فاعل، موضوع:
- عمومی
- متر آنالوگ
- مولتی متر دیجیتال
- قاطعیت
- محدوده اندازه گیری را تنظیم کنید
- محاسبه خطای مطلق
- محاسبه خطای نسبی
- با مولتی متر اندازه گیری کنید
- با اسیلوسکوپ اندازه گیری کنید
جلبک:
چیزهای زیادی در فناوری سنجیده می شود. این صفحه در مورد اندازه گیری با توجه به فناوری خودرو بحث می کند. در فناوری خودرو، اندازه‌گیری‌ها را می‌توان به روش‌های مختلفی انجام داد، یعنی در طول توسعه، آزمایش، فرآیندهای نظارت و عیب‌یابی. هنگامی که شخص می داند چگونه اندازه گیری کند، تنها چیزی که نیاز است ادبیات (نمودار جریان) است تا تعیین کند کجا اندازه گیری شود.
رایج ترین تجهیزات اندازه گیری (برقی) مورد استفاده در فناوری خودرو عبارتند از:
- مولتی متر / متر آنالوگ: برای اندازه گیری ولتاژ (U)، جریان (I) و مقاومت (R) استفاده می شود. مولتی متر دیجیتال مقدار را در صفحه LCD نمایش می دهد و متر آنالوگ از یک سوزن برای نشان دادن مقدار اندازه گیری شده در مقیاس زیرین استفاده می کند.
- اسیلوسکوپ: اسیلوسکوپ ولتاژهایی را که می توان در جدول زمانی ثبت کرد اندازه گیری می کند. این جدول زمانی قابل تنظیم است (تعداد ولت در محور Y و دوره زمانی در محور X).
متر آنالوگ:
متر آنالوگ (کویل متر متحرک) از یک آهنربای دائمی و یک سیم پیچ متحرک تشکیل شده است. جریانی که از سیم پیچ متحرک می گذرد باعث ایجاد میدان مغناطیسی می شود. نیروهایی که میدان مغناطیسی بر یکدیگر وارد می‌کند، چرخش سیم‌پیچ متحرک (با اشاره‌گر روی آن) را تضمین می‌کند. هر چه جریان (و در نتیجه میدان مغناطیسی) بیشتر باشد، نشانگر بیشتر حرکت می کند.
مزایا نسبت به مولتی متر دیجیتال:
- ارزان؛
- دقیق تر زیر 10 هرتز (نه بالاتر).
مضرات:
- خواندن دشوارتر است؛
- به دلیل حرکت اشاره گر نسبتا کند است.
مولتی متر دیجیتال:
مولتی متر دیجیتال جایگزین متر آنالوگ است. مترها به طور مداوم در حال توسعه بیشتر (در دقت، سرعت و عملکرد) هستند. مولتی متر دارای یک مبدل A/D است. سیگنال آنالوگ اندازه گیری شده ابتدا قبل از نمایش پردازش می شود. این عملیات به عملکرد انتخاب شده (ولت، آمپر، اهم و غیره) بستگی دارد. سپس سیگنال دیجیتالی شده به نمایشگر ارسال می شود. سرعتی که در آن این اتفاق می افتد "زمان پاسخ" نامیده می شود که می توان آن را در مشخصات کنتور یافت. زمان پاسخ (مبدل A/D) زمان مورد نیاز برای ثبت تغییر در سیگنال ورودی است. هر چه متر گرانتر باشد، این زمان پاسخ کمتر خواهد بود.
مولتی متر دیجیتال با تنظیم دستی و اتوماتیک وجود دارد. این محدوده اندازه گیری را تعیین می کند. مولتی متر در تصویر زیر این کار را به صورت خودکار انجام می دهد. فصل "محدوده اندازه گیری" در این صفحه بیشتر توضیح داده شده است.
وضوح:
تعداد ارقام نمایش داده شده توسط مولتی متر، وضوح و در نتیجه دقت خواندن متر را تعیین می کند. بنابراین رزولوشن فقط به صفحه نمایش مربوط می شود و نه به محدوده اندازه گیری. مولتی مترهای 3½، 3¾ و 4½ رقمی وجود دارد. هر چه مولتی متر بتواند ارقام بیشتری را نمایش دهد، اعداد بیشتری امکان پذیر است (بنابراین اندازه گیری دقیق تر).
3 و نیم رقم:
این یک مولتی متر استاندارد است که می تواند حداکثر 200 ولت را با دقت در محدوده 0,1 ولت اندازه گیری کند. اگر اندازه گیری در جایی انجام شود که ولتاژ واقعی 22,66 ولت باشد، کنتور 22,6 ولت را نشان می دهد.
3¾ رقم:
با این مولتی متر وضوح 10 برابر شده و با همان اندازه گیری (22,66 ولت با مولتی متر 3 و نیم رقمی) در واقع 22,66 ولت را نشان می دهد. این یک صدم ولت بیشتر است (و در نتیجه دقیق تر).
4 و نیم رقم:
این مولتی متر دارای یک رقم اضافی در تمامی محدوده ها می باشد. وضوح مجدداً 10 برابر افزایش یافته است.
