V=±0.50V।

△X{0}}±2.5 प्रतिशत ×l5V=±0.375V।

△X1 और △X2 की तुलना करने पर, यह देखा जा सकता है कि यद्यपि पहली घड़ी की सटीकता दूसरी घड़ी की तुलना में अधिक है, पहली घड़ी की माप से उत्पन्न त्रुटि दूसरी की माप से उत्पन्न त्रुटि से बड़ी है घड़ी। इसलिए, यह देखा जा सकता है कि मल्टीमीटर चुनते समय सटीकता जितनी अधिक होगी, उतना बेहतर होगा। उच्च सटीकता वाले मल्टीमीटर के साथ, उचित रेंज चुनना 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 है, 23V मानक वोल्टेज मापने के लिए 100V गियर और 25V गियर चुनें, किस गियर में छोटी त्रुटि है?

समाधान: 100V ब्लॉक अधिकतम माप स्वीकार्य त्रुटि:

X(100)=±2.5 प्रतिशत ×100V=±2.5V।

25V गियर के लिए अधिकतम स्वीकार्य माप 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 ब्लॉक का उपयोग करें, और मल्टीमीटर पर संकेत 20.5V-25.5V के बीच है। 23V मानक वोल्टेज को मापने के लिए 25V ब्लॉक का उपयोग करें, और मल्टीमीटर पर संकेत 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 वोल्टेज को मापता है, तो विभिन्न श्रेणियों द्वारा उत्पन्न त्रुटियां अलग-अलग 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) मल्टीमीटर की एक ही रेंज के साथ दो अलग-अलग वोल्टेज को मापने के कारण हुई त्रुटि

उदाहरण के लिए: एमएफ -30 मल्टीमीटर, इसकी सटीकता 2.5 है, 20V और 80V के मानक वोल्टेज को मापने के लिए 100V ब्लॉक का उपयोग करें, किस ब्लॉक 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। 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:

ए(80) प्रतिशत =±(2.5वी/80वी)×100 प्रतिशत =±3.1 प्रतिशत।

मापे गए वोल्टेज 20V और 80V की अधिकतम सापेक्ष त्रुटि की तुलना करने पर, यह देखा जा सकता है कि पहले की त्रुटि बाद वाले की तुलना में बहुत बड़ी है। इसलिए, दो अलग-अलग वोल्टेज को मापने के लिए मल्टीमीटर की एक ही रेंज का उपयोग करते समय, जो कोई भी पूर्ण पैमाने के मूल्य के करीब होगा उसकी सटीकता अधिक होगी। इसलिए, वोल्टेज 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 स्केल स्केल एक गैर-रैखिक, असमान, उलटा स्केल है। इसे पैमाने की चाप लंबाई के प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। इसके अलावा, प्रत्येक रेंज का आंतरिक प्रतिरोध स्केल की चाप लंबाई के केंद्रीय स्केल संख्या के गुणक के बराबर होता है, जिसे "केंद्रीय प्रतिरोध" कहा जाता है। कहने का तात्पर्य यह है कि, जब मापा गया प्रतिरोध चयनित सीमा के केंद्र प्रतिरोध के बराबर होता है, तो सर्किट में प्रवाहित धारा पूर्ण पैमाने की धारा का आधा होती है। सूचक पैमाने के केंद्र को इंगित करता है. इसकी सटीकता निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त की जाती है:

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

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

उदाहरण के लिए: MF{0}} मल्टीमीटर, Rxl0 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 मापने के लिए R×l0 गियर या R×100 गियर का उपयोग करना है, कौन सी त्रुटि बड़ी है? समाधान: सूत्र 2 से:

R×l0 अधिकतम निरपेक्ष स्वीकार्य त्रुटि को ब्लॉक करें △R(10)=केंद्रीय प्रतिरोध×R प्रतिशत =250Ω×(±2.5) प्रतिशत =±6.25Ω। 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 की 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 विभिन्न प्रतिरोध श्रेणियों का चयन करने पर माप त्रुटि बहुत भिन्न होती है। इसलिए, गियर रेंज का चयन करते समय, मापा प्रतिरोध मान को रेंज स्केल की चाप लंबाई के केंद्र में बनाने का प्रयास करें। माप सटीकता अधिक होगी.