Основы цифровых мультиметров. ЧАСТЬ 2

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

Обзор цифровых мультиметров

Панель портов — это место, куда вы подключаете свои тестовые провода. На схеме ниже объясняется, куда подключаются тестовые провода для определенных тестов.

Цифровые мультиметры используются чаще из-за нескольких ключевых особенностей, включая более высокую точность, более высокое входное сопротивление и защиту входа.

Безопасность мультиметра

При выборе измерителя ищите тестер, который независимо сертифицирован по какому-либо стандарту безопасности, UL, IEC, CSA.

Обратите особое внимание на то, как и где вы используете оборудование. Никогда не используйте оборудование, которое выходит за пределы указанного производителем диапазона измерений или за пределы его категории.

Техническое примечание: Безопасность мультиметра. Основной проблемой, рассматриваемой стандартом UL601010, было рассмотрение потенциала неисправности для доступной энергии и определение ограничений по категориям для каждой из них. Наиболее распространенной неисправностью были переходные процессы высокого напряжения в цепях с высокой энергией. Если переходный процесс вызвал бы неисправность в приборе с высокой энергией, это могло бы привести к каскадному отказу счетчика, оборудования и, возможно, к травме. Самый простой способ понять различные рейтинги категорий стандарта IEC — подумать о потенциальной энергии короткого замыкания. Чем выше доступная энергия короткого замыкания, тем выше категория. 

Дополнительную информацию о безопасности измерителей см. в техническом документе IDEAL по БЕЗОПАСНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ.

Циферблат

Установка функции

Диск DMM позволяет вам выбрать функцию, которую вы хотите измерить. Если вы собираетесь измерить один из трех элементов закона Ома или более сложную функцию, такую как частота или емкость, вы должны сначала установить диск на соответствующую функцию.

Установка диапазона

Циферблат также играет еще одну важную роль в измерении электроэнергии — определение диапазона измерения. Диапазон, который вы выбираете на циферблате, определяет положение десятичной точки, как она отображается на ЖК-дисплее. В свою очередь, положение десятичной точки определяет, насколько точны или утончены ваши показания. 

Это называется разрешением.

На ручном выставлени диапазона необходимо выбрать функцию и диапазон.                Измерители с автоматическим выбором диапазона автоматически выберут диапазон измерения 

Полный список см. в Приложении B.

Автоматический и ручной выбор диапазона

Техническое примечание: Мультиметры с ручным диапазоном заставляют нас думать об измерении, прежде чем мы выберем диапазон измерителя. Например, если я хочу измерить 120 В переменного тока на измерителе с ручным диапазоном, я бы повернул циферблат или переключился в раздел VAC и выбрал диапазон 200 В. Это дает вам достаточный диапазон измерений и максимальное разрешение для измерения. Если напряжение неизвестно, начните с максимального или самого высокого диапазона и уменьшайте его, чтобы достичь максимального разрешения на дисплее. Обратите внимание, что OL или перегрузка означают, что вам нужно выбрать более высокий диапазон, и это не должно повредить измеритель.

Техническое примечание: Автоматический режим устанавливаемый на мультиметре, необходим для  выбора только функции измерения. Схема мультиметра «автоматически» выберет наилучший диапазон для измерения. Есть две вещи, которые следует помнить об автоматическом измерителе диапазона. Во-первых, время, необходимое для достижения измерителем диапазона и его установки, может занять несколько секунд. Во-вторых, символы и числовые выражения, используемые на дисплее. Если пользователь не будет уделять пристального внимания тому, что ему сообщает дисплей, может возникнуть ошибка в интерпретации отображаемого значения. Например, 240 мВ может быть интерпретировано как 240 В, если пользователь не обратит пристального внимания на маленькую букву «м» на значке «мВ» на дисплее.

