7 важных шагов для окупаемости ваших инвестиций

Ссылка на страницу сайта Магазина Gtest® с номенклатурой мультиметров, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в конце данного раздела.

Обзор

Независимо от того, проводится ли электронное тестирование на производстве, при проверке конструкции или в процессе исследований и разработок, сокращение времени испытаний приводит к уменьшению сроков разработки и снижению производственных затрат.

Подавляющее большинство электронных тестов предполагает использование цифрового мультиметра (DMM). Существует множество способов сокращения времени измерений и повышения общей производительности испытаний. При этом ускорение тестирования часто требует компромиссов в других областях. Понимание этих компромиссов помогает выбрать оптимальную стратегию измерений для конкретной задачи.

Преимущества увеличения производительности измерений цифрового мультиметра

• Увеличение объемов производства и оптимизация доходов от поставок.
• Снижение потребности в испытательном оборудовании, занимаемой площади и капитальных затратах.
• Ускорение разработки продукции, особенно на этапах определения характеристик и верификации.
• Повышение эффективности использования испытательного оборудования.

Шаг 1. Зависимость точности от времени испытания с автоматическим обнулением

Автоматическое обнуление - функция цифрового мультиметра, предназначенная для повышения точности измерений. При каждом измерении прибор дополнительно измеряет нулевой уровень, компенсируя смещения усилителя и интегрирующих каскадов.

Отключение этой функции позволяет сократить время измерения примерно вдвое. В условиях стабильной температуры выигрыш в скорости обычно значительно превышает возможное незначительное снижение точности.

Например, для цифровых мультиметров Keysight серии Truevolt отключение автоматического обнуления обычно приводит лишь к увеличению погрешности на 0,0002% диапазона + 5 мкВ для измерений постоянного напряжения или +5 мкОм для измерений сопротивления.

Следует учитывать, что изменение диапазона, функции или времени интегрирования может вызвать выполнение нового цикла автообнуления даже при отключенной функции.

Рисунок 1. Инженер-испытатель устанавливает цифровой мультиметр в производственную испытательную систему.

Шаг 2. Уменьшите количество изменений во время тестирования

Минимизация переключений диапазонов повышает производительность, поскольку сокращает время, необходимое цифровому мультиметру для изменения режима работы. Кроме того, уменьшается количество дополнительных циклов автообнуления и продлевается срок службы механических реле.

Для ускорения испытаний рекомендуется:

• Выполнять все измерения напряжения и сопротивления последовательно, без постоянного переключения функций.
• Группировать измерения низких и высоких напряжений для минимизации изменений диапазона.
• Снижать количество переключений механических аттенюаторов в высоковольтных диапазонах.

В диапазонах выше 10 В используются механические аттенюаторы, переключение которых требует дополнительного времени. Группировка измерений по функциям и диапазонам позволяет значительно сократить длительность испытаний.

Шаг 3. Варианты автоматического выбора диапазона

Автоматический выбор диапазона может увеличивать время испытаний. Для мультиметров с интегрирующими АЦП ручной выбор диапазона обычно обеспечивает максимальную скорость измерений.

Фиксированный диапазон исключает лишние измерения нуля и предотвращает ненужное срабатывание механических элементов схемы.

Для цифровых мультиметров Keysight серии Truevolt ручное управление диапазоном часто оказывается быстрее алгоритмов автоматического выбора диапазона.

Шаг 4. Время интегрирования в зависимости от уровня шума

Время интегрирования непосредственно влияет на точность и скорость измерений. Более длительное интегрирование позволяет эффективнее подавлять шумы, особенно сетевые помехи переменного тока.

Например, при значении NPLC = 10 время интегрирования составляет около 166 мс для сети 60 Гц и 200 мс для сети 50 Гц. Чем выше значение NPLC, тем лучше подавление шумов, но тем больше время выполнения измерения.

Для измерений сигналов низкого уровня, например термопар, обычно требуется более длительное интегрирование, чем для измерения напряжения источников питания или аккумуляторов.

Шаг 5. Настройки переменного тока и время стабилизации

При измерении переменного тока необходимо выбирать фильтр, соответствующий частоте измеряемого сигнала.

Фильтр AC	Входная частота	Время установления ACV (сек)	Время установления ACI (сек)
Slow	3 Hz - 300 kHz	2.5	1.66
Medium (по умолчанию)	20 Hz - 300 kHz	0.625	0.25
Fast	200 Hz - 300 kHz	0.025	0.025

Шаг 6. Включение и отключение дисплея

Процессор цифрового мультиметра одновременно управляет дисплеем, измерениями и интерфейсом ввода-вывода. Отключение дисплея позволяет освободить часть вычислительных ресурсов и ускорить выполнение измерений.

Шаг 7. Оптимизация задержки триггера

После подачи сигнала на вход мультиметра требуется определенное время для его стабилизации. Это особенно важно при использовании коммутационных систем и источников сигнала с высоким выходным сопротивлением.

Правильная настройка задержки триггера позволяет существенно сократить время тестирования без потери достоверности результатов.

Источники сигнала с высоким импедансом требуют более длительного времени установления. Для низкоомных источников можно использовать минимальные задержки, повышая скорость измерений.

Краткое содержание

Цифровые мультиметры являются важнейшей частью практически любой электронной испытательной системы. Грамотная настройка автоматического обнуления, диапазонов измерений, времени интегрирования, фильтрации и задержек позволяет существенно увеличить пропускную способность испытательного комплекса.

Сокращение времени тестирования снижает затраты, повышает производительность и ускоряет вывод продукции на рынок, что является важным конкурентным преимуществом.

Дополнительную информацию можно получить на сайте Keysight Digital Multimeters.

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик мультиметров в Украине:
купить мультиметр в Украине