万用表上的 ±(0.5%+2) 到底在说什么
CE (EMC/LVD) · RoHS · ISO 9001 Wenzhou, China chingycai@chinyoo.com

万用表上的 ±(0.5%+2) 到底在说什么

万用表上的 ±(0.5%+2) 到底在说什么

数据表里那行 ±(0.5%+2) 不是在说这块表会差半个百分点。它是两项误差加在一起。前一项是读数的一个百分比,读数越大,这一项也越大;后一项是末位的固定字数,同一个量程上它一直不变。

很多人把它当成一个数来读。1999 计数的表和 6000 计数的表放在一张询价单上,前者标 ±(0.5%+2),后者标 ±(0.8%+5),结论就成了前一块更准。这个结论在大部分量程上是反的。

百分比和字数说的是两件事

百分比那一项来自决定斜率的器件:分压网络、基准、模拟前端。分压比偏了 0.5%,这一档上每个读数都偏它自己的 0.5%。10V 差 50mV,400V 差 2V,数据表上写的是同一个数。

字数那一项性质不同。它是显示格的固定余量,覆盖转换器的量化误差,也覆盖二进制转十进制那一步的取整。因为单位是字而不是伏,同一个「+2」在 200mV 档值 0.2mV,在 1000V 档值 2V。所以数据表上那一行不能当成一个精度数来读,两块都写「0.5%」的表也不能互换。

拿一块 1999 计数的表走一遍

1999 计数把一档分成 2000 格,一格大约是全量程的两千分之一。200V 档满量程 199.9V,一格就是 0.1V。下表把 ±(0.5%+2) 铺在常见的五个直流电压量程上。

显示读数 一格值多少 ±(0.5%+2) 下的总误差
100.0mV 0.1mV 0.5mV 加 0.2mV,即 ±0.7mV
1.000V 1mV 5mV 加 2mV,即 ±7mV
10.00V 10mV 50mV 加 20mV,即 ±70mV
100.0V 100mV 0.5V 加 0.2V,即 ±0.7V
700V 1V 3.5V 加 2V,即 ±5.5V

顺着最后一列读下来,问题的形状就出来了。在毫伏档上字数项可以忽略,在 1000V 档上它占了总误差的三分之一还多。要在 400V 读数上分辨 1V,限制你的根本不是百分比;要在 2V 读数上分辨 0.1mV,限制你的才是。

最后一位为什么不能当真

表笔不接,打开表,末位常常在两个字之间来回跳。这就是字数误差露在外面:转换器给出的数正卡在两个显示格的边界上,于是来回摆。这不是故障,也不是这块表比它的标称更差。

实际影响是末位不携带可依赖的信息。末位值 10mV 的表显示 12.34V,应当理解成 12.34V 加减整个 ±(0.5%+2) 的预算,而不是精确到显示的那一位。有人会问末位能不能稳一点,他们真正需要的是计数更高的表,让关心的那一位不再是末位。

同一块表在不同量程上精度不一样

百分比跟着读数走,不跟着量程走,所以量程底部是最难量的地方。20V 档上读 2.00V,只到满量程的十分之一,有效位少,字数项在答案里占比大。同一个 20V 档上读 19.00V,同一块表的绝对误差要小五倍。

由此得到的规则只有一句:把读数顶得尽量高,但别超量程。预计 12V 的读数,20V 档是对的,200V 档白扔一位。现在的表大多自动换档,手动换档的机型把选择留给操作者,而操作者通常把旋钮停在原位不动。

数据表没写的那三件事

第一件是温度系数,通常单独写,写成超出 18 到 28 度区间后每度增加多少。夏天放在车尾箱里的表就在这个区间外,误差预算会涨,而那一行主规格看不出来。

第二件是表笔电阻。200Ω 档上一副普通表笔带进来零点几欧,可能比这块表在这个读数上的容差还大。第三件是电流档的负荷电压:表在回路里串了一个电阻,在小电流档上这个电阻会改变正在被测的那个电流本身。这两件都不是缺陷,只是说明数据表那一行描述的是表,不是那个测量。

两家的表怎么摆在一起比

要比,先把两份规格都换算到同一个读数、同一个单位。6000 计数、±(0.5%+5) 的表在 100.00V 上一格 0.01V,容差是 0.5V 加 0.05V。1999 计数、±(0.5%+2) 的表在 100.0V 上一格 0.1V,容差是 0.5V 加 0.2V。百分比一模一样,总容差差四倍。

只给百分比不给字数项的报价是不完整的,只给字数项不给分辨率的报价读不了。两样都要。这是一封邮件的事,能把这个比较里大部分的含糊去掉,免得最后比的是哪本彩页字更大。

下单前该问清楚的四个问题

四个问题能在它变成订单之前把精度需求定下来。用户实际在哪个量程上干活?那个读数上多小的变化才算数?表会放在离室温多远的地方用?来料检验拿什么当基准判定这一批收还是不收?

答案通常会改动规格。车间里量 12V 电池不需要 6000 计数,实验台上比分流器上几毫伏的压降就需要。在打样之前定下来,到货的那块就是能过验收的那块,而不是货柜装上船之后还要扯皮的那块。

手上正好有两行数据表,把两行连同要分辨的读数和它所在的量程一起发过来。温州工厂的工程师会告诉你哪个计数段、哪个量程真的覆盖这个读数,并且在批量之前先用一台对过基准的样机把它量给你看。

FAQs

数据表上的 ±(0.5% + 2),那个 +2 到底指什么?

指末位的固定字数,不是读数的百分比。1999 计数的表读 100.0 V 时末位一个字代表 100 mV,所以在这一档上 +2 处处等于 0.2 V;换到 200 mV 档,同样的 +2 只值 0.2 mV。百分比项跟着读数走,字数项不跟着走。

1999 计数的表会比 6000 计数的更准吗?

同一个读数下可能。测 100.00 V 时,6000 计数、±(0.5% + 5) 的表允许 0.5 V 加 0.05 V;1999 计数、±(0.5% + 2) 的表允许 0.5 V 加 0.2 V。计数档位决定一个字值多少,所以两行规格必须先换算到同一个读数再比。

什么都没接,最后一位为什么一直在跳?

显示停在了两个字之间的分界上。这点跳动就是字数误差的可见形态,不是故障。末位一个字值 10 mV 的表显示 12.34 V,应当理解为落在整个 ±(0.5% + 2) 的范围内,而不是精确到显示的最后一位。

标称精度在任何量程、任何温度下都成立吗?

不成立。表头那一行通常只在 18 到 28 摄氏度区间内有效,区间之外另有温度系数。电阻最低档还要算表笔电阻,电流低档要算分流压降,这两项都不在精度行里。数据表描述的是仪表本身,不是整次测量。

相关指南

相关产品

Questions About Our Products?

Send us a message — our engineers reply within 24 hours.

WA