Publicaţii de instrumentare
Câteva elemente de bază
Rezoluție, lățime de biți și numărătoare
Caracteristica unui multimetru, numită rezoluție, cuantifică gradul de precizie de măsurare pe care îl poate face instrumentul. Cunoscând rezoluția dispozitivului de măsurare, puteți determina dacă acesta poate detecta o mică modificare a semnalului măsurat.
De exemplu, dacă DMM-ul are o rezoluție de 1 mV pentru un interval de 4 V, la 1 V, puteți vedea o modificare de 1 mV (1/1000 dintr-un volt). Nu ați cumpăra o scară de un inch (sau un centimetru) atunci când trebuie să măsurați la cel mai apropiat sfert de inch (sau un milimetru).
Un termometru care măsoară temperatura corpului doar în grade întregi va fi de puțin folos, având în vedere că temperatura normală a corpului este de 36,6 ° C. Ai nevoie de un termometru cu o rezoluție de o zecime de grad.
Termenii „cifre” și „numărări” sunt folosiți pentru a caracteriza cantitatea de rezoluție a unui dispozitiv de măsurare. Multimetrele digitale sunt clasificate după numărul de numărări sau cifre pe care le afișează. Un metru cu o rezoluție de 3 și 1⁄2 cifre afișează trei cifre întregi, cuprinse între 0 și 9 și o „jumătate de cifră” care afișează doar „1” sau cifra rămâne necompletată.
Contorul cu rezoluție de 3 și 1⁄2 cifre afișează până la 1999 de numărări de rezoluție. Multimetrul cu rezoluție de 4 și 1⁄2 cifre afișează până la 19.999 de puncte de rezoluție.
Caracteristica dispozitivului de măsurare în numărările de rezoluție este mai precisă decât în cifre. Contoarele moderne de 3 biți și 1⁄2 biți pot avea rezoluții și mai mari de până la 3200, 4000 sau 6000 de numărări. Pentru unele măsurători, instrumentele cu 3200 de numărări oferă o rezoluție mai mare.
De exemplu, un contor cu 1999 de contorizări nu va putea măsura la cea mai apropiată zecime de volt dacă măsurați 200 de volți sau mai mult. Cu toate acestea, un contor de 3200 de contorizare va afișa o zecime de volți până la 320 V. Dacă măsurați până la 320 V, rezoluția este aceeași ca și contoarele mai scumpe de 20.000 de contoare.
Eroare
Incertitudinea este cea mai mare eroare admisă care apare în anumite condiții de funcționare. Cu alte cuvinte, este o desemnare a cât de apropiate sunt valorile afișate de dispozitivul de măsurare de valoarea reală a semnalului măsurat.
Precizia DMM este de obicei exprimată ca procent din citire. O eroare de un procent din citire indică faptul că pentru o valoare afișată de 100 V, valoarea reală a tensiunii poate fi între 99 și 101 V.
Specificațiile tehnice pot indica și intervalul de cifre, care se adaugă la caracteristica de bază a erorii. Această valoare indică numărul de numărări cu care se poate schimba cifra din dreapta de pe afișaj. Astfel, eroarea din exemplul precedent poate fi exprimată ca ± (1% + 2). Prin urmare, pentru o valoare afișată de 100 V, tensiunea reală va fi între 98,8 și 101,2 V.
Un contor analogic este specificat cu o precizie relativă la scara completă, nu o valoare afișată. O eroare tipică a unui contor analogic este de ± 2% sau ± 3% din scara completă. O eroare de o zecime din scara completă devine o eroare de 20 până la 30% din citire.
Eroarea intrinsecă tipică pentru un DMM este de la ± (0,7% + 1) la ± (0,1% + 1) din citire și mai jos.
Legea lui Ohm
Tensiunea, curentul și rezistența în orice parte a circuitului electric pot fi calculate folosind legea lui Ohm, care leagă tensiunea, curentul și rezistența. Din cursul de fizică din școală se știe că tensiunea este egală cu puterea curentului înmulțită cu rezistența (vezi Fig. 1).
Astfel, dacă cunoașteți oricare două valori din formulă, a treia valoare poate fi determinată. Într-un multimetru digital, legea lui Ohm este utilizată pentru a măsura direct și a afișa valorile rezistenței, curentului sau tensiunii. Mai jos veți afla cum să utilizați un DMM pentru a obține rapid informațiile de care aveți nevoie.
, ampermetru și ohmmetru. Uneori, un multimetru este realizat sub forma unei cleme. Există multimetre digitale și analogice.
Multimetrul poate fi fie un dispozitiv portabil ușor utilizat pentru măsurători de bază și depanare, fie un instrument staționar sofisticat cu capacități multiple.
