Значения мультиметра: Как пользоваться мультиметром: понятная инструкция для каждого

Содержание

Мультиметр. Виды мультиметров. Как пользоваться?

Мультиметр, тестер, авометр (от ампервольтомметр) — комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе включает функции вольтметра, амперметра и омметра.

В рамках поиска неисправностей на основании инструкции производителя необходимо проводить замеры, качения напряжения, тока и сопротивления.

Выньте штекер на датчике Холла (распределитель зажигания), для этого нажмите шплинт-проволоку.
Подсоедините мультиметр к внешним контактам штекерного разъема датчика Холла (распределителя зажигания).
Включите зажигание. Заданное значение: мин. 5 В.
Выключите зажигание.

Рисунок. Фрагмент инструкции V.A.G.

Виды мультиметров

Характеристики цифрового мультиметра: выражение значения в цифрах, дискретное, скачкообразное измерение.

Рисунок. Цифровой мультиметр

В цифровом мультиметре измеренное знание высвечивается сразу же в виде цифры.

Характеристики аналогового мультиметра: равномерное, стабильное, плавное измерение.

Рисунок. Аналоговый мулыиметр

В аналоговом мультиметре измеренное значение индицируется отклонением стрелки. При этом индикация выполняется плавно, без пауз.

При проведении измерений сигнала с лямбда-зонда современных автомобилей, использование аналоговых измерительных приборов предпочтительней, поскольку при этом лучше распознаются колебания напряжения.

Но для большинства измерений в автомобиле лучше использовать цифровые мультиметры, из-за более удобного считывания. В последнее время стали популярны комбинированные цифро-аналоговые приборы, которые наряду с цифровым значением отражают колебания измеряемого параметра в форме полосок. В этом случае речь идет о «квазианалоговой инликации».

Проводите только те измерения, которые указаны в инструкции производителя. Несанкционированные измерения могут повредить электронные компоненты и представлять угрозу жизни человека.

Общие правила по работе с мультиметром

Для каждого измерения используйте подходящий измерительный прибор. По изображенным на шкале обозначениям и символам понятно, для каких измерений предназначен прибор. Так, при помощи цифрового мультиметра нельзя измерить ток стартера.

Избегайте резких толчков.
Перед подключением измерительного прибора выберете нужный вид измерения и диапазона, используя для этого переключатель диапазона измерения (напряжение, ток или сопротивление).
Если при замере неизвестна величина значения измерения, установите прибор на максимальный диапазон. После замера скорректируйте его, выбрав минимальный для полученного значения замера.
Измерение проводите всегда в минимально возможном диапазоне.
Измерительный кабель всегда подключайте сначала к измерительному прибору, а затем к объекту измерения.
При измерении постоянного напряжения и тока следите за правильной полярностью. Отрицательный полюс всегда подключается к гнезду СОМ.
При использовании аналоговых измерительных приборов следите за их правильным положением.
Во время измерения сопротивления деталь не должна находиться под напряжением. Поэтому до проведения измерения деталь следует отключить от источника питания.

Перед выключением измерительного прибора переключатель диапазона измерения установите на максимальный диапазон переменного напряжения.

Никогда не проводите измерений на сетевом напряжении, например, розетке, выключателе или электрических бытовых приборах. Не проводите измерений в цепи высокого напряжения систем зажигания. Они могут быть опасны для жизни.

Видео: Как пользоваться мультиметром?

Видео: Как проверить мультиметр?

Posted in ТеорияTagged Инструменты, Мультиметр

Тестирование мультиметров, а также об ошибках измерения / Хабр

Проведено исследование работы цифровых мультиметров в режиме вольтметра переменного тока, и стрелочного прибора. В штатных и нештатных режимах, на токах различной формы — как симметричной полярности, так и при наличии постоянной составляющей.

Содержание публикации:

Описание используемых приборов, и их начальная калибровка
Тест на синусоидальном токе различной частоты
Тест током прямоугольной формы
Тест на прямоугольном токе с постоянной составляющей
Тест сигналами произвольной формы, в т.ч. импульсным
Многозначительный вывод
Голосовалка

Список подопытных приборов, все они подключены параллельно:

Fluke 87-V — качественный автоматический мультиметр, способный вычислять действующее (среднеквадратичное) значение «true rms» измеряемых токов и напряжений.
UT-70C — рабочая лошадка, таскаемая везде и повсюду. Выпущен популярной фирмой Uni-T, тоже автоматический, но уже не «true rms».

И главные герои исследования — недорогой прибор MAS-830L фирмы Mastech, и совсем безродный

DT-832 которые обычно насыпают ведрами на сдачу.

Их я арендовал из разных мест, чтобы избежать возможных глюков конкретного единичного экземпляра.

