Базові критерії, якщо ви спромоглися на покупку лабораторного мультиметра

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою мультиметрів, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу

ВСТУП

Цифровий мультиметр (DMM) — інструмент, що найчастіше використовується на робочому місці інженера.

Інженери та електротехніки користуються ним майже щодня. Незалежно від того, чи виконується

операція швидкого та простого вимірювання напруги або реєстрації даних про температуру протягом

Тривалого періоду часу, цифровий мультиметр просто повинен працювати якісно та стійко.

Мультиметр – робочий конячка будь-якого інженерного стенду. Багато в чому більшість з нас

знаходяться у свого роду односторонніх відносинах із цими приладами. Протягом усієї роботи,

яку виконує цей інструмент, ми розраховуємо на те, що прийде дуже мало його

обслуговувати та ремонтувати. Незважаючи на те, що цифровий мультиметр є таким важливим приладом,

ми не приділяємо достатньо часу для його вивчення. Від концепції до запуску прототипу та налагодження

електротехнічного виробу, а також тестування та його (вироби) перевірки – цифровий мультиметр

постійно присутній цих етапах - від початку остаточно.

У цій статті зроблено спробу докладнішого розгляду поточних та потенційних

можливостей цифрового мультиметра, і навіть всіх його функцій. Ми розглянемо 10 речей,

які вам слід знати про цифрові мультиметри. Розглянуті теми застосовні незалежно від того,

обмірковуєте ви наступну покупку цифрового мультиметра або хочете отримати більшого від цього

приладу, який зараз присутній у вас на столі.

РОЗДІЛ 1. ТИПИ МУЛЬТИМЕТРІВ: НАСТІЛЬНІ ТА ПОРТАТИВНІ. ПОРІВНЯННЯ.

Ця стаття розглядає виключно настільні цифрові мультиметри. Портативні цифрові

мультиметри розглядатися не будуть, однак слід мати на увазі, що багато концепцій тут

наводяться для настільних цифрових мультиметрів, застосовні і до портативних цифрових мультиметрів.

В цілому настільні цифрові мультиметри мають більш високу точність, кращу роздільну здатність,

розширені можливості програмування системи та функціональні можливості 4-провідних

вимірювань у порівнянні з портативними цифровими мультиметрами. Ручні цифрові мультиметри, як

правило, забезпечують меншу точність і пропонують простіші функції. У переважній

в більшості випадків цей тип мультиметрів більш портативний і більшу частину часу використовуються

автономно. Багато технік та електриків використовують саме портативні цифрові мультиметри через їх

компактності. У той же час, більшість інженерів і проектувальників віддають перевагу настільним.

цифрові мультиметри через їх точність і значно ширших можливостей виміру.

Деякі портативні цифрові мультиметри підтримують підключення Bluetooth® та мобільне

додаток. З іншого боку, настільні цифрові мультиметри зазвичай пропонують варіанти.

дротового з'єднання, такі як LAN, USB або GPIB. Це дозволяє проводити автоматизоване

тестування та інтеграцію безлічі приладів у єдиний випробувальний стенд. Також це дозволяє

використовувати програмне забезпечення для ПК та прикладні програми для управління конкретним

цифровий мультиметр. Якщо автоматизоване тестування та віддалене програмування

надзвичайно важливі у вашій моделі використання, то найкращим варіантом, ймовірно, буде саме

стендовий цифровий мультиметр. Крім того, оскільки настільні цифрові мультиметри менш

портативні за своєю природою, вони гарантовано залишаться на вашому столі набагато довше, тому що,

наприклад, вашому колезі буде важче позичити у вас ці прилади (і зазвичай забути віддати).

В решті цієї статті термін «цифровий мультиметр» ставитиметься конкретно до настільних.

цифровим мультиметрам, а не до його портативних варіантів.

РОЗДІЛ 2. РОЗРЯДНІСТЬ, ТОЧНІСТЬ, ДОЗВОЛ.