YouTube colegial
1 / 3
✪ RM409b MULTIMERU digital Noua revizuire a multimetrului RICHMETERS
✪ RM109 MULTIMERU TRUE RMS Cel mai bun MULTIMETRO din China
✪ Multimetru RM403B. Cel mai neobișnuit multimetru - AUTOMAT
Subtitrări
Multimetre digitale
Majoritatea multimetrelor digitale simple sunt portabile. Adâncimea lor de biți este de 2,5 biți digitali (precizia este de obicei de aproximativ 10%). Cele mai comune dispozitive sunt cu o adâncime de biți de 3,5 (precizia este de obicei de aproximativ 1,0%). Sunt disponibile și dispozitive puțin mai scumpe, cu o adâncime de biți de 4,5 (precizia este de obicei de aproximativ 0,1%) și instrumente mult mai scumpe, cu o adâncime de biți de 5 biți și mai mare (de exemplu, un multimetru de precizie 3458A fabricat de Keysight Technologies (până în noiembrie). 3, 2014, Agilent Technologies) are 8,5 cifre). Printre astfel de multimetre, există atât dispozitive portabile alimentate cu celule galvanice, cât și dispozitive staționare alimentate de o rețea de curent alternativ. Precizia multimetrelor cu o capacitate de cifre mai mare de 5 depinde în mare măsură de domeniul de măsurare și de tipul valorii măsurate, prin urmare, se negociază separat pentru fiecare subgamă. În general, precizia unor astfel de dispozitive poate depăși 0,01% (chiar și pentru modelele portabile).
Multe voltmetre digitale (de exemplu, V7-22A, V7-40, V7-78 / 1 etc.) sunt de fapt și multimetre, deoarece sunt capabile să măsoare, pe lângă tensiunea DC și AC, și rezistența, DC și curent alternativ, iar unele modele oferă, de asemenea, măsurarea capacității, frecvenței, perioadei etc.). De asemenea, scopmetrele (osciloscoape-multimetre), care combină un osciloscop digital (de obicei cu două canale) și un multimetru destul de precis într-un caz, pot fi clasificate ca un tip de multimetru. Reprezentanții tipici ai scopmetrelor sunt AKIP-4113, AKIP-4125, osciloscoapele portabile seria U1600 de la Keysight Technologies etc.).
Capacitatea de cifre a unui dispozitiv de măsurare digital, de exemplu, „3,5” înseamnă că afișajul dispozitivului arată 3 cifre cu valoare completă, cu un interval de la 0 la 9 și 1 cifră - cu un interval limitat. Deci, un dispozitiv de tip „3,5 cifre” poate, de exemplu, să dea citiri în intervalul de la 0,000 la 1,999, atunci când valoarea măsurată depășește aceste limite, este necesară trecerea la un alt interval (manual sau automat).
Indicatoarele multimetrelor digitale (precum și voltmetrele și scopmetrele) sunt realizate pe baza de cristale lichide (atât monocrome, cât și color) - APPA-62, V7-78 / 2, AKIP-4113, U1600 etc., indicatoare LED - V7 - 40, indicatoare de descărcare de gaz - B7-22A, afișaje electroluminiscente (ELD) - 3458A, precum și indicatoare de vid-luminiscente (VFD) (inclusiv culoare) - B7-78 / 1.
Eroarea tipică a multimetrelor digitale la măsurarea rezistențelor, a tensiunii DC și a curentului este mai mică de ± (0,2% +1 cifră cea mai mică semnificativă). Când se măsoară tensiunea și curentul alternativ în domeniul de frecvență 20 Hz... 5 kHz, eroarea de măsurare este ± (0,3% + 1 unitate din cifra cea mai puțin semnificativă). În domeniul de înaltă frecvență până la 20 kHz, la măsurarea în intervalul de la 0,1 din limita de măsurare și mai sus, eroarea crește semnificativ, până la 2,5% din valoarea măsurată, la o frecvență de 50 kHz este deja de 10%. Cu cât frecvența este mai mare, cu atât eroarea de măsurare este mai mare.
Rezistența de intrare a unui voltmetru digital este de aproximativ 11 MΩ (nu depinde de limita de măsurare, spre deosebire de voltmetrele analogice), capacitatea este de 100 pF, căderea de tensiune la măsurarea curentului nu este mai mare de 0,2 V. Multimetrele portabile sunt de obicei alimentate de la o baterie de 9V. Curentul consumat nu depășește 2 mA la măsurarea tensiunilor și curenților constante și 7 mA la măsurarea rezistențelor și tensiunilor și curenților alternativi. Multimetrul este de obicei funcțional când bateria este descărcată la 7,5 volți.
Numărul de descărcări nu determină acuratețea instrumentului. Precizia măsurătorilor depinde de acuratețea ADC, de acuratețea, stabilitatea termică și în timp a radioelementelor utilizate, de calitatea protecției împotriva interferențelor externe, de calitatea calibrării efectuate.
Domenii de măsurare tipice, de exemplu pentru multimetrul comun M832:
- tensiune constantă: 0..200 mV, 2 V, 20 V, 200 V, 1000 V
- tensiune alternativă: 0..200 V, 750 V
- Curent DC: 0..2 mA, 20 mA, 200 mA, 10 A (de obicei printr-o intrare separată)
- curent alternativ: nu
- rezistență: 0..200 Ohm, 2 kOhm, 20 kOhm, 200 kOhm, 2 MOhm.