Паспортные данные этих приборов по перем. напряжению

Fluke 87-V

Переменное напряжение 0.1 мВ — 1000 В
Разрешающая способность 1 мВ
Частоты до 20 кГц
Заявленная точность 0.7 % или 2 ед. мл. разряда

UT-70C

Переменное напряжение до 1000 В
Разрешающая способность 1 мВ
Частоты 40 — 400 Гц
Заявленная точность 1.5 % или 4 ед. мл. разряда

Mastech M830L

Переменное напряжение 0,1 В — 600 В
Разрешающая способность 10 мВ
Частоты 40 — 400 Гц
Заявленная точность 0.5 % или 2 ед. мл. разряда

DT 832

Переменное напряжение 0,1 В — 750 В
Разрешающая способность 0.1 В
Частоты 40 — 400 Гц
Заявленная точность 1.2 % или 10 ед. мл. разряда

В опытах участвует и стрелочный вольтметр переменного тока В3-10А, советского производства, выпущенный в 1969 году. Это хороший качественный прибор. Данный экземпляр немного занижает показания на несколько процентов, но это будет со временем починено. В тестах он используется на пределе измерения «3v».

Подробнее о вольтметре В3-10А можно узнать тут

На принципиальной схеме цветом отмечено прохождение сигнала режиме измерения «3v».
Как видите это обычный вольтметр с диодным выпрямителем. Правда сделан очень надежно, с применением высококачественных компонентов.

И данный экземпляр действительно с военки:

Визуальное наблюдать за подаваемыми на приборы сигналами будем с помощью цифрового осциллографа Lecroy 9354TM. Он тоже лохматых годов, но до сих пор исправно работает.

Внешний вид осциллографа

Под осциллограммой сигнала находится статистика его параметров. Наиболее интересны для данного исследования те, что выделены яркостью на фото:

pkpk — полный амплитудный размах сигнала
RMS — среднеквадратичное значение
freq — частота исследуемого сигнала, или его импульсов

В колонке average наблюдаем среднее значение параметра, low и high — мин. и макс его значения в пределах выборки, sigma среднеквадратическое отклонение. Пользоваться будем только данными из колонки

average.

Калибровка

Подаем на цифровые мультиметры 220 v из розетки. Стрелочный вольтметр пока отключим, т.к. ему еще не сделана профилактика после приобретения.

Также откалибруемся по постоянке, в том числе посмотрим что покажет стрелочный прибор. Подаем 2.5 v от блока питания. Осциллограф немного завышает — как оказалось по сравнению с флюком.

По этому шаблону организованы все фотографии в дальнейшем: сначала осциллограмма, под ней показания приборов.

Теперь убедившись в работоспособности приборов, начинаем тесты. Сигналы подаем от низковольтного ГСС типа Г3-36А. Конечно он не цифровик, но так даже лучше — ближе к реальным условиям.

Синусоидальный переменный ток различной частоты

Подаем напряжение 2.5 v на частотах 30Гц, 300 Гц, 3 кГц, 20 кГц, 50 кГц, и 150 кГц.

Подробности под катом

——————————————————————————

Первым как ни странно начал сливаться UT70C начиная с 3 кГц. В то время как недорогие мультиметры проскочили этот барьер — если конечно не считать что с самого начала их ошибка составляла целых 16% в сторону занижения. На 20 кГц их показания нельзя даже назвать оценочными, так что остались в адеквате только Флюк и стрелочный. Которые прошли 50 кГц еще около дела, но более высокие частоты ими измерять уже бессмысленно.

Тест током прямоугольной формы

Этот режим, как и все дальнейшие — являются нештатными для не «true rms» приборов, но всё же проведем исследование. Подаем примерно 2.5 v прямоугольного напряжения на частотах 30 Гц, 3 кГц, 30 кГц, и 100 кГц.

Подробности под катом

——————————————————————————

Показания дешевых мультиметров стали более адекватными на частотах до 3 кГц. А вот UT70C на герцах немного завысил, но выровнялся ближе к делу на 3 кГц. Более высокие частоты потянули только Флюк и стрелочный.

Прямоугольный сигнал с постоянной составляющей

Посмотрим как на них ведут себя приборы на частотах 300 Гц, 3 кГц, 50 кГц, и 200 кГц.

Подробности под катом

——————————————————————————

Очень эффектно показали себя недорогие мультиметры, для них частотный барьер кажется утратил актуальность. В то время как нормальные приборы до последнего пытаются работать

~~мозгом~~

процессором чтоб выжать нечто адекватное — простые вплоть до 200 кГц банально показывают амплитудное значение сигнала.

Теперь понятно чем восторгаются искатели сверхъединичных технологий, и почему предпочитают

именно дешевые

приборы. По ним ведь легче всего получается вечняк…

Подаем сигналы сложной формы

Которые получены путем искажения прямоугольного напряжения катушками и конденсаторами.

