マルチメータギアの範囲選択と測定誤差分析
(1) 精度グレードの異なるマルチメータで同じ電圧を測定した場合に生じる誤差
例: 10 V の標準電圧は 2 つのマルチメータで測定されます。1 つは 100 V レンジの 0.5 グレードで、もう 1 つは 15 V レンジの 2.5 グレードです。測定誤差が小さいマルチメータはどれですか?
解決策: 式 (1) によると: 最初のマルチメーターの最大許容絶対誤差: \\(\\Delta X_1=\\pm0.5\\% \\times 100\\,\\text{V}=\\pm0.50\\,\\text{V}\\)
2 番目のマルチメーターの最大許容絶対誤差: \\(\\Delta X_2=\\pm2.5\\% \\times 15\\,\\text{V}=\\pm0.375\\,\\text{V}\\)
\\(\\Delta X_1\\) と \\(\\Delta X_2\\) を比較すると、最初のマルチメーターの精度グレードは高いものの、その測定誤差は 2 番目のマルチメーターよりも大きいことがわかります。したがって、マルチメータを選択する場合、精度グレードが高いほど必ずしも良いとは限りません。高精度のマルチメーターを使用する場合でも、適切なレンジを選択する必要があります。正しいレンジを選択することによってのみ、マルチメータ本来の精度を達成できます。
(2) 1 つのマルチメータの異なるレンジで同じ電圧を測定すると生じる誤差
例: MF-30 マルチメーターの精度グレードは 2.5 です。基準電圧23Vを測定するには100Vレンジと25Vレンジを使用します。どちらのレンジの方が誤差が小さいでしょうか？
解決策: 100 V レンジの最大許容絶対誤差: \\(\\Delta X(100)=\\pm2.5\\% \\times 100\\,\\text{V}=\\pm2.5\\,\\text{V}\\)
25 V 範囲の最大許容絶対誤差: \\(\\Delta X(25)=\\pm2.5\\% \\times 25\\,\\text{V}=\\pm0.625\\,\\text{V}\\)
It can be seen from the above calculation: When measuring the 23 V standard voltage with the 100 V range, the reading of the multimeter is between 20.5 V and 25.5 V. When measured with the 25 V range, the reading is between 22.375 V and 23.625 V. The result shows that \(|\Delta X(100)|>|\\Delta X(25)|\\)、これは、100 V レンジの誤差が 25 V レンジの誤差よりもはるかに大きいことを意味します。したがって、1 つのマルチメータで異なる電圧を異なる範囲で測定すると、異なる誤差が生じます。測定信号値が許容する場合は、測定精度を向上させるために可能な限り小さい範囲を使用してください。
