Cấp chính xác là gì? Cách tính sai số, cấp chính xác của đồng hồ đo điện

Đối với mỗi đồng hồ đo điện đều cần đạt tiêu chuẩn cấp chính xác RDG để đảm bảo khả năng đo các giá trị ở mức đúng nhất. Vậy RDG là gì? Cấp chính xác là gì? Cấp chính xác của đồng hồ đo điện được quy định như thế nào? Tất cả sẽ được Hiokivn.com giải thích ngay dưới đây. 

RDG là gì?

RDG được hiểu đơn giản là độ chính xác của các thiết bị đo kỹ thuật số. Đại lượng được dùng để kiểm tra sự khác biệt giữa giá trị đo được và giá trị thực khi cùng trong một điều kiện tham chiếu.  Độ chính xác RDG được ghi theo dạng như sau: 

(± xx% rdg ± xx dgt). 

Giải nghĩa:

• ± xx%: được hiểu là tỷ lệ mỗi phần trăm kết quả đọc, tỷ lệ với đầu vào: 
• ± xx: chính là phần số được hiển thị, là hằng số đầu vào. 

Mỗi một máy đo đều sẽ có hướng dẫn sử dụng khi liệt kê độ chính xác là dạng: ±% rdg. Để hiểu rõ hơn về đại lượng RDG, bạn có thể tham khảo ví dụ sau. 

Độ chính sáng của một đồng hồ vạn năng với thang đo điện áp DC là ± 1% và mức điện áp thực có thể đo được là 1.00V. Khi đó, đồng hồ sẽ có màn hình hiển thị số đọc là 1.00 V ± 1%, hoặc sẽ dao động từ 0.99 V đến 1.01 V.

Tuy nhiên, với các dòng thiết bị đo điện tử như đồng hồ vạn năng điện tử, độ chính xác không tính đến hoạt động của bộ chuyển đổi kỹ thuật số (ADC) và mạch xử lý tín hiệu. Với các mạch điện tử và ADC sẽ có mức dung sai, phi tuyến cũng như giá trị offset khác nhau. 

Chính vì vậy, với các dòng máy đo kỹ thuật số sẽ được tính theo công thức:  Độ chính xác: ± (% Rdg + số LSD)

Giải nghĩa

• Rdg (reading): giá trị thực mà thiết bị đo đo được. 
• LSD (least significant digit) = chữ số có nghĩa nhỏ nhất

Với các LSD sẽ đại diện cho mức độ không chắc chắn bởi nguyên nhân từ các yếu tố như độ lệch bên trong, nhiễu hay cách làm tròn. Đối với các đồng hồ đo điện điện tử độ chính xác và các dải đo sẽ được tính riêng lẻ, tránh có các sai số lớn. 

Cấp chính xác là gì?

Định nghĩa cấp chính xác là gì?

Khi tìm hiểu về cấp chính xác là gì? Bạn có thể tham khảo ở nhiều phương tiện khác nhau. Tuy nhiên quy định chung về cấp chính xác chính là tại Tiêu chuẩn Việt Nam.

Theo quy định của Tiêu chuẩn Việt Nam, “cấp chính xác có thể được hiểu đơn giản là đặc trưng tổng quát của phương tiện đo phản ánh những đặc trưng đo lường liên quan mật thiết đến độ chính xác của thiết bị đo. 

Cấp chính xác của thiết bị đo sẽ được quy định theo thực tế của từng lĩnh vực. Với mỗi thiết bị đo được dùng để đo nhiều đại lượng vật lý khác nhau sẽ có nhiều cấp chính xác khác nhau. 

Cấp chính xác của đồng hồ đo điện

Cấp chính xác của một thiết bị đo điện là thông số thể hiện mức độ sai số tối đa mà thiết bị đó có thể mắc phải trong quá trình đo lường. Cấp chính xác được ký hiệu bằng một con số, chẳng hạn như 0.5, 1.0, 2.0, v.v.

