멀티미터 오류가 측정 결과에 미치는 영향 분석
전압계의 내부저항 Rv가 클수록 측정값은 측정전압보다 작은 실제값에 가까울수록 오차는 작아지고 감도는 높아집니다. 따라서 멀티미터의 저항 범위는 멀티미터의 매개변수입니다. 본 논문은 분석을 통해 다음과 같은 결론을 내린다.
1. 전압 감도가 다른 두 개의 멀티미터를 사용하여 동일한 물체를 측정하는 경우 전압 감도가 높은 멀티미터의 측정 오류는 전압 감도가 낮은 멀티미터의 측정 오류보다 작습니다.
2. 동일한 멀티미터의 다양한 범위의 경우 전압 범위가 클수록 내부 저항이 높아지고 오류가 측정 결과에 미치는 영향이 작아집니다.
다음은 오류가 측정 결과에 미치는 영향을 보여주는 예입니다. 전압 측정 중 오류 분석이 그림에 나와 있습니다.
그림에서는 내부 저항이 r=200K Ω인 DC 전원 공급 장치 U=10v를 보여줍니다. 이 전압을 측정하기 위해 전압 감도가 20K Ω/V인 멀티미터가 선택되었습니다. 오류가 측정 결과에 얼마나 영향을 미치나요? 내부 저항이 1M Ω인 10V 대신 50V를 선택하면 오류가 측정 결과에 얼마나 영향을 미치나요?
해결책:
처음 측정할 때 10V 전압 범위와 내부 저항 Rv=200k Ω을 선택하고 다음을 수행합니다.
상대 오류는 다음과 같습니다
두 번째로 측정할 때 50V 전압 범위와 내부 저항 Rv=1M Ω을 선택하고 다음을 수행합니다.
상대 오류는 다음과 같습니다
두 번째 측정에서는 상대 오차가 측정 결과에 더 작은 영향을 미치는 것을 볼 수 있습니다. 즉, 측정 과정에서 감도를 보장하고 측정 오류를 줄이기 위해 때로는 더 큰 전압 범위를 선택할 수도 있습니다. 이는 전압 범위가 클수록 내부 저항이 커지고 전압 감도가 높아지기 때문입니다. 물론 전압 범위를 너무 크게 선택할 수는 없습니다. 그렇지 않으면 포인터 편향 각도가 너무 작아 판독값이 부정확해집니다. AC 전원 공급 장치의 내부 저항은 일반적으로 낮으며 전압 감도가 낮은 멀티미터를 사용하여 AC 전압을 측정할 수 있습니다.
위의 분석을 통해 멀티미터로 전압을 측정할 경우 멀티미터의 미터 헤드가 측정되는 회로와 병렬로 연결되어 있으므로 멀티미터의 전압 범위에서는 내부 저항이 높은 것이 바람직하다는 결론을 내릴 수 있습니다. 미터의 내부 저항이 클수록 오류가 측정 결과에 미치는 영향은 줄어들고 감도는 높아집니다.
