Instrumentacijske publikacije
Neke osnove
Rezolucija, širina bita i brojanja
Karakteristika multimetra, nazvana rezolucija, kvantificira stupanj točnosti mjerenja koji instrument može napraviti. Poznavajući razlučivost mjernog uređaja, možete odrediti može li detektirati malu promjenu mjernog signala.
Na primjer, ako DMM ima razlučivost od 1 mV za raspon od 4 V, na 1 V možete vidjeti promjenu od 1 mV (1/1000 od jednog volta). Ne biste kupili vagu od jednog inča (ili jednog centimetra) kada trebate mjeriti na najbližu četvrt inča (ili jedan milimetar).
Termometar koji mjeri tjelesnu temperaturu samo u cijelim stupnjevima neće biti od koristi s obzirom da je normalna tjelesna temperatura 36,6 °C. Potreban vam je termometar s razlučivosti od jedne desetine stupnja.
Izrazi "znamenke" i "brojevi" koriste se za karakterizaciju količine razlučivosti mjernog uređaja. Digitalni multimetri su klasificirani prema broju brojača ili znamenki koje prikazuju. Mjerač razlučivosti od 3 i 1⁄2 znamenke prikazuje tri pune znamenke u rasponu od 0 do 9 i jednu "poluznamenku" koja prikazuje samo "1" ili znamenka ostaje prazna.
Mjerač s razlučivosti od 3 i 1⁄2 znamenke prikazuje do 1999 brojanja rezolucije. Mjerač s razlučivosti od 4 i 1⁄2 znamenke prikazuje do 19.999 točaka rezolucije.
Karakteristika mjernog uređaja u brojkama razlučivosti je točnija nego u znamenkama. Moderni 3-bitni i 1⁄2-bitni mjerači mogu imati čak i veće rezolucije do 3200, 4000 ili 6000 brojanja. Za neka mjerenja, instrumenti s 3200 brojanja pružaju veću razlučivost.
Na primjer, mjerač s brojkama od 1999 neće moći mjeriti na najbližu desetinku volta ako mjerite 200 volti ili više. Međutim, mjerač s 3200 brojača pokazat će jednu desetinu volta do 320 V. Ako mjerite do 320 V, rezolucija se ne razlikuje od skupljeg mjerača s 20.000 brojila.
Greška
Nesigurnost je najveća dopuštena pogreška koja se javlja u određenim uvjetima rada. Drugim riječima, to je oznaka koliko su vrijednosti koje prikazuje mjerni uređaj bliske stvarnoj vrijednosti izmjerenog signala.
Točnost DMM-a obično se izražava kao postotak očitanja. Pogreška od jednog posto očitanja označava da za prikazanu vrijednost od 100 V stvarna vrijednost napona može biti između 99 i 101 V.
Tehničke specifikacije također mogu naznačiti raspon znamenki, koji se dodaje osnovnoj karakteristici pogreške. Ova vrijednost označava broj brojanja za koji se može promijeniti krajnja desna znamenka na zaslonu. Dakle, greška iz prethodnog primjera može se izraziti kao ± (1% + 2). Stoga će za prikazanu vrijednost od 100 V stvarni napon biti između 98,8 i 101,2 V.
Analogni mjerač je specificiran s točnošću u odnosu na punu ljestvicu, a ne prikazanu vrijednost. Tipična pogreška analognog mjerača je ± 2% ili ± 3% pune skale. Pogreška od jedne desetine pune ljestvice postaje pogreška od 20 do 30% očitanja.
Tipična intrinzična pogreška za DMM je ± (0,7% + 1) do ± (0,1% + 1) očitanja i ispod.
Ohmov zakon
Napon, struja i otpor u bilo kojem dijelu električnog kruga mogu se izračunati koristeći Ohmov zakon, koji povezuje napon, struju i otpor. Iz školskog tečaja fizike poznato je da je napon jednak jakosti struje pomnoženoj s otporom (vidi sliku 1).
Dakle, ako znate bilo koje dvije vrijednosti u formuli, može se odrediti treća vrijednost. U digitalnom multimetru, Ohmov zakon se koristi za izravno mjerenje i prikaz vrijednosti otpora, struje ili napona. U nastavku ćete naučiti kako koristiti DMM za brzo dobivanje potrebnih informacija.
, ampermetar i ohmmetar. Ponekad se multimetar izrađuje u obliku stezaljke. Postoje digitalni i analogni multimetri.
Multimetar može biti ili lagani prijenosni uređaj koji se koristi za osnovna mjerenja i rješavanje problema ili sofisticirani stacionarni instrument s višestrukim mogućnostima.
