Publikime mbi instrumentet dhe automatizimin
Disa baza
Rezolucioni, thellësia e bitit dhe mostrat
Një karakteristikë e një multimetri të quajtur rezolucion përcakton shkallën e saktësisë së matjeve që njehsori mund të bëjë. Njohja e rezolucionit të një instrumenti matës mund të përcaktojë nëse ai mund të zbulojë një ndryshim të vogël në sinjalin që matet.
Për shembull, nëse rezolucioni i DMM është 1 mV për një gamë 4 V, në një tension prej 1 V mund të shihni një ndryshim prej 1 mV (1/1000 e një volt). Ju nuk do të blinit një vizore me ndarje një inç (ose një centimetër) kur duhet të matni brenda një çerek inçi (ose një milimetër).
Një termometër që mat temperaturën e trupit vetëm në shkallë të tëra do të jetë pak i dobishëm, duke pasur parasysh këtë temperaturë normale Temperatura e trupit është 36,6 °C. Ju duhet një termometër me rezolucion prej një të dhjetës së shkallës.
Termat "shifra" dhe "numërime" përdoren për të karakterizuar rezolucionin e një pajisjeje matëse. Multimetrat dixhitalë klasifikohen sipas numrit të numrave ose shifrave që shfaqin. Një njehsor me rezolucion 3 dhe 1⁄2 shifror shfaq tre shifra të plota që variojnë nga 0 në 9 dhe një "gjysmë shifër" në të cilën shfaqet vetëm "1" ose shifra lihet bosh.
Matësi i rezolucionit 3 dhe 1⁄2 shifror shfaq deri në numërimin e rezolucionit 1999. Matësi i rezolucionit 4 dhe 1⁄2 shifror shfaq deri në 19,999 numra rezolucioni.
Karakteristika e pajisjes matëse në numërimin e rezolucionit është më e saktë se sa në shifra. Matësit modernë 3 dhe 1⁄2 shifror mund të kenë rezolucion edhe më të madh deri në 3200, 4000 ose 6000 numërime. Për disa matje, instrumentet me numër 3200 sigurojnë rezolucion më të lartë.
Për shembull, pajisje matëse me numërimin e 1999 nuk do të jetë në gjendje të matet brenda një të dhjetës së voltit nëse po matni tensione 200 V ose më të larta. Megjithatë, një matës me 3200 numërime do të shfaqë një të dhjetën e voltit në tensione deri në 320 V. Nëse matni tensione deri në 320 V, rezolucioni nuk është i ndryshëm nga njehsorët më të shtrenjtë me 20,000 numra.
Gabim
Saktësia është gabimi më i madh i pranueshëm që ndodh në kushte të caktuara operimi. Me fjalë të tjera, ky është një përcaktim se sa afër janë vlerat e shfaqura nga pajisja matëse me vlerën aktuale të sinjalit të matur.
Saktësia e një multimetri dixhital zakonisht shprehet si përqindje e leximit. Një gabim prej një për qind të leximit tregon se për një vlerë të shfaqur prej 100 V, vlera aktuale e tensionit mund të jetë diçka midis 99 dhe 101 V.
Specifikimet mund të tregojnë gjithashtu gamën e shifrave që i shtohen karakteristikat themelore gabimet. Kjo vlerë tregon numrin e numërimeve me të cilat mund të ndryshojë shifra më e djathtë në ekran. Kështu, gabimi nga shembulli i mëparshëm mund të shprehet si ± (1% + 2). Kështu, për një vlerë të shfaqur prej 100 V, vlera aktuale e tensionit do të jetë midis 98.8 dhe 101.2 V.
Performanca e një matësi analog përcaktohet nga saktësia e tij në lidhje me shkallën e plotë, jo në lidhje me vlerën e shfaqur. Saktësia tipike e njehsorit analog është ±2% ose ±3% e shkallës së plotë. Një gabim prej një të dhjetës së shkallës së plotë bëhet një gabim prej 20 deri në 30% të leximit.
Saktësia tipike bazë e DMM varion nga ± (0,7% + 1) në ± (0,1% + 1) e leximit dhe më poshtë.
Ligji i Ohmit
Tensioni, rryma dhe rezistenca në çdo pjesë të qarkut elektrik mund të llogariten duke përdorur ligjin e Ohm-it, i cili lidh tensionin, rrymën dhe rezistencën. Nga kursi shkollor fizikantët e dinë se voltazhi është i barabartë me rrymën e shumëzuar me rezistencën (shih Fig. 1).
Kështu, nëse njihen dy vlera në një formulë, mund të përcaktohet vlera e tretë. Një multimetër dixhital përdor ligjin e Ohm-it për të matur dhe shfaqur drejtpërdrejt vlerat e rezistencës, rrymës ose tensionit. Më poshtë do të mësoni se si të përdorni multimetër dixhital Për marrje e shpejtë informacionin e nevojshëm.
, ampermetër dhe ommetër. Ndonjëherë një multimetër bëhet në formën e një matësi kapëse. Ka multimetra dixhitalë dhe analogë.
Një multimetër mund të jetë aq i lehtë sa pajisje portative, përdoret për matjet bazë dhe zgjidhjen e problemeve, si dhe një instrument kompleks i palëvizshëm me shumë aftësi.