Multimetre analogice
Dispozitiv
Un multimetru analogic constă dintr-un dispozitiv de măsurare magnetoelectric pointer (microampermetru), un set de rezistențe suplimentare pentru măsurarea tensiunii și un set de șunturi pentru măsurarea curentului. În modul de măsurare a tensiunilor și curenților alternativi, microampermetrul este conectat la rezistențe prin diode redresoare. Măsurarea rezistenței se realizează folosind o sursă de alimentare încorporată, iar măsurarea rezistenței de peste 1..10 MΩ - de la o sursă externă.
Caracteristici și dezavantaje
- Rezistență de intrare insuficient de mare în modul voltmetru.
- Scară neliniară în unele moduri.
- Este necesară polaritatea corectă.
Moduri de măsurare de bază
- ACV (în engleză alternating current voltage) - măsurarea tensiunii alternative.
- DCV (tensiune de curent continuu) - măsurarea tensiunii constante.
- DCA (amperajul curentului continuu) - măsurarea curentului continuu.
- Ω - măsurarea rezistenței electrice.
Funcții suplimentare
Unele multimetre oferă, de asemenea, următoarele funcții:
- Măsurarea curentului alternativ.
- Continuitate - măsurarea rezistenței electrice cu semnalizare sonoră (uneori luminoasă) a rezistenței scăzute a circuitului (de obicei mai mică de 50
Valorile măsurate nu pot fi determinate cu certitudine absolută. Instrumentele și sistemele de măsurare au întotdeauna o anumită toleranță și interferență, care se exprimă prin gradul de inexactitate. În plus, este necesar să se țină cont de caracteristicile dispozitivelor specifice.
Următorii termeni sunt adesea folosiți pentru a se referi la incertitudinea de măsurare:
- Eroare- eroare între valoarea adevărată și valoarea măsurată
- Precizie- împrăștierea aleatorie a valorilor măsurate în jurul mediei lor
- Permisiune- cea mai mică valoare măsurată distinsă
Acești termeni sunt adesea confuzi. Prin urmare, aici aș dori să iau în considerare conceptele de mai sus în detaliu.
Inexactitatea măsurătorilor
Incertitudinile de măsurare pot fi clasificate în erori de măsurare sistematice și aleatorii. Erorile sistematice sunt cauzate de abateri ale amplificarii și de la zero a echipamentului de măsurare. Erorile aleatorii sunt cauzate de zgomot și/sau curenți.
Inexactitatea și acuratețea sunt adesea considerate sinonime. Cu toate acestea, acești termeni au semnificații complet diferite. Eroarea arată cât de aproape este valoarea măsurată de valoarea sa reală, adică abaterea dintre valoarea măsurată și cea reală. Precizia se referă la variația aleatorie a valorilor măsurate.
Când luăm un anumit număr de măsurători până când tensiunea se stabilizează sau vreun alt parametru, atunci se vor observa unele variații în valorile măsurate. Acest lucru este cauzat de zgomotul termic din circuitul de măsurare al echipamentului de măsurare și al instalației de măsurare. Graficul din stânga de mai jos arată aceste modificări.
Definițiile incertitudinilor. În stânga este o serie de măsurători. În dreapta - valorile sub formă de histogramă.
grafic de bare
Valorile măsurate pot fi afișate într-un grafic cu bare, așa cum se arată în dreapta în figură. Graficul cu bare arată cât de des este observată valoarea măsurată. Cel mai înalt punct de pe histogramă, aceasta este valoarea măsurată cel mai des observată, în cazul unei distribuții simetrice este egală cu valoarea medie (indicată prin linia albastră în ambele grafice). Linia neagră reprezintă valoarea adevărată a parametrului. Diferența dintre valoarea medie măsurată și valoarea adevărată este eroarea. Lățimea graficului cu bare arată împrăștierea măsurătorilor individuale. Această dispersie de măsurători se numește precizie.
Folosește termenii potriviți
Prin urmare, incertitudinea și acuratețea au semnificații diferite. Prin urmare, este foarte posibil ca măsurarea să fie foarte precisă, dar să aibă o eroare. Sau invers, cu o mică eroare, dar nu exactă. În general, o măsurătoare este considerată validă dacă este precisă și cu o mică marjă de eroare.
Eroare
Eroarea este un indicator al corectitudinii măsurătorii. Datorită faptului că într-o măsurătoare acuratețea afectează eroarea, se ia în considerare media seriei de măsurători.
Incertitudinea contorului este de obicei dată de două valori: incertitudinea citirii și incertitudinea la scară completă. Aceste două caracteristici împreună determină incertitudinea generală de măsurare. Aceste valori ale erorii de măsurare sunt indicate în procente sau în ppm (părți per milion, părți pe milion) în raport cu standardul național actual. 1% corespunde cu 10000 ppm.