Подробности под катом

——————————————————————————

На первом сигнале с основной частотой 5 кГц — адекватные показания только у Флюка и стрелочного прибора.
Короткие биполярные импульсы нормально переваривает Флюк (ну и конечно осциллограф тоже). А вот дешевые приборы их практически не видят. UT-70C дает ошибку более половины действующего значения, да и стрелочный тоже немалую.

Третий эксперимент на частоте 30 кГц — результат получше предыдущего, но ошибка тем не менее заметна.
В четвертом опыте снова подан ток с постоянной составляющей. Дешевые мультиметры и в этот раз выдали амплитудное значение, да еще и с некоторым превышением.

По завершении любых исследований, полагается делать вывод.

В данном случае он может быть таким

Updated: Присоединю два комментария читателей,

проясняющие парадоксальность данной статьи

Всем критикующим «измеряли не тем, не так и не то»: статья, ИМХО, является продолжением цикла про строителей сверхъединичных генераторов и как раз и призвана показать, что все эти гении от физики и электротехники, пользуясь дешевыми мультиметрами, измеряют сферического коня в вакууме, а не реальную картину в своих генераторах.
Это не сравнительный обзор тестеров, это обзор тестеров применительно именно к вечнякам, когда подобными тестерами пытаются измерять что-то на мегагерцовых частотах (или постоянку со сложными высокочастотными выбросами).

Да, но это ясно только тем кто читал эти предыдущие статьи. Даже не столько сами статьи, сколько комментарии к ним.
Для тех кто не читал и открывает эту статью это выглядит именно как простой сравнительный тест мультиметров, и как вывод что «вот этим китайским г… пользоваться вообще нельзя», покупайте все Флюки а всему остальному место в мусорном ведре. Хотя вывод как раз из всех проведенных тестов можно совсем другой(противоположный) сделать — для своей области применения дешевые китайские тестеры даже на удивление адекватны — дают ровно то что заявлено производителями и сколько заплачено (с учетом цены даже пожалуй больше чем можно ожидать за такую цену)…

Мультиметры | Electronics Club

Мультиметры | Клуб электроники

Следующая страница: Сопротивление

См. также: Счетчики | Напряжение и ток

Введение

Мультиметры

являются очень полезными измерительными приборами. С помощью многопозиционного переключателя на метр они могут быть быстро и легко настроены на вольтметр , амперметр или омметр . У них есть несколько настроек, называемых «диапазонами», для каждого типа метр и выбор измерения переменного или постоянного тока.

Некоторые мультиметры имеют дополнительные функции, такие как тестирование транзисторов и диапазоны измерение емкости и частоты.

Выбор мультиметра

Цифровой мультиметр — лучший выбор для вашего первого мультиметра , даже самый дешевый подойдет для тестирования простых проектов, и я рекомендую этот от Rapid Electronics: Цифровой мультиметр (базовый)
Имеет все диапазоны, необходимые для тестирования простых проектов: напряжение постоянного тока, постоянный ток (включая полезный диапазон 10 А), сопротивления, проверки диодов и напряжения переменного тока. Все эти функции описаны ниже.

Для более сложных задач , включая измерение переменного тока, емкости и частоты, Я рекомендую этот мультиметр от Rapid Electronics: Цифровой мультиметр (расширенный)

Опытные пользователи могут быть готовы платить значительно больше за счетчик с расширенными функциями, соответствующими их требованиям, полный ассортимент Rapid Electronics смотрите здесь: Цифровые мультиметры диапазона

Фотография мультиметра © Rapid Electronics

Если вы выбираете аналоговый мультиметр , убедитесь, что он имеет высокую чувствительность 20к/В или больше в диапазонах постоянного напряжения, меньшее не подходит для электроники. Чувствительность обычно отмечается в углу шкалы, игнорируйте более низкое значение переменного тока. (чувствительность на диапазонах переменного тока менее важна), более высокое значение постоянного тока является критическим. Остерегайтесь дешевых аналоговых мультиметров, продаваемых для электромонтажных работ в автомобилях, потому что их чувствительность, скорее всего, будет слишком низкой.

Если вы особенно хотите иметь аналоговый мультиметр , я рекомендую этот от Rapid Electronics: Аналоговый мультиметр (чувствительность 20 к/В)

Цифровые мультиметры

Все цифровые счетчики содержат батарею для питания дисплея, поэтому они практически не потребляют энергию от тестируемой цепи. Это означает, что в своих диапазонах постоянного напряжения они имеют очень высокое сопротивление (обычно называемое входным импедансом) 1М или больше, обычно 10M, и они вряд ли повлияют на тестируемую схему.