Щоб зрозуміти, що таке розряди, точність і дозвіл, слід почати з найпоширенішого питання

про цифрові мультиметри: що це за половина розряду? Користувачі часто ставлять це питання, тому

абсолютно необхідно розуміти важливість цього терміна. Насправді «половина розряду» – це перша

характеристика цифрового мультиметра, що привертає увагу. Якщо у вас цифровий

мультиметр із 3 з половиною цифрами, то половина цифри є найбільш значущою величиною.

3 ½ розряду +/- 1999 2,000 відліків

4 ½ розряду +/- 19999 20,000 відліків

5 ½ розряду +/- 199 999 200,000 відліків

6 ½ розряду +/- 1999 999 2,000,000 відліків

Щоб зрозуміти, що таке розряди, точність і дозвіл, слід почати з найпоширенішого питання

про цифрові мультиметри: що це за половина розряду? Користувачі часто ставлять це питання, тому

абсолютно необхідно розуміти важливість цього терміна. Насправді «половина розряду» – це перша

характеристика цифрового мультиметра, що привертає увагу. Якщо у вас цифровий

мультиметр із 3 з половиною цифрами, то половина цифри є найбільш значущою величиною.

3 ½ розряду +/- 1999 2,000 відліків

4 ½ розряду +/- 19999 20,000 відліків

5 ½ розряду +/- 199 999 200,000 відліків

6 ½ розряду +/- 1999 999 2,000,000 відліків

Половина розряду може бути лише 0 або 1. Таким чином, цифровий мультиметр 3 з половиною

розряду забезпечує плюс-мінус 2000 відліків. 4,5-розрядний цифровий мультиметр дає плюс-

мінус 20 000 відліків тощо. Кількість цифр безпосередньо переводиться до кількості відліків.

Цифри та значення дають нам уявлення про дозвіл цифрового мультиметра. Вони не мають

прямого відношення до точності. Це поширена помилка, що цифри та відліки визначають

точність цифрового мультиметра.

РОЗДІЛ 3. ВІЗУАЛІЗАЦІЯ.

Одним із ключових факторів при виборі цифрового мультиметра є те, як він графічно відображає

дані. Як ви бажаєте бачити свої дані? Більшість цифрових мультиметрів мають цифровий дисплей.

за замовчуванням. Однак передові цифрові мультиметри також мають складні функції, такі як

діаграми трендів (значення залежно від часу) та гістограми. Деякі повертають цифрове

значення через порт введення-виводу. На багатолюдному стенді важливо мати цифровий мультиметр, який

виділятиметься і відображатиме результати вимірювань у чіткій та легко читаній формі.

РОЗДІЛ 4. ВТОРИННІ ВИМІРИ.

Традиційно цифрові мультиметри (DMM) були приладами одномірних вимірювань. Однак у

деяких випадках розробникам систем потрібно відстежувати більше одного параметра

сигналу. Це забезпечує додаткові дані, які можуть значно полегшити розуміння суті

здійснюваних вимірів. Завдяки правильній архітектурі та дизайну сучасні цифрові

мультиметри тепер здатні виконувати і вторинні виміри. Одним із прикладів, коли це може бути

корисно, є вимірювання температури за допомогою термістора, підключеного до цифрового

мультиметр. Якщо є розбіжність у показаннях температури, інженер може виявитися важливим.

одночасно контролювати опір датчика температури, щоб переконатися, що це опір

знаходиться у межах допустимого діапазону. Інший приклад: при вимірі зашумленого сигналу

інженеру може бути цікаво одночасно отримати як величину Постійного, так і Змінного

струмів того самого сигналу.

ГЛАВА 5. НАЙПРОСТІШІ ВИМІРЮВАННЯ ПОТУЖНОСТІ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ.

Багато програм вимагають вимірювання потужності. З самого початку свого винаходу цифровий

мультиметр традиційно був інструментом, здатним вимірювати цей параметр, що особливо важливо,

оскільки далеко не у кожного інженера є на робочому столі такий прилад як вимірювач потужності.

