Мультиметр и его основные характеристики

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой мультиметров, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого Раздела

С момента появления цифровых мультиметров (DMM), все измерительные дисплеи имеют цифры. Это всегда немаловажная часть спецификации цифрового мультиметра. Он часто отображается на передней панели карманного или настольного мультиметра.

 Рисунок 1. Настольный цифровой мультиметр с цифрами, отображаемыми на верхней передней панели (обведен красным кружком)

Цифры на экране указывают на уровень разрешения, который может измерять цифровой мультиметр. Разрешение — это уровень детализации, количественно измеряемый на DMM. Чем больше цифр на дисплее цифрового мультиметра, тем выше разрешение цифрового мультиметра. Обычно можно увидеть карманные цифровые мультиметры с цифрами на дисплее 3½ цифры и 4½ цифры. Настольные цифровые мультиметры обычно имеют 5½ цифр, 6½ цифр, 7½ цифр и даже 8½ цифр.

Ручные цифровые мультиметры обычно используются для простого устранения неисправностей и профилактического обслуживания, не требующих высокого разрешения измерений. Большинство настольных компьютеров имеют 5½ цифр и 6½ цифр, которых достаточно для многих программ. 7½ цифр и 8½ цифр настольные цифровые мультиметры классифицируются как высокоэффективные приборы, которые используются для высокоточных применений и как эталонные стандарты для метрологических лабораторий.

Что означает цифры и разрешение DMM?

На рисунке 1 показано, что DMM имеет 7½ цифр. Почему важно понимать половину цифры и что означает общее число? Ну да, это конечно важно, поскольку количество цифр почти всегда является первой спецификацией, которую вы заметите в DMM.

В таблице 2 показано, как цифры на дисплее цифрового мультиметра соответствуют показателям разрешения. Если у вас есть цифровой мультиметр с 3 с половиной цифр, половинная цифра является старшей цифрой.

Половина цифры может быть всего 0 или 1. Итак, цифровой мультиметр с 3 с половиной цифрами предлагает плюс или минус 2000 отсчетов. Цифровой мультиметр с 4,5 цифрами предлагает плюс-минус 20 000 отсчетов и так далее. Количество цифр напрямую переводится на количество подсчетов. Цифры и отсчеты дают нам представление о разрешении DMM. Они не имеют прямого отношения к точности. Распространено ошибочное мнение, что цифры и отсчеты являются точностью DMM.

Как связаны между собой точность и разрешение измерений цифрового мультиметра?

Точность и разрешение являются одними из ключевых характеристик, которые следует учитывать при выборе правильного цифрового мультиметра (DMM) для измерений. На рисунке 3 показано, как точность связана с разрешением на шкале измерения. Точность – показатель того, насколько эти цифры достоверны или насколько вы можете доверять им. Разрешение – это уровень детализации, который можно измерить, или количество значимых цифр на цифровом мультиметре.

Рисунок 3. Точность и разрешение на шкале измерения

Давайте посмотрим на рис. 4 ниже, последняя цифра дисплея DMM, число «8». Поскольку мы находимся в диапазоне 1 В, число 8 означает 800 нВ. Итак, в диапазоне 1 В мы имеем разрешение 100 нВ. Однако вопрос состоит в том, действительно ли фактическое значение составляет 800 нВ или насколько около 800 нВ до фактического значения? Близость 800 нВ к фактическому значению – это то, что мы называем точностью. Мы можем сказать, что 6½ разрядный цифровой мультиметр с высокой точностью не лучше и не хуже, чем 5½ разрядный цифровой мультиметр с хорошей точностью, даже если мы получаем большее разрешение от 6½ разрядного цифрового мультиметра.

Рисунок 4. Дисплей DMM, показывающий последнюю цифру как наиболее точное разрешение

Как скорость измерения влияет на разрешение?

Давайте рассмотрим, как скорость измерения влияет на разрешение цифрового мультиметра. Быстрота является важным фактором для вас, если вы хотите оптимизировать время тестирования. Скорость – это то, как скоро аналого-цифровой преобразователь (АЦП) фиксирует сэмплы. Давайте возьмем цифровой мультиметр Keysight 34470A 7½ цифр, чтобы объяснить, как скорость измерения влияет на разрешение. В идеале вам может понадобиться наивысшее разрешение и наивысшая скорость измерения, но на рисунке 5 показано компромиссное соотношение между скоростью измерения и разрешением цифрового мультиметра.

Поэтому разрешение уменьшается, когда скорость измерения увеличивается. Возможно, вы захотите проверить спецификацию своего цифрового мультиметра, чтобы определить разрешение для всех скоростей и соответствует ли самая высокая необходимая скорость цифрового мультиметра вашим требованиям к разрешению.

Рисунок 5. Пример компромиссного соотношения между скоростью измерения и разрешением цифрового мультиметра.

Резюме

В следующий раз, когда вы увидите цифровой мультиметр из 6½ цифр, вы сможете немедленно идентифицировать его по фактическому диапазону измерений +/- 1999999 или 2 000 000 отсчетов разрешения. Цифра ½ относится к старшей цифре, но может быть только 0 или 1.

Вы также узнали, что точность состоит в том, насколько качественные измерения, например, насколько измерено значение близко к настоящему. Разрешение – это уровень детализации, который можно измерить, или количество значимых цифр на цифровом мультиметре.

Вы также узнали, как точность связана с разрешением и как скорость измерения влияет на разрешение.

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик мультиметров в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/multimetry