Типичные диапазоны для цифровых мультиметров, подобных показанному на рисунке (значения являются максимальными показаниями в каждом диапазоне):

Напряжение постоянного тока: 200 мВ, 2000 мВ, 20 В, 200 В, 600 В.
Напряжение переменного тока: 200 В, 600 В.
Постоянный ток: 200 мкА, 2000 мкА, 20 мА, 200 мА, 10 А*.
* Серия 10А обычно не имеет предохранителей и подключается через специальную розетку.
Ток переменного тока: нет (вряд ли вам понадобится измерять его).
Сопротивление: 200, 2000 г., 20к, 200к, 2000к, Диодный тест.

Цифровые счетчики имеют специальную настройку проверки диодов, поскольку их диапазоны сопротивлений нельзя использовать для проверки диодов и других полупроводников.

Фотография мультиметра © Rapid Electronics

Аналоговые мультиметры

Аналоговые счетчики потребляют небольшое количество энергии от тестируемой цепи для работы. указатель. Они должны иметь высокую чувствительность не менее 20к/В или они могут нарушить тестируемую цепь и дать неверные показания. См. раздел ниже о чувствительности для более подробной информации.

Батарейки внутри измерителя обеспечивают питание для диапазонов сопротивления, их хватит на несколько лет, но вам не следует оставлять глюкометр настроенным на диапазон сопротивления на случай, если провода коснитесь случайно и разрядите батарею.

Типичные диапазоны для аналоговых мультиметров, как показано на рисунке (значения напряжения и тока являются максимальными значениями для каждого диапазона):

Напряжение постоянного тока: 0,5 В, 2,5 В, 10 В, 50 В, 250 В, 1000 В.
Напряжение переменного тока: 10 В, 50 В, 250 В, 1000 В.
Постоянный ток: 50 мкА, 2,5 мА, 25 мА, 250 мА. (в этом типе счетчиков часто отсутствует диапазон высоких токов).
Ток переменного тока: нет (вряд ли вам понадобится измерять его).
Сопротивление: 20, 200, 2к, 20к, 200к. Эти значения сопротивления находятся в середине шкалы для каждого диапазона.

Рекомендуется оставить аналоговый мультиметр настроенным на диапазон постоянного напряжения, например 10 В. когда не используется. Вероятность его повреждения при небрежном использовании на этом диапазоне меньше, и есть хороший шанс, что это будет диапазон, который вам нужно использовать в любом случае!

Фотография мультиметра © Rapid Electronics

Чувствительность аналогового мультиметра

Мультиметры должны иметь высокую чувствительность не менее 20 кОм/В. в противном случае их сопротивление в диапазонах постоянного напряжения может быть слишком низким, чтобы избежать нарушения тестируемой цепи и создания помех. неправильное чтение. Для получения достоверных показаний сопротивление измерителя должно быть не менее чем в 10 раз больше сопротивления цепи. сопротивление (примите, что это максимальное значение резистора рядом с местом подключения измерителя). Вы можете увеличить сопротивление измерителя, выбрав более высокий диапазон напряжения, но это может дать чтение, которое слишком мало, чтобы читать точно!

В любом диапазоне напряжения постоянного тока:

Аналоговый измеритель Сопротивление = Чувствительность × Макс. показание диапазона

Например: счетчик с 20 к/В чувствительность в диапазоне 10 В имеет сопротивление 20 кОм/В. × 10В = 200к.

В отличие от этого цифровые мультиметры имеют постоянное сопротивление не менее 1М (часто 10М) во всех диапазонах постоянного напряжения. Этого более чем достаточно практически для всех схем.

Измерение напряжения и тока мультиметром

Выберите диапазон больше ожидаемого значения.
Подсоедините счетчик , убедившись, что выводы расположены правильно. Цифровые счетчики можно безопасно подключать в обратном порядке, но аналоговый счетчик может быть поврежден.
Если показания зашкаливают: немедленно отключить и выбрать более высокий диапазон.

Мультиметры легко повредить при неосторожном обращении, поэтому примите следующие меры предосторожности:

Всегда отключайте мультиметр перед регулировкой переключателя диапазонов.
Всегда проверяйте настройку переключателя диапазонов перед подключением к цепи.
Никогда не оставляйте мультиметр установленным на текущий диапазон, когда он не используется (на случай, если вы забудете проверить его при следующем использовании).

Наибольший риск повреждения возникает на текущих диапазонах, поскольку счетчик имеет низкое сопротивление на этих диапазонах.

Измерение напряжения в точке

При тестировании цепей часто требуется найти напряжения в различных точках, например, напряжение на выводе 2 микросхемы таймера 555. Это может показаться запутанным – куда подключать второй провод вольтметра?