Хоча цифрові мультиметри можуть вимірювати струм, так і напругу, їх внутрішня топологія не

дозволяє їм вимірювати обидва параметри одночасно. Однак, використовуючи кілька різних методів, ви

можете отримати хороші результати вимірювання V та I саме за допомогою настільного цифрового

мультиметр. Один із методів — використання математичної функції. Якщо ви знаєте, що напруга

буде залишатися досить стабільним, ви можете запрограмувати свій цифровий мультиметр на

множення відомого (раніше обмірюваного) значення напруги на виміряне значення струму. Потужність

дорівнює напрузі, помноженій на струм, тому ви отримаєте значення потужності у ватах, що відображається

на цифровому мультиметрі. Інший метод – одночасний вимір напруги та струму.

Сучасні цифрові мультиметри мають функцію безперервного отримання показань напруги та

струму. Якщо сенсорні клеми не працюють, ви можете використовувати їх для виміру вторинного

напруги в ланцюзі, в той час як первинні клеми вимірюють опір резистора 1 Ом, включений

послідовно із ланцюгом. Це дає можливість одночасного вимірювання напруги та струму. Деякі

обмеження дійсно застосовуються, але для основних режимів вимірювання потужності це зручна

функція.

ГЛАВА 6. ВИМІРЮВАННЯ НИЗКИХ І ДИНАМІЧНИХ СТРУМІВ.

При виборі цифрового мультиметра враховуйте діапазон вимірювань струму, який потрібно

виконувати. Вимірювання струму напівпровідниковим пристроєм вимагає набагато вищого рівня

точності вимірів у порівнянні з іншими додатками. Більшість 6,5-розрядних цифрових

мультиметри обмежені діапазоном малих струмів 1 мА. Напруга навантаження може стати проблемою при

вимірювання слабкого струму Напруга навантаження — це напруга на резисторі, що шунтує, включеному

послідовно у ланцюг. Напруга навантаження є проблемою, коли ви хочете виміряти дуже

чутливі компоненти. Можливо, вам вдасться компенсувати цю напругу, встановивши трохи

вищу напругу на джерелі живлення. Нові сучасні цифрові мультиметри мають

набагато кращу конструкцію для виміру малих струмів. Сучасні 7,5-розрядні цифрові

мультиметри мають набагато нижчу напругу навантаження в порівнянні, наприклад, зі стандартним

8,5-розрядний цифровий мультиметр.

ГЛАВА 7. ВИМІРИ СКЛАДНИХ СИГНАЛІВ ЗМІННОГО СТРУМУ (АС).

Коли мова йде про сигнал змінної напруги, то зазвичай уявляє собі ідеальний

синусоїдальний сигнал. Однак у реальному світі сигнали напруги та струми АС ніколи не бувають

ідеальними. Вони бувають різних форм і значень. Хоча оцифрування сигналів дозволяє вам побачити

кілька циклів, якщо інтерес представляє середньоквадратична амплітуда або частота вашого сигналу

АС протягом певного періоду часу, то вам необхідно виконувати вимірювання змінного

струму. Важливим компонентом цього виміру є пік-фактор. Пік-фактор - це ставлення пікового

значення до середньоквадратичного значення у формі сигналу. Пік-фактор цифрового мультиметра

показує, яка частина загальної енергії від пікового значення буде включена до вимірювання струму АС. В ідеалі

бажано було б включити в сигнал якнайбільше повної енергії, щоб отримати точні

вимірювання. Пік-фактор відбиває величину динамічного діапазону вхідного сигналу. Ми визначаємо пік-

фактор як пік динамічного діапазону, що базується на номінальному значенні діапазону

(Середньоквадратичне значення). Якщо цифровий мультиметр має коефіцієнт амплітуди 10, можна

виміряти вхідний сигнал, пікове значення якого вдесятеро перевищує номінальне значення

діапазону. Інша область, де пік-фактор важливий, - це вимірювання імпульсних сигналів, оскільки може

виявитися складно точно визначити середньоквадратичне значення напруги/струму, коли за рівнем

сигналу, що має період «включення», слідує період відсутності активності.

