Finish

Miksi digitaalisen yleismittarin tarkkuus ja täsmällisyys ovat tärkeitä

On tärkeää käyttää sellaista yleismittaria, joka antaa oikeanlaiset mittaustulokset. Sitäkin tärkeämpää on tietää, mitä nämä mittaustulokset tarkoittavat. Tarkkuus ja täsmällisyys takaavat, että tehdyistä mittauksista on hyötyä. Mitä tarkempi yleismittari on, sitä paremmin mittaustulos vastaa todellisuutta, ja mitä täsmällisempi yleismittari on, sitä helpompi on saada tarkkoja tuloksia mittauskerrasta toiseen.

Sähköasentajan digitaalinen Fluke 117 -yleismittari, jossa on kosketukseton jännitteenkoetin

Tarkkuus määritellään suurimpana sallittuna virheenä, joka ilmenee tietyissä käyttöolosuhteissa. Se ilmaistaan prosentteina ja kertoo, kuinka lähellä näytetty mittausarvo on mitatun signaalin todellista arvoa. Tarkkuus edellyttää vertailua hyväksyttyyn alan standardiin.

On tärkeää valita oikea digitaalinen yleismittari käyttökohteen tarkkuusvaatimusten mukaan. Esimerkiksi verkkojännite vaihtelee useimmiten ±5 % tai enemmänkin. Esimerkkinä tästä vaihtelusta on jännitemittaus, joka tehdään 230 VAC -vakiopistorasiasta. Jos digitaalista yleismittaria käytetään vain sen tarkistamiseen, onko pistorasiassa jännite, voidaan käyttää yleismittaria, jonka mittaustarkkuus on ±3 %.

Jotkin sovellukset, kuten lääketieteellisten laitteiden, auto- ja ilmailuteollisuuden laitteiden tai teollisuuden erikoislaitteiden kalibrointi, saattavat vaatia suurempaa tarkkuutta. Jos digitaalisen yleismittarin tarkkuus on ±2 % ja jännitelukema on 100,0 V, on todellinen jännite välillä 98,0–102,0 V. Tämä tarkkuus voi riittää joissakin sovelluksissa, mutta herkkien elektronisten laitteiden tapauksessa vaaditaan suurempaa tarkkuutta.

Tarkkuusmäärittely voi sisältää myös tietyn määrän digittejä (eli lukemia eli näytön viimeisiä digittejä), jotka lisätään luokiteltuun perustarkkuuteen. Esimerkiksi tarkkuus ±(2% + 2) tarkoittaa, että yleismittarin lukema 100,0 V voi todellisuudessa olla 97,8–102,2 V. Mitä tarkempi digitaalinen yleismittari on, sitä useampiin tarkoituksiin sitä voi käyttää.

Fluken kannettavien digitaalisten yleismittarien perus-DC-tarkkuus on 0,5–0,025 %.

Tarkkuus ja täsmällisyys näytössä

Täsmällisyys viittaa digitaalisen yleismittarin kykyyn tuottaa toistuvasti sama mittausarvo.

Täsmällisyyden selittämiseen käytetään usein esimerkkinä maalitaulua, johon on ammuttu reikiä. Esimerkissä oletetaan, että kivääri on kohdistettu maalitaulun napakymppiin ja sillä ammutaan joka kerta samasta paikasta.

Jos luodinreiät ovat kaikki lähellä toisiaan mutta napakympin ulkopuolella, kivääri (tai ampuja) on kyllä täsmällinen, mutta ei tarkka.

Jos luodinreiät ovat kaikki lähellä toisiaan ja lisäksi napakympissä, on kivääri sekä tarkka että täsmällinen. Jos luodinreiät ovat jakautuneet pitkin maalitaulua, kivääri ei ole tarkka eikä täsmällinen (eikä sen toistettavuus ole hyvä).

Joissakin tapauksissa täsmällisyys tai toistettavuus on tärkeämpää kuin tarkkuus. Jos mittausten toistettavuus on hyvä, mittarin systemaattinen virhe voidaan määrittää ja sitä voidaan kompensoida.

Erottelukyky kertoo, miten pienen muutoksen työkalu voi havaita ja näyttää.