Подключите черный провод (отрицательный -) вольтметра к 0 В, обычно к отрицательному клемма аккумулятора или источника питания.
Подключите красный (положительный +) провод вольтметра к точке вам, где вам нужно измерить напряжение.
Черный провод можно оставить постоянно подключенным к 0 В, пока вы используете красный свинец в качестве щупа для измерения напряжения в различных точках.
Вы можете использовать зажим типа «крокодил» на черном проводе , чтобы удерживать его на месте.

Напряжение в точке на самом деле означает разницу напряжений между этой точкой и 0В (ноль вольт), который обычно является отрицательной клеммой аккумулятора или источника питания. Обычно 0V будет помечен на принципиальной схеме в качестве напоминания.

Считывание аналоговых весов

Аналоговые шкалы мультиметра, такие как показанные ниже, поначалу могут показаться пугающими, но помните что вам нужно читать только по одной шкале за раз. Верхняя шкала используется при измерении сопротивления.

Проверьте настройку переключателя диапазонов и выберите соответствующую шкалу . Для некоторых диапазонов вам может понадобиться умножить или разделить на 10 или 100, как показано в примерах показаний ниже. Для диапазонов напряжения переменного тока используйте красную маркировку, поскольку калибровка шкалы немного отличается.

Пример показаний на весах:
Диапазон 10 В пост. тока: 4,4 В (прямое считывание по шкале 0–10)
Диапазон 50 В пост. тока: 22 В (прямое считывание шкалы 0–50)
Диапазон 25 мА постоянного тока: 11 мА (прочитайте 0-250 и разделите на 10)
10 В переменного тока диапазон: 4,45 В (используйте красную шкалу 0-10)

Если вы не умеете читать аналоговые весы, см. аналоговый дисплей.

Измерение сопротивления мультиметром

Для измерения сопротивления компонента он не должен быть включен в цепь. Если вы попытаетесь измерить сопротивление компонентов в цепи, вы, скорее всего, получите ложные результаты. показания (даже если питание отключено) и вы можете повредить мультиметр.

Методы, используемые для каждого типа измерителей, сильно различаются, поэтому они рассматриваются отдельно.

Измерение сопротивления ЦИФРОВЫМ мультиметром

Установите мультиметр на диапазон сопротивления больше ожидаемого.
Обратите внимание, что на дисплее счетчика отображается «вне шкалы» (обычно пусто, за исключением 1 слева). Не волнуйтесь, это не ошибка, это правильно – сопротивление воздуха очень велико!
Соедините щупы расходомера и убедитесь, что счетчик показывает ноль.
Если он не показывает ноль, поверните переключатель в положение «Установить ноль», если ваш счетчик это и попробуйте еще раз.
Поместите щупы на компонент.
Не прикасайтесь к более чем одному контакту одновременно или ваше сопротивление нарушит чтение!

Измерение сопротивления АНАЛОГОВЫМ мультиметром

Шкала сопротивления на аналоговом измерителе обычно находится вверху, это необычно. масштаб, потому что он читает задом наперед и не является линейным (равномерно расположенным). Это прискорбно, но это связано с тем, как работает счетчик.

Настройте мультиметр на подходящий диапазон сопротивления.
Выберите диапазон так, чтобы ожидаемое сопротивление было вблизи середина шкалы. Например: с показанной ниже шкалой и ожидаемым сопротивлением около 50к выберите диапазон × 1k.
Соедините щупы измерителя и отрегулируйте регулятор на передней части измерителя. обычно обозначается ‘0 ADJ’ , пока указатель не станет равным нулю (СПРАВА запомнить!).
Если вы не можете настроить его на ноль, необходимо заменить батарею внутри счетчика.
Поместите щупы на компонент.
Не прикасайтесь к более чем одному контакту одновременно, иначе ваше сопротивление нарушит показания!

Чтение аналоговых шкал сопротивления

Для сопротивления используйте верхнюю шкалу , отметив, что она читается в обратном направлении и не является линейной.

Проверьте настройку переключателя диапазонов, чтобы знать, на сколько следует умножить показание.

Пример показаний на весах:
× 10 диапазон: 260
× 1k диапазон: 26к

Если вы не умеете читать аналоговые весы, см. аналоговый дисплей.

Проверка диода мультиметром

а = анод, k = катод

Проверка диода ЦИФРОВЫМ мультиметром

Цифровые мультиметры имеют специальную настройку для проверки диода, обычно помеченную символом диода.
Подсоедините красный (+) провод к аноду, а черный провод (-) к катоду. Диод должен проводить ток, и измеритель отобразит значение (обычно напряжение на диоде в мВ, 1000 мВ = 1 В).
Поменяйте местами соединения. Диод НЕ должен проводить таким образом, чтобы измеритель отображение «вне шкалы» (обычно пустое, за исключением 1 слева).

