Cấp chính xác là gì? Cách tính cấp chính xác, sai số của đồng hồ đo điện

Nếu không chắc chắn về độ chính xác của đồng hồ vạn năngcủa bạn là bao nhiêu? Hãy tìm thông số kỹ thuật trong tờ hướng dẫn sử dụng, sau đó tham khảo bài viết dưới đây để xác định độ chính xác thực của đồng hồ vạn năng đang sở hữu. Máy đo chuyên dụng mang đến những thông tin chia sẻ về đồng hồ vạn năng cũng như tính chính xác của thiết bị đo điện này.

RDG là gì?

RDG là độ chính xác của máy kiểm tra kỹ thuật số được biết đến là đinh nghĩa để kiểm tra sự khác biệt giữa giá trị đọc và giá trị thực cho một đại lượng được đo trong các điều kiện tham chiếu. Độ chính xác được đảm bảo được chỉ định theo định dạng như sau: (± xx% rdg ± xx dgt). 

Trong đó: 

• ± xx% là tỷ lệ lỗi phần trăm liên quan đến việc đọc, tỷ lệ với đầu vào. 
• ± xx là hiển thị phần số, được biết đến là hằng số bất kể đầu vào. 

Một số hướng dẫn sử dụng liệt kê độ chính xác của máy đo cơ bản là ±% rdg. Ví dụ: nếu độ chính xác của đồng hồ cơ bản trong thang đo DC volt là ± 1% và điện áp thực là 1.00 V, thì đồng hồ dự kiến ​​sẽ hiển thị số đọc là 1.00 V ± 1% hoặc 0.99 V đến 1.01 V.

RDG được biết đến là độ chính xác trong phép đo của đồng hồ vạn năng

Tuy nhiên, độ chính xác cơ bản không tính đến hoạt động bên trong của ADC (vốn là trung tâm của mọi DMM) và các mạch xử lý tín hiệu tương tự. Các mạch này và ADC có dung sai, phi tuyến và giá trị offset khác nhau tùy theo chức năng. Ngoài ra, nhiễu tín hiệu có thể yêu cầu giới hạn độ phân giải. Để cung cấp cho người dùng đồng hồ một giá trị chính xác hơn, các nhà sản xuất DMM giải thích thông số kỹ thuật về độ chính xác theo công thức sau:

Độ chính xác: ± (% Rdg + số LSD)

Trong đó:

• Rdg (reading) = giá trị thực của tín hiệu mà DMM đo được
• LSD (least significant digit) = chữ số có nghĩa nhỏ nhất

LSD đại diện cho mức độ không chắc chắn do độ lệch bên trong, nhiễu và lỗi làm tròn. Đối với một DMM nhất định, số LSD thay đổi từ chức năng này sang chức năng khác và thậm chí từ dải đo này sang dải đo khác trong cùng một chức năng. Độ chính xác và lựa chọn dải đo cần được xem xét độc lập, nếu không, sự hiểu lầm có thể dẫn đến các sai số lớn. Ví dụ, hãy xem xét những điều sau đây:

DMM hiển thị 3½ số đo đầu ra của một tham chiếu chính xác 1.2V. Giả sử rằng điện áp thực là 1.200 V. Tài liệu hướng dẫn DMM thể hiện thông số độ chính xác của điện áp DC là ± (0.5% + 3). Bạn nên đo điện áp và giải thích kết quả đo như nào?

Đầu tiên, đặt đồng hồ đo với thang đo 200 V. Màn hình sẽ hiển thị điện áp đo được là XX.X. Tỷ lệ phần trăm của kết quả đo là (1.200) x (0.5)/100 = 0.006 V, mà thậm chí có thể không nhìn thấy trên màn hình vì chỉ có một chữ số thập phân được hiển thị. Tuy nhiên, khi giải thích 3 số đếm LSD, là chữ số cuối cùng trên màn hình có thể thay đổi bằng ± 3 lần đếm. Vì vậy, đồng hồ có thể hiển thị giá trị 1.2 ± 0.3 V hoặc phạm vi 0.9 V đến 1.5 V. Đây là sai số tiềm ẩn ± 25% với tất cả các yếu tố kết hợp và không được chấp nhận cho phép đo chính xác.