Sveučilišni YouTube
1 / 3
✪ RM409b Digitalni MULTIMETER Novi pregled multimetra RICHMETERS
✪ MULTIMETER RM109 PRAVI RMS Najbolji MULTIMETER iz Kine
✪ Multimetar RM403B. Najneobičniji multimetar - AUTOMATSKI
titlovi
Digitalni multimetri
Većina jednostavnih digitalnih multimetara je prijenosna. Njihova bitna dubina je 2,5 digitalna bita (točnost je obično oko 10%). Najčešći su uređaji s dubinom bita od 3,5 (točnost je obično oko 1,0%). Dostupni su i nešto skuplji uređaji s dubinom bita od 4,5 (točnost je obično oko 0,1%) i puno skuplji instrumenti s dubinom bita od 5 bita i više (na primjer, 3458A precizni multimetar proizvođača Keysight Technologies (do studenog 3, 2014, Agilent Technologies) ima 8,5 znamenki). Među takvim multimetrima postoje i prijenosni uređaji napajani galvanskim ćelijama i stacionarni uređaji napajani mrežom izmjenične struje. Točnost multimetara s kapacitetom znamenki većim od 5 uvelike ovisi o rasponu mjerenja i vrsti mjerne vrijednosti, stoga se dogovara zasebno za svaki podraspon. Općenito, točnost 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 zapravo i multimetri, jer mogu mjeriti, osim istosmjernog i izmjeničnog napona, i otpor, istosmjernu i AC struja, a neki modeli također pružaju mjerenje kapaciteta, frekvencije, perioda itd.). Također, scopmetri (osciloskopi-multimetri), koji u jednom slučaju kombiniraju digitalni (obično dvokanalni) osciloskop i prilično točan multimetar, mogu se klasificirati kao vrsta multimetra. Tipični predstavnici scopmetara su AKIP-4113, AKIP-4125, ručni osciloskopi U1600 serije Keysight Technologies itd.).
Kapacitet znamenki digitalnog mjernog uređaja, na primjer, "3,5" znači da zaslon uređaja prikazuje 3 znamenke pune vrijednosti, s rasponom od 0 do 9, i 1 znamenku - s ograničenim rasponom. Dakle, uređaj tipa "3,5 znamenke" može, na primjer, dati očitanja u rasponu od 0,000 do 1,999, kada izmjerena vrijednost prijeđe ove granice, potrebno je prebacivanje na drugi raspon (ručni ili automatski).
Indikatori digitalnih multimetara (kao i voltmetara i scopmetara) izrađeni su na bazi tekućih kristala (i jednobojnih i u boji) - APPA-62, V7-78 / 2, AKIP-4113, U1600, itd., LED indikatori - V7 - 40, indikatori plinskog pražnjenja - B7-22A, elektroluminiscentni zasloni (ELD) - 3458A, kao i vakuumsko-luminiscentni indikatori (VFD) (uključujući boju) - B7-78 / 1.
Tipična pogreška digitalnih multimetara pri mjerenju otpora, istosmjernog napona i struje je manja od ± (0,2% +1 najmanja znamenka). Kod mjerenja izmjeničnog napona i struje u frekvencijskom području 20 Hz…5 kHz, pogreška mjerenja je ± (0,3% + 1 jedinica najmanje značajne znamenke). U visokofrekventnom području do 20 kHz, pri mjerenju u rasponu od 0,1 mjerne granice i više, pogreška se značajno povećava, do 2,5% mjerene vrijednosti, na frekvenciji od 50 kHz već iznosi 10%. Što je frekvencija veća, to je veća greška mjerenja.
Ulazni otpor digitalnog voltmetra je oko 11 MΩ (ne ovisi o granici mjerenja, za razliku od analognih voltmetara), kapacitet je 100 pF, pad napona pri mjerenju struje nije veći od 0,2 V. Prijenosni multimetri se obično napajaju iz baterija od 9V. Potrošena struja ne prelazi 2 mA pri mjerenju stalnih napona i struja, a 7 mA kod mjerenja otpora i izmjeničnih napona i struja. Multimetar obično radi kada se baterija isprazni na 7,5 volti.
Broj pražnjenja ne određuje točnost instrumenta. Točnost mjerenja ovisi o točnosti ADC-a, o točnosti, toplinskoj i vremenskoj stabilnosti korištenih radioelemenata, o kvaliteti zaštite od vanjskih smetnji, o kvaliteti izvršene kalibracije.
Tipični mjerni rasponi, na primjer za uobičajeni multimetar M832:
- konstantni napon: 0..200 mV, 2 V, 20 V, 200 V, 1000 V
- izmjenični napon: 0..200 V, 750 V
- DC struja: 0..2 mA, 20 mA, 200 mA, 10 A (obično preko zasebnog ulaza)
- izmjenična struja: br
- otpor: 0..200 Ohm, 2 kOhm, 20 kOhm, 200 kOhm, 2 MOhm.