Проверка диода АНАЛОГОВЫМ мультиметром

Установите аналоговый мультиметр на низкое значение сопротивления, например, × 10.
Важно отметить, что полярность выводов аналогового мультиметра обратная на диапазонах сопротивлений , поэтому черный провод положительный (+), а красный провод отрицательный (-). Это прискорбно, но это связано с тем, как работает счетчик.
Подсоедините черный провод (+) к аноду, а красный (-) к катоду. Диод должен проводить ток, и прибор покажет низкое сопротивление (точное значение не имеет значения).
Поменяйте местами соединения. Диод НЕ должен проводить таким образом, поэтому измеритель покажет бесконечное сопротивление (слева от шкалы).

Дополнительную информацию см. на странице диодов. Возможно, вам будет проще протестировать диод с помощью простого проекта тестера.

Проверка транзистора мультиметром

Настройте цифровой мультиметр на проверку диодов, а аналоговый мультиметр на диапазон низкого сопротивления, например × 10, как описано выше для проверки диода.

Проверка каждой пары выводов в обоих направлениях (всего шесть тестов):

Соединение база-эмиттер (BE) должно вести себя как диод, а проводить только в одну сторону .
Переход база-коллектор (ВС) должен вести себя как диод и вести только в одну сторону .
коллектор-эмиттер (CE) не должен проводить в любом направлении .

На схеме показано, как ведут себя переходы в транзисторе NPN. Диоды перевернуты в транзисторе PNP, но можно использовать ту же процедуру проверки.

Проверка транзистора NPN

Для получения дополнительной информации см. страницу транзисторов. Возможно, вам будет проще протестировать транзистор с помощью простого проекта тестера.

Некоторые мультиметры имеют функцию «тестирования транзисторов». Подробности см. в инструкциях, прилагаемых к мультиметру.

Рапид Электроникс любезно разрешили мне использовать их изображения на этом сайте, и я очень благодарен за их поддержку. У них есть широкий выбор мультиметров, а также компонентов, инструментов и материалов для электроники, и я рад рекомендую их как поставщика.

Следующая страница: Сопротивление | Исследование

Как определить точность цифрового мультиметра

Если вы не уверены, насколько точны измерения вашего цифрового мультиметра, найдите характеристики его точности в руководстве по эксплуатации, а затем прочтите его, чтобы узнать остальную часть истории.

Большинство ручных цифровых мультиметров более точны, чем можно было бы ожидать, включая самые дешевые модели. В дополнение к вольтам, омам и амперам многие также могут измерять частоту и емкость.

Точность электронного измерения определяет, насколько близко отображаемое значение к истинному значению измеряемого сигнала. Точность аналоговых счетчиков обычно указывается в процентах от показаний полной шкалы. Когда измеренное значение близко к полной шкале или, по крайней мере, превышает 2/3 полной шкалы, опубликованная точность имеет смысл. Однако чем дальше показание от полной шкалы, тем больше оно может отклоняться от истинного значения, если рассматривать его в процентах от показаний, а не в процентах от полной шкалы.

Например, аналоговый вольтметр с точностью ±3% настроен на диапазон от 0 до 100 В. Исходя из этой точности, его указатель может быть на 3 вольта (100 В x 0,03 = 3 В) ниже или выше истинного показания. Если истинное измеренное значение составляет, например, 90,0 В, счетчик может показывать от 87 В до 93 В или ± 3,3% от показания. Однако 10,0 В, измеренные по шкале 100 В того же вольтметра, могут показывать от 7 В до 13 В, или ± 30 % от фактического показания, в то время как измеритель технически соответствует спецификациям. Таким образом, чтобы поддерживать разумную точность, выберите диапазон аналогового измерителя, который поместит указатель между 2/3 полной шкалы и полной шкалой.

По сравнению с аналоговыми мультиметрами цифровые мультиметры (DMM) имеют много практических преимуществ. Они представляют данные измерений в прямом формате, который не требует вычисления точного значения, и они свободны от погрешности параллакса аналоговых счетчиков. В отличие от движений аналоговых счетчиков, дисплеи цифровых мультиметров не имеют движущихся частей, не подвержены износу и ударам. Цифровые мультиметры автоматически определяют полярность, показывают положительные и отрицательные значения, имеют гораздо лучшую защиту от перегрузок и предлагают как автоматический, так и ручной выбор диапазона.

Все эти особенности заставляют многих пользователей цифрового мультиметра полагать, что, поскольку счетчик отображает измеренное значение в прямом десятичном формате, отображаемое число является истинным значением измеряемого параметра. Другие читают руководство по эксплуатации счетчика, чтобы найти основные характеристики точности, например ±2%, и ожидают, что все показания будут в пределах этой погрешности. Однако для расчета фактического отклонения от истинного значения, которое может заявить производитель счетчика и которое все еще находится в пределах спецификаций, требуется гораздо более глубокое понимание опубликованных спецификаций электросчетчика. Например, сначала посмотрите, как разрешение и диапазон цифрового мультиметра влияют на точность, затем прочитайте следующие примеры и узнайте, что на самом деле имеют в виду производители измерителей.

