Погрешность мультиметра: как не попасть впросак
🔧 Введение
Мультиметр — главный инструмент радиолюбителя. Он измеряет напряжение, ток, сопротивление и многое другое. Но мало просто увидеть цифры на дисплее — важно понимать, насколько они точны.
Эта статья поможет тебе разобраться, что такое погрешность, разрешение и зачем нужны диапазоны измерения.
Начнём с того что нужно заглянуть документацию на свой прибор.
И посмотреть на таблицы точности. Для примера я возьму таблицу одного из своих приборов.
Вот таблица для диапазона измерений мили вольты mV
Приглашаю всех на одноимённый Telegram Канал и Чат (группу):
☑️ Telegram Канал —- https://t.me/azbuka_radioshem
☑️ Telegram Чат —- https://t.me/+EVLK2AqtqXw0ZTNi
📏 Что такое погрешность измерения?
Каждый измерительный прибор имеет погрешность — диапазон, в котором может колебаться реальное значение относительно показанного.
Руководство пользователя многофункциональный тестер — LCR-T7 и TC1+ Схема
Обычно она указывается в паспорте прибора, например так:
±(1.0% + 3)
- 1.0% — это процент от измеренного значения
- 3 — это количество младших разрядов, то есть возможная ошибка в последних цифрах дисплея
📐 Формула погрешности:
Погрешность=±(Процент от измеренного значения+Количество младших разрядов×разрешение)
🔧 Почему это важно?
Если бы погрешность считалась от максимума диапазона, то при малых измерениях (1–2% от шкалы) ошибка была бы очень большой.
А поскольку в цифровом приборе АЦП считывает значение непосредственно, все расчёты ориентируются на текущее измеренное число.
В типичном цифровом мультиметре (в том числе недорогих моделях вроде DT-830, DT832 и т.п.), если в паспорте не указано иное, погрешность считается от измеренного значения.
✍️ Исключения:
- Некоторые аналоговые или специализированные приборы (например, стрелочные, или измерители мощности) могут указывать погрешность от предела диапазона — особенно если это прямо написано в документации.
- В профессиональных приборах иногда пишут, от чего именно берётся погрешность: of reading (от измеренного) или of range (от диапазона). Это нужно проверять.
📐 Что такое разрешение (цена деления)?
Разрешение — это самая маленькая величина, которую прибор может отобразить на экране. Например:
- Для диапазона 60 mV разрешение может быть 0.01 mV — значит, дисплей покажет 0.01, 0.02, 0.03… и т.д.
Секреты стабилизаторов LM78** серии или как сделать импульсный стабилизатор из линейного
📊 Примеры расчёта погрешности
Допустим, ваш мультиметр показывает такие характеристики в режиме 60 mV:
- Разрешение: 0.01 mV
- Погрешность: ±(1.0% + 3)
🔹 Пример 1: Измерено 50.00 mV
- 1% от 50.00 = 0.50 mV
- 3 × 0.01 = 0.03 mV
- Общая погрешность: ±0.53 mV
- Относительная: 1.06%
🔹 Пример 2: Измерено 10.00 mV
- 1% от 10.00 = 0.10 mV
- 3 × 0.01 = 0.03 mV
- Погрешность: ±0.13 mV
- Относительная: 1.30%
🔹 Пример 3: Измерено 0.50 mV
- 1% от 0.50 = 0.005 mV
- 3 × 0.01 = 0.03 mV
- Погрешность: ±0.035 mV
- Относительная: 7.00%
🔹 Пример 4: А если ты измеряешь 0.10 В на этом диапазоне:
- 1% от 0.10 В = 0.001 В
- 2 разряда × 0.01 В = 0.02 В
- Общая погрешность: ±(0.001 + 0.02) = ±0.021 В
- Это 21% ошибки!
Как сделать Стабилизатор тока на LM317 с плавной регулировкой
⚠️ Почему малые значения менее точны?
При измерении маленьких напряжений на «широком» диапазоне (например, 60 mV) становится заметно, что абсолютная погрешность почти не меняется, но относительная ошибка резко растёт.
Это значит, что для точных измерений важно понижать диапазон до минимального возможного, при котором не происходит перегрузка.
📐 Главное наблюдение:
❗ Погрешность всегда становится существенной, когда измеряемое значение приближается к разрешению прибора.
Поэтому:
- У цифровых мультиметров есть переключаемые диапазоны (или автоматический выбор),
- Прибор сам уменьшает диапазон, чтобы увеличить разрешение и точность,
- Иначе малая величина теряется в шуме и погрешностях младших разрядов.
🤖 Почему нельзя просто сделать один «супердиапазон»?
Потому что:
- У АЦП ограниченная разрядность (например, 12 бит → 4096 уровней).
- Если использовать один диапазон (например, 1000 В), то каждый бит будет «стоить» ~0.25 В.
- Тогда мелкие сигналы (<1 В) просто исчезнут или окажутся неразличимыми.
📌 Выводы для радиолюбителя
- Читай паспорт прибора: формула ±(x% + n) — это твоя гарантия точности.
- Понижай диапазон — чем он уже, тем выше точность при малых сигналах.
- Не доверяй маленьким значениям на большом диапазоне — погрешность может быть до 10%!
- Используй прибор осознанно — мультиметр не врет, но требует правильной настройки.
