Publikacije o instrumentaciji i automatizaciji
Some Basics
Rezolucija, dubina bita i uzorci
Karakteristika multimetra koja se zove rezolucija kvantifikuje stepen tačnosti merenja koje merač može da izvrši. Poznavanje rezolucije mjernog instrumenta može odrediti da li može otkriti malu promjenu u signalu koji se mjeri.
Na primjer, ako je rezolucija DMM-a 1 mV za opseg od 4 V, pri naponu od 1 V možete vidjeti promjenu od 1 mV (1/1000 od jednog volta). Ne biste kupili ravnalo s podjelama od jednog inča (ili jednog centimetra) kada trebate izmjeriti s točnošću od četvrtine inča (ili jednog milimetra).
Termometar koji mjeri tjelesnu temperaturu samo u cijelim stepenima neće biti od koristi, s obzirom na to normalna temperatura tjelesna temperatura je 36,6 °C. Potreban vam je termometar sa rezolucijom od jedne desetine stepena.
Izrazi "cifre" i "brojevi" koriste se za karakterizaciju rezolucije mjernog uređaja. Digitalni multimetri su klasifikovani prema broju brojača ili cifara koje prikazuju. Mjerač sa rezolucijom od 3 i 1⁄2 cifre prikazuje tri pune cifre u rasponu od 0 do 9 i jednu „polucifru“ u kojoj je prikazana samo „1“ ili je cifra ostavljena prazna.
Mjerač rezolucije od 3 i 1⁄2 znamenke prikazuje do 1999 brojanja rezolucije. Mjerač rezolucije od 4 i 1⁄2 znamenke prikazuje do 19.999 brojanja rezolucije.
Karakteristika mjernog uređaja u rezoluciji je tačnija nego u ciframa. Moderna 3- i 1⁄2-cifrena brojila mogu imati još veće rezolucije do 3200, 4000 ili 6000 brojanja. Za neka mjerenja, instrumenti sa 3200 brojača pružaju veću rezoluciju.
Na primjer, mjerni uređaj sa 1999 counts neće moći izmjeriti do jedne desetine volta ako mjerite napone od 200 V ili više. Međutim, mjerač sa 3.200 brojača će prikazati jednu desetinu volta pri naponu do 320 V. Ako mjerite napone do 320 V, rezolucija se ne razlikuje od skupljih mjerača sa 20.000 brojača.
Greška
Preciznost je najveća prihvatljiva greška koja se javlja u određenim uslovima rada. Drugim riječima, ovo je oznaka koliko su vrijednosti koje prikazuje mjerni uređaj bliske stvarnoj vrijednosti izmjerenog signala.
Preciznost digitalnog multimetra obično se izražava kao procenat očitanja. Greška od jednog procenta očitanja ukazuje da za prikazanu vrijednost od 100 V, stvarna vrijednost napona može biti između 99 i 101 V.
Specifikacije također mogu ukazivati na raspon cifara koji se dodaje osnovne karakteristike greške. Ova vrijednost označava broj brojanja za koji se može promijeniti krajnja desna cifra na ekranu. Tako se greška iz prethodnog primjera može izraziti kao ± (1% + 2). Dakle, za prikazanu vrijednost od 100 V, stvarna vrijednost napona će biti između 98,8 i 101,2 V.
Performanse analognog merača određuju se njegovom preciznošću u odnosu na punu skalu, a ne u odnosu na prikazanu vrednost. Tipična tačnost analognog merača je ±2% ili ±3% pune skale. Greška od jedne desetine pune skale postaje greška od 20 do 30% očitanja.
Tipična osnovna tačnost DMM-a kreće se od ± (0,7% + 1) do ± (0,1% + 1) očitanja i ispod.
Ohmov zakon
Napon, struja i otpor u bilo kojem dijelu električnog kola mogu se izračunati korištenjem Ohmovog zakona, koji povezuje napon, struju i otpor. Od školski kurs fizičari znaju da je napon jednak struji pomnoženoj sa otporom (vidi sliku 1).
Dakle, ako su poznate bilo koje dvije vrijednosti u formuli, može se odrediti treća vrijednost. Digitalni multimetar koristi Ohmov zakon za direktno mjerenje i prikaz vrijednosti otpora, struje ili napona. U nastavku ćete naučiti kako koristiti digitalni multimetar Za brzi prijem potrebne informacije.
, ampermetar i ommetar. Ponekad se multimetar izrađuje u obliku kleme. Postoje digitalni i analogni multimetri.
Multimetar može biti lagan kao prenosivi uređaj, koji se koristi za osnovna mjerenja i otklanjanje kvarova, kao i složen stacionarni instrument sa mnogim mogućnostima.
