在測量行業(yè),,量程是再熟悉不過的術(shù)語了,。量程的選擇,,首先應(yīng)保護儀器在測試過程中不會降低其可靠性或被損壞;其次是降低測量誤差,,提高測試結(jié)果可信度,。測試時,選擇大于且最接近被測信號值的量程,,是大家熟識共知的,。
比如,測試220VAC市電信號,,手上有一臺300V量程的萬用表跟一臺1000V量程的萬用表,,毫無疑問,一定選擇300V量程的萬用表,。
你或許知道這樣選擇可以降低測量誤差,,但你是否知道這其中的原理呢?
這是因為選擇大于且最接近被測信號值的量程,,可以降低不必要的滿量程誤差,。
那這個滿量程誤差是什么呢?
在測試儀器行業(yè),,精度是儀器最重要的指標(biāo)之一。精度是指儀器測量值的誤差范圍,。誤差類型分為“與測量值成比例的誤差”和“與測量值大小無關(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測量精度
假設(shè)選擇功率分析儀PA6000測試220VAC市電信號,,其電壓量程如表2所示。
表2 電壓測量量程
當(dāng)選用300V量程進行測試時,,
滿量程誤差
0.04%量程=0.04%*300=0.12V
絕對誤差為
0.02%讀數(shù)+0.04%量程=0.02%*220+0.04%*300=0.164V
相對誤差為
0.164/220*100%=0.0745%
當(dāng)選用1000V量程進行測試時,,
滿量程誤差
0.04%量程=0.04%*1000=0.4V
絕對誤差
0.02%讀數(shù)+0.04%量程=0.02%*220+0.04%*1000=0.444V
相對誤差
0.444/220*100%=0.2018%
從上面結(jié)果可以清楚地知道,,選擇接近被測值的300V量程,滿量程誤差可以降低0.28V(0.4-0.12=0.28V),,相對誤差可以降低0.1273%(0.2018%-0.0745%=0.1273%),。
因此測試時,為了降低不必要的滿量程誤差,,提高測試可靠性,,一定要選擇大于且最接近被測信號值的量程。