Analogni multimetri
Uređaj
Analogni multimetar sastoji se od pokazivača magnetoelektričnog mjernog uređaja (mikroampermetra), skupa dodatnih otpornika za mjerenje napona i skupa shuntova za mjerenje struje. U načinu mjerenja izmjeničnih napona i struja mikroampermetar je preko ispravljačkih dioda spojen na otpornike. Mjerenje otpora vrši se pomoću ugrađenog izvora napajanja, a mjerenje otpora preko 1..10 MΩ - iz vanjskog izvora.
Značajke i nedostaci
- Nedovoljno visok ulazni otpor u načinu rada voltmetra.
- Nelinearna skala u nekim modovima.
- Potreban je ispravan polaritet.
Osnovni načini mjerenja
- ACV (engleski izmjenični napon) - mjerenje izmjeničnog napona.
- DCV (DCV) - mjerenje konstantnog napona.
- DCA (amperaža istosmjerne struje) - mjerenje istosmjerne struje.
- Ω - mjerenje električnog otpora.
Dodatne funkcije
Neki multimetri također nude sljedeće funkcije:
- Mjerenje izmjenične struje.
- Kontinuitet - mjerenje električnog otpora uz zvučnu (ponekad svjetlosnu) signalizaciju niskog otpora kruga (obično manje od 50
Izmjerene vrijednosti ne mogu se odrediti sa apsolutnom sigurnošću. Mjerni instrumenti i sustavi uvijek imaju određenu toleranciju i interferenciju, što se izražava stupnjem netočnosti. Osim toga, potrebno je uzeti u obzir značajke određenih uređaja.
Sljedeći izrazi se često koriste za označavanje mjerne nesigurnosti:
- Greška- pogreška između prave i izmjerene vrijednosti
- Točnost- slučajni raspršivanje izmjerenih vrijednosti oko njihove srednje vrijednosti
- Dozvola- najmanja vidljiva izmjerena vrijednost
Ovi pojmovi se često brkaju. Stoga bih ovdje želio detaljno razmotriti gore navedene koncepte.
Netočnost mjerenja
Mjerne nesigurnosti mogu se klasificirati na sustavne i slučajne pogreške mjerenja. Sustavne pogreške nastaju zbog odstupanja u pojačanju i nultom trimu mjerne opreme. Slučajne greške uzrokovane su bukom i/ili strujama.
Netočnost i točnost često se smatraju sinonimima. Međutim, ovi pojmovi imaju potpuno različita značenja. Pogreška pokazuje koliko je izmjerena vrijednost bliska svojoj stvarnoj vrijednosti, odnosno odstupanju između izmjerene i stvarne vrijednosti. Točnost se odnosi na slučajnu varijaciju u izmjerenim vrijednostima.
Kada izvršimo određeni broj mjerenja dok se napon ne stabilizira ili neki drugi parametar, tada će se uočiti neke varijacije u izmjerenim vrijednostima. To je uzrokovano toplinskim šumom u mjernom krugu mjerne opreme i mjerne instalacije. Lijevi grafikon ispod prikazuje ove promjene.
Definicije neizvjesnosti. S lijeve strane je niz mjerenja. S desne strane - vrijednosti u obliku histograma.
stupčasti grafikon
Izmjerene vrijednosti mogu se prikazati u stupčastom grafikonu kao što je prikazano desno na slici. Trakasti grafikon pokazuje koliko se često promatra izmjerena vrijednost. Najviša točka na histogramu, to je najčešće opažena izmjerena vrijednost, u slučaju simetrične distribucije jednaka je srednjoj vrijednosti (prikazano plavom linijom na oba grafikona). Crna linija predstavlja pravu vrijednost parametra. Razlika između prosječne izmjerene vrijednosti i prave vrijednosti je greška. Širina stupčastog grafikona pokazuje raspršivanje pojedinačnih mjerenja. Ovo raspršivanje mjerenja naziva se točnost.
Koristite prave uvjete
Nesigurnost i točnost stoga imaju različita značenja. Stoga je sasvim moguće da je mjerenje vrlo točno, ali ima grešku. Ili obrnuto, s malom pogreškom, ali nije točno. Općenito, mjerenje se smatra valjanim ako je točno i s malom marginom pogreške.
Greška
Greška je pokazatelj ispravnosti mjerenja. Zbog činjenice da u jednom mjerenju točnost utječe na pogrešku, u obzir se uzima prosjek serije mjerenja.
Nesigurnost mjerača obično se daje dvije vrijednosti: nesigurnost očitanja i nesigurnost pune skale. Ove dvije karakteristike zajedno određuju ukupnu mjernu nesigurnost. Ove vrijednosti mjerne pogreške su naznačene u postocima ili u ppm (dijelova na milijun, dijelova na milijun) u odnosu na trenutni nacionalni standard. 1% odgovara 10000 ppm.