Enciklopedijski YouTube
1 / 3
✪ RM409b Digitalni MULTIMETER Pregled novog multimetra RICHMETERS
✪ RM109 MULTIMETER TRUE RMS Najbolji MULTIMETER iz Kine
✪ Multimetar RM403B. Najneobičniji multimetar - AUTOMATSKI
Titlovi
Digitalni multimetri
Najjednostavniji digitalni multimetri su prenosivi. Široke su 2,5 digitalne cifre (preciznost je obično oko 10%). Najčešći uređaji su sa rezolucijom bita od 3,5 (preciznost je obično oko 1,0%). Proizvode se i nešto skuplji instrumenti sa rezolucijom bita od 4,5 (tačnost je obično oko 0,1%) i značajno skuplji instrumenti sa rezolucijom bita od 5 bita i više (npr. 3458A precizni multimetar proizvođača Keysight Technologies (do novembra 3, 2014, Agilent Technologies) ima 8,5 cifara). Među takvim multimetrima postoje: prenosivi uređaji, napajani galvanskim ćelijama i stacionarni uređaji koji rade iz mreže naizmjenična struja. Preciznost multimetara sa rezolucijom većom od 5 u velikoj meri zavisi od mernog opsega i vrste merene vrednosti, pa se o njoj govori posebno za svaki podopseg. IN opšti slučaj tačnost takvih uređaja može premašiti 0,01% (čak i za prijenosne modele).
Mnogi digitalni voltmetri (na primjer V7-22A, V7-40, V7-78/1, itd.) su u suštini i multimetri, jer mogu mjeriti, pored istosmjernog i izmjeničnog napona, i otpor, istosmjernu i izmjeničnu struju , i Neki modeli također pružaju mjerenje kapacitivnosti, frekvencije, perioda, itd.). Kao tip multimetra klasifikovani su i skopmetri (osciloskopi-multimetri), koji kombinuju digitalni (obično dvokanalni) osciloskop i prilično precizan multimetar u jednom kućištu. Tipični predstavnici scopmetara su AKIP-4113, AKIP-4125, ručni osciloskopi serije U1600 kompanije Keysight Technologies, itd.).
Kapacitet cifara digitalnog mjernog uređaja, na primjer, “3,5” znači da ekran uređaja prikazuje 3 pune cifre, s rasponom od 0 do 9, i 1 znamenku sa ograničenim rasponom. Tako uređaj tipa "3,5 znamenke" može, na primjer, dati očitanja u rasponu od 0,000 do 1,999; kada izmjerena vrijednost pređe ove granice, potrebno je prebacivanje na drugi raspon (ručni ili automatski).
Indikatori digitalnih multimetara (kao i voltmetara i skopmetara) izrađeni su na bazi tečnih kristala (i jednobojnih i u boji) - APPA-62, B7-78/2, AKIP-4113, U1600 itd., LED indikatori - B7 - 40, indikatori gasnog pražnjenja - B7-22A, elektroluminiscentni displeji (ELD) - 3458A, kao i vakuum fluorescentni indikatori (VFD) (uključujući i one u boji) - B7-78/1.
Tipična greška digitalnih multimetara pri mjerenju otpora, istosmjernog napona i struje je manja od ±(0,2% +1 najmanja jedinica). Prilikom merenja AC napon i struja u frekvencijskom opsegu 20 Hz...5 kHz greška mjerenja ±(0,3%+1 najmanje značajna jedinica). U rasponu visoke frekvencije do 20 kHz, pri mjerenju u opsegu od 0,1 granice mjerenja i više, greška se značajno povećava, do 2,5% izmjerene vrijednosti, na frekvenciji od 50 kHz već iznosi 10%. Kako se frekvencija povećava, povećava se i greška mjerenja.
Ulazna impedansa digitalni voltmetar oko 11 MOhm (ne ovisi o granici mjerenja, za razliku od analognih voltmetara), kapacitivnost - 100 pF, pad napona pri mjerenju struje nije veći od 0,2 V. Prijenosni multimetri se obično napajaju baterijom od 9 V. Potrošnja struje ne prelazi 2 mA tokom merenja konstantni naponi i struje, te 7 mA pri mjerenju otpora i naizmjeničnih napona i struja. Multimetar obično radi kada se baterija isprazni na napon od 7,5 V.
Broj cifara ne određuje tačnost uređaja. Tačnost mjerenja zavisi od tačnosti ADC-a, od tačnosti, termičke i vremenske stabilnosti korištenih radioelemenata, od kvaliteta zaštite od vanjskih smetnji, od kvaliteta izvršene kalibracije.
Tipični rasponi mjerenja, na primjer za popularni multimetar M832:
- konstantni napon: 0..200 mV, 2 V, 20 V, 200 V, 1000 V
- naizmenični napon: 0..200 V, 750 V
- DC struja: 0..2 mA, 20 mA, 200 mA, 10 A (obično preko zasebnog ulaza)
- AC: ne
- otpor: 0..200 Ohm, 2 kOhm, 20 kOhm, 200 kOhm, 2 MOhm.