YouTube Enciklopedike
1 / 3
✪ RM409b MULTIMETER Dixhital Rishikimi i multimetrit të ri RICHMETERS
✪ RM109 MULTIMETER TRUE RMS MULTIMETRI më i mirë nga Kina
✪ Multimetër RM403B. Multimetri më i pazakontë - AUTOMATIK
Titra
Multimetra dixhitalë
Multimetrat më të thjeshtë dixhitalë janë të lëvizshëm. Ato janë 2,5 shifra dixhitale të gjera (saktësia zakonisht është rreth 10%). Pajisjet më të zakonshme janë me një rezolucion bit prej 3.5 (saktësia zakonisht është rreth 1.0%). Prodhohen gjithashtu instrumente pak më të shtrenjta me rezolucion bit prej 4,5 (saktësia është zakonisht rreth 0,1%) dhe instrumente dukshëm më të shtrenjta me rezolucion bit prej 5 bit e lart (për shembull, multimetri preciz 3458A i prodhuar nga Keysight Technologies (deri në nëntor 3, 2014, Agilent Technologies) ka 8,5 shifra). Ndër multimetra të tillë ka: pajisje portative, i mundësuar nga qeliza galvanike dhe pajisje stacionare që funksionojnë nga rrjeti rrymë alternative. Saktësia e multimetrave me një thellësi pak më shumë se 5 varet fuqimisht nga diapazoni i matjes dhe lloji i vlerës së matur, prandaj diskutohet veçmas për secilën nënvarg. NË rast i përgjithshëm saktësia e pajisjeve të tilla mund të kalojë 0.01% (madje edhe për modelet portative).
Shumë voltmetra dixhitalë (për shembull V7-22A, V7-40, V7-78/1, etj.) janë në thelb gjithashtu multimetra, pasi ata janë në gjendje të matin, përveç tensionit DC dhe AC, edhe rezistencën, rrymën DC dhe AC. , dhe Disa modele ofrojnë gjithashtu matje të kapacitetit, frekuencës, periudhës, etj.). Gjithashtu klasifikohen si një lloj multimetri, skopmetrat (oshiloskopët-multimetrat), të cilët kombinojnë një oshiloskop dixhital (zakonisht me dy kanale) dhe një multimetër mjaft të saktë në një strehë. Përfaqësuesit tipikë të skopmetrave janë AKIP-4113, AKIP-4125, oshiloskopët me dorë të serisë U1600 nga Keysight Technologies, etj.).
Kapaciteti shifror i një pajisjeje matëse dixhitale, për shembull, "3.5" do të thotë që ekrani i pajisjes tregon 3 shifra të plota, me një interval nga 0 në 9 dhe 1 shifër me një gamë të kufizuar. Kështu, një pajisje e tipit "3.5 shifra" mund, për shembull, të japë lexime në rangun nga 0.000 në 1.999; kur vlera e matur shkon përtej këtyre kufijve, kërkohet kalimi në një diapazon tjetër (manual ose automatik).
Treguesit e multimetrave dixhitalë (si dhe voltmetrat dhe skopmetrat) bëhen në bazë të kristaleve të lëngëta (si monokrome ashtu edhe me ngjyra) - APPA-62, B7-78/2, AKIP-4113, U1600, etj., Treguesit LED - B7 - 40, treguesit e shkarkimit të gazit - B7-22A, ekranet elektrolumineshente (ELD) - 3458A, si dhe treguesit fluoreshente vakum (VFD) (përfshirë ato me ngjyra) - B7-78/1.
Gabimi tipik i multimetrave dixhitalë gjatë matjes së rezistencës, tensionit DC dhe rrymës është më pak se ± (0.2% +1 njësi më pak e rëndësishme). Gjatë matjes Tensioni AC dhe rryma në diapazonin e frekuencës 20 Hz...5 kHz gabimi i matjes ±(0.3%+1 njësi më pak e rëndësishme). Në varg frekuencave të larta deri në 20 kHz, kur matet në intervalin nga 0.1 e kufirit të matjes dhe më lart, gabimi rritet ndjeshëm, deri në 2.5% të vlerës së matur, në një frekuencë prej 50 kHz është tashmë 10%. Ndërsa frekuenca rritet, gabimi i matjes rritet.
Impedanca e hyrjes voltmetër dixhital rreth 11 MOhm (nuk varet nga kufiri i matjes, ndryshe nga voltmetrat analogë), kapaciteti - 100 pF, rënia e tensionit gjatë matjes së rrymës nuk është më shumë se 0,2 V. Multimetrat portativë zakonisht mundësohen nga një bateri 9V. Konsumi i rrymës nuk kalon 2 mA gjatë matjes tensione konstante dhe rryma, dhe 7 mA kur matni rezistencën dhe tensionet dhe rrymat alternative. Multimetri zakonisht funksionon kur bateria shkarkohet në një tension prej 7.5 V.
Numri i shifrave nuk përcakton saktësinë e pajisjes. Saktësia e matjeve varet nga saktësia e ADC, nga saktësia, qëndrueshmëria termike dhe kohore e radioelementeve të përdorur, nga cilësia e mbrojtjes nga ndërhyrjet e jashtme, nga cilësia e kalibrimit të kryer.
Gama tipike të matjes, për shembull për multimetrin popullor M832:
- tension konstant: 0..200 mV, 2 V, 20 V, 200 V, 1000 V
- Tensioni alternativ: 0..200 V, 750 V
- Rryma DC: 0..2 mA, 20 mA, 200 mA, 10 A (zakonisht përmes hyrjes së veçantë)
- AC: jo
- rezistenca: 0..200 Ohm, 2 kOhm, 20 kOhm, 200 kOhm, 2 MOhm.