Cấp chính xác của đồng hồ đo điện sẽ thường ảnh hưởng bởi các yếu tố như cấu tạo, chất liệu, công nghệ đo… Cấp chính xác càng nhỏ thì độ chính xác của thiết bị càng cao. Điều này có nghĩa là thiết bị có sai số nhỏ hơn, giúp đo lường chính xác hơn.

Xem thêm: Các phương pháp mở rộng thang đo và ý nghĩa

Sai số của đồng hồ đo điện

Sai số của đồng hồ đo điện có thể được chia thành các loại sau:

• Sai số tuyệt đối (Absolute Error - AE): Là sự chênh lệch giữa giá trị đo được và giá trị thực tế của đại lượng đo.

• Sai số tương đối (Relative Error - RE): Là tỉ lệ sai số tuyệt đối so với giá trị thực tế, thường được biểu thị bằng phần trăm.

• Sai số cơ bản (Basic Error): Là sai số của thiết bị đo trong điều kiện tiêu chuẩn.

• Sai số tổng hợp (Composite Error): Là tổng hợp của sai số cơ bản và sai số do điều kiện môi trường hoặc cách sử dụng thiết bị.

Cách tính sai số của đồng hồ đo điện

Sai số tối đa của một đồng hồ đo điện có thể được tính theo công thức:

Ví dụ:

Giả sử một đồng hồ đo điện có:

• Cấp chính xác: 0.5% (0.5 cấp)

• Khoảng đo tối đa: 300V

Khi đó, sai số tối đa của đồng hồ sẽ là: 0.5/100 x 300 = 1.5V

Điều này có nghĩa là khi đo điện áp trong khoảng 300V, kết quả đo có thể dao động trong khoảng ±1.5V.

Số hiển thị, số đếm và độ phân giải

Hiện nay, đa số các dòng đồng hồ đo điện đều sẽ có các thông số được hiển thị trên màn hình là 3½ số. Điều này có nghĩa là 3 ký tự đầu tiên được xuất hiện bên phải sẽ là các số có giá trị từ 0-9 nhưng chữ số đều tiên sẽ quan trọng nhất. 

Những số này có thể là 0 hoặc 1 và được gọi là ½ số. Hiện nay, các dòng đồng hồ vạn năng đều sẽ có thể hiển thị từ 0 - 1999. 

Độ phân giải của đồng hồ đo điện điện tử sẽ phụ thuộc vào bộ chuyển đổi từ dữ liệu đo sang số, sẽ được tính trong một lần chuyển đổi. Ví dụ, một thiết bị đo hiển thị số đếm 2000 với màn hình 3 ½ sẽ có độ phân giải  (1/2000)x(100%) = 0.05%.

Các dòng đồ hồ vạn năng có độ phân giải càng cao thường sẽ có màn hình 4 chữ số (20000 số đếm) và có thể hiển thị với bất kỳ các giá trị từ 0 - 19999. Tương tự với đồng hồ vạn năng hiển thị 40000 số đếm với màn hình hiển thị 4 số sẽ có giá trị từ 0 - 39999.

Theo nghiên cứu các loại thiết bị đo có độ phân giải cao sẽ có độ chính xác cao hơn. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa đồng hồ do điện 4 ½ sẽ có độ chính xác gấp 10 lần so với đồng hồ 3 ½. Do vậy, cách tính sai số tuyệt đối của đồng hồ đo điện chỉ mang tính tương đối khi có nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến độ chính xác.

Có thể bạn quan tâm: CAT là gì? Ý nghĩa của các cấp độ đo lường CAT trên dụng cụ đo điện

Cách tính cấp chính xác của đồng hồ đo điện

Bên cạnh đó, bạn cũng có thể tính cấp chính xác của đồng hồ đo điện đơn giản với theo công thức sau:  K = 100*deltaXmax/A

Trong đó: 

• deltaXmax: sai số tuyệt đối lớn nhất
• A: khoảng thang đo trên dụng cụ đo

Ví dụ: ampe kìm có cấp chính xác là 1.0, do sai số tuyệt đối với mức thang đo 100A. Như vậy, cấp chính xác của ampe kìm này là: 100*1/100 = 1(A).

