Cách Tính Giới Hạn Đo (GHĐ) và Độ Chia Nhỏ Nhất (ĐCNN) | 2025

Trong mọi hoạt động từ học tập, nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đến sản xuất công nghiệp, việc đo lường chính xác là yếu tố cốt lõi quyết định sự thành công. Để làm được điều đó, người sử dụng cần hiểu rõ hai thông số cơ bản của bất kỳ dụng cụ đo lường nào: Giới hạn đo (GHĐ) và Độ chia nhỏ nhất (ĐCNN). Bài viết này sẽ hướng dẫn chi tiết 3 phương pháp xác định GHĐ và ĐCNN một cách nhanh chóng và chính xác, áp dụng cho nhiều loại dụng cụ phổ biến, kể cả các thiết bị kỹ thuật số hiện đại.

Giới Hạn Đo (GHĐ) và Độ Chia Nhỏ Nhất (ĐCNN) là gì?

GHĐ là giá trị đo lớn nhất của dụng cụ, còn ĐCNN là giá trị của vạch chia nhỏ nhất, quyết định độ chính xác của phép đo. Đối với thiết bị điện tử, ĐCNN tương đương với độ phân giải (resolution) hiển thị trên màn hình.

Giới hạn đo (GHĐ): Là giá trị lớn nhất mà dụng cụ có thể đo được. Việc cố gắng đo một giá trị vượt quá GHĐ không chỉ cho kết quả sai lệch mà còn có thể gây hư hỏng vĩnh viễn cho thiết bị. Ví dụ, một cây thước có GHĐ là 20 cm thì chỉ có thể dùng để đo các vật có chiều dài từ 20 cm trở xuống.

Độ chia nhỏ nhất (ĐCNN): Là giá trị của một vạch chia trên dụng cụ, thể hiện độ chính xác của phép đo. ĐCNN càng nhỏ, kết quả đo càng chính xác. Ví dụ, thước có ĐCNN 0.5 mm sẽ cho kết quả chính xác hơn thước có ĐCNN 1 mm.

Phương Pháp 1: Quan Sát Trực Tiếp (Áp Dụng Cho Thước Thẳng, Cốc Đo)

Xác định GHĐ bằng cách đọc số lớn nhất trên thang đo và xác định ĐCNN bằng cách tính giá trị khoảng cách giữa hai vạch chia liên tiếp.

Đây là phương pháp đơn giản và nhanh nhất, thường áp dụng cho các dụng cụ đo lường cơ bản như thước kẻ, thước cuộn, cốc chia vạch.

Bước 1: Xác định Giới hạn đo (GHĐ)

Tìm giá trị lớn nhất được ghi trên thang đo của dụng cụ. Con số này chính là GHĐ.
Ví dụ: Trên một cây thước kẻ học sinh ghi số lớn nhất là “30 cm”, vậy GHĐ của thước là 30 cm.

Bước 2: Xác định Độ chia nhỏ nhất (ĐCNN)

Quan sát các vạch chia trên thước. ĐCNN là giá trị độ dài giữa hai vạch chia liên tiếp nhau.
Ví dụ: Trên thước kẻ, khoảng cách từ vạch số 0 đến vạch số 1 (đại diện cho 1 cm) được chia thành 10 khoảng nhỏ bằng nhau. Vậy ĐCNN được tính bằng cách lấy 1 cm chia cho 10.
Công thức: ĐCNN = 1 cm / 10 = 0.1 cm = 1 mm.

Bước 3: Ghi kết quả

Kết quả đo của thước kẻ này sẽ được ghi là: GHĐ 30 cm – ĐCNN 1 mm.

Phương Pháp 2: Tính Toán Cho Dụng Cụ Chính Xác Cao (Thước Cặp Vernier, Panme)

ĐCNN được tính bằng công thức: ĐCNN = (Giá trị một vạch chia trên thang chính) / (Tổng số vạch trên thang phụ).

Đối với các dụng cụ đòi hỏi độ chính xác cao như thước cặp (thước Vernier) hay thước Panme (micrometer), ĐCNN thường không được ghi sẵn mà cần được tính toán dựa trên thang đo chính và thang đo phụ (du xích).

Bước 1: Xác định giá trị một vạch chia trên thang đo chính (MSD)

Đây là giá trị của vạch chia nhỏ nhất trên thân thước chính. Thông thường, giá trị này là 1 mm.

Bước 2: Đếm tổng số vạch trên thang đo phụ (VSD)

Thang đo phụ là thang đo trượt trên thân thước chính. Hãy đếm xem có bao nhiêu vạch trên thang đo này (phổ biến nhất hiện nay là 50 vạch).

Bước 3: Tính Độ chia nhỏ nhất (ĐCNN)

Áp dụng công thức: ĐCNN = Giá trị một vạch chia chính / Tổng số vạch trên thang phụ
Ví dụ: Một thước cặp có giá trị vạch chia chính là 1 mm và thang phụ có 50 vạch.
ĐCNN = 1 mm / 50 = 0.02 mm. Đây là độ chính xác tiêu chuẩn cho hầu hết các thước cặp cơ khí năm 2025.

Bước 4: Xác định Giới hạn đo (GHĐ)

GHĐ của thước cặp là giá trị lớn nhất ghi trên thang đo chính. Ví dụ: 150 mm, 200 mm, hoặc 300 mm.