Đặt thang đo 20 V và nó sẽ hiển thị giá trị dưới dạng X.XX, giúp cải thiện độ chính xác. Độ chính xác hoàn toàn có thể được tính bằng ± (1.200) x(0.5) / 100 +0.03) = ± 0.036 V. Vì vậy, mọi số đọc trong khoảng từ 1.16 V đến 1.23 V đều nằm trong thông số kỹ thuật chính xác. Độ chính xác hoàn toàn này là ± 3% số đọc (kết quả đo), tốt hơn, nhưng vẫn chưa đủ chính xác.

Cuối cùng, đặt thang đo 2V. Định dạng hiển thị thay đổi thành X.XXX. Tỷ lệ đọc không thay đổi, nhưng LSD thứ ba trở thành một yếu tố nhỏ hơn. Độ chính xác hoàn toàn có thể được xác định là ± (1.200)x (0.5) / 100 +0.003) = ± 0.009 V. Hiển thị đồng hồ chỉ được phép nằm trong phạm vi hẹp 1.191 V đến 1.209 V. Bây giờ độ chính xác hoàn toàn chỉ bằng 0.75% số đọc, đủ để đo. Vì vậy, việc chọn thang đo phù hợp sẽ làm giảm tác động tiêu cực của số LSD và cho kết quả chính xác nhất.

Có thể bạn quan tâm: Tác dụng của TRUE-RMS và RMS với đồng hồ vạn năng, ampe kìm

Cấp chính xác là gì?

Cấp chính xác là là yếu tố đặc trưng của thiết bị đo điện, nó phản ánh đặc điểm đo lường liên quan tới độ chính xác của các thiết bị đo. Việc phân loại cấp chính xác sẽ được quy định dựa trên các tiêu chuẩn hoặc các văn bản tương ứng trong lĩnh vực đo lường. Cấp chính xác của thiết bị được phân loại gồm: sai số cơ bản, sai số phụ, độ hồi sai, độ không ổn định. 

Cấp chính xác của đồng hồ đo điện là gì?

Cấp chính xác của đồng hồ đo điện hay dụng cụ đo điện chính là đơn vị nhỏ nhất thể hiện khi các giá trị dòng và điện áp đưa vào bằng với giá trị ghi trên thiết bị đo trong điều kiện làm việc tiêu chuẩn của nhà sản xuất.  

Cấp chính xác là sai số cao nhất có thể có trong một lần đo

Mức độ ổn định của kết quả đo sẽ quyết định tới cấp chính xác của đồng hồ đo điện. Đây chính là sai số cao nhất có thể trong một lần đo và được tính bằng phần trăm. Tất nhiên, đối với thiết bị đo điện nói chung và đồng hồ vạn năng nói riêng sẽ có cấp chính xác khác nhau. Cấp chính xác càng lớn, sai số càng lớn và ngược lại cấp chính xác càng nhỏ, sai số càng nhỏ.

Xem thêm: Đồng hồ vạn năng là gì? Phân loại đồng hồ vạn năng

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ sai số của đồng hồ đo điện

Khi nào đồng hồ của bạn nên được kiểm tra hoặc hiệu chuẩn lại? Hầu hết các nhà sản xuất đồng hồ và dịch vụ hiệu chuẩn đảm bảo các thông số kỹ thuật về độ chính xác chỉ trong một năm. Sau đó, DMM có thể không giữ được độ chính xác của nó trong giới hạn được công bố. Vì vậy, để đảm bảo độ chính xác, đồng hồ nên được hiệu chuẩn khoảng mỗi năm một lần.

Không sử dụng đồng hồ khi nhiệt độ môi trường cao hơn hoặc thấp hơn phạm vi nhiệt độ hoạt động được chỉ định. Ngoài các thông số kỹ thuật về nhiệt độ hoạt động của các linh kiện điện tử bên trong đồng hồ, màn hình LCD cũng nổi tiếng là trở nên chậm chạp và sau cùng trở nên trống rỗng ở nhiệt độ dưới điểm đóng băng. Ở nhiệt độ cao, màn hình LCD hiển thị hình ảnh bóng mờ của các đoạn bị tắt và cuối cùng chúng bị tối đi.