Analogni multimetri
Uređaj
Analogni multimetar se sastoji od pokazivača magnetoelektričnog mjernog uređaja (mikroampermetra), seta dodatnih otpornika za mjerenje napona i seta šantova za mjerenje struje. U načinu mjerenja naizmjeničnih napona i struja, mikroampermetar je preko ispravljačkih dioda spojen na otpornike. Mjerenje otpora vrši se pomoću ugrađenog napajanja, a mjerenje otpora većeg od 1..10 MOhm vrši se iz vanjskog izvora.
Karakteristike i nedostaci
- Nije dovoljno visoko ulazna impedansa u režimu voltmetra.
- Nelinearna skala u nekim modovima.
- Potreban je ispravan polaritet veze.
Osnovni načini mjerenja
- ACV (alternating current voltage) - mjerenje naizmjeničnog napona.
- DCV (jednosmjerni napon) jednosmerna struja) - Merenje jednosmernog napona.
- DCA (direktna strujna amperaža) - mjerenje jednosmjerne struje.
- Ω - mjerenje električnog otpora.
Dodatne funkcije
Neki multimetri također imaju sljedeće funkcije:
- Merenje naizmenične struje.
- Test kontinuiteta - mjerenje električnog otpora uz zvučnu (ponekad svjetlosnu) signalizaciju niskog otpora kola (obično manje od 50
Izmjerene vrijednosti se ne mogu apsolutno pouzdano odrediti. Merni instrumenti i sistemi uvek imaju određenu toleranciju i šum, koji se izražava kao stepen nepreciznosti. Osim toga, potrebno je uzeti u obzir karakteristike pojedinih uređaja.
Sljedeći termini se često koriste u vezi s mjernom nesigurnošću:
- Greška- greška između prave i izmjerene vrijednosti
- Preciznost- nasumično raspršivanje izmjerenih vrijednosti oko njihovog prosjeka
- Dozvola- najmanja prepoznatljiva vrijednost izmjerene vrijednosti
Često se ovi pojmovi brkaju. Stoga bih ovdje želio detaljno prodiskutirati gore navedene koncepte.
Mjerna nesigurnost
Netačnosti mjerenja se mogu podijeliti na sistematske i slučajne greške mjerenja. Sistematske greške su uzrokovane odstupanjima u pojačanju i nultom podešavanju mjerne opreme. Slučajne greške su uzrokovane bukom i/ili strujama.
Često se pojmovi greške i tačnosti smatraju sinonimima. Međutim, ovi pojmovi su u potpunosti različita značenja. Greška pokazuje koliko je izmjerena vrijednost bliska svojoj stvarnoj vrijednosti, odnosno odstupanje između izmjerene i stvarne vrijednosti. Preciznost se odnosi na nasumično raspršivanje izmjerene količine.
Kada izvršimo određeni broj mjerenja dok se napon ili neki drugi parametar ne stabilizira, tada će se uočiti neke varijacije u izmjerenim vrijednostima. Ovo je uzrokovano termičkim šumom u mjernom krugu mjerne opreme i mjerne postavke. Ispod, lijevi grafikon prikazuje ove promjene.
Definicije neizvjesnosti. Na lijevoj strani je niz mjerenja. Na desnoj strani su vrijednosti u obliku histograma.
trakasti grafikon
Izmjerene vrijednosti se mogu prikazati kao histogram, kao što je prikazano desno na slici. Histogram pokazuje koliko često se posmatra izmerena vrednost. Najviša tačka na histogramu, ovo je najčešće primećena merena vrednost, au slučaju simetrične distribucije jednaka je srednjoj vrednosti (na oba grafikona prikazana plavom linijom). Crna linija predstavlja pravu vrijednost parametra. Razlika između prosjeka izmjerene vrijednosti i prave vrijednosti je greška. Širina histograma pokazuje širenje pojedinačnih mjerenja. Ovo širenje mjerenja naziva se preciznost.
Koristite ispravne termine
Tačnost i tačnost stoga imaju različita značenja. Stoga je moguće da je mjerenje vrlo precizno, ali ima grešku. Ili obrnuto, sa malom greškom, ali nije tačno. Općenito, mjerenje se smatra pouzdanim ako je tačno i ima malu grešku.
Greška
Greška je pokazatelj ispravnosti mjerenja. Zbog činjenice da u jednom mjerenju tačnost utiče na grešku, uzima se u obzir prosjek serije mjerenja.
Tačnost mjernog instrumenta obično se navodi u dvije vrijednosti: greška indikacije i greška pune skale. Ove dvije karakteristike zajedno određuju ukupnu grešku mjerenja. Ove vrijednosti greške mjerenja izražene su u postocima ili ppm (delova na milion, dijelovi na milion) u odnosu na trenutni nacionalni standard. 1% odgovara 10000 ppm.