Točnost se daje za određene temperaturne raspone i za određeno vremensko razdoblje nakon kalibracije. Imajte na umu da u različitim rasponima mogu postojati različite pogreške.
Pogreška čitanja
Indikacija postotnog odstupanja bez daljnje specifikacije također se odnosi na indikaciju. Tolerancije djelitelja napona, točnost pojačanja i apsolutne varijacije čitanja i digitalizacije su uzroci ove pogreške.
Netočnost očitanja od 5% pri 70 V
Voltmetar koji očitava 70,00 V i ima specifikaciju "± 5% očitanja" imat će točnost od ± 3,5 V (5% od 70 V). Stvarni napon će biti između 66,5 i 73,5 volti.
Pogreška pune skale
Ova vrsta pogreške je posljedica pogrešaka offseta i linearnosti u pojačalima. Za uređaje koji digitaliziraju signale postoji nelinearnost konverzije i pogreške ADC-a. Ova karakteristika vrijedi za cijelo korišteno mjerno područje.
Voltmetar može imati karakteristiku skale od 3%. Ako se tijekom mjerenja odabere raspon od 100V (jednako punoj skali), pogreška je 3% od 100V = 3V bez obzira na izmjereni napon. Ako je očitanje u ovom rasponu od 70 V, tada je stvarni napon između 67 i 73 volta.
Preciznost skale od 3% u rasponu od 100 V
Iz gornje slike jasno je da je ova vrsta tolerancije neovisna o čitanju. S očitanjem od 0 V, stvarni napon je između -3 i 3 volta.
Pogreška skale u brojevima
Često se za digitalne multimetre pogreška ljestvice daje u znamenkama umjesto u postotku.
Za digitalni multimetar s prikazom od 3½ znamenke (raspon -1999 do 1999), specifikacija može označavati "+ 2 znamenke". To znači da je pogreška očitanja 2 jedinice. Na primjer: ako je odabran raspon od 20 volti (± 19,99), pogreška skale je ± 0,02 V. Zaslon prikazuje 10,00, a stvarna vrijednost će biti između 9,98 i 10,02 volta.
Proračun mjerne nesigurnosti
Specifikacije očitanja i tolerancije skale zajedno definiraju ukupnu mjernu nesigurnost instrumenta. Izračun u nastavku koristi iste vrijednosti kao u gornjim primjerima:
Točnost: ± 5% očitanja (3% raspona)
Raspon: 100V
Očitavanje: 70 V
Ukupna greška mjerenja izračunava se na sljedeći način:
U ovom slučaju ukupna pogreška je ± 6,5V. Prava vrijednost je između 63,5 i 76,5 volti. Slika ispod to pokazuje grafički.
Ukupna netočnost za netočnosti od 5% i 3% očitanja skale za raspon od 100 V i očitanje od 70 V
Postotak pogreške je omjer pogreške i očitanja. Za naš slučaj:
Brojevi
Digitalni multimetri se mogu odrediti kao "± 2,0% očitanja, + 4 znamenke". To znači da se pogrešci očitanja od 2% moraju dodati 4 znamenke. Kao primjer, ponovno razmotrite 3½ znamenki digitalni zaslon. Pokazuje 5,00 V za odabrani raspon od 20 V. 2% očitanja značilo bi grešku od 0,1 V. Dodajte ovome brojčanu nesigurnost (= 0,04 V). Ukupna pogreška je stoga 0,14 V. Prava vrijednost bi trebala biti između 4,86 i 5,14 volti.
Totalna pogreška
Često se u obzir uzima samo greška mjernog instrumenta. Ali također, osim toga, treba uzeti u obzir pogreške mjernih instrumenata, ako se koriste. Evo nekoliko primjera:
Povećanje nesigurnosti pri korištenju sonde 1:10
Ako se u procesu mjerenja koristi sonda 1:10, tada je potrebno uzeti u obzir ne samo mjernu pogrešku uređaja. Na točnost također utječu ulazna impedancija instrumenta koji se koristi i otpor sonde, koji zajedno čine djelitelj napona.
Gornja slika je shematski prikazana sa sondom 1:1 spojenom na nju. Ako ovu sondu smatramo idealnom (bez otpora veze), tada se primijenjeni napon prenosi izravno na ulaz osciloskopa. Pogreška mjerenja sada je određena samo dopuštenim odstupanjima atenuatora, pojačala i sklopova koji sudjeluju u daljnjoj obradi signala i postavlja je proizvođač uređaja. (Na pogrešku utječe i otpor spoja koji tvori unutarnji otpor. Uključen je u navedene tolerancije).
Slika ispod prikazuje isti osciloskop, ali sada je na ulaz spojena sonda 1:10. Ova sonda ima unutarnji otpor spoja i, zajedno s ulaznim otporom osciloskopa, čini djelitelj napona. Tolerancija otpornika u djelitelju napona uzrok je vlastite pogreške.