Precizia este dată pentru intervalele de temperatură specificate și pentru o perioadă de timp specificată după calibrare. Vă rugăm să rețineți că în intervale diferite, pot exista erori diferite.
Eroare de citire
Indicația abaterii procentuale fără specificații suplimentare se aplică și indicației. Toleranțele divizorului de tensiune, precizia câștigului și variațiile absolute de citire și digitizare sunt cauzele acestei erori.
Inexactitate de citire de 5% la 70 V
Un voltmetru care citește 70,00 V și are o specificație de „± 5% din citire” va avea o precizie de ± 3,5 V (5% din 70 V). Tensiunea reală va fi între 66,5 și 73,5 volți.
Eroare la scară completă
Acest tip de eroare se datorează erorilor de compensare și erorilor de liniaritate din amplificatoare. Pentru dispozitivele care digitizează semnale, există neliniaritate de conversie și erori ADC. Această caracteristică se aplică întregului domeniu de măsurare utilizat.
Voltmetrul poate avea o caracteristică de scară de 3%. Dacă în timpul măsurării este selectat intervalul de 100V (egal cu scara completă), eroarea este de 3% din 100V = 3V indiferent de tensiunea măsurată. Dacă citirea este în acest interval de 70 V, atunci tensiunea reală este între 67 și 73 de volți.
Precizie la scară de 3% peste intervalul de 100 V
Din figura de mai sus reiese clar că acest tip de toleranță este independent de citire. Cu o citire de 0 V, tensiunea reală este între -3 și 3 volți.
Eroare de scară în numere
Adesea, pentru multimetrele digitale, eroarea de scară este dată în cifre în loc de procent.
Pentru un multimetru digital cu un afișaj cu 3 ½ cifre (interval de la -1999 la 1999), specificația poate indica „+ 2 cifre”. Aceasta înseamnă că eroarea de citire este de 2 unități. De exemplu: dacă este selectat un interval de 20 volți (± 19,99), eroarea de scară este ± 0,02 V. Afișajul arată 10,00 și valoarea reală va fi între 9,98 și 10,02 volți.
Calculul incertitudinii de măsurare
Specificațiile de citire și toleranță la scară definesc împreună incertitudinea totală de măsurare a instrumentului. Calculul de mai jos folosește aceleași valori ca în exemplele de mai sus:
Precizie: ± 5% din citire (3% din interval)
Interval: 100V
Citire: 70 V
Eroarea totală de măsurare se calculează după cum urmează:
În acest caz, eroarea totală este de ± 6,5V. Valoarea adevărată se află între 63,5 și 76,5 volți. Figura de mai jos arată acest lucru grafic.
Inexactitate totală pentru inexactități de 5% și 3% din citirea scalei pentru intervalul de 100 V și citire de 70 V
Eroarea procentuală este raportul dintre eroare și citire. Pentru cazul nostru:
Numerele
Multimetrele digitale pot fi specificate ca „± 2,0% din citire, + 4 cifre”. Aceasta înseamnă că la eroarea de citire de 2% trebuie adăugate 4 cifre. Ca exemplu, luați în considerare din nou un afișaj digital de 3½ cifre. Afișează 5,00 V pentru intervalul de 20 V selectat. 2% din citire ar însemna o eroare de 0,1 V. Adăugați la aceasta incertitudinea numerică (= 0,04 V). Eroarea totală este prin urmare de 0,14 V. Valoarea adevărată ar trebui să fie între 4,86 și 5,14 volți.
Eroare totală
Adesea, se ia în considerare doar eroarea instrumentului de măsurare. Dar și, în plus, trebuie luate în considerare erorile instrumentelor de măsură, dacă sunt folosite. Aici sunt cateva exemple:
Creșterea incertitudinii când se utilizează o sondă 1:10
Dacă în procesul de măsurare este utilizată o sondă 1:10, atunci este necesar să se țină cont nu numai de eroarea de măsurare a dispozitivului. Precizia este afectată și de impedanța de intrare a instrumentului utilizat și de rezistența sondei, care împreună formează divizorul de tensiune.
Imaginea de mai sus este prezentată schematic cu o sondă 1: 1 conectată la ea. Dacă considerăm că această sondă este ideală (fără rezistență de conectare), atunci tensiunea aplicată este transferată direct la intrarea osciloscopului. Eroarea de măsurare este determinată acum numai de abaterile admise ale atenuatorului, amplificatorului și circuitelor care participă la procesarea ulterioară a semnalului și este stabilită de producătorul dispozitivului. (Eroarea este influențată și de rezistența conexiunii, care formează rezistența internă. Este inclusă în toleranțele specificate).
Figura de mai jos arată același osciloscop, dar acum o sondă 1:10 este conectată la intrare. Această sondă are o rezistență internă de joncțiune și, împreună cu rezistența de intrare a osciloscopului, formează un divizor de tensiune. Toleranța rezistențelor din divizorul de tensiune este cauza propriei erori.