Greška se daje za navedene temperaturne opsege i za određenom periodu vrijeme nakon kalibracije. Imajte na umu da su u različitim rasponima moguće različite greške.
Greška indikacije
Indikacija procentualnog odstupanja bez daljnje specifikacije također se odnosi na indikaciju. Tolerancije djelitelja napona, tačnost pojačanja i apsolutne tolerancije očitavanja i digitalizacije su uzroci ove greške.
5% nepreciznosti za 70V
Voltmetar koji očitava 70,00V i ima specifikaciju od "±5% očitanja" imat će grešku od ±3,5V (5% od 70V). Stvarni napon će biti između 66,5 i 73,5 volti.
Greška pune skale
Ova vrsta greške je uzrokovana greškama offseta i linearnosti pojačala. Za uređaje koji digitaliziraju signale, postoji nelinearnost konverzije i ADC greške. Ova karakteristika se odnosi na cijeli upotrebljivi mjerni opseg.
Voltmetar može imati karakteristiku „skale od 3%. Ako se tokom merenja odabere opseg od 100 V (jednako punoj skali), greška je 3% od 100 V = 3 V, bez obzira na izmereni napon. Ako je očitavanje u ovom rasponu 70 V, tada je stvarni napon između 67 i 73 volta.
Greška raspona od 3% u opsegu od 100 V
Iz gornje slike je jasno da je ova vrsta tolerancije nezavisna od očitavanja. Kada se očitava 0 V, stvarni napon je između -3 i 3 volta.
Greška skale u brojevima
Često se za digitalne multimetre greška skale daje u ciframa umjesto u postocima.
Za digitalni multimetar sa displejom od 3½ cifre (opseg -1999 do 1999), specifikacija može da označava „+ 2 cifre“. To znači da je greška čitanja 2 jedinice. Na primjer: ako je raspon 20 volti (± 19,99), onda je greška skale ±0,02 V. Na displeju se prikazuje vrijednost od 10,00, ali stvarna vrijednost će biti između 9,98 i 10,02 volta.
Proračun greške mjerenja
Specifikacije indikacije i tolerancije skale zajedno određuju ukupnu mjernu nesigurnost instrumenta. Izračun u nastavku koristi iste vrijednosti kao u gornjim primjerima:
Preciznost: ±5% očitavanja (3% raspona)
Opseg: 100V
Očitavanje: 70 V
Ukupna greška merenja se izračunava na sledeći način:
U ovom slučaju, ukupna greška je ±6,5V. Pravo značenje nalazi se između 63,5 i 76,5 volti. Slika ispod to pokazuje grafički.
Ukupna nepreciznost za 5% i 3% nepreciznost očitavanja raspona za opseg od 100 V i očitavanje od 70 V
Postotak greške je omjer greške i očitanja. Za naš slučaj:
Brojevi
Digitalni multimetri mogu imati specifikaciju od "±2,0% očitavanja, +4 znamenke". To znači da se 4 cifre moraju dodati na grešku čitanja od 2%. Kao primjer, razmotrite ponovo digitalni indikator od 3½ cifre. Očitava 5,00 V za odabrani opseg od 20 V. 2% očitanja bi značilo grešku od 0,1 V. Dodajte ovome numeričku grešku (= 0,04 V). Ukupna greška je stoga 0,14 V. Prava vrijednost bi trebala biti između 4,86 i 5,14 volti.
Totalna greška
Često se u obzir uzima samo greška mjernog uređaja. Ali i greške mjernih instrumenata, ukoliko se koriste, treba dodatno uzeti u obzir. Evo nekoliko primjera:
Povećana greška pri korištenju sonde 1:10
Ako se u procesu mjerenja koristi sonda 1:10, tada je potrebno uzeti u obzir ne samo mjernu grešku uređaja. Na preciznost također utiču ulazna impedancija uređaja koji se koristi i otpor sonde, koji zajedno čine djelitelj napona.
Slika iznad prikazuje šemu sa sondom 1:1 spojenom na nju. Ako ovu sondu smatramo idealnom (bez otpora veze), tada se primijenjeni napon prenosi direktno na ulaz osciloskopa. Greška mjerenja je sada određena samo dozvoljenim odstupanjima atenuatora, pojačala i kola koja učestvuju u daljoj obradi signala i postavlja je proizvođač uređaja. (Na grešku također utiče otpor veze koji se formira unutrašnji otpor. Uključeno je u navedena dozvoljena odstupanja).
Slika ispod prikazuje isti osciloskop, ali sada je na ulaz priključena sonda 1:10. Ova sonda ima unutrašnji otpor veze i, zajedno sa ulaznim otporom osciloskopa, čini djelitelj napona. Dozvoljeno odstupanje otpornika u djelitelju napona uzrok je vlastite greške.
