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兩臺都是“0.02%精度”的儀器,測出來差了20倍?

本文導(dǎo)讀

同樣標(biāo)注“0.02%”,兩臺儀器實際誤差可能天差地別,甚至直接影響工程測試結(jié)果可靠性,差距就藏在那個常被忽略的標(biāo)識里。本文通過數(shù)據(jù)對比,解析兩種精度標(biāo)識的區(qū)別,幫助您在選型時做出更準(zhǔn)確的判斷。


在工程測試場景中,測試電源、功率計、萬用表等儀器的規(guī)格說明書上,精度指標(biāo)通常以“0.02%”形式標(biāo)注。但很多工程師在選型或使用時,只關(guān)注數(shù)字本身,忽略數(shù)字后面那個關(guān)鍵標(biāo)識。
最常見的兩種精度標(biāo)識是“F.S.”(滿量程精度)和“%R.D.”(讀數(shù)精度,也叫相對精度)。

 F.S.與%R.D.的區(qū)別


精度標(biāo)識的核心作用,是告訴我們“測量結(jié)果可能出現(xiàn)的最大誤差是多少”。

就像同樣標(biāo)注“誤差0.02%”的兩把尺子,一把按整把尺子的長度算誤差,一把按實際測量的長度算誤差:最終的誤差大小自然不同,這就是F.S.與%R.D.的區(qū)別。二者的根本差異,在于誤差的計算基準(zhǔn)不同


F.S.:滿量程精度(Full Scale)


F.S.以儀器的最大測量量程作為誤差計算基準(zhǔn),與實際測量值無關(guān)。無論當(dāng)前輸出值處于量程的哪個位置,絕對誤差始終固定。

以一臺電壓量程為0~1000Vdc的高精度測試電源為例,標(biāo)稱精度為0.02%F.S.,不同輸出條件下的誤差對比:
輸出電壓
絕對誤差
誤差占輸出比值
1000V
0.2V
0.02%
300V
0.2V
0.07%
50V
0.2V
0.40%

用F.S.標(biāo)注的高精度測試電源,測量(輸出)值越接近滿量程,誤差占比越小(精度越高);測量(輸出)值越偏離滿量程,誤差占比越大(精度越低)。所以此類以F.S.標(biāo)稱的設(shè)備并不適合在低壓測試條件下的測試要求。

%R.D.:讀數(shù)精度(Reading)

%R.D. 以實際測量讀數(shù)作為誤差計算基準(zhǔn),與滿量程無關(guān)。測量值越大,絕對誤差越大;測量值越小,絕對誤差越小,但誤差占實際讀數(shù)的比值始終與標(biāo)稱值保持一致。同樣以 0~1000 Vdc 測試電源為例,標(biāo)稱精度為 0.02% R.D.:

輸出電壓
絕對誤差
誤差占輸出比值
1000V
0.2V
0.02%
300V
0.06V
0.02%
50V
0.01V
0.02%


這正是工程測試中優(yōu)先選擇%R.D.標(biāo)注儀器的原因:測試電源的輸出值越接近元器件的額定測試電壓(或越小),誤差也越小,誤差占比始終穩(wěn)定在0.02%左右,能精準(zhǔn)匹配不同規(guī)格元器件的測試需求,尤其適合多量程、小量程的精密測試場景,避免測試數(shù)據(jù)偏差。


延伸補充:其他常見精度標(biāo)注方式


固定誤差(如 ±0.1 mV)

不以百分比表示,而是直接給出固定的絕對誤差值,與量程和測量值都無關(guān)。例如一臺高精度測試電源,直流輸出檔精度標(biāo)注為±0.1mV,則無論輸出1V還是10V,最大誤差都是0.1mV,適合精密傳感器、微小功率元器件等對測試精度要求極高的工程場景。


組合精度(如±0.02% R.D. ±0.1mV)

組合精度是讀數(shù)精度與固定誤差的疊加,計算公式為:最大誤差 = 實際讀數(shù) × 精度百分比 + 固定誤差。
以致遠儀器PSB8000系列高精度測試電源為例,電壓精度標(biāo)稱為0.02%R.D.+50 mV。在輸出300V時,最大誤差為0.1V,這種標(biāo)注的測試電源,精度更貼合復(fù)雜工程測試場景,需結(jié)合兩者計算誤差,避免測試偏差。
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選型建議:如何根據(jù)測試需求做出判斷?

理解精度單位的實際含義后,選儀器時就不會只看“數(shù)值大小”,而是結(jié)合具體的測試條件進行判斷:

  • 如果工程測試中,測試電源的輸出值始終接近滿量程,選用 F.S. 標(biāo)注的儀器可滿足精度需求,性價比相對較高;
  • 如果測試中,測試電源的輸出值跨度大,經(jīng)常測小量程,比如用0~1000V的測試電源,測試1~1000V不同規(guī)格的產(chǎn)品,優(yōu)先選%R.D.標(biāo)注的儀器,能保證不同量程下的測試精度穩(wěn)定,避免測試數(shù)據(jù)失真。


產(chǎn)品推薦

致遠儀器PSB8000系列測試電源采用本文介紹的組合精度標(biāo)注方式,電壓精度0.02%R.D. + 50mV,電流精度0.02%R.D. +20 mA,標(biāo)注透明、可驗證,覆蓋高電壓與大電流兩大產(chǎn)品線,多個功率等級可選,尤其適合寬量程、多規(guī)格被測件的精密測試場景。

最新產(chǎn)品PSB5000E雙向可編程直流源現(xiàn)已正式發(fā)售,如有選型需求,歡迎聯(lián)系致遠儀器咨詢。

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