Multimetra analogë
Pajisja
Një multimetër analog përbëhet nga një pajisje matëse magnetoelektrike treguese (mikroampermetër), një grup rezistuesish shtesë për matjen e tensionit dhe një grup devijimesh për matjen e rrymës. Në mënyrën e matjes së tensioneve dhe rrymave alternative, mikroammetri lidhet me rezistorët përmes diodave ndreqës. Matja e rezistencës kryhet duke përdorur furnizimin me energji të integruar, dhe matja e rezistencës prej më shumë se 1..10 MOhm kryhet nga një burim i jashtëm.
Karakteristikat dhe disavantazhet
- Jo mjaftueshëm i lartë impedanca e hyrjes në modalitetin e voltmetrit.
- Shkallë jolineare në disa mënyra.
- Kërkohet polariteti i duhur i lidhjes.
Mënyrat bazë të matjes
- ACV (tensioni i rrymës alternative) - matja e tensionit të alternuar.
- DCV (tensioni i rrymës së drejtpërdrejtë) rrymë e vazhdueshme) - Matja e tensionit DC.
- DCA (amperazhi i rrymës së drejtpërdrejtë) - matja e rrymës së drejtpërdrejtë.
- Ω - matja e rezistencës elektrike.
Funksione shtesë
Disa multimetra kanë gjithashtu funksionet e mëposhtme:
- Matja e rrymës AC.
- Testi i vazhdimësisë - matja e rezistencës elektrike me sinjalizimin e zërit (ndonjëherë të lehtë) të rezistencës së qarkut të ulët (zakonisht më pak se 50
Vlerat e matura nuk mund të përcaktohen në mënyrë absolutisht të besueshme. Instrumentet dhe sistemet matëse kanë gjithmonë njëfarë tolerance dhe zhurmë, e cila shprehet si një shkallë pasaktësie. Përveç kësaj, është e nevojshme të merren parasysh karakteristikat e pajisjeve specifike.
Termat e mëposhtëm përdoren shpesh në lidhje me pasigurinë e matjes:
- Gabim- gabim midis vlerës së vërtetë dhe asaj të matur
- Saktësia- shpërndarja e rastësishme e vlerave të matura rreth mesatares së tyre
- Leja- vlera më e vogël e dallueshme e vlerës së matur
Shpesh këto terma ngatërrohen. Prandaj, këtu do të doja të diskutoja në detaje konceptet e mësipërme.
Pasiguria e matjes
Pasaktësitë e matjes mund të ndahen në gabime matëse sistematike dhe të rastësishme. Gabimet sistematike shkaktohen nga devijimet në fitimin dhe rregullimi zero i pajisjes matëse. Gabimet e rastësishme shkaktohen nga zhurma dhe/ose rrymat.
Shpesh konceptet e gabimit dhe saktësisë konsiderohen sinonime. Sidoqoftë, këto terma janë plotësisht kuptime të ndryshme. Gabimi tregon se sa afër është vlera e matur me vlerën e saj reale, domethënë devijimin midis vlerës së matur dhe asaj aktuale. Saktësia i referohet shpërndarje e rastësishme sasitë e matura.
Kur kryejmë një numër të caktuar matjesh derisa tensioni ose ndonjë parametër tjetër të stabilizohet, atëherë do të vërehen disa ndryshime në vlerat e matura. Kjo shkaktohet nga zhurma termike në qarkun matës të pajisjes matëse dhe konfigurimit të matjes. Më poshtë, grafiku i majtë tregon këto ndryshime.
Përkufizimet e pasigurive. Në të majtë është një seri matjesh. Në të djathtë janë vlerat në formën e një histogrami.
grafik me shtylla
Vlerat e matura mund të shfaqen si një histogram, siç tregohet në të djathtë në figurë. Histogrami tregon se sa shpesh vërehet një vlerë e matur. Pika më e lartë në histogram, kjo është vlera e matur më shpesh e vëzhguar, dhe në rastin e një shpërndarjeje simetrike është e barabartë me vlerën mesatare (të përshkruar nga vija blu në të dy grafikët). Vija e zezë paraqet vlerën e vërtetë të parametrit. Dallimi midis mesatares së vlerës së matur dhe vlerës së vërtetë është gabimi. Gjerësia e histogramit tregon përhapjen e matjeve individuale. Kjo përhapje e matjeve quhet saktësi.
Përdorni termat e duhur
Prandaj, saktësia dhe saktësia kanë kuptime të ndryshme. Prandaj, është e mundur që matja të jetë shumë e saktë, por të ketë një gabim. Ose anasjelltas, me një gabim të vogël, por jo të saktë. Në përgjithësi, një matje konsiderohet e besueshme nëse është e saktë dhe ka pak gabime.
Gabim
Gabimi është një tregues i korrektësisë së matjes. Për faktin se në një matje saktësia ndikon në gabim, merret parasysh mesatarja e një sërë matjesh.
Saktësia e një instrumenti matës zakonisht përcaktohet në dy vlera: gabimi i treguesit dhe gabimi në shkallë të plotë. Këto dy karakteristika së bashku përcaktojnë gabimin e përgjithshëm të matjes. Këto vlera të gabimit të matjes shprehen në përqindje ose ppm (pjesë për milion, pjesë për milion) në krahasim me standardin aktual kombëtar. 1% korrespondon me 10000 ppm.
Gabimi jepet për intervalet e specifikuara të temperaturës dhe për periudhë të caktuar koha pas kalibrimit. Ju lutemi vini re se në vargje të ndryshme, gabime të ndryshme janë të mundshme.