Otetaan yksinkertainen esimerkki. Kuvittele, että sinulla on kaksi viivoitinta. Yhdessä on merkinnät sentin välein ja toisessa millimetrin välein, ja näinollen jälkimmäisellä on suurempi erottelukyky.

Kuvittele seuraavaksi, että olet tekemässä jännitemittausta tavalliselle 1,5 V:n paristolle. Jos digitaalisen yleismittarin 3 V:n alueen erottelukyky on 1 mV, mitattaessa voidaan lukemassa havaita 1 mV:n muutos. Käyttäjä voi siis nähdä jopa voltin tuhannesosan muutoksen (0,001 V) 3 V:n alueella.

Erottelukyky voidaan ilmoittaa mittarin teknisissä tiedoissa enimmäiserottelukykynä. Se on pienin arvo, joka voidaan havaita mittarin matalimmalla mittausalueella.

Esimerkiksi erottelukyky 100 mV (0,1 V) tarkoittaa sitä, että kun yleismittarin mittausalue on asetettu mittaamaan jännitettä, jännitelukema pyöristetään lähimpään kymmenesosavolttiin.

Erottelukykyä voidaan parantaa pienentämällä digitaalisen yleismittarin mittausaluetta, kunhan mittausarvo pysyy asetetulla alueella.

Digitaalisen yleismittarin erottelukyvyn tunnistus ja näyttö

Digitaalisen yleismittarin mittausalue ja erottelukyky liittyvät toisiinsa, ja ne on toisinaan ilmoitettu digitaalisen yleismittarin teknisissä tiedoissa.

Monissa yleismittareissa on toiminto, joka tunnistaa mitattavan signaalin suuruusluokan ja valitsee asteikon automaattisesti sen mukaan. Näin saavutetaan samaan aikaan sekä käyttökelpoinen mittausarvo että mittauksen kannalta paras erottelukyky.

Jos mittaustulos on asetetun mittausalueen ulkopuolella, yleismittarin näyttöön tulee teksti OL (OverLoad, ylikuormitus). Tarkin mittaustulos saadaan silloin, kun mittausalue on pienin mahdollinen ilman että yleismittari ylikuormittuu.

Mittausalue ja -tarkkuus
AlueErottelukyky
300,0 mV0,1 mV (0,0001 V)
3,000 V1 mV (0,001 V)
30,00 V10 mV (0,01 V)
300,0 V100 mV (0,1 V)
1000 V1000 mV (1 V)
Digitaalisen yleismittarin näytön lukemat ja digitit

Näytön lukemia ja digittejä käytetään digitaalisen yleismittarin erottelukyvyn esittämiseen. Nykyisin on tavallista, että digitaalisesta yleismittarista kerrotaan digittien sijaan näytön lukemat.

Näytön lukemat: Digitaalisen yleismittarin tarkkuus voidaan ilmoittaa myös näytön lukemina. Suuremmat lukemat parantavat erottelukykyä tietyissä mittauksissa. Jos käytössä on 1999-lukeman yleismittari, näyttää se 199,9V, mutta 200 V:n( ja yli) jännitteissä se ei enää näytä desimaaleja Flukella on valikoimissaan 3½-digittisiä digitaalisia yleismittareita, joissa näytön lukemat ovat enintään 6000 (mittarin näytössä enintään 5999) ja 4½-digittisiä mittareita, joissa näytön lukemat ovat enintään joko 20000 tai 50000.

Digitit: Fluken tuotevalikoimaan kuuluu 3½- ja 4½-digittisiä digitaalisia yleismittareita. 3½-digittisessä digitaalisessa yleismittarissa voi esimerkiksi näkyä kolme täyttä digittiä (viimeiset kolme numeroa näytöllä) ja puolikas digitti (ensimmäinen numero). Kolme täyttä digittiä voivat olla 0–9. Puolikas digitti on merkitsevin, ja se on joko 1 tai tyhjä. 4½-digittisessä digitaalisessa yleismittarissa voi näkyä neljä täyttä digittiä ja puolikas digitti, minkä vuoksi sen erottelukyky on suurempi kuin 3½-digittisessä yleismittarissa.

Aiheeseen liittyvää:

Löydä oikea yleismittari