تنظیم محدوده اندازه گیری:
محدوده اندازه گیری مولتی متر زیر را می توان به صورت دستی تنظیم کرد. این برای به دست آوردن دقیق ترین نتیجه ممکن با هر اندازه گیری ضروری است. هنگام اندازه گیری ولتاژ باتری، بهتر است گزینه 20 DCV را انتخاب کنید. ولتاژ باتری به عنوان مثال 12.41 نشان داده می شود. بهتر است محدوده اندازه گیری را انتخاب کنید که کمتر از حداکثر نتیجه اندازه گیری باشد. ولتاژ باتری هرگز بالاتر از 99 ولت نخواهد بود. اگر رزولوشن بزرگتر (از 200 DCV) انتخاب شود، ولتاژ باتری 12.4 (دقیق کمتر) نشان داده می شود. این مربوط به رزولوشن است:
| دامنه: | وضوح: |
| 200 میلی ولت | 0,1 میلی ولت |
| 2 V | 0,001V |
| 20 V | 0,01 V |
| 200 V | 0,1 V |
| 2000 V | 1 V |
نمونه هایی از این جدول:
- هنگام اندازه گیری ولتاژ 100 ولت در محدوده 200 ولت، متر 100,1 ولت را نشان می دهد. وقتی همین ولتاژ در محدوده 2000 ولت اندازه گیری شود، متر 100 ولت (دقت کمتر) را نشان می دهد.
- هنگام اندازه گیری ولتاژ 9,188 ولت در محدوده 2 ولت، متر 9,188 ولت را نشان می دهد. هنگامی که همین ولتاژ در محدوده 200 ولت اندازه گیری شود، متر 9,2 ولت (گرد، بنابراین دقت کمتر) را نشان می دهد.
بنابراین دقیق ترین اندازه گیری به محدوده اندازه گیری تنظیم شده و وضوح صفحه بستگی دارد. در صفحه نمایش هایی با وضوح پایین، دقیق ترین ولتاژ را نمی توان با محدوده اندازه گیری دقیق نمایش داد.
با مولتی متر نشان داده شده، محدوده اندازه گیری فقط به صورت دستی قابل تنظیم است. مولتی مترهای گسترده تر دارای دکمه "Autorange" هستند که در آن خود متر بهترین محدوده اندازه گیری را (بر اساس وضوح خود) تنظیم می کند. فقط با مولتی مترهای ساده فقط می توان حالت ولت، آمپر (و غیره) را انتخاب کرد و محدوده اندازه گیری معمولاً 20 ولت است (بنابراین با وضوح 0,01 ولت).
مشکل دیگر این است که همیشه یک انحراف در متر وجود دارد. انحراف زمانی که رزولوشن خیلی پایین تنظیم شده است، بیشترین مقدار است. اطلاعات بیشتر در مورد این موضوع در فصل های بعدی "خطاهای مطلق و نسبی" در پایین صفحه.
محاسبه خطای مطلق:
هر مولتی متر دقت خاصی دارد. این دقت را می توان در مشخصات (در دفترچه راهنما) یافت. با این داده ها می توان انحراف اندازه گیری را محاسبه کرد. دو مفهوم قابل محاسبه است. "خطای مطلق" و "خطای نسبی". خطای مطلق ولتاژ بر حسب ولت و خطای نسبی بر حسب درصد محاسبه می شود.
مثال:
ولتاژ (U) = 12,55 ولت
± (0,3٪ rdg + 1d)
rdg = خواندن = مقدار خوانده شده روی نمایشگر (مقدار اندازه گیری شده)
1d = 1 رقم = وضوح (در محدوده 20 ولت، 1 رقم مربوط به 0,01 ولت و در محدوده 2 ولت با 0,001 ولت است).
ولتاژ واقعی 12,55 ولت است. این در محدوده 20 ولت اندازه گیری می شود.
0,3٪ rdg 0,3٪ از 12,55 V = 0,038 V است.
در محدوده 20 ولت، 1d = 0,01 ولت.
مجموع خطای مطلق این است: قرائت + 1 رقم = خطای مطلق. در اعداد: 0,038 + 0,01 = 0,048 V
پاسخ نهایی با خطای مطلق این است:
U = 12,55 ± 0,05 V.
این بدان معنی است که اندازه گیری بین 12,50 و 12,60 ولت است.
مولتی مترهای ارزان قیمت اغلب دارای انحراف بیشتری نسبت به مولتی مترهای گرانتر هستند، به طوری که کل خطای مطلق نیز بزرگتر است. این اکنون ثابت می کند که "مولتی مترهای ارزان" نمی توانند اندازه گیری دقیق انجام دهند.
محاسبه خطای نسبی:
هنگامی که خطای مطلق به عنوان درصدی از مقدار خوانده شده محاسبه می شود، آن را خطای نسبی می نامند. این خطای نسبی معمولاً هنگام مقایسه کنتورها استفاده می شود.
خطای نسبی مولتی متر قبلی عبارت است از: کل خطای مطلق / (تقسیم بر) ولتاژ واقعی x (ضرب در) 100% = خطای نسبی.
در اعداد: U = 0,038 / 12,55 x 100 = 0,30%.
پاسخ نهایی با خطای نسبی این است:
U = 12,55 ± 0,3%.
12,55 V منهای 0,3٪ پاسخ 12,50 را می دهد. به علاوه 0,3٪ آن 12,60 است. این همان چیزی است که با خطای مطلق محاسبه شد، اما به صورت درصد بیان شد.
اندازه گیری با مولتی متر:
ولتاژ، جریان و مقاومت همه به طور متفاوتی اندازه گیری می شوند. نحوه صحیح اندازه گیری با مولتی متر با مثال هایی در صفحه توضیح داده شده است با مولتی متر اندازه گیری کنید.
اندازه گیری با اسیلوسکوپ:
اسیلوسکوپ (به اختصار اسکوپ) یک ولت متر گرافیکی است. ولتاژ به صورت گرافیکی به عنوان تابعی از زمان نمایش داده می شود. دامنه نیز بسیار دقیق است. زمان را می توان به قدری کوچک تنظیم کرد که سیگنال های حسگرهایی مانند سنسور لامبدا یا محرک هایی مانند انژکتور را به خوبی نمایش دهند.
نحوه اندازه گیری با اسکوپ در صفحه توضیح داده شده است اندازه گیری با اسیلوسکوپ
