Polski

Dlaczego dokładność i precyzja multimetru cyfrowego są ważne

Ważne jest używanie multimetru, który zapewnia prawidłowe pomiary. Znajomość znaczenia tych pomiarów jest jeszcze ważniejsza. Dokładność i precyzja gwarantują, że wykonane pomiary będą użyteczne. Ponadto większa precyzja umożliwia łatwiejszą powtarzalność, a większa dokładność oznacza, że odczyty będą bliższe doskonałości.

Cyfrowy multimetr Fluke 117 dla elektryków z bezdotykowym pomiarem napięcia

Dokładność oznacza największą dopuszczalną wartość błędu, jaki wystąpi w określonych warunkach pracy. Jest ona wyrażona w procentach i wskazuje, jak bliska wyświetlanego pomiaru jest rzeczywista (standardowa) wartość mierzonego sygnału. Dokładność wymaga porównania z akceptowanym wzorcem branżowym.

Dokładność określonego multimetru cyfrowego jest ważna w zależności od zastosowania. Na przykład większość napięć sieciowych prądu przemiennego może różnić się o ±5% lub więcej. Przykładem tego odchylenia jest pomiar napięcia 230 V w zwykłym gniazdku sieciowym. Jeśli multimetr cyfrowy jest używany tylko do sprawdzania, czy do gniazda dochodzi napięcie, odpowiedni będzie multimetr cyfrowy o dokładności pomiaru ±3%.

Niektóre zastosowania, takie jak kalibracja w zastosowaniach motoryzacyjnych, lotnictwie, sprzęcie medycznym lub specjalistycznym sprzęcie przemysłowym, mogą wymagać większej dokładności. Wskazanie 100,0 V na multimetrze cyfrowym mającym dokładność ±2% może oznaczać napięcie mieszczące się w zakresie od 98,0 V do 102,0 V. Może to być dobre w niektórych zastosowaniach, ale nie do przyjęcia dla bardziej czułych urządzeń elektronicznych.

Informacja o dokładności może również obejmować określoną wielokrotność najmniej znaczącej cyfry (odpowiednika najmniejszej podziałki w mierniku analogowym, ang. counts). Na przykład dokładność ±(2%+2) oznacza, że wskazanie 100,0 V na multimetrze może oznaczać napięcie od 97,8 V do 102,2 V. Użycie multimetru cyfrowego o większej dokładności pozwala na jego wykorzystanie w większej liczbie zastosowań.

Podstawowa dokładność DC ręcznych multimetrów cyfrowych Fluke wynosi od 0,5% do 0,025%.

Grafika dokładności i precyzji

Precyzja odnosi się do zdolności multimetru cyfrowego do wielokrotnego zapewniania tego samego pomiaru.

Częstym przykładem służącym do wyjaśnienia precyzji jest rozmieszczenie otworów na tarczy na strzelnicy. Ten przykład zakłada, że karabin jest wycelowany w środek celu i że strzał jest oddawany za każdym razem z tej samej pozycji.

Jeśli otwory znajdują się blisko siebie, ale poza środkiem tarczy, karabin (lub strzelec) może zostać uznany za precyzyjny, ale niedokładny.

Jeśli otwory znajdują się blisko siebie w środku tarczy, karabin jest zarówno precyzyjny, jak i dokładny. Jeśli otwory są rozłożone losowo na całej tarczy, nie jest on ani dokładny, ani precyzyjny (powtarzalny).

W niektórych okolicznościach precyzja (powtarzalność) jest ważniejsza niż dokładność. Jeśli pomiary są powtarzalne, możliwe jest określenie wzoru błędu i jego skompensowanie.

Rozdzielczość to najmniejszy przyrost, który przyrząd może wykryć i wskazać.

Jako przykład nieelektryczny, należy rozważyć dwie linijki. Jedna z nich ma podziałkę milimetrową i zapewnia większą rozdzielczość niż druga z podziałką centymetrową.

Wyobraź sobie prosty pomiar baterii 1,5 V. Jeżeli multimetr cyfrowy ma rozdzielczość 1 mV dla zakresu 3 V, można zauważyć zmianę 1 mV podczas pomiaru napięcia. Użytkownik może zobaczyć zmiany tak małe, jak jedna tysięczna wolta (0,001 V) dla zakresu 3 V.

Rozdzielczość może być podana w specyfikacji miernika jako rozdzielczość maksymalna, czyli najmniejsza wartość, którą można rozpoznać na najniższym zakresie miernika.

Na przykład rozdzielczość maksymalna równa 100 mV (0,1 V) oznacza, że gdy zakres multimetru jest ustawiony na pomiar najwyższego możliwego napięcia, napięcie będzie wyświetlane z dokładnością do najbliższej dziesiątej części wolta.

Rozdzielczość poprawia się wraz ze zmniejszeniem zakresu multimetru cyfrowego, o ile mierzona wartość mieści się w danym zakresie.

Rozdzielczość multimetru cyfrowego a wskazania wyświetlacza

Zakres i rozdzielczość multimetru cyfrowego są powiązane i czasami są określane w jego danych technicznych.

Wiele multimetrów oferuje funkcję automatycznego wybierania zakresu dla mierzonej wartości. Zapewnia to zarówno znaczące wskazanie, jak i najlepszą rozdzielczość.

Jeśli mierzona wartość jest większa niż ustawiony zakres, na multimetrze pojawi się napis OL (przeciążenie). Najdokładniejszy pomiar uzyskuje się przy najniższym możliwym ustawieniu zakresu bez przeciążania multimetru.

Zakres i rozdzielczość
ZakresRozdzielczość
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)
Liczba wskazań i liczba cyfr multimetru cyfrowego

Liczba wskazań i liczba cyfr to terminy używane do opisu rozdzielczości multimetru cyfrowego. Obecnie bardziej powszechne jest klasyfikowanie multimetrów cyfrowych według łącznej liczby możliwych wskazań niż według liczby cyfr.

Liczba wskazań: Rozdzielczość multimetru cyfrowego podaje się także za pomocą liczby możliwych wskazań (ang. counts). Wyższa liczba możliwych wskazań zapewnia lepszą rozdzielczość dla niektórych pomiarów. Na przykład multimetr o łącznej liczbie wskazań 1999 nie może zmierzyć napięcia z rozdzielczością do dziesiątej części wolta, jeśli mierzona wartość wynosi 200 V lub więcej. Firma Fluke oferuje multimetry cyfrowe mające 3½ cyfry z liczbą wskazań 6000 (co oznacza maksymalne wskazanie 5999 na wyświetlaczu miernika) i 4½ cyfry z liczbą wskazań 20 000 lub 50 000.

Liczba cyfr: Oferta przyrządów firmy Fluke obejmuje multimetry cyfrowe mające 3½ i 4½ cyfry. Na przykład multimetr cyfrowy mający 3½ cyfry może wyświetlać trzy pełne cyfry i jedną „połówkę cyfry”. Trzy pełne cyfry to miejsca na wyświetlaczu, na których mogą pojawiać się cyfry od 0 do 9. „Połówka cyfry” to znak, gdzie wyświetlana jest najbardziej znacząca cyfra wskazania. Może to być wyłącznie jedynka. Znak ten może też być wygaszony. Multimetr cyfrowy mający 4½ cyfry może wyświetlać cztery pełne cyfry i pół cyfry, co oznacza, że ma wyższą rozdzielczość niż miernik mający 3½ cyfry.

Powiązane zasoby:

Znajdź odpowiedni multimetr