Sonda 1:10 povezana na osciloskop unosi dodatnu nesigurnost
Tolerancija ulazne impedanse osciloskopa može se naći u njegovoj specifikaciji. Dozvoljeno odstupanje otpora priključka sonde nije uvijek navedeno. Međutim, tačnost sistema navodi proizvođač određene sonde osciloskopa za određeni tip osciloskopa. Ako se sonda koristi sa drugačijim tipom osciloskopa od preporučenog, greška mjerenja postaje neizvjesna. Ovo uvijek treba pokušati izbjeći.
Pretpostavimo da osciloskop ima toleranciju od 1,5% i da koristi sondu 1:10 sa sistemskom greškom od 2,5%. Ove dvije karakteristike se mogu pomnožiti da bi se dobila ukupna greška očitavanja instrumenta:
Evo ukupne greške merni sistem, — greška očitavanja instrumenta, — greška sonde spojene na osciloskop, odgovarajućeg tipa.
Mjerenja sa šant otpornikom
Često se prilikom mjerenja struja koristi vanjski šant otpornik. Šant ima određenu toleranciju koja utiče na mjerenje.
Navedena tolerancija šant otpornika utiče na grešku čitanja. Da bi se pronašla ukupna greška, dozvoljeno odstupanje šanta i greška mjernog uređaja se množe:
U ovom primjeru, ukupna greška čitanja je 3,53%.
Otpor šanta ovisi o temperaturi. Vrijednost otpora je određena za datu temperaturu. Temperaturna zavisnost se često izražava u .
Na primjer, izračunajmo vrijednost otpora za temperaturu okruženje. Šant ima sljedeće karakteristike: Ohm(odnosno i ) i temperaturnu zavisnost 
.
Struja koja teče kroz šant uzrokuje disipaciju energije na šantu, što dovodi do povećanja temperature i, posljedično, do promjene vrijednosti otpora. Promjena vrijednosti otpora kada struja teče ovisi o nekoliko faktora. Za obavljanje vrlo precizno merenje, potrebno je kalibrirati šant za otpor otpora i uslove okoline pod kojima se mjerenja vrše.
Preciznost
Termin tačnost koristi se za izražavanje slučajnosti greške mjerenja. Nasumična priroda odstupanja izmjerenih vrijednosti u većini slučajeva je termičke prirode. Zbog nasumične prirode ovog šuma, nije moguće dobiti apsolutnu grešku. Tačnost se daje samo vjerovatnoćom da se mjerena veličina nalazi u određenim granicama.
Gausova raspodjela
Toplotni šum ima Gausov, ili, kako još kažu, normalna distribucija. Opisuje se sljedećim izrazom:
Ovdje je prosječna vrijednost, prikazuje disperziju i odgovara signalu šuma. Funkcija daje krivu raspodjele vjerovatnoće kao što je prikazano na donjoj slici, gdje su srednja i efektivna amplituda šuma .
Tabela prikazuje šanse za dobivanje vrijednosti unutar navedenih granica.
Kao što vidite, vjerovatnoća da se izmjerena vrijednost nalazi u opsegu ± jednaka je .
Povećana preciznost
Preciznost se može poboljšati prekomjernim uzorkovanjem (promjenom brzine uzorkovanja) ili filtriranjem. Pojedinačna mjerenja su usrednjena, tako da je buka znatno smanjena. Raspon izmjerenih vrijednosti je također smanjen. Kada koristite ponovno uzorkovanje ili filtriranje, mora se uzeti u obzir da to može dovesti do smanjenja propusnosti.
Dozvola
Dozvola, ili, kako još kažu, rezoluciju mjernog sistema je najmanja vidljiva mjerna veličina. Određivanje rezolucije instrumenta ne odnosi se na tačnost mjerenja.
Digitalni mjerni sistemi
Digitalni sistem se transformiše analogni signal u digitalni ekvivalent preko analogno-digitalni pretvarač. Razlika između te dvije vrijednosti, odnosno rezolucije, uvijek je jedan bit. Ili, u slučaju digitalnog multimetra, to je jedna cifra.
Također je moguće izraziti rezoluciju u drugim jedinicama osim bitova. Kao primjer, razmotrite posjedovanje 8-bitnog ADC-a. Vertikalna osjetljivost je postavljena na 100 mV/div a broj podjela je 8, ukupan raspon je prema tome 800 mV. 8 bitova je predstavljeno 2 8 =256 različita značenja. Rezolucija u voltima je tada jednaka 800 mV / 256 = 3125 mV.
