《電子技術(shù)應(yīng)用》
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揭秘量程選擇的原理

2015-07-16
作者:周立功致遠(yuǎn)電子

       在測(cè)量行業(yè),,量程是再熟悉不過(guò)的術(shù)語(yǔ)了。量程的選擇,,首先應(yīng)保護(hù)儀器在測(cè)試過(guò)程中不會(huì)降低其可靠性或被損壞,;其次是降低測(cè)量誤差,,提高測(cè)試結(jié)果可信度。測(cè)試時(shí),,選擇大于且最接近被測(cè)信號(hào)值的量程,,是大家熟識(shí)共知的。

       比如,,測(cè)試220VAC市電信號(hào),,手上有一臺(tái)300V量程的萬(wàn)用表跟一臺(tái)1000V量程的萬(wàn)用表,毫無(wú)疑問(wèn),,一定選擇300V量程的萬(wàn)用表,。

       你或許知道這樣選擇可以降低測(cè)量誤差,但你是否知道這其中的原理呢,?

       這是因?yàn)檫x擇大于且最接近被測(cè)信號(hào)值的量程,,可以降低不必要的滿量程誤差

       那這個(gè)滿量程誤差是什么呢,?

       在測(cè)試儀器行業(yè),,精度是儀器最重要的指標(biāo)之一。精度是指儀器測(cè)量值的誤差范圍,。誤差類型分為“與測(cè)量值成比例的誤差”和“與測(cè)量值大小無(wú)關(guān)的固定誤差”,,一般儀器的精度指標(biāo)是這兩種誤差之和。比如,,功率分析儀PA6000在工頻段(45Hz~66Hz)的功率精度為0.02%讀數(shù)+0.04%量程,,如表1所示。其中,,讀數(shù)誤差是與測(cè)量值成比例的誤差,,而量程誤差是固定誤差,也就是滿量程誤差,。

            表1  PA6000測(cè)量精度

圖片19.png

        假設(shè)選擇功率分析儀PA6000測(cè)試220VAC市電信號(hào),,其電壓量程如表2所示。

            表2  電壓測(cè)量量程

圖片20.png

當(dāng)選用300V量程進(jìn)行測(cè)試時(shí),,

滿量程誤差

0.04%量程=0.04%*300=0.12V

絕對(duì)誤差為

0.02%讀數(shù)+0.04%量程=0.02%*220+0.04%*300=0.164V

相對(duì)誤差為

0.164/220*100%=0.0745%

當(dāng)選用1000V量程進(jìn)行測(cè)試時(shí),,

滿量程誤差

0.04%量程=0.04%*1000=0.4V

絕對(duì)誤差

0.02%讀數(shù)+0.04%量程=0.02%*220+0.04%*1000=0.444V

相對(duì)誤差

0.444/220*100%=0.2018%

       從上面結(jié)果可以清楚地知道,選擇接近被測(cè)值的300V量程,,滿量程誤差可以降低0.28V(0.4-0.12=0.28V),,相對(duì)誤差可以降低0.1273%(0.2018%-0.0745%=0.1273%),。

       因此測(cè)試時(shí),為了降低不必要的滿量程誤差,,提高測(cè)試可靠性,,一定要選擇大于且最接近被測(cè)信號(hào)值的量程。


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