主题：【资料】万用表各挡量程选择及测量误差分析

1．万用表电压、电流挡量程选择与测量误差。万用表的准确度等级一般分为0．1、0．5、1．5、2．5、5等几个等级。直流电压、电流，交流电压、电流等各挡，准确度（精确度）等级的标定是由其最大绝对允许误差 △X与所选量程满度值的百分数表示的。以公式表示：
A％=(△X/满度值)×100％——（1）
(1) 采用准确度不同的万用表测量同一个电压所产生的误差
　　有一个10V标准电压，用100V挡、0．5级和15V挡、2.5级的两块万用表测量，问哪块表测量误差小？ 由1式得第一块表测最大绝对允许误差 ：△X1=±0.5％×100V=±0．50V ，第二块表测最大绝对允许误差 ：△X2=±2．5％×l5V=±0.375V 。
　　比较△X1和△X2可以看出：虽然第一块表准确度比第二块表准确度高，但用第一块表测量所产生的误差却比第二块表测量所产生的误差大。因此，可以看出，在选用万用表时，并非准确度越高越好。有了准确度高的万用表，还要选用合适的量程。只有正确选择量程，才能发挥万用表潜在的准确度。
(2) 用一块万用表的不同量程测量同一个电压所产生的误差
　　一块MF－30型万用表，其准确度为2．5级，选用100V挡和25V挡测量一个23V标准电压，问哪一挡误差小？ 100V挡最大绝对允许误差： X(100)=±2.5％×100V=±2.5V ，25V挡最大绝对允许误差：△X（25）=±2.5％×25V=±0.625V 。
由上面可知，用100V挡测量23V标准电压，在万用表上的示值在20．5V－25．5V之间。用25V挡测量23V标准电压，在万用表上的示值在22.375V－23.625V之间。由以上结果来看，△X（100）大于△X（25），即100V挡测量的误差比25V挡测量的误差大得多。因此，一块万用表测量不同电压时，用不同量程测量所产生的误差是不相同的。在满足被测信号数值的情况下，应尽量选用量程小的挡。这样可以提高测量的精确度。
(3) 用一块万用表的同一个量程测量不同的两个电压所产生的误差
　　一块MF－30型万用表，其准确度为2.5级，用100V挡测量一个20V和80V的标准电压，问哪一挡误差小？ 最大相对误差：△A％=最大绝对误差△X/被测标准电压调×100％，100V挡的最大绝对误差△X（100）=±2.5％×100V=±2.5V。对于20V而言，其示值介于17.5V－22.5V之间。其最大相对误差为：A（20）％=(±2.5V/20V)×100％=±12.5％ 。 对于80V而言，其示值介于77.5V－82.5V之间。其最大相对误差为： A（80）％=±(2.5V/80V)×100％=±3.1％ 。
　　比较被测电压20V和80V的最大相对误差可以看出：前者比后者的误差大的多。因此，用一块万用表的同一个量程测量两个不同电压的时候，谁离满挡值近，谁的准确度就高。所以，在测量电压时，应使被测电压指示在万用表量程的2/3以上。只有这样才能减小测量误差。
    2．电阻挡的量程选择与测量误差。电阻挡的每一个量程都可以测量0～∞的电阻值。欧姆表的标尺刻度是非线性、不均匀的倒刻度。是用标尺弧长的百分数来表示的。而且各量程的内阻等于标尺弧长的中心刻度数乘倍率，称作“中心电阻”。也就是说，被测电阻等于所选挡量程的中心电阻时，电路中流过的电流是满度电流的一半。指针指示在刻度的中央。其准确度用下式表示：
R％=(△R/中心电阻)×100％——（2）
(1) 用一块万用表测量同一个电阻时，选用不同的量程所产生的误差
　　一块MF－30型万用表，其Rxl0挡的中心电阻为250Ω；R×l00挡的中心电阻为2.5kΩ。准确度等级为2.5级。用它测一个500Ω的标准电阻，问用R×l0挡与R×100挡来测量，哪个误差大？由2式得： R×l0挡最大绝对允许误差△R（10）=中心电阻×R％=250Ω×（±2.5）％=±6.25Ω。用它测量500Ω标准电阻，则500Ω标准电阻的示值介于493．75Ω～506．25Ω之间。最大相对误差为：±6.25÷500Ω×100％=±1.25％。R×l00挡最大绝对允许误差△R（100）=中心电阻×R％2.5kΩ×（±2.5）％=±62.5Ω。用它测量500Ω标准电阻，则500Ω标准电阻的示值介于437.5Ω～562.5Ω之间。最大相对误差为：±62.5÷500Ω×100％=±10.5％。
　　计算结果对比表明，选择不同的电阻量程，测量产生的误差相差很大。因此，在选择挡位量程时，要尽量使被测电阻值处于量程标尺弧长的中心部位。测量精度会高一些。
有些误差是仪表等级所允许的最大绝对误差。有些是使用不当带来的人为误差。它是不可避免的，但可以尽量减小。因此，使用中要特别注意以下几点：1测量前要把万用表水平放置，进行机械调零，使万用表指针指在零电压或零电流的位置上。测电阻时，每换一次挡都要进行调零。调不到零时更换电池。 2在测量某一电量时，不能在测量的同时换档，应先断开表笔，换挡后再去测量。3测量电阻不能带电测量，被测电阻不能有并联支路 4测量晶体管、电解电容等有极性元件的等效电阻时，必须注意两支笔的极性。 4测量电流时，应将万用表串联在被子测电路中，因为只有串连接才能使流过电流表的电流与被测支路电流相同 。5在测量RC电路中的电阻时，要切断电路中的电源，并把电容器储存的电泄放完，然后再进行测量。 6万用表使用完毕，应将转换开关置于交流电压的最大挡。