Analogni mjerni sistemi
U slučaju analognog instrumenta, gdje je prikazana izmjerena vrijednost mehanički, kao u instrumentu pokazivača, teško je dobiti tačan broj za rezoluciju. Prvo, rezolucija je ograničena mehaničkom histerezom uzrokovanom trenjem u mehanizmu pokazivača. S druge strane, rezoluciju određuje posmatrač koji daje svoju subjektivnu procjenu.
Naišao sam na činjenicu koja me je iznenadila, a vjerovatno će iznenaditi i vas. Ispostavilo se da je mjerenje napona u mreži s točnošću od najmanje jednog volta gotovo nemoguć zadatak.
Šest instrumenata na ovoj fotografiji pokazuje različita značenja, a maksimum se razlikuje od minimalnog za više od 6 volti.
U procesu pripreme članka o mjeračima snage, proveo sam eksperiment s istovremenim mjerenjem mrežnog napona s nekoliko uređaja i nakon što sam dobio tako različite rezultate, počeo sam shvaćati točnost.
Tipično, za digitalne uređaje, proizvođači navode tačnost kao ±(0,8%+10). Ovaj unos znači plus ili minus 0,8% plus 10 jedinica najmanje značajne cifre. Na primjer, ako uređaj mjeri napon i prikazuje cijelu i desetu vrijednost, tada će pri naponu od 230 volti njegova tačnost biti ±(230/100*0,8+10*0,1), odnosno ±2,84 V (deset jedinica najmanje značajna cifra u u ovom slučaju su 1 volt).
Ponekad je tačnost naznačena kao ±(0,5FS+0,01). FS je puna skala. Ovaj unos znači da uređaj može imati odstupanja očitavanja do 0,5% granice opsega mjerenja plus 0,01 volt (ako je voltmetar). Na primjer, ako je raspon 750V i specificirano je ±(0,5FS+0,01), odstupanje može biti do ±(750/100*0,5+0,01), tj. ±3,76 V bez obzira na to koji se napon mjeri.
Postoje dvije neprijatne nijanse.
Često u karakteristikama uređaja proizvođači navode opće vrijednosti točnosti za vrstu mjerenja, a u određenim rasponima sve može biti još gore. Dakle, za moj multimetar UNI-T UT61E, koji sam uvijek smatrao vrlo preciznim, za mjerenje naizmjeničnog napona svuda, uključujući i na web stranici proizvođača, tačnost je naznačena ±(0,8% + 10), ali ako pažljivo pročitate upute, na na stranici 48 možete pronaći ovdje znak:
U opsegu od 750 V na mrežnoj frekvenciji, tačnost mjerenja je zapravo ±(1,2%+10), odnosno ±3,76 V na 230 V.
Drugo upozorenje je da tačnost snimanja ovisi o tome koliko decimalnih mjesta uređaj prikazuje. ±(1%+20) može biti preciznije od ±(1%+3) ako prvi uređaj pokazuje dvije decimale, a drugi jedan. U karakteristikama uređaja rijetko se navodi broj decimalnih mjesta u svakom rasponu, pa se o stvarnoj preciznosti može samo nagađati.
Iz gornje tabele naučio sam nešto iznenađujuće. Ispostavilo se da moj UNI-T UT61E na naponu do 220 volti pokazuje dva decimala, pa samim tim ima tačnost od ±1,86 V na naponu od 220 V, jer u ovom slučaju na snimku ±(0,8%+10) 10 je samo 0,1 V , ali pri naponu većem od 220 volti počinje da pokazuje jednu decimalu i tačnost se smanjuje za više od pola.
Jesam li te stvarno zbunio? :)
Sa mojim drugim Mastech MY65 multimetrom stvari postaju još zanimljivije. Tačnost mjerenja naizmjeničnog napona za opseg od 750V ±(0,15%+3) je naznačena na kutiji. Uređaj u ovom opsegu ima jednu decimalu, što znači da je tačnost ±0,645 V pri naponu od 230 V.
Ali nije ga bilo! U kutiji je instrukcija, već sadrži ±(1%+15) na istom opsegu od 750 V, a ovo je već ±3,8 V na naponu od 230 V.
Ali to nije sve. Pogledajmo službenu web stranicu. I tu je već ±(1,2%+15), odnosno ±4,26 V na 230 V. Preciznost se naglo smanjila za skoro sedam puta!
Ovaj MY65 je generalno čudan. Pod ovim imenom se prodaju dva različita multimetra. Na primjer, na istoj web stranici nalazi se zeleni MY65 i žuti MY65 sa različite mogućnosti, različiti dizajni i različiti parametri.
U kineskim online prodavnicama često možete pronaći ovu stvar za 3,5 dolara, koja se uključuje u utičnicu i pokazuje napon.
Znate li koliko je to tačno? ±(1,5%+2). Sada znate kako da ga dešifrujete. Stvar pokazuje cele volte, što znači da je pri naponu od 230 volti tačnost ±(230/100*1,5+2), odnosno ±5,45 V. Kao u šali, daj ili uzmi stani tramvaj.