Gabim treguesi
Tregimi i devijimit në përqindje pa specifikim të mëtejshëm vlen edhe për treguesin. Tolerancat e ndarësit të tensionit, saktësia e amplifikimit dhe tolerancat absolute të leximit dhe dixhitalizimit janë shkaqet e këtij gabimi.
5% pasaktësi për 70V
Një voltmetër që lexon 70.00V dhe ka një specifikim "±5% të leximit" do të ketë një gabim prej ±3.5V (5% e 70V). Tensioni aktual do të jetë midis 66.5 dhe 73.5 volt.
Gabim në shkallë të plotë
Ky lloj gabimi shkaktohet nga gabimet e kompensimit dhe gabimet e linearitetit të amplifikatorëve. Për pajisjet që dixhitalizojnë sinjalet, ka jolinearitet të konvertimit dhe gabime ADC. Kjo karakteristikë vlen për të gjithë gamën matëse të përdorshme.
Voltmetri mund të ketë një karakteristikë "shkallë 3%. Nëse gjatë matjes zgjidhet diapazoni 100 V (i barabartë me shkallën e plotë), gabimi është 3% nga 100 V = 3 V, pavarësisht nga tensioni i matur. Nëse leximi në këtë interval është 70 V, atëherë voltazhi aktual qëndron midis 67 dhe 73 volt.
3% gabim i hapësirës në intervalin 100 V
Nga figura e mësipërme është e qartë se kjo lloj tolerance është e pavarur nga leximet. Kur lexoni 0 V, voltazhi aktual qëndron midis -3 dhe 3 volt.
Gabim në shkallë në numra
Shpesh për multimetrat dixhitalë gabimi i shkallës jepet me shifra në vend të përqindjes.
Për një multimetër dixhital me një ekran 3½-shifror (varg -1999 deri në 1999), specifikimi mund të tregojë "+ 2 shifra". Kjo do të thotë se gabimi i leximit është 2 njësi. Për shembull: nëse diapazoni është 20 volt (± 19,99), atëherë gabimi i shkallës është ±0,02 V. Ekrani tregon një vlerë prej 10,00, por vlera aktuale do të jetë midis 9,98 dhe 10,02 volt.
Llogaritja e gabimit të matjes
Treguesit dhe specifikimet e tolerancës së shkallës së bashku përcaktojnë pasigurinë e përgjithshme të matjes së instrumentit. Llogaritja e mëposhtme përdor të njëjtat vlera si në shembujt e mësipërm:
Saktësia: ±5% lexim (3% hapësirë)
Gama: 100 V
Leximi: 70 V
Gabimi total i matjes llogaritet si më poshtë:
Në këtë rast, gabimi total është ± 6,5 V. Kuptimi i vërtetë shtrihet midis 63,5 dhe 76,5 volt. Figura më poshtë e tregon këtë grafikisht.
Pasaktësi totale për pasaktësitë e leximit të hapësirës 5% dhe 3% për diapazonin 100 V dhe leximin 70 V
Gabimi në përqindje është raporti i gabimit me leximin. Për rastin tonë:
Numrat
Multimetrat dixhitalë mund të kenë një specifikim prej "±2.0% lexim, +4 shifra". Kjo do të thotë që gabimit 2% të leximit duhet t'i shtohen 4 shifra. Si shembull, merrni përsëri një tregues dixhital me 3 shifra e gjysmë. Ai lexon 5.00 V për diapazonin e zgjedhur 20 V. 2% e leximit do të nënkuptonte një gabim prej 0.1 V. Shtoni këtu gabimin numerik (= 0.04 V). Prandaj, gabimi total është 0,14 V. Vlera e vërtetë duhet të jetë ndërmjet 4,86 dhe 5,14 volt.
Gabim total
Shpesh, merret parasysh vetëm gabimi i pajisjes matëse. Por gjithashtu duhet të merren parasysh edhe gabimet e instrumenteve matëse, nëse ato përdoren. Ketu jane disa shembuj:
Gabim në rritje kur përdorni një sondë 1:10
Nëse në procesin e matjes përdoret një sondë 1:10, atëherë është e nevojshme të merret parasysh jo vetëm gabimi i matjes së pajisjes. Saktësia ndikohet gjithashtu nga impedanca hyrëse e pajisjes së përdorur dhe rezistenca e sondës, të cilat së bashku përbëjnë ndarësin e tensionit.
Figura e mësipërme tregon një skemë me një sondë 1:1 të lidhur me të. Nëse e konsiderojmë këtë sondë si ideale (pa rezistencë lidhjeje), atëherë voltazhi i aplikuar transferohet drejtpërdrejt në hyrjen e oshiloskopit. Gabimi i matjes tani përcaktohet vetëm nga devijimet e lejuara të zbutësit, amplifikatorit dhe qarqeve që marrin pjesë në përpunimin e mëtejshëm të sinjalit dhe përcaktohet nga prodhuesi i pajisjes. (Gabimi ndikohet gjithashtu nga rezistenca e lidhjes që formohet rezistencë e brendshme. Përfshihet në devijimet e lejuara të specifikuara).
Fotografia më poshtë tregon të njëjtin oshiloskop, por tani një sondë 1:10 është e lidhur me hyrjen. Kjo sondë ka një rezistencë të brendshme të lidhjes dhe, së bashku me rezistencën hyrëse të oshiloskopit, formon një ndarës të tensionit. Devijimi i lejuar i rezistorëve në ndarësin e tensionit është shkaku i gabimit të tij.