Понимание считывания, разрешения и точности

Считывание — это максимальное количество цифр, которое может быть отображено на дисплее. В большинстве случаев это значение на единицу меньше, чем количество цифр на дисплее. Например, если у вас есть блок с 2000 отсчетами, максимальное показание на диапазон составляет 1999 или на единицу меньше 2000.

Чтобы лучше понять разрешение, давайте рассмотрим пример. Если вы используете ручной блок диапазона, установленный на 20 В, и вы измеряете приложение, которое выдает более 20 В, на дисплее будет отображаться «OL» или перегрузка. Вам необходимо сбросить циферблат на более высокий диапазон и снять новое показание. Таким образом, наиболее точное показание использует диапазон, который обеспечивает наилучшее разрешение без перегрузки. Выберите диапазон чуть выше ожидаемого показания.

Точность мультиметра:

Точность большинства мультиметров выражается как +/- процент от входного сигнала + +/- количество отсчетов, выраженное как +/-{ X% + количество отсчетов}. Например, Ideal 61-342 — это дисплей на 4000 отсчетов с базовой точностью измерения постоянного напряжения +/-{0,5% + 5}. +5 называется отсчетом или полом и относится к младшей значащей цифре дисплея относительно диапазона и разрешения.

Если мы хотим определить максимальную погрешность мультиметра, который измеряет источник 12 В, сначала определите процентную погрешность и добавьте отсчет или пол.

Точность в % для источника 12 В будет 12 x 0,005 = 0,06

Чтобы определить отсчет, мы должны определить диапазон и разрешение мультиметра. Если дисплей отображает 4000 отсчетов, нам нужно определить наилучший диапазон и разрешение. Для 12 В это будет диапазон 40 В. Максимальное разрешение дисплея составляет 39,99, а наименьшая значимая цифра будет 0,01 с общим счетом 0,05

Точность мультиметра составляет +/- (0,06 + ,05), что = +/- 0,11, поэтому нижний предел составляет 11,89, а верхний предел будет 12,11

Техническое примечание: количество дисплеев и разрешение

Количество отсчетов на дисплее — это максимальное цифровое разрешение мультиметра. Дисплей на 2000 отсчетов имеет максимальное показание 1999, на единицу меньше, чем количество отсчетов на дисплее. Дисплей на 4000 отсчетов имеет максимальное показание 3999. Эти два дисплея являются наиболее распространенными, также доступны дисплеи на 5000, 20 000 и даже 50 000 отсчетов. Количество отсчетов на дисплее определяет максимальный диапазон и разрешение.

Единица измерения 2000 часто называется дисплеем с 3-½ цифрами. 3 относится к числу полных цифр, а ½ относится к возможностям самой значимой цифры (самой левой), которая может быть либо 1, либо 0. Большинство счетчиков сегодня имеют единицы измерения 4000. Это означает, что самая значимая будет от 0 до 3 или на единицу меньше, чем число аналого-цифрового преобразователя.

Отсчет дисплея важен для определения максимального разрешения (количества цифр после десятичной точки) показаний. В качестве примера давайте рассмотрим разницу при измерении источника питания 240 В с помощью мультиметра на 2000 и 4000 отсчетов и какой диапазон вы установите на счетчике.

Дисплей на 2000 отсчетов будет в диапазоне 600 В и покажет 280 вольт. Максимальное разрешение составляет 1 вольт. Мультиметр на 4000 отсчетов будет в диапазоне 400 В и будет иметь максимальное разрешение 0,1 В. Устройство отобразит измерение как 280,0 вольт.

Важно понимать числовые выражения, чтобы правильно настроить или прочитать дисплей мультиметра. В этом примере у нас есть автоматический измерительный прибор, измеряющий резистор 2 800 000 Ом. Дисплей показывает 2,800 МОм. M —  это символ для мега или одного миллиона Ом.

Обозначение числового дисплея

Панель порта

Панель портов — это место, куда вы подключаете свои тестовые провода. На схеме ниже объясняется, куда подключаются тестовые провода для определенных тестов.