萬(wàn)用表上的那些數(shù)字

本文深入探討萬(wàn)用表的顯示位數(shù)、分辨率及其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，同時(shí)解析了萬(wàn)用表精度的計(jì)算方法，旨在為電氣工程師、電工、電子研發(fā)工程師及品管工程師等專(zhuān)業(yè)人員提供精準(zhǔn)測(cè)量指南。

今天，我們來(lái)聊一聊，到底什么是四位半?分辨率到底是哪個(gè)數(shù)?萬(wàn)用表的精度要如何計(jì)算?

萬(wàn)用表的顯示位數(shù)

計(jì)數(shù)顯示：萬(wàn)用表的顯示位數(shù)范圍。

位數(shù)顯示：傳統(tǒng)叫法，能顯示從0-9中所有數(shù)字的位數(shù)稱(chēng)整位數(shù)，其他統(tǒng)稱(chēng)半位。

例如Fluke F289，滿(mǎn)量程顯示讀數(shù)為49999，即四位半的萬(wàn)用表。

顯示位數(shù)影響測(cè)量結(jié)果的分辨率

例：Fluke F170顯示位數(shù)的優(yōu)勢(shì)，35/6位

萬(wàn)用表測(cè)量電網(wǎng)電壓時(shí)，普通31/2位數(shù)字萬(wàn)用表的最高位是0或1，對(duì)于220V或380V電壓測(cè)量，只能用三位顯示，分辨率為1V。用35/6位的數(shù)字萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量電網(wǎng)電壓，最高位可以顯示0～5，利用四位顯示，分辨率為0.1V。此時(shí)的測(cè)量分辨力與41/2位的F87V相同。

分辨率，位數(shù)及計(jì)數(shù)

分辨率是指一臺(tái)萬(wàn)用表能測(cè)量結(jié)果的好壞。通過(guò)了解萬(wàn)用表的分辨率就可以知道是否能觀測(cè)到被測(cè)量信號(hào)的微小變化。例如，如果數(shù)字萬(wàn)用表在4V量程內(nèi)的分辨率為1mV，那么在測(cè)量1V的信號(hào)時(shí)就能觀測(cè)到1mV(1/1000 伏)的微小變化。

如果你要測(cè)量1/4英寸或1毫米的長(zhǎng)度，你不會(huì)去買(mǎi)一把以英寸(或厘米)為單位的尺子。當(dāng)你的正常體溫是98.6°F時(shí)，使用只有整數(shù)標(biāo)記的體溫計(jì)測(cè)量是沒(méi)用的。你需要的是一支分辨率為0.1°F的體溫計(jì)。

位數(shù)和字用于描述萬(wàn)用表的分辨率。數(shù)字萬(wàn)用表按其顯示的位數(shù)和字?jǐn)?shù)進(jìn)行分類(lèi)。一臺(tái) 3? 位的萬(wàn)用表可以顯示三個(gè)從0到9的全數(shù)字位，以及一個(gè)半位(只能顯示1或空白)。一臺(tái) 3? 位萬(wàn)用表可以達(dá)到1999字的分辨率。一臺(tái) 4? 位萬(wàn)用表可以達(dá)到19999字的分辨率。

用分辨率字來(lái)描述一臺(tái)數(shù)字萬(wàn)用表比用位數(shù)更準(zhǔn)確。現(xiàn)今的 3? 位表的分辨率已經(jīng)提高到3200、4000或6000字。

對(duì)于某些測(cè)量，3200字萬(wàn)用表具有更好的分辨率。例如，如果要測(cè)量200伏或更高電壓，一臺(tái)1999字的表就無(wú)法測(cè)量到0.1伏。而一臺(tái)3200字的表在測(cè)量高達(dá)320伏電壓時(shí)仍可以顯示到0.1伏。當(dāng)被測(cè)電壓高于320伏，而又要達(dá)到0.1伏的分辨率時(shí),就要用價(jià)格貴一些的20000字的數(shù)字表。

儀表精度指標(biāo)描述以及計(jì)算方法

“讀數(shù)偏差 + 量程偏差”

讀數(shù)精度：表示為“測(cè)量讀數(shù)的百分比”。例如，電壓測(cè)量精度為讀數(shù)的±1%，含義為：對(duì)于100.0V的電壓測(cè)量顯示讀數(shù)，其電壓真實(shí)值在99.0V至101.0V之間。

數(shù)字式測(cè)量?jī)x表的技術(shù)規(guī)格中，除讀數(shù)精度指標(biāo)外，一般還加一個(gè)數(shù)字偏差范圍(digits)。該數(shù)字表明了在測(cè)量顯示讀數(shù)的最后一位上可能存在的最大偏差范圍。例如，精度表述為±(1%+2digits)，對(duì)于100.0V的測(cè)量顯示讀數(shù)，其電壓真實(shí)值將在98.8V至101.2V之間。

所以，可以總結(jié)出偏差范圍的公式應(yīng)該是：

偏差值

= ±(讀數(shù)偏差×讀數(shù)+量程偏差×該讀數(shù)下的分辨率)

真實(shí)值范圍應(yīng)該是：

真實(shí)值

= 儀表讀數(shù) ±(讀數(shù)偏差×讀數(shù)+量程偏差×該讀數(shù)下的分辨率)

涉及四大應(yīng)用人群:

電氣工程師，電工，電子研發(fā)工程師，品管工程師。