Phương Pháp 3: Áp Dụng Cho Các Dụng Cụ Đo Lường Khác

Tính ĐCNN bằng cách lấy hiệu số giữa hai vạch có ghi số liền kề rồi chia cho tổng số khoảng chia giữa chúng.

Phương pháp này có thể áp dụng linh hoạt cho nhiều loại dụng cụ đo lường khác nhau trong phòng thí nghiệm và đời sống như lực kế, ampe kế, vôn kế, cân đồng hồ và đặc biệt là nhiệt kế phòng thí nghiệm.

Bước 1: Tìm Giới hạn đo (GHĐ)

Quan sát giá trị lớn nhất ghi trên mặt đồng hồ hoặc thang đo của dụng cụ.
Ví dụ: Một lực kế có số ghi lớn nhất là 10 N (Newton), vậy GHĐ của nó là 10 N.

Bước 2: Tìm Độ chia nhỏ nhất (ĐCNN)

Chọn hai vạch có ghi số liền kề nhau (ví dụ: 0 N và 1 N). Đếm số khoảng chia giữa hai vạch số này (gọi là ‘n’). Áp dụng công thức: ĐCNN = (Giá trị lớn – Giá trị nhỏ) / n
Ví dụ 1: Giữa vạch 0 N và 1 N trên lực kế có 5 khoảng chia. ĐCNN = (1 N – 0 N) / 5 = 0.2 N.
Ví dụ 2: Với một pipette có GHĐ 10 ml, nếu giữa vạch 1 ml và 2 ml có 10 khoảng chia, thì ĐCNN = (2-1)/10 = 0.1 ml.

Tầm Quan Trọng Của GHĐ và ĐCNN Trong Thực Tế

Hiểu rõ GHĐ và ĐCNN giúp lựa chọn đúng dụng cụ, đảm bảo an toàn cho thiết bị, và là cơ sở để đánh giá độ không đảm bảo đo, yếu tố quyết định độ tin cậy của kết quả thí nghiệm.

Việc hiểu rõ GHĐ và ĐCNN không chỉ là lý thuyết mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác và an toàn khi làm việc.

1. Lựa chọn dụng cụ phù hợp: Luôn chọn dụng cụ có GHĐ lớn hơn giá trị cần đo để tránh làm hỏng thiết bị và đảm bảo kết quả chính xác. Ví dụ, không thể dùng nhiệt kế có GHĐ 100°C để đo nhiệt độ của lò nung 500°C.
2. Đánh giá độ chính xác: ĐCNN quyết định sai số của phép đo. Dụng cụ có ĐCNN càng nhỏ thì kết quả đo càng chi tiết và chính xác. Điều này cực kỳ quan trọng trong các quy trình như chuẩn độ, nơi sai số nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng.
3. Ghi kết quả đúng quy cách: Kết quả của một phép đo vật lý luôn phải đi kèm với sai số, và sai số này thường được ước tính bằng một nửa đến một lần ĐCNN. Theo tiêu chuẩn ISO, ĐCNN là một thành phần quan trọng để tính toán “Độ không đảm bảo đo” (Uncertainty of Measurement).

Phương Pháp	Ưu điểm	Nhược điểm	Dụng cụ áp dụng
1: Quan sát	Nhanh chóng, dễ thực hiện	Chỉ phù hợp với dụng cụ cơ bản	Thước kẻ, cốc đo, cân đồng hồ
2: Tính toán	Độ chính xác rất cao	Cần tính toán, dễ nhầm lẫn	Thước cặp Vernier, Panme
3: Áp dụng khác	Linh hoạt, đa dụng	Phụ thuộc vào cấu tạo dụng cụ	Lực kế, nhiệt kế, ampe kế

Câu Hỏi Thường Gặp (FAQs)

1. Làm thế nào để không nhầm lẫn giữa GHĐ và ĐCNN?

Hãy nhớ quy tắc đơn giản: GHĐ là con số LỚN NHẤT trên dụng cụ, trong khi ĐCNN là giá trị của vạch chia NHỎ NHẤT.

2. Tại sao phải đo lường trọng lượng và các đại lượng khác nhiều lần?

Đo nhiều lần và lấy giá trị trung bình giúp giảm thiểu sai số ngẫu nhiên (do mắt đọc, tay run…), làm cho kết quả cuối cùng đáng tin cậy hơn, đặc biệt khi ĐCNN của dụng cụ tương đối lớn.

3. ĐCNN có phải là sai số của dụng cụ không?

Không hoàn toàn. ĐCNN là nguồn gây ra sai số hệ thống (sai số dụng cụ). Sai số của phép đo là tổng hợp của cả sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên (do người thao tác, điều kiện môi trường).

Kết Luận

Nắm vững cách xác định Giới hạn đo và Độ chia nhỏ nhất là kỹ năng cơ bản và thiết yếu đối với bất kỳ ai làm việc với các dụng cụ đo lường. Bằng cách áp dụng một trong ba phương pháp trên, bạn có thể tự tin lựa chọn đúng dụng cụ, thực hiện phép đo chính xác và ghi nhận kết quả một cách khoa học. Việc này không chỉ nâng cao chất lượng công việc mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị.

Để tìm hiểu thêm về các dụng cụ và hóa chất phòng thí nghiệm, hãy tham khảo các sản phẩm tại Hóa Chất Doanh Tín.