O sondă 1:10 conectată la un osciloscop introduce incertitudine suplimentară
Toleranța pentru impedanța de intrare a osciloscopului poate fi găsită în specificația acestuia. Toleranța pentru rezistența conexiunii sondei nu este întotdeauna dată. Cu toate acestea, precizia sistemului este declarată de producătorul sondei de osciloscop specifică pentru tipul de osciloscop specific. Dacă sonda este utilizată cu un alt tip de osciloscop decât cel recomandat, incertitudinea de măsurare devine nedefinită. Acest lucru ar trebui evitat întotdeauna.
Să presupunem că osciloscopul dumneavoastră are o toleranță de 1,5% și că utilizați o sondă 1:10 cu o precizie de sistem de 2,5%. Aceste două caracteristici pot fi multiplicate pentru a obține eroarea totală de citire a contorului:
Aici este eroarea totală a sistemului de măsurare, este eroarea citirii instrumentului, este eroarea sondei conectată la un osciloscop de tip adecvat.
Măsurătorile rezistenței de șunt
Un rezistor de șunt extern este adesea folosit la măsurarea curenților. Șuntul are o anumită toleranță care afectează măsurarea.
Toleranța specificată pentru rezistența de șunt afectează eroarea de citire. Pentru a găsi eroarea totală, deviația permisă a șuntului și eroarea de citire a contorului sunt înmulțite:
În acest exemplu, eroarea totală de citire este de 3,53%.
Rezistența la șunt depinde de temperatură. Valoarea rezistenței este determinată pentru o anumită temperatură. Dependența de temperatură este adesea exprimată în termeni de.
De exemplu, să calculăm valoarea rezistenței pentru temperatura ambiantă. Șuntul are următoarele caracteristici: Ohm(respectiv) și dependența de temperatură 
.
Curentul care trece prin șunt face ca energia să se disipeze în șunt, ceea ce duce la creșterea temperaturii și, prin urmare, la o modificare a valorii rezistenței. Modificarea valorii rezistenței cu fluxul de curent depinde de mai mulți factori. Pentru a realiza o măsurare foarte precisă, este necesar să se calibreze șuntul pentru deviația rezistenței și condițiile ambientale în care sunt efectuate măsurătorile.
Precizie
Termen precizie folosit pentru a exprima caracterul aleatoriu al unei erori de măsurare. Natura aleatorie a abaterilor în valorile măsurate este în majoritatea cazurilor de natură termică. Datorită naturii aleatorii a acestui zgomot, nu este posibil să obțineți o eroare absolută. Precizia este dată doar de probabilitatea ca valoarea măsurată să se încadreze în anumite limite.
distributie gaussiana
Zgomotul termic are un gaussian sau, după cum se spune, distributie normala... Este descris prin următoarea expresie:
Aici este media, arată varianța și corespunde semnalului de zgomot. Funcția oferă o curbă de distribuție a probabilității, așa cum se arată în figura de mai jos, unde media și amplitudinea efectivă a zgomotului.
Tabelul arată șansele de a obține valori în limitele specificate.
După cum puteți vedea, probabilitatea ca valoarea măsurată să se afle în intervalul ± este egală cu.
Îmbunătățirea preciziei
Precizia poate fi îmbunătățită prin supraeșantionare (modificarea ratei de eșantionare) sau prin filtrare. Măsurătorile individuale sunt mediate, astfel încât zgomotul este redus semnificativ. Răspândirea valorilor măsurate este, de asemenea, redusă. Când utilizați supraeșantionarea sau filtrarea, trebuie să luați în considerare faptul că acest lucru poate duce la o scădere a debitului.
Permisiune
Cu permisiunea sau, după cum se spune, rezoluţie a sistemului de măsurare este cea mai mică cantitate măsurabilă. Determinarea rezoluției instrumentului nu are legătură cu precizia măsurării.
Sisteme digitale de măsurare
Sistemul digital convertește semnalul analogic într-un echivalent digital prin intermediul unui convertor analog-digital. Diferența dintre cele două valori, adică rezoluția, este întotdeauna de un bit. Sau, în cazul unui multimetru digital, este o cifră.
De asemenea, este posibil să se exprime rezoluția în termeni de alte unități decât biți. De exemplu, luați în considerare un ADC de 8 biți. Sensibilitatea verticală este setată la 100 mV / div iar numărul de diviziuni este 8, gama completă este astfel 800 mV... Sunt reprezentați 8 biți 2 8 =256 sensuri diferite. Rezoluția în volți este atunci 800 mV / 256 = 3125 mV.
Sisteme de măsurare analogice
În cazul unui instrument analog, unde valoarea măsurată este afișată mecanic, ca într-un comparator, este dificil să se obțină un număr exact pentru rezoluție. În primul rând, rezoluția este limitată de histerezisul mecanic cauzat de frecarea mecanismului pointerului. Pe de altă parte, rezoluția este determinată de observatorul care își face propria evaluare subiectivă.