Sonda 1:10 spojena na osciloskop unosi dodatnu nesigurnost
Tolerancija za ulaznu impedanciju osciloskopa može se naći u njegovoj specifikaciji. Tolerancija otpora spoja sonde nije uvijek navedena. Međutim, točnost sustava deklarira proizvođač određene sonde osciloskopa za određeni tip osciloskopa. Ako se sonda koristi s drugom vrstom osciloskopa od preporučenog, mjerna nesigurnost postaje nedefinirana. To uvijek treba izbjegavati.
Pretpostavimo da vaš osciloskop ima toleranciju od 1,5% i da koristite sondu 1:10 s točnošću sustava od 2,5%. Ove dvije karakteristike mogu se pomnožiti kako bi se dobila ukupna pogreška očitanja brojila:
Ovdje je ukupna pogreška mjernog sustava, pogreška očitanja instrumenta, pogreška sonde spojene na osciloskop odgovarajućeg tipa.
Mjerenja šant otpornika
Prilikom mjerenja struja često se koristi vanjski shunt otpornik. Šant ima određenu toleranciju koja utječe na mjerenje.
Navedena tolerancija za šant otpornik utječe na pogrešku čitanja. Da bi se pronašla ukupna pogreška, dopušteni otklon šanta i pogreška očitanja mjerača množe se:
U ovom primjeru, ukupna pogreška očitanja iznosi 3,53%.
Otpor šanta ovisi o temperaturi. Vrijednost otpora određuje se za danu temperaturu. Ovisnost o temperaturi često se izražava u terminima.
Na primjer, izračunajmo vrijednost otpora za temperaturu okoline. Šant ima sljedeće karakteristike: Ohm(odnosno) i ovisnost o temperaturi 
.
Struja koja teče kroz šant uzrokuje rasipanje energije u šantu, što dovodi do povećanja temperature i, prema tome, do promjene vrijednosti otpora. Promjena vrijednosti otpora s protokom struje ovisi o nekoliko čimbenika. Za vrlo precizno mjerenje, potrebno je kalibrirati šant za otpor otpora i okolne uvjete pod kojima se mjerenja provode.
Točnost
Termin točnost koristi se za izražavanje slučajnosti mjerne greške. Slučajna priroda odstupanja u izmjerenim vrijednostima je u većini slučajeva toplinske prirode. Zbog nasumične prirode ove buke, nije moguće dobiti apsolutnu pogrešku. Točnost daje samo vjerojatnost da se izmjerena vrijednost nalazi u određenim granicama.
Gaussova raspodjela
Toplinska buka ima Gaussov, ili, kako kažu, normalna distribucija... Opisuje se sljedećim izrazom:
Ovdje je srednja vrijednost, prikazuje varijansu i odgovara signalu šuma. Funkcija daje krivulju distribucije vjerojatnosti kao što je prikazano na donjoj slici, gdje je srednja vrijednost i efektivna amplituda šuma.
Tablica prikazuje šanse za dobivanje vrijednosti unutar navedenih granica.
Kao što vidite, vjerojatnost da se izmjerena vrijednost nalazi u rasponu od ± jednaka je.
Poboljšanje točnosti
Točnost se može poboljšati prekomjernim uzorkovanjem (promjenom brzine uzorkovanja) ili filtriranjem. Pojedinačna mjerenja su usrednjena, pa je buka značajno smanjena. Raspon izmjerenih vrijednosti također je smanjen. Kada koristite prekomjerno uzorkovanje ili filtriranje, morate uzeti u obzir da to može dovesti do smanjenja propusnosti.
Dozvola
Uz dopuštenje, ili, kako kažu, razlučivost mjernog sustava najmanja je mjerljiva veličina. Određivanje rezolucije instrumenta ne odnosi se na točnost mjerenja.
Digitalni mjerni sustavi
Digitalni sustav pretvara analogni signal u digitalni ekvivalent pomoću analogno-digitalnog pretvarača. Razlika između dvije vrijednosti, odnosno rezolucije, uvijek je jedan bit. Ili, u slučaju digitalnog multimetra, to je jedna znamenka.
Također je moguće izraziti rezoluciju u drugim jedinicama osim u bitovima. Kao primjer, razmislite o 8-bitnom ADC-u. Vertikalna osjetljivost je postavljena na 100 mV / div a broj podjela je 8, puni raspon je dakle 800 mV... Predstavljeno je 8 bitova 2 8 =256 različita značenja. Rezolucija u voltima je tada 800 mV / 256 = 3125 mV.