Dakle, kako možete izmjeriti napon u mreži sa zagarantovanom tačnošću do najmanje jednog volta u domaćim uslovima? Ali nema šanse!
Najprecizniji multimetar koji sam uspeo da nađem na internetu - UNI-T UT71C košta 136$ i pri merenju naizmeničnog napona u opsegu od 750 V pokazuje dve decimale i ima tačnost od ±(0,4%+30), tj. je, na naponu od 230 volti ±1,22 IN.
Zapravo i nije tako loše. Mnogi uređaji imaju stvarnu tačnost koja je za red veličine veća od navedene. Ali ovu točnost ne garantuje proizvođač. Možda će biti mnogo tačnije od obećanog, a možda i ne.
P.s. Hvala Olegu Artamonovu na konsultacijama tokom pripreme članka.
2016, Aleksej Nadežin
Multimetar, poznat i kao tester, moderan je mjerni uređaj koji se koristi za mjerenje svih osnovnih karakteristika elektronska kola. Mjeri otpor, struju, napon, kapacitivnost i druge parametre. Većina modela na tržištu može raditi i sa direktnom i naizmeničnom, odnosno sinusoidnom strujom. Razmotrimo koje osnovne karakteristike imaju ovi uređaji i koliko su tačna očitanja, ovisno o vrsti uređaja.
Preciznost mjerenja i dubina bita
Multimetar ima tačno dvije glavne karakteristike: tačnost mjerenja i kapacitet indikatora. Najjednostavniji i dostupni modeli Odlikuje ih niska preciznost - greška čitanja je oko 10%, a imaju i dubinu bita od 2,5. Kako klasa uređaja i njegova cijena raste, preciznost se značajno povećava, kao i kapacitet bita. Vrijedi odmah napomenuti da greška svih testera također jako ovisi o vrsti mjerenja i opsegu u kojem se test provodi. IN najboljem scenariju greška je oko 0,01%.
Također je vrijedno napomenuti takav parametar kao što je ulazni otpor multimetra. Krug testera je takav da sam uređaj ima određeni otpor, koji je obično u tehničkim dokumentima napisan u kilo-omima po voltu (kOhm/V). Ranije su se koristili instrumenti sa 10 ili 20 kOhm/V, pri čemu je ovaj drugi bio nešto precizniji. Međutim, savremeni uređaji imaju stotine puta veći otpor, što u potpunosti neutrališe njegov uticaj na tačnost očitavanja uređaja. U većini slučajeva takav parametar nije ni naveden u uputama za tester.
Glavni znakovi na ploči
Da biste ispravno izvršili mjerenja, morate razumjeti simbole na ploči multimetra. Ručka uređaja može biti u položaju "isključeno" - OFF. Takođe može ukazivati na jedan od opsega.
Način mjerenja DC napona je označen kao DCV, a način mjerenja AC napona je ACV (V~ se također nalazi). Područje mjerenja istosmjerne struje - DCA. Otpor se tradicionalno označava grčkim slovom "omega" - Ω. Konektor za crni vod sonde označen je kao COM. Obično se na lijevoj strani nalazi konektor za testiranje tranzistora.
Ovo su osnovne oznake, ali svaki model može imati svoje karakteristike i mogućnosti.
Sorte
Među cjelokupnim asortimanom modela na tržištu mogu se razlikovati dvije glavne vrste multimetara: digitalni i analogni. Danas su to prvi koji se najčešće nalaze, ali klasični testeri se također ne žure da postanu stvar prošlosti - i dalje su traženi od strane profesionalaca.
Postoji nekoliko razloga za ovu popularnost. Prije svega, točnost digitalnih prioriteta ovisi o tome spoljni uslovi. Može značajno pasti ako morate da radite u jakim uslovima elektromagnetno polje ili radio smetnje. Osim toga, zahtijevaju dodatni izvor napajanja, a kako on pokvari, očitanja sve više odstupaju od tačnih.
Analog
Glavne prednosti klasični modeli je pouzdanost i niska cijena. Nažalost, njihova preciznost je nešto niža, a širenje mjernih pokazatelja je, naprotiv, veće. Greška prosječnog analognog multimetra je oko 2% granice mjerenja na skali instrumenta.
Digitalno
Glavna razlika je u tome što se kod digitalnih modela sva očitavanja prikazuju na displeju s tekućim kristalima. Ovi uređaji, za razliku od analognih, mogu se pohvaliti većom preciznošću mjerenja, do 0,5% stvarne vrijednosti. osim toga, digitalni modeli razlikuju se visoka rezolucija merni sistem. Tako daju veću tačnost mjerenja sa veliki iznos decimalna mjesta.
