デジタルマルチメータとアナログマルチメータの電圧誤差解析

Feb 11, 2024

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デジタルマルチメータとアナログマルチメータの電圧誤差解析

 

測定電圧が商用電源、つまり 50Hz の交流で、両方のメーターが合格している場合は、測定電圧の内部抵抗が大きすぎることを意味します。同じ周波数でのアナログ マルチメーターとデジタル マルチメーターの測定電圧結果に影響を与える最大の要因は、内部抵抗の差です。これは非常に異なり、同じ桁ではありません。測定電圧の内部抵抗が小さい場合、違いは明らかではありません。測定電圧の内部抵抗が大きい場合、測定結果が大幅に異なります。


この場合、測定された電圧は実際の 220V 活線電力線の電圧ではないか、活線が特定の電気機器を通過した後で測定された電圧であるか、電気機器の漏電シェルの電圧である可能性があります。


上記の可能性を除けば、2 つの時計のうち 1 つが不正確であり、修理と調整が必要であることを意味するだけです。


電圧の測定に誤差があります。まず、測定された AC 電圧の周波数が Hz で何であるかを把握する必要があります。この電圧は純粋な正弦波ですか?


現在市販されている各種マルチメーターのマニュアルには、AC電圧を測定する際のメーターの周波数応答範囲とAC波形が記載されています。一般的なデジタルマルチメーターの周波数応答は、一般的に40-1000Hzで、正弦波(歪み1%以下)である必要があります。上記の範囲を超えるAC電圧の測定では、測定精度は保証されません。これは、ほとんどのデジタルマルチメーターのAC / DC(交流/直流)変換回路が、基本的に低電力デュアルオペアンプTL062を使用して設計されているためです。このオペアンプのGBW(ゲイン帯域幅積)は限られているため、デジタルマルチメーターは高周波AC電圧を測定できません(もちろん、マルチメーターの分圧抵抗が補償されているかどうかにもよります)。


一般的なアナログマルチメーター(アメリカ人が最初に発明し、100年前になります)の内部構造は非常にシンプルで、高感度メーター+ダイオード整流器+分圧抵抗器です(一部のアナログマルチメーターでは、マルチメーターの感度を向上させるために、メーターヘッドと分圧抵抗器の間にオペアンプ(ACアンプ)が追加されています)。そのため、この古くて安価なマルチメーターの測定精度は、デジタルマルチメーターの測定精度とは比較になりません。この種のメーターの分圧抵抗器は一般に静電容量補正が行われないため、周波数応答は一般に40-400Hzです。


2 つのメーターは、数十ボルトの差がある同じ AC 電圧を測定します。まず、電圧分割抵抗器ネットワークをチェックして、抵抗器の 1 つの値が変化するかどうかを確認する必要があります。すべてが正常であれば、アナログ マルチメーターの場合は、メーターのポインターがゼロを指すかどうかも確認できます。デジタル マルチメーターの場合は、AC 電圧範囲の校正ポテンショメーターが緩んでいないかどうかを確認できます。


ちなみに、任意の波形のAC電圧を正確に測定したい場合は、真の実効値(TRMS)マルチメーターを購入することをお勧めします。このマルチメーターは、正弦波、三角波、矩形波など、さまざまな波形のAC電圧を正確に測定でき、歪みの程度と密接に関係しています。

 

1 Digital Multimter with Temperature meter

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