Një sondë 1:10 e lidhur me një oshiloskop sjell pasiguri shtesë
Toleranca e impedancës hyrëse të oshiloskopit mund të gjendet në specifikimet e tij. Devijimi i lejuar i rezistencës së lidhjes së sondës nuk jepet gjithmonë. Sidoqoftë, saktësia e sistemit është deklaruar nga prodhuesi i një sonde specifike oshiloskopi për një lloj specifik oshiloskopi. Nëse sonda përdoret me një lloj oshiloskopi të ndryshëm nga ai i rekomanduar, atëherë gabimi i matjes bëhet i pasigurt. Gjithmonë duhet të përpiqeni ta shmangni këtë.
Le të supozojmë se oshiloskopi ka një tolerancë prej 1.5% dhe përdor një sondë 1:10 me një gabim sistemi prej 2.5%. Këto dy karakteristika mund të shumëzohen për të marrë gabimin total të leximit të instrumentit:
Këtu është gabimi total sistemi matës, - gabimi i leximit të instrumentit, - gabimi i sondës së lidhur me oshiloskopin, të një lloji të përshtatshëm.
Matjet me një rezistencë shunt
Shpesh, kur matni rrymat, përdoret një rezistencë e jashtme shunt. Shunti ka njëfarë tolerance që ndikon në matje.
Toleranca e specifikuar e rezistencës së shuntit ndikon në gabimin e leximit. Për të gjetur gabimin total, devijimi i lejuar i shuntit dhe gabimi i pajisjes matëse shumëzohen:
Në këtë shembull, gabimi total i leximit është 3.53%.
Rezistenca e shuntit varet nga temperatura. Vlera e rezistencës përcaktohet për një temperaturë të caktuar. Varësia nga temperatura shpesh shprehet në.
Për shembull, le të llogarisim vlerën e rezistencës për temperaturën mjedisi. Shunt ka këto karakteristika: Ohm(përkatësisht dhe ) dhe varësia nga temperatura 
.
Rryma që kalon nëpër shunt shkakton shpërndarjen e energjisë në shunt, gjë që çon në një rritje të temperaturës dhe, rrjedhimisht, në një ndryshim në vlerën e rezistencës. Ndryshimi në vlerën e rezistencës kur rrjedh rrymë varet nga disa faktorë. Për të kryer shumë matje precize, është e nevojshme të kalibrohet shunti për zhvendosjen e rezistencës dhe kushtet mjedisore në të cilat bëhen matjet.
Saktësia
Afati saktësinë përdoret për të shprehur rastësinë e gabimit të matjes. Natyra e rastësishme e devijimeve të vlerave të matura në shumicën e rasteve është e natyrës termike. Për shkak të natyrës së rastësishme të kësaj zhurme, nuk është e mundur të merret një gabim absolut. Saktësia jepet vetëm nga probabiliteti që sasia e matur të jetë brenda kufijve të caktuar.
Shpërndarja Gaussian
Zhurma termike ka një Gaussian, ose, siç thonë ata gjithashtu, shpërndarje normale. Ai përshkruhet me shprehjen e mëposhtme:
Këtu është vlera mesatare, tregon shpërndarjen dhe korrespondon me sinjalin e zhurmës. Funksioni jep një kurbë të shpërndarjes së probabilitetit siç tregohet në figurën më poshtë, ku amplituda mesatare dhe efektive e zhurmës janë .
Tabela tregon shanset për të marrë vlera brenda kufijve të specifikuar.
Siç mund ta shihni, probabiliteti që vlera e matur të jetë në intervalin ± është e barabartë me .
Saktësia e rritur
Saktësia mund të përmirësohet me marrjen e mostrave të tepërta (ndryshimi i shkallës së marrjes së mostrave) ose filtrimi. Matjet individuale janë mesatarisht, kështu që zhurma zvogëlohet shumë. Përhapja e vlerave të matura gjithashtu zvogëlohet. Kur përdorni rimostrim ose filtrim, duhet të merret parasysh se kjo mund të çojë në një ulje të xhiros.
Leja
Leje, ose, siç thonë edhe ata, rezolucioni i një sistemi matës është matësi më i vogël i dallueshëm. Përcaktimi i rezolucionit të një instrumenti nuk i referohet saktësisë së matjes.
Sistemet matëse dixhitale
Sistemi dixhital transformohet sinjal analog në ekuivalentin dixhital nëpërmjet konvertues analog në dixhital. Dallimi midis dy vlerave, domethënë rezolucionit, është gjithmonë një bit. Ose, në rastin e një multimetri dixhital, është një shifër.
Është gjithashtu e mundur të shprehet rezolucioni në terma të njësive të tjera përveç biteve. Si shembull, merrni parasysh të keni një ADC 8-bit. Ndjeshmëria vertikale është vendosur në 100 mV/div dhe numri i ndarjeve është 8, pra diapazoni i përgjithshëm është 800 mV. Përfaqësohen 8 bit 2 8 =256 kuptime të ndryshme. Rezolucioni në volt është atëherë i barabartë me 800 mV / 256 = 3125 mV.
Sisteme matëse analoge
Në rastin e një instrumenti analog, ku shfaqet vlera e matur mekanikisht, si në një instrument tregues, është e vështirë të merret një numër i saktë për zgjidhje. Së pari, rezolucioni kufizohet nga histereza mekanike e shkaktuar nga fërkimi në mekanizmin e treguesit. Nga ana tjetër, rezolucioni përcaktohet nga vëzhguesi që bën vlerësimin e tij subjektiv.