Indikacija
Dodatne mogućnosti
Osim samoočigledne struje, napona i otpora, moderni modeli mogu napraviti i druga mjerenja. To uključuje induktivnost, kapacitivnost, a pomoću posebnog senzora ili termoelementa mogu mjeriti i temperaturu. Princip naprednog modela omogućava vam da se nosite s mjerenjem trajanja impulsa, intervala između njih i frekvencije.
Gotovo svi modeli mogu testirati krug, odnosno provjeriti njegov integritet. Ako njegov otpor padne ispod unaprijed postavljene vrijednosti, uređaj emituje zvučni signal.
Sorte po nivou
Danas u prodaji postoje multimetri koji se mogu grubo podijeliti na nekoliko nivoa, uključujući i cijenu. Prije nego se odlučite za bilo koju određeni model, potrebno je odrediti koje parametre i s kojom tačnošću će multimetar morati mjeriti.
Također je važno obratiti pažnju na bateriju uređaja - multimetre sa AA baterije, budući da je baterije tipa krune teže pronaći i skuplje su.
Općenito, uređaji se mogu podijeliti u tri nivoa prema karakteristikama i cijeni:
- osnovno. Testeri po cijeni do 1000 rubalja. Većina jednostavnih uređaja malo poznatih brendova. Zanimljivosti se često javljaju kada se isti model prodaje kod diskontinuiranih proizvođača;
- prosjek. Unutar 3000 rubalja. Zastupljeni proizvodi Uni Trend, Mastech, Victor, CEM i sl.;
- profesionalni. Najskuplji. Testere ovog nivoa proizvode APPA, Uni Trend, Fluke, CEM.
Pogledajmo bliže karakteristike i mogućnosti multimetara.
Testeri početnog nivoa
Multimetar ulazni nivo najčešće kupuju za kućnu upotrebu. Takvi se modeli ne mogu pohvaliti kvalitetom sondi, ekrana ili čak kućišta. S vremenom, početnici testeri doživljavaju pucanje i lomljenje kablova.
Prilikom prodaje takvih uređaja greška se rijetko ukazuje, jer je u svakom slučaju prilično visoka. Ali tačnost multimetra je sasvim dovoljna za kućnu upotrebu. Takvi uređaji mogu zvoniti u osnovi električni dijagram, provjerava se prisutnost struje u utičnici, mjeri napon itd. S obzirom na područja upotrebe, zahtjevi za sličnih uređaja, su minimalne.
Intermediate Testers
Modeli srednjeg nivoa su napravljeni od više kvalitetnih materijala, a neki su i dodatno obučeni kućište otporno na udarce. Žice za ispitne vodove su mnogo duže i jače. U priručniku za multimetre srednjeg opsega često se navodi dijagram kola, kao i mjerni rasponi i tačnost. Ovi modeli multimetara nisu uključeni u Državni registar, tako da neće biti pogodni za preduzeća i ona koja posluju pod licencom. Publika kupaca su radio-amateri, male organizacije i entuzijastični serviseri.
Nivo mjerenja u ovim multimetrima je oko 1000 V i do 20 A. Od dodatne funkcije treba istaknuti automatski odabir opseg, zaštita od preopterećenja, beskontaktni indikator napona. Prosječna greška je oko 0,5%.
Profesionalni modeli
Multimetri imaju najkvalitetnije kućište, najčešće otporno na udarce, a ekran se odlikuje maksimalnim sadržajem informacija. Ispitni vodovi su mekani i udobni i zadržavaju snagu tokom vremena. Uputstva pokazuju sve parametre uređaja, greška mjerenja je minimalna, do 0,025%.
Ovi multimetri su traženi u preduzećima u proizvodnji elektronike. Gotovo sve je uključeno Državni registar. Garancija za profesionalnih uređaja dostiže 3 godine.
Dodatne karakteristike: konekcija sa računarom preko USB-a, relativni režim merenja, linearna skala, smanjena potrošnja energije, do 5 cifara indikacije, širok raspon rad.
Državni registar
Neki modeli multimetara uključeni su u državni registar. Državni registar je posebna lista, koji je sastavio Rosstandart, koji pruža mjerne instrumente. Svaki od ovih uređaja mora biti ispitan u metrološkom centru ili sličnom laboratoriju. Za instrumente koji podliježu zakonu o uniformnosti mjerenja koriste se stroge kontrole. Samo takvi multimetri mogu se koristiti u vojnim i medicinskim preduzećima.
Da biste odabrali tester za sebe, uopće nije potrebno temeljito poznavati strukturu multimetra. Dovoljno je tačno odrediti koje će zadatke uređaj morati obaviti, kao i koja se točnost od njega traži. Ovo će vam omogućiti da odaberete najbolja opcija, bez preplaćivanja za preciznost i dodatne opcije koje su u ovoj situaciji nepotrebne.