Analogni mjerni sustavi
U slučaju analognog instrumenta, gdje se izmjerena vrijednost prikazuje mehanički, kao na mjeraču, teško je dobiti točan broj za razlučivost. Prvo, rezolucija je ograničena mehaničkom histerezom uzrokovanom trenjem mehanizma pokazivača. S druge strane, rezoluciju određuje promatrač koji daje vlastitu subjektivnu procjenu.
Naišao sam na činjenicu koja je mene iznenadila, a vrlo vjerojatno će iznenaditi i vas. Ispada da je mjerenje napona u mreži s točnošću od najmanje jednog volta gotovo nemoguć zadatak.
Šest uređaja na ovoj fotografiji pokazuju različite vrijednosti, a maksimum se razlikuje od minimalnog za više od 6 volti.
U procesu pripreme članka o mjeračima snage, proveo sam eksperiment s simultanim mjerenjem mrežnog napona s nekoliko uređaja i, nakon što sam dobio tako različite rezultate, počeo sam razumjeti s točnošću.
Tipično, za digitalne instrumente, proizvođači navode točnost kao ± (0,8% + 10). Ovaj unos znači plus ili minus 0,8% plus 10 najmanje značajnih znamenki. Na primjer, ako uređaj mjeri napon i pokazuje cijelu i desetu vrijednost, tada će pri naponu od 230 volti njegova točnost biti ± (230/100 * 0,8 + 10 * 0,1), odnosno ± 2,84 V (deset najmanje značajnih znamenki u ovom slučaju su 1 volt).
Ponekad je točnost naznačena u obliku ± (0,5FS + 0,01). FS je puna skala. Takav zapis znači da uređaj može imati odstupanja očitanja do 0,5% granice mjernog raspona plus 0,01 volta (ako je voltmetar). Na primjer, ako je raspon 750 V i naveden je ± (0,5FS + 0,01), odstupanje može biti do ± (750/100 * 0,5 + 0,01), tj. ± 3,76 V bez obzira na napon koji se mjeri.
Postoje dvije neugodne nijanse.
Često u karakteristikama uređaja proizvođači navode opće vrijednosti točnosti za vrstu mjerenja, a na određenim rasponima sve može biti još gore. Dakle, za moj multimetar UNI-T UT61E, koji sam oduvijek smatrao vrlo točnim, za mjerenje izmjeničnog napona posvuda, uključujući i na web stranici proizvođača, naznačena je točnost od ± (0,8% + 10), ali ako pažljivo pročitate upute , možete pronaći na 48. stranici ovdje je tablica:
U rasponu od 750 V na mrežnoj frekvenciji, točnost mjerenja je zapravo ± (1,2% + 10), odnosno ± 3,76 V pri 230 V.
Druga nijansa je da zapis o točnosti ovisi o tome koliko decimalnih mjesta uređaj prikazuje. ± (1% + 20) može biti točnije od ± (1% + 3) ako prvi uređaj pokazuje dva decimalna mjesta, a drugi jedan. U karakteristikama uređaja rijetko je naveden broj decimalnih mjesta na svakom rasponu, pa se o stvarnoj točnosti može samo nagađati.
Iz gornje ploče sam naučio nešto nevjerojatno. Ispostavilo se da moj UNI-T UT61E na naponu do 220 volti pokazuje dva decimalna mjesta, te stoga ima točnost od ± 1,86 V pri naponu od 220 V, jer u ovom slučaju, u zapisu, ± (0,8 % + 10) 10 je samo 0,1 V , ali pri naponu većem od 220 volti počinje pokazivati jedno decimalno mjesto i točnost se smanjuje za više od pola.
Nisam ti još popušio glavu? :)
Još je zanimljivije s mojim drugim Mastech MY65 multimetrom. Njegova kutija označava točnost mjerenja izmjeničnog napona za raspon od 750V ± (0,15% + 3). Uređaj ima jedno decimalno mjesto u ovom rasponu, što znači da je točnost ± 0,645 V pri naponu od 230 V.
Ali nije ga bilo! Kutija sadrži instrukciju, već sadrži ± (1% + 15) na istom rasponu od 750 V, a ovo je već ± 3,8 V na 230 V.
Ali to nije sve. Gledamo službenu stranicu. I već postoji ± (1,2% + 15), odnosno ± 4,26 V na 230 V. Točnost se neočekivano smanjila za gotovo sedam puta!
Ovaj MY65 je općenito čudan. Pod ovim imenom se prodaju dva različita multimetra. Na primjer, na istoj stranici zeleni MY65 i žuti MY65 s različitim mogućnostima, različitim dizajnom i različitim parametrima.
U kineskim internetskim trgovinama često postoji takva stvar za 3,5 dolara koja se uključuje u utičnicu i pokazuje napon.
Znate li koliko je točan? ± (1,5% + 2). Sada znate kako to dešifrirati. Stvar pokazuje cijele volte, što znači da je pri naponu od 230 volti njena točnost ± (230/100 * 1,5 + 2), odnosno ± 5,45 V. Kao u vicu, plus minus stajalište tramvaja.