Kam hasur në një fakt që më ka habitur dhe me shumë mundësi do t'ju habisë edhe juve. Rezulton se matja e tensionit në rrjet me një saktësi prej të paktën një volt është një detyrë pothuajse e pamundur.
Gjashtë instrumentet në këtë foto tregojnë kuptime të ndryshme, dhe maksimumi ndryshon nga minimumi me më shumë se 6 volt.
Në procesin e përgatitjes së një artikulli në lidhje me njehsorët e energjisë, bëra një eksperiment me matjen e njëkohshme të tensionit të rrjetit me disa pajisje dhe pasi mora rezultate kaq të ndryshme, fillova të kuptoj saktësinë.
Në mënyrë tipike, për pajisjet dixhitale, prodhuesit tregojnë saktësinë si ±(0,8%+10). Kjo hyrje do të thotë plus ose minus 0,8% plus 10 njësi të shifrës më pak të rëndësishme. Për shembull, nëse një pajisje mat tensionin dhe shfaq vlerat e plota dhe të dhjeta, atëherë në një tension prej 230 volt saktësia e saj do të jetë ±(230/100*0.8+10*0.1), domethënë ±2.84 V (dhjetë njësi të shifra më pak e rëndësishme në në këtë rast janë 1 volt).
Ndonjëherë saktësia tregohet si ±(0.5FS+0.01). FS është në shkallë të plotë. Kjo hyrje do të thotë që pajisja mund të ketë devijime leximi deri në 0,5% të kufirit të diapazonit të matjes plus 0,01 volt (nëse është një voltmetër). Për shembull, nëse diapazoni është 750V dhe është specifikuar ±(0.5FS+0.01), devijimi mund të jetë deri në ±(750/100*0.5+0.01), pra ±3.76 V pavarësisht nga tensioni që matet.
Ka dy nuanca të pakëndshme.
Shpesh, në karakteristikat e një pajisjeje, prodhuesit tregojnë vlera të përgjithshme të saktësisë për llojin e matjes, dhe në intervale të caktuara gjithçka mund të jetë edhe më keq. Pra, për multimetrin tim UNI-T UT61E, të cilin gjithmonë e kam konsideruar shumë të saktë, për matjen e tensionit të alternuar kudo, përfshirë në faqen e internetit të prodhuesit, saktësia tregohet ±(0,8% + 10), por nëse lexoni me kujdes udhëzimet, në në faqen 48 mund të gjeni këtu një shenjë:
Në intervalin 750 V në frekuencën e rrjetit, saktësia e matjes është në të vërtetë ±(1.2%+10), domethënë ±3.76 V në 230 V.
Paralajmërimi i dytë është se saktësia e regjistrimit varet nga numri i numrave dhjetorë që shfaq pajisja. ±(1%+20) mund të jetë më i saktë se ±(1%+3) nëse pajisja e parë tregon dy shifra dhjetore dhe e dyta. Në karakteristikat e pajisjeve, numri i numrave dhjetorë në çdo gamë tregohet rrallë, kështu që mund të merret me mend vetëm saktësia aktuale.
Nga tabela e mësipërme mësova diçka befasuese. Rezulton se UNI-T UT61E im në tensione deri në 220 volt tregon dy shifra dhjetore, dhe për këtë arsye ka një saktësi prej ±1,86 V në një tension prej 220 V, sepse në këtë rast në regjistrimin ±(0,8%+10) 10 është vetëm 0.1 V, por me një tension prej më shumë se 220 volt fillon të tregojë një numër dhjetor dhe saktësia zvogëlohet me më shumë se gjysmën.
A ju kam ngatërruar vërtet akoma? :)
Me multimetrin tim të dytë Mastech MY65 gjërat bëhen edhe më interesante. Saktësia e matjes së tensionit AC për diapazonin 750V ±(0,15%+3) tregohet në kutinë e tij. Pajisja në këtë diapazon ka një vend dhjetor, që do të thotë se saktësia duket të jetë ± 0,645 V në një tension prej 230 V.
Por nuk ishte aty! Ekziston një udhëzim në kuti, ai tashmë përmban ±(1%+15) në të njëjtin interval prej 750 V, dhe kjo tashmë është ±3.8 V në një tension prej 230 V.
Por kjo nuk është e gjitha. Le të shohim faqen zyrtare të internetit. Dhe atje tashmë ±(1.2%+15), që është ±4.26 V në 230 V. Saktësia u ul papritur me pothuajse shtatë herë!
Ky MY65 është përgjithësisht i çuditshëm. Dy multimetra të ndryshëm shiten me këtë emër. Për shembull, në të njëjtën faqe interneti ka një MY65 jeshile dhe një MY65 të verdhë me mundësi të ndryshme, dizajne të ndryshme dhe parametra të ndryshëm.
Në dyqanet online kineze shpesh mund ta gjeni këtë gjë për 3.5 dollarë, e cila futet në një prizë dhe tregon tensionin.
E dini sa e sakte eshte? ±(1,5%+2). Tani ju e dini se si ta deshifroni atë. Gjëja tregon volt të tëra, që do të thotë në një tension 230 volt saktësia e tij është ±(230/100*1.5+2), pra ±5.45 V. Si në shaka jepni ose merrni një ndalesë tramvaji.
Pra, si mund ta matni tensionin në rrjet me saktësi të garantuar në të paktën një volt në kushte shtëpiake? Por në asnjë mënyrë!