Am dat peste un fapt care m-a surprins și cel mai probabil te va surprinde și pe tine. Se pare că măsurarea tensiunii din rețea cu o precizie de cel puțin un volt este o sarcină aproape imposibilă.
Cele șase dispozitive din această fotografie prezintă valori diferite, iar maximul diferă de minim cu mai mult de 6 volți.
În procesul de pregătire a unui articol despre contoarele de putere, am efectuat un experiment cu măsurarea simultană a tensiunii rețelei cu mai multe dispozitive și, după ce am primit rezultate atât de diferite, am început să înțeleg cu acuratețe.
De obicei, pentru instrumentele digitale, producătorii indică precizia ca ± (0,8% + 10). Această intrare înseamnă plus sau minus 0,8% plus 10 cifre cele mai puțin semnificative. De exemplu, dacă dispozitivul măsoară tensiunea și arată valori întregi și a zecea, atunci la o tensiune de 230 de volți precizia sa va fi ± (230/100 * 0,8 + 10 * 0,1), adică ± 2,84 V (zece cifre cel mai puțin semnificative). în acest caz sunt 1 volt).
Uneori, precizia este indicată sub formă de ± (0,5FS + 0,01). FS este la scară completă. O astfel de înregistrare înseamnă că dispozitivul poate avea abateri ale citirilor de până la 0,5% din limita intervalului de măsurare plus 0,01 volți (dacă este un voltmetru). De exemplu, dacă intervalul este de 750 V și este specificat ± (0,5FS + 0,01), abaterea poate fi de până la ± (750/100 * 0,5 + 0,01), adică ± 3,76 V indiferent de tensiunea măsurată.
Există două nuanțe neplăcute.
Adesea, în caracteristicile dispozitivului, producătorii indică valorile generale ale preciziei pentru tipul de măsurare, iar pe anumite intervale totul poate fi și mai rău. Deci, pentru multimetrul meu UNI-T UT61E, pe care l-am considerat întotdeauna foarte precis, pentru măsurarea tensiunii alternative peste tot, inclusiv pe site-ul producătorului, este indicată o precizie de ± (0,8% + 10), dar dacă citiți cu atenție instrucțiunile , găsiți pe pagina a 48-a iată o placă:
În domeniul de 750 V la frecvența rețelei, precizia măsurării este de fapt ± (1,2% + 10), adică ± 3,76 V la 230 V.
A doua nuanță este că înregistrarea preciziei depinde de câte zecimale arată dispozitivul. ± (1% + 20) poate fi mai precis decât ± (1% + 3) dacă primul dispozitiv arată două zecimale, iar al doilea. În caracteristicile dispozitivelor, numărul de zecimale din fiecare interval este rar indicat, așa că se poate doar ghici despre precizia reală.
Din placa de mai sus, am învățat ceva uimitor. Se dovedește că UNI-T UT61E al meu la o tensiune de până la 220 de volți arată două zecimale și, prin urmare, are o precizie de ± 1,86 V la o tensiune de 220 V, deoarece în acest caz, în înregistrare, ± (0,8 % + 10) 10 este doar 0,1 V, dar la o tensiune de peste 220 de volți, începe să arate o zecimală și precizia scade cu mai mult de jumătate.
Nu te-am sut încă capul? :)
Este și mai interesant cu al doilea meu multimetru Mastech MY65. Caseta sa indică acuratețea măsurării tensiunii alternative pentru intervalul de 750V ± (0,15% + 3). Dispozitivul are o zecimală în acest interval, ceea ce înseamnă că precizia este de ± 0,645 V la o tensiune de 230 V.
Dar nu era acolo! Cutia conține o instrucțiune, conține deja ± (1% + 15) la același interval de 750 V, iar aceasta este deja ± 3,8 V la 230 V.
Dar asta nu este tot. Ne uităm pe site-ul oficial. Și există deja ± (1,2% + 15), adică ± 4,26 V la 230 V. Precizia a scăzut în mod neașteptat de aproape șapte ori!
Acest MY65 este în general ciudat. Două multimetre diferite sunt vândute sub acest nume. De exemplu, pe același site, un MY65 verde și un MY65 galben cu capacități diferite, designuri diferite și parametri diferiți.
În magazinele online chinezești, există adesea așa ceva la 3,5 USD care se conectează la o priză și arată tensiunea.
Știți cât de precis este? ± (1,5% + 2). Acum știi cum să descifrezi asta. Lucrul arată volți întregi, ceea ce înseamnă că la o tensiune de 230 de volți precizia sa este ± (230/100 * 1,5 + 2), adică ± 5,45 V. Ca în glumă, plus sau minus o stație de tramvai.
Deci, cum puteți măsura tensiunea din rețea cu precizie garantată la cel puțin un volt într-un mediu casnic? Dar în niciun caz!