Dakle, kako možete izmjeriti napon u mreži sa zajamčenom točnošću do najmanje volta u kućnom okruženju? Ali nikako!
Najprecizniji multimetar koji sam mogao pronaći na mreži - UNI-T UT71C košta 136 dolara i pri mjerenju izmjeničnog napona u rasponu od 750 V pokazuje dva decimalna mjesta i ima točnost od ± (0,4% + 30), tj. , na naponu od 230 volti ± 1,22 V.
Zapravo i nije tako loše. Mnogi uređaji imaju stvarnu točnost koja je za red veličine veća od deklarirane. Međutim, proizvođač ne jamči ovu točnost. Možda će biti puno točnije od obećanog, ali možda i ne.
P.s. Hvala Olegu Artamonovu na savjetima tijekom pripreme članka.
2016, Aleksej Nadjožin
Multimetar, također poznat kao tester, suvremeni je mjerni instrument koji se koristi za mjerenje svih osnovnih karakteristika elektroničkih sklopova. Mjeri otpor, struju, napon, kapacitet i druge parametre. Većina modela na tržištu može raditi i s izravnom i izmjeničnom, odnosno sinusoidnom strujom. Razmotrimo koje su glavne karakteristike ovih uređaja i koliko su točna očitanja, ovisno o vrsti uređaja.
Točnost mjerenja i dubina bita
Multimetar ima točno dvije glavne karakteristike: točnost mjerenja i kapacitet indikatora. Najjednostavniji i najpristupačniji modeli karakteriziraju niska točnost - pogreška očitanja je oko 10%, kao i dubina bita od 2,5. S povećanjem klase uređaja i njegove cijene, točnost se značajno povećava, kao i dubina bita. Odmah treba napomenuti da pogreška svih ispitivača također jako ovisi o vrsti mjerenja koja se provode i rasponu u kojem se ispitivanje provodi. U najboljem slučaju pogreška je oko 0,01%.
Također treba napomenuti takav parametar kao što je ulazni otpor multimetra. Krug testera je takav da sam uređaj ima određeni otpor, koji se obično bilježi u tehničkim dokumentima u kilo-omima po voltu (kOhm / V). Prije su se koristili uređaji s 10 ili 20 kΩ / V, pri čemu su potonji imali nešto veću preciznost. No, moderni uređaji imaju stotine puta veći otpor, što u potpunosti negira njegov utjecaj na točnost očitavanja uređaja. U većini slučajeva takav parametar nije ni naveden u uputama za tester.
Osnovni simboli na ploči
Da biste ispravno izmjerili, morate razumjeti simbole na ploči multimetra. Ručka uređaja može biti u položaju OFF. Također može označavati jedan od raspona.
Način mjerenja istosmjernog napona se naziva DCV, a izmjenični napon ACV (također se nalazi V ~). Područje mjerenja istosmjerne struje - DCA. Otpor se tradicionalno označava grčkim slovom "omega" - Ω. Konektor za crnu žicu sonde označen je COM. Obično se na lijevoj strani nalazi konektor za ispitivanje tranzistora.
Ovo su osnovne oznake, ali svaki model može imati svoje karakteristike i mogućnosti.
Sorte
Među cjelokupnim rasponom modela na tržištu postoje dvije glavne vrste multimetara: digitalni i analogni. Danas su to prvi koji se najčešće nalaze, ali klasični testeri također ne žure ići u prošlost - još uvijek su traženi od strane profesionalaca.
Postoji nekoliko razloga za ovu popularnost. Prije svega, točnost digitalnih priora ovisi o vanjskim uvjetima. Može značajno pasti ako morate raditi u okruženju s jakim elektromagnetskim poljem ili radio smetnjama. Osim toga, zahtijevaju dodatni izvor napajanja, a kako on zakaže, očitanja sve više odstupaju od točnih.
Analog
Glavne prednosti klasičnih modela su pouzdanost i niska cijena. Nažalost, njihova je točnost nešto niža, a raspršivanje pokazatelja pri mjerenju je, naprotiv, veće. Pogreška prosječnog analognog multimetra iznosi oko 2% granice mjerenja na skali uređaja.
Digitalni
Glavna razlika je u tome što se kod digitalnih modela sva očitanja prikazuju na zaslonu s tekućim kristalima. Ovi se uređaji, za razliku od analognih, mogu pohvaliti većom preciznošću mjerenja, do 0,5% stvarne vrijednosti. Osim toga, digitalne modele odlikuje visoka razlučivost mjernog sustava. Tako daju veću točnost mjerenja s velikim brojem decimalnih mjesta.