Multimetri më i saktë që kam mundur të gjej në rrjet - UNI-T UT71C kushton 136 dollarë dhe kur mat tensionin alternativ në intervalin 750 V tregon dy shifra dhjetore dhe ka një saktësi ±(0.4%+30), që është, në një tension prej 230 volt ±1,22 IN.
Në fakt nuk është aq keq. Shumë pajisje kanë saktësi aktuale që është një renditje e madhësisë më e lartë se sa thuhet. Por kjo saktësi nuk garantohet nga prodhuesi. Ndoshta do të jetë shumë më e saktë se sa ishte premtuar, ose ndoshta jo.
P.s. Faleminderit Oleg Artamonov për konsultimet gjatë përgatitjes së artikullit.
2016, Alexey Nadezhin
Një multimetër, i njohur gjithashtu si testues, është një pajisje matës moderne që përdoret për të matur të gjitha karakteristikat themelore qarqet elektronike. Ai mat rezistencën, rrymën, tensionin, kapacitetin dhe parametra të tjerë. Shumica e modeleve në treg mund të punojnë me rrymë direkte dhe alternative, domethënë sinusoidale. Le të shqyrtojmë se cilat karakteristika themelore kanë këto pajisje dhe sa të sakta janë leximet, në varësi të llojit të pajisjes.
Saktësia e matjes dhe thellësia e bitit
Një multimetër ka saktësisht dy karakteristika kryesore: saktësinë e matjes dhe kapacitetin e treguesit. Më e thjeshta dhe modelet e disponueshme Ato karakterizohen nga saktësi e ulët - gabimi i leximit është rreth 10%, dhe gjithashtu kanë një thellësi prej 2.5. Me rritjen e klasës së pajisjes dhe çmimit të saj, saktësia rritet ndjeshëm, si dhe kapaciteti i bitit. Vlen të përmendet menjëherë se gabimi i të gjithë testuesve gjithashtu varet fuqishëm nga lloji i matjeve të marra dhe diapazoni në të cilin kryhet testi. NË skenari më i mirë gabimi është rreth 0.01%.
Vlen gjithashtu të përmendet një parametër i tillë si rezistenca e hyrjes së multimetrit. Qarku i testuesit është i tillë që vetë pajisja ka një rezistencë të caktuar, e cila zakonisht shkruhet në dokumentet teknike në kilo-ohms për volt (kOhm/V). Më parë përdoreshin instrumente me 10 ose 20 kOhm/V, këto të fundit ishin pak më të sakta. Sidoqoftë, pajisjet moderne kanë rezistencë qindra herë më të lartë, gjë që neutralizon plotësisht ndikimin e saj në saktësinë e leximeve të pajisjes. Në shumicën e rasteve, një parametër i tillë nuk tregohet as në udhëzimet për testuesin.
Shenjat kryesore në panel
Për të marrë matjet në mënyrë korrekte, duhet të kuptoni simbolet në panelin e multimetrit. Doreza e pajisjes mund të jetë në pozicionin "off" - OFF. Mund të tregojë gjithashtu një nga vargjet.
Modaliteti i matjes së tensionit DC është caktuar si DCV, dhe mënyra e matjes së tensionit AC është ACV (V~ gjendet gjithashtu). Zona e matjes së rrymës DC - DCA. Rezistenca tradicionalisht shënohet me shkronjën greke "omega" - Ω. Lidhësi për prizën e zezë të sondës është caktuar COM. Zakonisht ka një lidhës në të majtë për testimin e transistorëve.
Këto janë emërtimet bazë, por secili model mund të ketë veçoritë dhe aftësitë e veta.
Varietetet
Ndër të gjithë gamën e modeleve në treg, mund të dallohen dy lloje kryesore të multimetrave: dixhital dhe analog. Sot, janë të parët që gjenden më shpesh, por testuesit klasikë gjithashtu nuk po nxitojnë të bëhen një gjë e së kaluarës - ato janë ende të kërkuara nga profesionistët.
Ka disa arsye për këtë popullaritet. Para së gjithash, saktësia e prioriteteve dixhitale varet nga kushtet e jashtme. Mund të bjerë ndjeshëm nëse duhet të punoni në kushte të forta fushë elektromagnetike ose ndërhyrje në radio. Përveç kësaj, ata kërkojnë një burim shtesë energjie, dhe ndërsa dështon, leximet devijojnë gjithnjë e më shumë nga ato të sakta.
Analoge
Përparësitë kryesore modele klasikeështë besueshmëria dhe çmim të ulët. Fatkeqësisht, saktësia e tyre është disi më e ulët, dhe përhapja e treguesve të matjes, përkundrazi, është më e lartë. Gabimi i multimetrit mesatar analog është rreth 2% e kufirit të matjes në shkallën e instrumentit.
Dixhitale
Dallimi kryesor është se në modelet dixhitale të gjitha leximet shfaqen në një ekran kristal të lëngët. Këto pajisje, ndryshe nga ato analoge, mund të mburren me saktësi më të madhe të matjes, deri në 0.5% të vlerës aktuale. Përveç kësaj, modele dixhitale ndryshojnë rezolucion të lartë sistemi matës. Kështu, ato ofrojnë saktësi më të madhe të matjes me sasi e madhe vende dhjetore.
Indikacion
Karakteristika shtesë
Përveç rrymës, tensionit dhe rezistencës së vetëkuptueshme, modele moderne mund të bëjë edhe matje të tjera. Këto përfshijnë induktancën, kapacitetin dhe duke përdorur një sensor të veçantë ose termoelement, ata gjithashtu mund të matin temperaturën. Parimi i modelit të avancuar ju lejon të përballoni matjen e kohëzgjatjes së pulsit, intervalet midis tyre dhe frekuencën.