Thời gian nhiệt độ và độ ẩm cũng ảnh hưởng đến độ chính xác

Nhiều DMM chất lượng cao được sản xuất bởi các nhà sản xuất lớn có dải nhiệt độ hoạt động từ -20 °C đến + 55 °C. Phạm vi nhiệt độ rộng này đảm bảo rằng đồng hồ sẽ hoạt động tốt trong hầu hết các điều kiện trong nhà và ngoài trời. Tuy nhiên, hãy cẩn thận với các đồng hồ rẻ tiền: nhiều chiếc được đảm bảo hoạt động đáng tin cậy chỉ trong khoảng từ 0 °C đến + 40 °C. Trong mọi trường hợp, các thông số kỹ thuật này chỉ đúng khi độ ẩm tương đối dưới một giá trị được chỉ định, thường là 80 đến 90%.

So với phạm vi nhiệt độ hoạt động -20 °C đến + 55 °C, thông số kỹ thuật về độ chính xác thường chỉ được đảm bảo trong phạm vi hẹp hơn nhiều từ 18 °C đến 28 °C (23 ± 5 °C) - và thường ở mức độ ẩm thấp hơn. Một vài thông số kỹ thuật có liệt kê giá trị hệ số nhiệt giúp tính toán độ chính xác của một chức năng cụ thể cho toàn bộ phạm vi nhiệt độ hoạt động. Một ví dụ điển hình về hệ số nhiệt là 0.05 lần (độ chính xác được chỉ định) trên mỗi °C trong khoảng từ -20 °C đến 18 °C và từ 28 °C đến + 55 °C.

Tuy nhiên, đừng cho rằng mọi đồng hồ đều có cùng hệ số nhiệt độ. Nếu hướng dẫn sử dụng đồng hồ không liệt kê nó, sự mất độ chính xác do dao động nhiệt độ môi trường có thể cao hơn nhiều. Ngoài ra, ảnh hưởng của độ ẩm tăng lên ở một nhiệt độ cao hơn

Hướng dẫn tính sai số của đồng đo điện

Cách xác định độ chính xác 

Độ chính xác của phép đo điện tử được định nghĩa là mức độ sai khác của giá trị đo được so với giá trị thực của tín hiệu đo. Đồng hồ vạn năng (analog) thường có độ chính xác được liệt kê dưới dạng phần trăm của số đọc toàn thang đo.

Khi một giá trị đo gần với số đọc toàn thang đo, hoặc ít nhất là trên 2/3 số đọc toàn thang đo, độ chính xác được công bố là có ý nghĩa. Giá trị đo được càng xa so với số đọc toàn thang đo. Kết quả sẽ càng sai lệch so với giá trị thực khi được xem với tỷ lệ phần trăm của kết quả đo, mà không phải là tỷ lệ phần trăm của toàn thang đo.

Ví dụ, đồng hồ vạn năng analog với độ chính xác ± 3% được thiết lập ở dải đo 0 đến 100V. Dựa trên độ chính xác này, kim của nó có thể chỉ lệch 3 volt (100 V x 0.03 = 3V) bên dưới hoặc trên giá trị thực. Nếu giá trị đo thực là, ví dụ 90.0 V, thì đồng hồ có thể đọc giữa 87V và 93 V hoặc ± 3.3% kết quả đo.

Đồng hồ vạn năng số thường có độ chính xác cao hơn so với thiết bị dạng kim.

Tuy nhiên, 10.0V đo trên thang đo 100V của cùng một vôn kế có thể đọc giữa 7V và 13V, hoặc ± 30% số đọc thực tế, nghĩa là đồng hồ đo đáp ứng đúng thông số kỹ thuật. Vì vậy, để duy trì độ chính xác hợp lý, hãy chọn dải đo của đồng hồ analog sao cho kim nằm giữa khoảng 2/3 đến toàn thang đo.

Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số (DMM) có nhiều lợi thế hơn. Chúng hiển thị dữ liệu đo theo định dạng trực tiếp mà không yêu cầu tính toán giá trị chính xác và chúng không bị lỗi thị sai như với đồng hồ analog. Không giống như chuyển động trong đồng hồ analog, hiển thị của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số không có bộ phận chuyển động và chúng không bị hao mòn và sốc. DMM tự động phát hiện cực tính, hiển thị giá trị dương và âm, bảo vệ quá tải tốt hơn nhiều và cung cấp các tùy chọn dải đo tự động cũng như lựa chọn dải đo thủ công.

Tất cả các tính năng này khiến nhiều người dùng DMM tin rằng vì đồng hồ hiển thị giá trị đo trực tiếp ở định dạng thập phân, số hiển thị là giá trị thực của tham số đo. Những người khác đọc hướng dẫn sử dụng đồng hồ để tìm thông số kỹ thuật về độ chính xác cơ bản, ví dụ ± 2% và hy vọng tất cả các bài đọc (kết quả đo) nằm trong phạm vi sai số này.

Tuy nhiên, để tính toán độ lệch thực tế so với giá trị thực mà nhà sản xuất đồng hồ khẳng định và vẫn nằm trong thông số kỹ thuật đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc nhiều hơn về các thông số kỹ thuật của đồng hồ được công bố. Ví dụ, trước tiên, hãy xem độ phân giải và dải đo ảnh hưởng đến độ chính xác, sau đó đọc các ví dụ tiếp theo và tìm hiểu những gì mà các nhà sản xuất đồng hồ nói.

Xem thêm: Đồng hồ vạn năng nào tốt nhất hiện nay?

Cách tính sai số của đồng hồ vạn năng

Bên cạnh việc tìm hiểu cách xác định đồng hồ vạn năng, bạn cũng cần tham khảo cách tính sai số của đồng hồ vạn năng. Dưới đây là các bước tính sai số của đồng hồ đo điện để đọc, ghi kết quả cũng như sử dụng đồng hồ đạt hiệu quả sử dụng tốt nhất. 

Cách tính sai số của đồng hồ vạn năng hiển thị kim

Đối với đồng hồ vạn năng hiện thị kim, sai số ở đồng hồ kim được tính bằng %, sai số được tính theo thang đo đang được sử dụng.

Ví dụ, nếu bạn đang dùng thang đo: 250VDC thì sai số sẽ bằng 250V: 100 x 1 (%) = 0.1V. Giá trị bạn đo được có thể sai ± 2.5V. Ngược lại, nếu bạn đang dùng thang đo 10VDC thì sai số bằng 10V: 100 x 1 (%) = 0.1V. Như vậy sai số của thang đo bằng ± 0.1V. 

Cách tính sai số của đồng hồ vạn năng hiện thị dạng số

Đối với, đồng hồ vạn năng điện tử dạng số có sai số được tính bằng ở tất cả các thang đo, không tính dâu chấm cách. Tùy loại đồng hồ số hiển thị 3 số, 4 số hoặc 5, 6 số. Khi đps, giá trị thực của đồng hồ đo có thể tính theo 100V, 101V, 102V, 103V, 104V, 105V. 

Đồng hồ vạn năng có 4, 5, 6 chữ số có độ chính xác càng cao

Ví dụ, nếu bạn đang dùng thang đo ở đồng hồ 3 1/2 số thì dòng điện một chiều 200VDC để đo điện áp 100VDC thì sai số sẽ được tính bằng 100V + 5 = 105V. Ngược lại, nếu dùng thang đo 20VDC để đo điện áp 10VDC sẽ có sai số được tính bằng 10V + 0.05 = 10,05V.

Trên đây là một số những khái niệm như Rdg là gì, dmm là gì, dải đo là gì sẽ giúp bạn có thêm hiểu biết để sử dụng đồng hồ vạn năng đạt hiệu quả cao. Bên cạnh đó, cách tính sai số đồng hồ vạn năng cũng sẽ giúp bạn kiểm tra được độ chính xác trong quá trình đo lường. Để biết thêm thông tin chi tiết hoặc tìm kiếm các mẫu đồng hồ vạn năng có độ chính xác cao, giá thành hợp lý, vui lòng liên hệ với maydochuyendung.com để được tư vấn và hỗ trợ.