ГЛАВА 8. ТЕМПЕРАТУРНІ ВАРІАЦІЇ ТА АВТОКАЛІБРУВАННЯ.

Якщо ви подивитеся на таблицю даних цифрового мультиметра, ви зазвичай знайдете стовпці з

специфікаціями на 90 днів та на 1 рік. У цих стовпцях точність відображається у вигляді ± (відсоток показання +

відсоток діапазону) залежно від конкретного виміру.

Якщо температура середовища вимірювання (температура навколишнього середовища, в якому працює цифровий

мультиметр) не збігається з температурою калібрування цифрового мультиметра, вам необхідно розглянути

можливість коригування похибки термопари Прикладом може бути випадок, коли пристрій

калібрується при температурі 22 °C, але працює при температурі 40 °C усередині випробувальної системи. Таке

підвищення температури часто зустрічається у тестових комплектах усередині системної стійки. Нам необхідно

додати помилку через специфікації TC. Деякі високопродуктивні цифрові мультиметри

мають функцію автоматичного калібрування (ACAL), яка значно знижує похибку.

температурного дрейфу ACAL - це вбудована здатність цифрового мультиметра компенсувати

температурний дрейф та внутрішні помилки. Автоматичне калібрування також відоме як

самокалібрування. Якщо ви працюєте в середовищі, де температура навколишнього середовища відрізняється від

рекомендованого діапазону температур, можливо, буде корисно пошукати цифровий мультиметр з цією

функцією ACAL.

РОЗДІЛ 9. СИНХРОНІЗАЦІЯ.

Функція «Запуск на подію» (Трігер) може підвищити продуктивність, виступаючи як

альтернативи режиму вставки затримок під час проведення вимірів. Запуски на подію дозволяють починати

вимірювання з урахуванням виявлення джерела тригера. Джерела тригерів включають безперервні

зовнішні тригери, такі як BNC або BUS; тригери за рівнем, засновані на перетині сигналом

певного порога; або наявність тригерів, які мають позитивний/негативний нахил.

Після виявлення тригера у більшості сучасних цифрових мультиметрів ви можете

запрограмувати затримку тригера та захоплювати кілька періодів вибірки. Результати є

собою оцифровані значення, що повертаються по шині або відображаються у вигляді діаграми тенденцій.

Запуск на подію - важлива функція, яку слід враховувати перед покупкою цифрового мультиметра,

оскільки в наші дні багатьом інженерам не потрібно виконувати безперервні виміри.

Сьогодні на ринку багато бездротових пристроїв з батарейним живленням використовують імпульсні

сигнали. Крім того, багато конструкцій сьогодні перемикаються між режимом очікування та режимом

дії, тому цифровий мультиметр зі складною функцією запуску заощадить вам час на налаштування та

програмування.

ГЛАВА 10. ВИМІРИ ПО 4-Х ПРОВІДНІЙ СХЕМІ.

Підвищіть точність вимірювань на пристрої, що тестується, виконуючи вимірювання за 4-провідною схемою. У

вхідних дротах цифрового мультиметра є опір. Цей опір викликає падіння

напруги та похибки вимірювань. Вирішенням цієї проблеми падіння напруги є 4-

провідний вимір. Виконуйте вимірювання прямо на тестованому пристрої, минаючи падіння

напруги, викликане вхідними проводами. При використанні 4-провідних вимірювань ви

забезпечуєте більш високий рівень точності в порівнянні з традиційними двопровідними

вимірами. Більшість висококласних настільних цифрових мультиметрів виконують надійні та

точні 4-провідні виміри. Більшість портативних DDM виконують лише двопровідні.

вимірювання. Якщо ви працюєте з програмами, які потребують підвищеного рівня точності, виберіть

цифровий мультиметр, що підтримує 4-провідні виміри.

Магазин Gtest® - авторизований постачальник мультиметрів до України: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/multimetry