Pothuajse të gjitha modelet mund të testojnë qarkun, domethënë të kontrollojnë integritetin e tij. Nëse rezistenca e saj bie nën një vlerë të paracaktuar, pajisja lëshon një sinjal zanor.
Varietetet sipas nivelit
Sot ka multimetra në shitje që mund të ndahen përafërsisht në disa nivele, duke përfshirë edhe çmimin. Para se të vendosni për ndonjë një model të caktuar, është e nevojshme të përcaktohet se cilat parametra dhe me çfarë saktësie do të duhet të matet multimetri.
Shtë gjithashtu e rëndësishme t'i kushtoni vëmendje baterisë së pajisjes - multimetrat me Bateritë AA, meqenëse bateritë e tipit kurorë janë më të vështira për t'u gjetur dhe janë më të shtrenjta.
Në përgjithësi, pajisjet mund të ndahen në tre nivele sipas karakteristikave dhe çmimit:
- elementare. Testuesit me çmim deri në 1000 rubla. Shumica pajisje të thjeshta markave pak të njohura. Kuriozitetet ndodhin shpesh kur i njëjti model shitet nën prodhues të ndërprerë;
- mesatare. Brenda 3000 rubla. Përfaqësuar nga produkte nga Uni Trend, Mastech, Victor, CEM dhe të ngjashme;
- profesionale. Me e shtrenjta. Testuesit e këtij niveli prodhohen nga APPA, Uni Trend, Fluke, CEM.
Le të hedhim një vështrim më të afërt në karakteristikat dhe aftësitë e multimetrave.
Testues të nivelit të hyrjes
Multimetër niveli i hyrjes më së shpeshti blihen për përdorim shtëpiak. Modele të tilla nuk mund të mburren me cilësinë e sondave, ekranit apo edhe strehimit. Me kalimin e kohës, testuesit e nivelit fillestar përjetojnë plasaritje dhe thyerje të kabllove.
Gjatë shitjes së pajisjeve të tilla, gabimi tregohet rrallë, pasi në çdo rast është mjaft i lartë. Por saktësia e multimetrit është mjaft e mjaftueshme për përdorim në shtëpi. Pajisjet e tilla mund të tingëllojnë themelor diagrami elektrik, kontrollohet prania e rrymës në prizë, matet tensioni etj. Duke marrë parasysh fushat e përdorimit, kërkesat për pajisje të ngjashme, janë minimale.
Testues të ndërmjetëm
Modelet e nivelit të mesëm janë bërë nga më shumë materiale cilësore, dhe disa janë të veshur gjithashtu kuti rezistente ndaj goditjeve. Telat për telat e provës janë shumë më të gjata dhe më të forta. Manuali për multimetrat e intervalit të mesëm shpesh rendit diagramin e qarkut, si dhe diapazonin e matjes dhe saktësinë. Këto modele multimetrash nuk janë përfshirë në Regjistrin Shtetëror, ndaj do të jenë të papërshtatshme për ndërmarrjet dhe ato që operojnë me licencë. Audienca e blerësve është amatorë radio, organizata të vogla dhe riparues entuziastë.
Niveli i matjes në këta multimetra është rreth 1000 V dhe deri në 20 A. Nga veçori shtesë duhet theksuar përzgjedhje automatike diapazoni, mbrojtja nga mbingarkesa, treguesi i tensionit pa kontakt. Gabimi mesatar është rreth 0.5%.
Modele profesionale
Multimetrat kanë strehimin me cilësi më të lartë, më së shpeshti rezistent ndaj goditjeve, dhe ekrani karakterizohet nga përmbajtja maksimale e informacionit. Plumbat e provës janë të buta dhe të rehatshme dhe ruajnë forcën e tyre me kalimin e kohës. Udhëzimet tregojnë të gjithë parametrat e pajisjeve, gabimi i matjes është minimal, deri në 0.025%.
Këta multimetra janë në kërkesë në ndërmarrjet në prodhimin e elektronikës. Pothuajse gjithçka përfshihet në Regjistri Shtetëror. Garanci për pajisje profesionale arrin 3 vjet.
Karakteristika shtesë: lidhje me një kompjuter përmes USB, modaliteti i matjes relative, shkalla lineare, konsumi i reduktuar i energjisë, treguesi deri në 5 shifra, gamë të gjerë puna.
Regjistri Shtetëror
Disa modele të multimetrave janë përfshirë në regjistrin shtetëror. Regjistri shtetëror është listë të veçantë, i përpiluar nga Rosstandart, i cili ofron instrumente matëse. Secila prej këtyre pajisjeve duhet të testohet në një qendër metrologjike ose laborator të ngjashëm. Për instrumentet që i nënshtrohen ligjit për uniformitetin e matjeve përdoren kontrolle të rrepta. Vetëm multimetra të tillë mund të përdoren në ndërmarrjet ushtarake dhe mjekësore.
Për të zgjedhur një testues për veten tuaj, nuk është aspak e nevojshme të njihni plotësisht strukturën e një multimetri. Mjafton të përcaktohet saktësisht se cilat detyra do të duhet të kryejë pajisja, si dhe çfarë saktësie kërkohet prej saj. Kjo do t'ju lejojë të zgjidhni opsioni më i mirë, pa paguar shumë për saktësi dhe opsione shtesë që janë të panevojshme në këtë situatë.