Cel mai precis multimetru pe care l-am putut găsi în rețea - UNI-T UT71C costă 136 USD și la măsurarea tensiunii alternative în intervalul de 750 V arată două zecimale și are o precizie de ± (0,4% + 30), adică , la o tensiune de 230 volți ± 1,22 V.
De fapt, nu este chiar atât de rău. Multe dispozitive au o acuratețe reală care este cu un ordin de mărime mai mare decât cea declarată. Cu toate acestea, această precizie nu este garantată de producător. Poate că va fi mult mai precis decât a promis, dar poate nu.
P.s. Mulțumim lui Oleg Artamonov pentru sfatul acordat în timpul pregătirii articolului.
2016, Alexey Nadyozhin
Un multimetru, cunoscut și sub numele de tester, este un instrument de măsurare modern folosit pentru a măsura toate caracteristicile de bază ale circuitelor electronice. Măsoară rezistența, curentul, tensiunea, capacitatea și alți parametri. Majoritatea modelelor de pe piață pot funcționa atât cu curent continuu, cât și cu curent alternativ, adică sinusoidal. Să luăm în considerare care sunt aceste dispozitive principalele caracteristici și cât de precise sunt citirile și în funcție de tipul de dispozitiv.
Precizia măsurării și adâncimea de biți
Multimetrul are exact două caracteristici principale: precizia măsurării și capacitatea indicatorului. Cele mai simple și mai accesibile modele sunt caracterizate de o precizie scăzută - eroarea citirilor este de aproximativ 10%, precum și o adâncime de biți de 2,5. Odată cu creșterea clasei dispozitivului și a prețului acestuia, precizia crește semnificativ, la fel ca și adâncimea de biți. Trebuie remarcat imediat că eroarea tuturor testerilor depinde, de asemenea, în mare măsură de tipul de măsurători efectuate și de domeniul în care este efectuat testul. În cel mai bun caz, eroarea este de ordinul a 0,01%.
De asemenea, trebuie remarcat un astfel de parametru precum rezistența de intrare a multimetrului. Circuitul testerului este astfel încât dispozitivul în sine are o anumită rezistență, care este de obicei înregistrată în documentele tehnice în kilo-ohmi pe volt (kOhm / V). Anterior, erau folosite dispozitive cu 10 sau 20 kΩ/V, acestea din urmă având o precizie ceva mai mare. Cu toate acestea, dispozitivele moderne au o rezistență de sute de ori mai mare, ceea ce îi anulează complet influența asupra preciziei citirii dispozitivului. În cele mai multe cazuri, un astfel de parametru nici măcar nu este indicat în instrucțiunile pentru tester.
Simboluri de bază pe panou
Pentru a măsura corect, trebuie să înțelegeți simbolurile de pe panoul multimetrului. Mânerul dispozitivului poate fi în poziția OPRIT. De asemenea, poate indica unul dintre intervale.
Modul de măsurare a tensiunii de curent continuu este denumit DCV și ACV de tensiune de curent alternativ (găsit și V ~). Zona de măsurare a curentului continuu - DCA. Rezistența este desemnată în mod tradițional prin litera greacă „omega” - Ω. Conectorul pentru firul negru al sondei este desemnat COM. De obicei, în stânga există un conector pentru testarea tranzistoarelor.
Acestea sunt denumiri de bază, dar fiecare model poate avea propriile caracteristici și capacități.
Soiuri
Dintre întreaga gamă de modele de pe piață, există două tipuri principale de multimetre: digitale și analogice. Astăzi, sunt primii care se găsesc cel mai des, dar testerii clasici nu se grăbesc nici să intre în trecut - sunt încă solicitați de profesioniști.
Există mai multe motive pentru această popularitate. În primul rând, acuratețea priorităților digitale depinde de condițiile externe. Poate scădea semnificativ dacă trebuie să lucrați într-un mediu cu un câmp electromagnetic puternic sau interferențe radio. În plus, necesită o sursă de alimentare suplimentară și, pe măsură ce eșuează, citirile se abat din ce în ce mai mult de la cele precise.
Analogic
Principalele avantaje ale modelelor clasice sunt fiabilitatea și prețul scăzut. Din păcate, acuratețea lor este oarecum mai mică, iar împrăștierea indicatorilor la măsurare, dimpotrivă, este mai mare. Eroarea unui multimetru analogic mediu este de aproximativ 2% din limita de măsurare pe scara dispozitivului.
Digital
Principala diferență este că în modelele digitale, toate citirile sunt afișate pe un afișaj cu cristale lichide. Aceste dispozitive, spre deosebire de cele analogice, se pot lăuda cu o precizie mai mare de măsurare, de până la 0,5% din valoarea reală. În plus, modelele digitale se disting printr-o rezoluție ridicată a sistemului de măsurare. Astfel, ele oferă o precizie mai mare de măsurare cu un număr mare de zecimale.