Indikacija
Dodatne mogućnosti
Osim samorazumljive jakosti struje, napona i otpora, moderni modeli mogu vršiti i druga mjerenja. To uključuje induktivnost, kapacitivnost, a uz pomoć posebnog senzora ili termoelementa mogu mjeriti i temperaturu. Princip naprednog modela omogućuje vam da se nosite s mjerenjem trajanja pulsa, intervalima između njih, frekvencijom.
Gotovo svi modeli mogu izvršiti provjeru kontinuiteta, odnosno provjeru njegova integriteta. Ako njegov otpor padne ispod unaprijed određene vrijednosti, uređaj emitira zvučni signal.
Sorte po razini
Danas su u prodaji multimetri, koji se uvjetno mogu podijeliti na nekoliko razina, uključujući i prema parametru cijene. Prije nego što se odlučite za određeni model, trebali biste odrediti koje parametre i s kojom točnošću će multimetar morati mjeriti.
Važno je obratiti pažnju i na bateriju uređaja – preporučaju se multimetri s baterijama tipa prsta, budući da je baterije poput krunice teže pronaći, a i skuplje su.
Što se tiče karakteristika i cijene, uređaji se u ukupnoj masi mogu podijeliti u tri razine:
- elementarno. Testeri koštaju do 1000 rubalja. Najosnovniji uređaji malo poznatih marki. Često postoje zanimljivosti kada se isti model prodaje pod diskontinuiranim proizvođačima;
- prosjek. Unutar 3000 rubalja. Zastupljeni proizvodima Uni Trenda, Mastecha, Victora, CEM-a i sličnih;
- profesionalnim. Najskuplja. Testeri ove razine dostupni su od APPA, Uni Trend, Fluke, CEM.
Pogledajmo pobliže karakteristike i mogućnosti multimetara.
Testeri početnih razina
Za kućnu upotrebu najčešće se kupuje početni multimetar. Takvi se modeli ne mogu pohvaliti kvalitetom događaja sondi, zaslona ili čak tijela. S vremenom kod početnih testera kabeli pucaju i pucaju.
Prilikom prodaje takvih uređaja rijetko se ukazuje na pogrešku, jer je u svakom slučaju prilično visoka. Ali točnost multimetra dovoljna je za kućnu upotrebu. Takvi uređaji mogu zvoniti dijagram kruga, provjeriti prisutnost struje u utičnici, mjeriti napon itd. S obzirom na područja uporabe, zahtjevi za takve uređaje su minimalni.
Testeri srednjeg ranga
Modeli srednje klase izrađeni su od kvalitetnijih materijala, a neki su dodatno odjeveni u kućište otporno na udarce. Žice za ispitne vodove su mnogo duže i jače. U priručniku za multimetre srednje razine često se navodi dijagram strujnog kruga, rasponi i nesigurnosti. Ovi modeli multimetara nisu uključeni u državni registar, pa će biti neprikladni za poduzeća i one koji rade pod licencom. Publika kupaca su radioamateri, male organizacije i entuzijasti-popravljači.
Razina mjerenja u ovim multimetrima je reda veličine 1000 V i do 20 A. Od dodatnih značajki treba razlikovati automatski odabir raspona, zaštitu od preopterećenja i beskontaktni indikator napona. Prosječna pogreška je oko 0,5%.
Profesionalni modeli
Multimetri imaju najkvalitetnije kućište, najčešće otporno na udarce, zaslon karakterizira maksimalni sadržaj informacija. Ispitni vodovi su mekani i udobni te zadržavaju snagu tijekom vremena. Uputa označava sve parametre uređaja, pogreška mjerenja je minimalna, do 0,025%.
Ovi multimetri su traženi u poduzećima u proizvodnji elektronike. Gotovo svi su uključeni u državni registar. Profesionalni uređaji imaju 3 godine jamstva.
Dodatne značajke: komunikacija s PC-om putem USB-a, relativni način mjerenja, linearna skala, smanjena potrošnja energije, do 5 znamenki indikacije, širok raspon rada.
Državni registar
Neki modeli multimetara uključeni su u državni registar. Državni registar je poseban popis koji je sastavio Rosstandart, a koji navodi mjerne instrumente. Svaki od ovih uređaja mora biti ispitan u mjeriteljskom centru ili sličnom laboratoriju. Za instrumente koji podliježu zakonu o sljedivosti primjenjuje se stroga kontrola. Samo takvi multimetri mogu se koristiti u vojnim i medicinskim ustanovama.
Da biste odabrali tester za sebe, uopće nije potrebno temeljito poznavati uređaj multimetra. Dovoljno je točno odrediti koje će zadatke uređaj morati izvršiti, kao i koja se točnost od njega traži. To će vam omogućiti da odaberete najbolju opciju bez preplaćivanja za nepotrebnu točnost i dodatne opcije u ovoj situaciji.