Các yếu tố ảnh hưởng đến sai số của đồng hồ đo điện

Trong quá trình đo của mỗi đồng hồ đo điện sẽ có những sai số nhất định. Vậy những yếu tố nào ảnh hưởng đến sai số của đồng hồ đo? Theo những nghiên cứu, các yếu tố chính ảnh hưởng đến sai số của đồng hồ là thời gian, nhiệt độ, độ ẩm. 

Nhiệt độ - độ ẩm

Bạn lưu ý không nên sử dụng đồng hồ đo điện ở những môi trường có nhiệt độ hay độ ẩm cao hơn mức chỉ định của nhà sản xuất. Nguyên nhân rất đơn giản, khi nhiệt độ hay độ ẩm vượt quá mức an toàn có thể gây hỏng hóc cho thiết bị đo.  

Các linh kiện điện bên trong như màn hình, mạch điện tử có thể bị chập, bị hỏng dẫn đến những sai số lớn. Chính vì vậy, các kỹ thuật của Hiokivn.com luôn khuyên khách hàng nên sử dụng đồng hồ đo trong môi trường có nhiệt độ và độ ẩm nằm trong khoảng cho phép. 

Ví dụ: Một sản phẩm ampe kìm Hioki có khả năng làm việc trong dải nhiệt độ từ  -20 °C đến + 55 °C. Như vậy, thiết bị đó có thể hoạt động tốt trong mức nhiệt độ từ  -18 °C đến + 40 °C, mức độ ẩm tương đối thích hợp là từ 80% - 90%. 

Thời gian làm việc

Khi một chiếc đồng hồ đo điện đã được sử dụng lâu ngày, khoảng từ 5 - 10 năm chắc chắn cũng sẽ có gặp các sự cố sai số. Nguyên nhân chính là tuổi thọ của các mạch điện tử, con chip… của thiết bị cũng có hạn. Khi đó, bạn sẽ cần hiệu chỉnh lại đồng hồ hoặc thay thế thiết bị đo điện mới. 

Cách sử dụng thiết bị

Nếu sử dụng đồng hồ đo không đúng cách, thường xuyên chọn thang đo không phù hợp, có thể làm sai số tăng lên đáng kể.

Cách giảm sai số khi sử dụng thiết bị đo điện

Để đảm bảo độ chính xác cao nhất khi sử dụng đồng hồ đo điện, bạn có thể áp dụng một số biện pháp sau:

• Lựa chọn đồng hồ có cấp chính xác phù hợp: Nếu cần đo lường chính xác cao, nên chọn thiết bị có cấp chính xác thấp hơn (ví dụ: 0.5 hoặc 0.2 thay vì 1.0).

• Hiệu chuẩn định kỳ: Đồng hồ đo điện cần được hiệu chuẩn theo khuyến nghị của nhà sản xuất để duy trì độ chính xác.

• Sử dụng trong môi trường phù hợp: Tránh đo lường trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm quá cao hoặc quá thấp.

• Chọn thang đo phù hợp: Không sử dụng thang đo quá lớn hoặc quá nhỏ so với giá trị đo thực tế.

• Bảo quản đúng cách: Khi không sử dụng, hãy bảo quản đồng hồ đo trong điều kiện khô ráo, tránh bụi bẩn và va đập.

Tổng hợp những thông tin về RDG là gì? Cấp chính xác là gì? Và tìm hiểu chi tiết về cấp chính xác của thiết bị đo sẽ giúp bạn hiểu thêm về độ chính xác của các thiết bị đo điện. Bạn cũng sẽ có thể tính được cấp chính xác của đồng hồ đo điện để sử dụng hiệu quả nhất.