Indicaţie
Caracteristici suplimentare
Pe lângă puterea evidentă a curentului, tensiunii și rezistenței, modelele moderne pot face și alte măsurători. Acestea includ inductanța, capacitatea, iar cu ajutorul unui senzor sau termocuplu special, pot măsura și temperatura. Principiul modelului avansat vă permite să faceți față măsurării duratei pulsului, intervalelor dintre ele, frecvenței.
Aproape toate modelele pot efectua o verificare a continuității, adică o verificare a integrității acesteia. Dacă rezistența sa scade sub o valoare predeterminată, dispozitivul emite un semnal sonor.
Soiuri după nivel
Astăzi, multimetrele sunt la vânzare, care pot fi împărțite condiționat în mai multe niveluri, inclusiv în funcție de parametrul prețului. Înainte de a decide asupra unui anumit model, ar trebui să determinați ce parametri și cu ce precizie va trebui să măsoare multimetrul.
De asemenea, este important să acordați atenție bateriei dispozitivului - sunt recomandate multimetrele cu baterii de tip deget, deoarece bateriile, cum ar fi o coroană, sunt mai greu de găsit și sunt mai scumpe.
În ceea ce privește caracteristicile și prețul, dispozitivele pot fi împărțite în trei niveluri în masa totală:
- elementar. Testerele costă până la 1000 de ruble. Cele mai de bază dispozitive ale mărcilor puțin cunoscute. Adesea apar curiozități atunci când același model este vândut sub producători discontinui;
- in medie. În termen de 3000 de ruble. Reprezentat de produsele Uni Trend, Mastech, Victor, CEM și altele asemenea;
- profesional. Cel mai scump. Testerii de acest nivel sunt disponibili de la APPA, Uni Trend, Fluke, CEM.
Să aruncăm o privire mai atentă la caracteristicile și capacitățile multimetrelor.
Testeri entry level
Un multimetru entry-level este cel mai adesea achiziționat pentru uz casnic. Astfel de modele nu se pot lăuda cu calitatea evenimentului a sondelor, a ecranului sau chiar a corpului. De-a lungul timpului, testerele de bază au cablurile crăpate și rupe.
La vânzarea unor astfel de dispozitive, o eroare este rareori indicată, deoarece este, în orice caz, destul de mare. Dar precizia multimetrului este suficientă pentru uz casnic. Astfel de dispozitive pot suna o schemă de circuit, pot verifica prezența curentului în priză, pot măsura tensiunea etc. Având în vedere zonele de utilizare, cerințele pentru astfel de dispozitive sunt minime.
Testere medii
Modelele de gama medie sunt realizate din materiale de calitate superioara, iar unele sunt imbracate in plus intr-o carcasa rezistenta la socuri. Firele la cablurile de testare sunt mult mai lungi și mai puternice. Manualul pentru multimetre de nivel mediu enumeră adesea schema circuitului și intervalele și incertitudinile. Aceste modele de multimetre nu sunt incluse în Registrul de stat, deci nu vor fi potrivite pentru întreprinderi și pentru cei care lucrează sub licență. Audiența cumpărătorilor este reprezentată de radioamatori, organizații mici și entuziaști-reparatori.
Nivelul măsurătorilor în aceste multimetre este de ordinul a 1000 V și până la 20 A. Dintre caracteristicile suplimentare, trebuie să se distingă selecția automată a intervalului, protecția la suprasarcină și un indicator de tensiune fără contact. Eroarea medie este de aproximativ 0,5%.
Modele profesionale
Multimetrele au carcasa de cea mai buna calitate, cel mai adesea rezistenta la socuri, ecranul se caracterizeaza prin continut maxim de informatii. Cablurile de testare sunt moi și confortabile și își păstrează rezistența în timp. Instrucțiunea indică toți parametrii dispozitivelor, eroarea de măsurare este minimă, până la 0,025%.
Aceste multimetre sunt solicitate la întreprinderile de producție de electronice. Aproape toate sunt incluse în registrul de stat. Dispozitivele profesionale au o garanție de 3 ani.
Caracteristici suplimentare: comunicare cu un PC prin USB, mod de măsurare relativă, scară liniară, consum redus de energie, până la 5 cifre de indicație, o gamă largă de lucru.
Registrul de stat
Unele modele de multimetre sunt incluse în registrul de stat. Registrul de stat este o listă specială întocmită de Rosstandart, care enumeră instrumentele de măsură. Fiecare dintre aceste dispozitive trebuie testat într-un centru de metrologie sau într-un laborator similar. Controlul strict este utilizat pentru instrumentele supuse legii trasabilității. Doar astfel de multimetre pot fi utilizate în unitățile militare și medicale.
Pentru a alege un tester pentru tine, nu este deloc necesar să cunoști în detaliu dispozitivul multimetrului. Este suficient să determinați exact ce sarcini va trebui să îndeplinească dispozitivul, precum și ce precizie este necesară de la acesta. Acest lucru vă va permite să alegeți cea mai bună opțiune fără a plăti în exces pentru precizie inutilă și opțiuni suplimentare în această situație.