Цифры на дисплее, счетчики цифрового мультиметра и разрешение
Большинство портативных цифровых мультиметров имеют так называемый «3½-разрядный» дисплей. Три полных числовых символа справа могут отображать любое значение от 0 до 9, но первая (самая значащая) цифра может быть только 0 или 1 и называется «½ цифрой». Такие счетчики могут отображать числа от 0 до 1999. Они также известны как цифровые мультиметры на 2000 отсчетов.

Разрешение цифрового мультиметра зависит от максимального количества отсчетов аналого-цифрового преобразователя (АЦП) во время полного преобразования. Например, теоретическое разрешение счетчика на 2000 отсчетов с 3½-разрядным дисплеем составляет (1/2000)(100%) = 0,05%. Однако практическое разрешение также учитывает количество наименее значимых отсчетов — аналогично рейтингу точности.

Наиболее точное показание для аналогового счетчика — это положение стрелки между 2/3 полной шкалы и полной шкалой.

Как правило, при измерении напряжения постоянного тока используются возможности полного счета АЦП, поскольку преобразование сигнала довольно прямолинейно: используются резистивные делители и фильтры. Другие функции могут иметь ограниченный диапазон или требовать обработки сигнала, которая ограничивает входной диапазон АЦП и дает более грубое разрешение. Ручные цифровые мультиметры с высоким разрешением часто имеют 4,5-разрядный дисплей (20000 отсчетов) и могут отображать любое значение от 0 до 19.999. Счетчики на 40000 отсчетов имеют 4¾-разрядный дисплей и могут отображать любое значение от 0 до 39999. Где-то посередине находятся 3¾-разрядные дисплеи или цифровые мультиметры на 4000 отсчетов. Многие цифровые мультиметры временно закрывают первую цифру, если она содержит ноль.

Большее количество отсчетов должно привести к более высокому разрешению, и обычно цифровые мультиметры с более высоким разрешением имеют более высокую точность. Однако точность цифрового мультиметра также зависит от других конструктивных факторов, таких как точность АЦП, допуски компонентов, уровень шума и стабильность внутренних эталонов. Таким образом, не следует автоматически предполагать, что 4½-разрядный счетчик в 10 раз более точен, чем 3½-разрядный. Кроме того, поскольку цифровые мультиметры имеют автоматическое определение полярности, они отображают отрицательные значения, равные по диапазону положительным значениям. То есть дисплей цифрового мультиметра с 3½ разрядами может отображать любое число от -19 доОт 99 до 0 и от 0 до 1999.

Диапазоны
Сначала выберите самый высокий диапазон, чтобы уберечь измеритель от повреждений, затем переключайтесь на более низкие диапазоны, чтобы получить наиболее точные измерения, доступные для данного расходомера. Выбор диапазона на самых дешевых цифровых мультиметрах обычно осуществляется вручную: пользователь устанавливает поворотный переключатель в положение, соответствующее диапазону требуемой функции. Например, типичный набор доступных диапазонов в вольтах постоянного тока 3½-разрядного цифрового мультиметра будет включать 200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В и 1000 В (или более низкое значение). Верхний диапазон ограничен максимальным напряжением, с которым измеритель может безопасно работать.

Для счетчиков с ручным изменением диапазона переключитесь на диапазон, обеспечивающий максимальное количество разрядов для неизвестного напряжения. Например, при измерении 1,5-вольтовой батареи в самом высоком диапазоне 1000 В будет отображаться только «1». При переключении на диапазон 200 В на дисплее будет отображаться 1,5, в диапазоне 20 В может отображаться 1,52, а наиболее точное показание получается в диапазоне 2 В: возможно, 1,523. Это станет более очевидным в следующем разделе, посвященном точности цифрового мультиметра.

Точность цифрового мультиметра
В некоторых руководствах по эксплуатации базовая погрешность счетчика указана как ± % от показаний. Например, если базовая погрешность измерителя в диапазоне напряжения постоянного тока составляет ±1 %, а истинное напряжение составляет 1,00 В, ожидается, что измеритель будет отображать показание 1,00 В ±1 % или от 0,99 до 1,01 В. Однако базовая точность не учитывает внутреннюю работу АЦП (который лежит в основе каждого цифрового мультиметра) и других схем на аналоговой стороне. Эти схемы и АЦП имеют допуски, нелинейности и смещения, которые варьируются от функции к функции. Кроме того, шум сигнала может потребовать ограничения разрешения. Чтобы предоставить пользователям измерителей более точное значение, производители цифровых мультиметров представляют спецификации точности в следующем формате:

Полные характеристики точности: ±(% от показания + число LSD)

Где:

Показание = истинное значение сигнала, измеряемое цифровым мультиметром

LSD = младший значащий разряд

LSD представляет величину неопределенности из-за внутренних смещений, шума и ошибок округления. Для данного цифрового мультиметра количество LSD варьируется от функции к функции и даже от диапазона к диапазону для одной и той же функции. Точность и выбор диапазона нужно рассматривать самостоятельно, иначе недоразумение может привести к грубым ошибкам. Например, рассмотрим следующее:

Цифровой мультиметр с 3,5-разрядным дисплеем измеряет выходной сигнал опорного сигнала с точностью 1,2 В. Предположим, что истинное напряжение составляет 1200 В. В руководстве по цифровому мультиметру указана точность измерения напряжения постоянного тока как ±(0,5% + 3). Как следует измерять напряжение и интерпретировать показания?

Сначала установите прибор на диапазон 200 В. Дисплей отобразит измеренное напряжение как XX.X. Процент показаний составляет (1,200)(0,5)/100 = 0,006 В, что даже невозможно увидеть на дисплее, поскольку отображается только одна цифра после запятой. Однако при учете трех допустимых значений LSD следует учитывать, что последняя цифра на дисплее может отличаться на ±3 значения. Так, измеритель может отображать значение 1,2 ± 0,3 В или диапазон 0,9V до 1,5 В. Это потенциальная ошибка ± 25 % с учетом всех факторов, которая неприемлема для точного измерения.

Установите переключатель в положение 20 В, и он отобразит значение в виде X.XX, что повышает точность. Полную точность можно рассчитать как ± (1,200)(0,5)/100 +0,03) = ± 0,036 В. Таким образом, любое показание между 1,16 В и 1,23 В находится в пределах технических характеристик точности. Эта полная точность составляет ± 3% от показаний, что лучше, но все же недостаточно точно.

Наконец, установите цифровой мультиметр на диапазон 2 В. Формат отображения изменится на X.XXX. Процент чтения не меняется, но третий LSD становится меньшим фактором. Полную точность можно определить как ± (1,200)(0,5)/100 +0,003) = ±0,009V. Показания счетчика могут находиться только в узком диапазоне от 1,191 В до 1,209 В. Теперь полная точность составляет всего ± 0,75% от показаний, что достаточно для измерения. Таким образом, выбор наименьшего диапазона измерения до того, как цифровой мультиметр выйдет за пределы диапазона, снижает негативное влияние количества LSD и дает наиболее точные результаты.

Время, температура и влажность
Когда был изготовлен или откалиброван ваш прибор? Большинство производителей счетчиков и службы калибровки гарантируют характеристики точности только в течение одного года. После этого цифровой мультиметр может не поддерживать свою точность в опубликованных пределах. Таким образом, если точность должна быть гарантирована, счетчик необходимо калибровать примерно раз в год.

Наиболее точное показание цифрового счетчика находится в наименьшем диапазоне, в котором самая значащая цифра находится в крайнем левом положении. Выберите самый низкий диапазон измерения на цифровом мультиметре до того, как он выйдет за пределы диапазона, чтобы считывать наиболее точные результаты. Например, на первом рисунке цифровой мультиметр считывает неизвестное низкое напряжение (которое выглядит равным 1,4 В), отображаемое в диапазоне 200 В постоянного тока. Первоначально чтение выглядит приемлемым. Однако переключение на диапазон 20 В постоянного тока повышает точность; показание теперь составляет 1,58 В, потому что ошибка младшего разряда (LSD) помещается в сотые доли вольта. Наконец, после переключения цифрового мультиметра в положение 2 В пост. тока показание составляет 1,602 В. Тогда становится очевидным, почему отсчет LSD может стать более значительным источником ошибки, чем точность, если не учитывать выбор диапазона.

Не используйте измеритель, если температура окружающей среды выше или ниже указанного диапазона рабочих температур. В дополнение к спецификациям рабочей температуры электронных компонентов внутри счетчика, ЖК-дисплеи печально известны тем, что становятся вялыми и в конечном итоге гаснут при отрицательных температурах. При высоких температурах ЖК-дисплеи отображают фантомные изображения выключенных сегментов, и они со временем темнеют.

Многие высококачественные цифровые мультиметры, выпускаемые крупными производителями, имеют диапазон рабочих температур от 20°C до +55°C.

Такой широкий диапазон температур гарантирует, что измеритель будет работать достаточно хорошо в большинстве внутренних и наружных условий. Однако опасайтесь недорогих счетчиков: многие из них гарантированно надежно работают только при температуре от 0°C до +40°C. В любом случае эти характеристики верны только тогда, когда относительная влажность ниже определенного значения, обычно от 80 до 90%.

Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске

Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске