Общее оборудование и рекомендации по выбору мультиметра
Цифровой мультиметр в настоящее время является наиболее часто используемым цифровым прибором. Его основными характеристиками являются высокая точность, высокое разрешение, отличная функция тестирования, высокая скорость измерения, интуитивно понятный дисплей, мощная фильтрующая способность, низкое энергопотребление и простота переноски. С 1990-х годов цифровые мультиметры стали быстро популяризироваться и широко использоваться в моей стране, они стали необходимыми инструментами для современных электронных измерений и работ по техническому обслуживанию и постепенно заменяют традиционные аналоговые (т.е. стрелочные) мультиметры.
Цифровые мультиметры также известны как цифровые мультиметры (DMM), и существует множество типов и моделей. Каждый электронщик надеется иметь идеальный цифровой мультиметр. Принципов выбора цифрового мультиметра много, и иногда они даже разнятся от человека к человеку. Однако для портативного (карманного) цифрового мультиметра он обычно должен иметь следующие характеристики: четкий дисплей, высокая точность, высокое разрешение, широкий диапазон испытаний, полные функции тестирования, сильная помехоустойчивость, относительно полная схема защиты и красивый внешний вид. , щедрый, простой в эксплуатации, гибкий, хорошая надежность, низкое энергопотребление, легко носить с собой, умеренная цена и так далее.
Основные индикаторы, цифры дисплея и характеристики дисплея цифровых мультиметров
Цифры на дисплее цифрового мультиметра обычно от {{0}}/2 до 8 1/2 цифр. Существует два принципа оценки цифр на дисплее цифровых инструментов: первый заключается в том, что цифры, которые могут отображать все числа от 0 до 9, являются целыми цифрами; Числитель — это числитель, а значение счета равно 2000 при использовании полной шкалы, что указывает на то, что прибор имеет 3 целых разряда, а числитель дробного разряда равен 1, и знаменатель равен 2, поэтому он называется 3 1/2 цифры, читается как «три с половиной цифры», старший бит может отображать только 0 или 1 (0 обычно не отображается). 3 2/3 цифры (произносится как «цифра три и две трети»), самая старшая цифра цифрового мультиметра может отображать только числа от 0 до 2, поэтому максимальное отображаемое значение составляет ±2999. При тех же условиях это значение на 50 % выше предела 3 1/2 разрядного цифрового мультиметра, что особенно ценно при измерении напряжения переменного тока 380 В.
Популярные цифровые мультиметры обычно относятся к ручным мультиметрам с дисплеем 3 1/2 цифр, а цифровые мультиметры с 4 1/2, 5 1/2 цифрами (менее 6 цифр) делятся на два типа: портативные и настольные. Более 6 1/2 цифр в основном относятся к настольным цифровым мультиметрам.
Цифровой мультиметр использует передовую технологию цифрового дисплея с четким и интуитивно понятным дисплеем и точными показаниями. Это не только обеспечивает объективность чтения, но также соответствует привычкам чтения людей и может сократить время чтения или записи. Этих преимуществ нет в традиционных аналоговых (т.е. стрелочных) мультиметрах.
Точность (точность)
Точность цифрового мультиметра представляет собой совокупность систематических и случайных погрешностей результатов измерений. Он указывает на степень совпадения измеренного значения с истинным значением, а также отражает величину погрешности измерения. Вообще говоря, чем выше точность, тем меньше погрешность измерения, и наоборот.
Цифровые мультиметры намного точнее аналоговых аналоговых мультиметров. Точность мультиметра – очень важный показатель. Он отражает качество и технологические возможности мультиметра. Мультиметру с низкой точностью трудно выразить реальное значение, что может легко привести к ошибочным оценкам при измерении.
Разрешение (разрешение)
Значение напряжения, соответствующее последней цифре цифрового мультиметра в самом низком диапазоне напряжения, называется разрешающей способностью, которая отражает чувствительность измерителя. Разрешение цифровых цифровых приборов увеличивается с увеличением числа отображаемых цифр. Наибольшие показатели разрешающей способности, которых могут достичь цифровые мультиметры с разным разрядом, различны.
Индекс разрешения цифрового мультиметра также может отображаться по разрешению. Разрешение — это процент от наименьшего числа (кроме нуля), которое может отображать измеритель, до наибольшего числа.
Следует отметить, что разрешение и точность относятся к двум разным понятиям. Первый характеризует «чувствительность» прибора, т. е. способность «распознавать» малейшие напряжения; последний отражает «точность» измерения, т. е. степень соответствия между результатом измерения и истинным значением. Между ними нет необходимой связи, поэтому их нельзя спутать, а разрешение (или разрешение) не следует принимать за сходство. Точность зависит от комплексной ошибки и ошибки квантования внутреннего аналого-цифрового преобразователя и функционального преобразователя прибора. С точки зрения измерения разрешающая способность является "виртуальным" показателем (не имеющим отношения к погрешности измерения), а точность - "реальным" показателем (определяет величину погрешности измерения). Поэтому невозможно произвольно увеличить количество отображаемых цифр для улучшения разрешения прибора.
Диапазон измерения
В многофункциональном цифровом мультиметре различные функции имеют соответствующие максимальные и минимальные значения, которые можно измерить.
скорость измерения
Количество раз, которое цифровой мультиметр измеряет измеренное электричество в секунду, называется скоростью измерения, и его единицей измерения является «раз/с». В основном это зависит от скорости преобразования аналого-цифрового преобразователя. Некоторые портативные цифровые мультиметры используют период измерения для указания скорости измерения. Время, необходимое для завершения процесса измерения, называется циклом измерения.
Существует противоречие между скоростью измерения и показателем точности. Обычно, чем выше точность, тем ниже скорость измерения, и их трудно сбалансировать. Чтобы решить это противоречие, вы можете установить разные цифры дисплея или установить переключатель преобразования скорости измерения в том же мультиметре: добавить файл быстрого измерения, который используется для аналого-цифрового преобразователя с более высокой скоростью измерения; Для увеличения скорости измерения этот метод является относительно распространенным и может удовлетворить потребности различных пользователей в скорости измерения.
в
входное сопротивление
При измерении напряжения прибор должен иметь высокий входной импеданс, чтобы ток, потребляемый из тестируемой цепи, был очень мал в процессе измерения, что не повлияет на рабочее состояние тестируемой цепи или источника сигнала и может уменьшить ошибки измерения.
При измерении тока прибор должен иметь очень низкий входной импеданс, чтобы влияние прибора на проверяемую цепь можно было максимально уменьшить после подключения к проверяемой цепи. Сгорите счетчик, пожалуйста, обратите внимание при его использовании.
Классификация цифровых мультиметров
Цифровые мультиметры классифицируются в соответствии с методом преобразования диапазона и могут быть разделены на три типа: ручной диапазон (MAN RANGZ), автоматический диапазон (AUTO RANGZ) и автоматический/ручной диапазон (AUTO/MAN RANGZ).
В соответствии с различными функциями, использованием и ценой цифровые мультиметры можно условно разделить на 9 категорий: цифровые мультиметры начального уровня (также известные как популярные цифровые мультиметры), цифровые мультиметры среднего уровня, цифровые мультиметры среднего/высокого класса, цифровые/аналоговые. гибридные приборы, цифровой прибор с двойным отображением/аналоговой диаграммой, многоцелевой осциллограф (интегрирующий цифровой мультиметр, цифровой запоминающий осциллограф и другие устройства кинетической энергии в одном корпусе).
Функция проверки цифрового мультиметра
Цифровой мультиметр может не только измерять постоянное напряжение (DCV), переменное напряжение (ACV), постоянный ток (DCA), переменный ток (ACA), сопротивление (Ом), прямое падение напряжения на диоде (VF), коэффициент усиления тока эмиттера транзистора ( hrg), также может измерять емкость (C), проводимость (ns), температуру (T), частоту (f) и добавлен файл зуммера (BZ) для проверки непрерывности линии, метод измерения сопротивления с низким энергопотреблением ( L0Ом). Некоторые приборы также имеют индуктивную передачу, сигнальную передачу, функцию автоматического преобразования переменного/постоянного тока и функцию автоматического преобразования диапазона емкостной передачи.
В большинстве цифровых мультиметров добавлены следующие новые и практичные функции тестирования: удержание показаний (HOLD), проверка логики (LOGIC), истинное эффективное значение (TRMS), измерение относительного значения (RELΔ), автоматическое отключение (AUTO OFF POWER) и т. д.
Противоинтерференционная способность цифрового мультиметра
Простые цифровые мультиметры обычно используют принцип интегрального аналого-цифрового преобразования. Пока время положительного интегрирования выбрано точно равным целому кратному периода последовательного сигнала помех, последовательные помехи могут быть эффективно подавлены. Это связано с тем, что сигнал межкадровой помехи усредняется на этапе прямого интегрирования. Общий коэффициент подавления кадров (CMRR) цифровых мультиметров среднего и низкого уровня может достигать 86-120дБ.
Тенденция развития цифрового мультиметра
Интеграция: в портативном цифровом мультиметре используется однокристальный аналого-цифровой преобразователь, а периферийная схема относительно проста и требует лишь нескольких вспомогательных микросхем и компонентов. С появлением специализированных микросхем для однокристальных цифровых мультиметров полнофункциональный цифровой мультиметр с автоматическим диапазоном может быть сформирован с использованием одной ИС, что создает благоприятные условия для упрощения конструкции и снижения затрат.
Низкое энергопотребление: в новых цифровых мультиметрах обычно используются крупномасштабные аналого-цифровые преобразователи с интегральной схемой CMOS, а энергопотребление всего устройства очень низкое.
Сравнение преимуществ и недостатков обычных мультиметров и цифровых мультиметров:
Как аналоговые, так и цифровые мультиметры имеют свои преимущества и недостатки.
Стрелочный мультиметр представляет собой средний измеритель, который имеет интуитивно понятную и наглядную индикацию показаний. (Общее значение чтения тесно связано с углом поворота указателя, поэтому оно очень интуитивно понятно).
Цифровой мультиметр - это мгновенный измеритель. Он использует 0.3 секунды, чтобы сделать выборку для отображения результатов измерения, иногда результаты каждой выборки очень похожи, не совсем одинаковы, что не так удобно, как тип указателя для чтения результатов. Стрелочный мультиметр обычно не имеет внутри усилителя, поэтому внутреннее сопротивление мало.
Из-за внутреннего использования схемы операционного усилителя в цифровом мультиметре внутреннее сопротивление можно сделать очень большим, часто 1 МОм или больше. (т.е. может быть получена более высокая чувствительность). Благодаря этому воздействие на тестируемую цепь может быть меньше, а точность измерения выше.
Из-за малого внутреннего сопротивления стрелочного мультиметра часто используются дискретные компоненты для формирования схемы шунта и делителя напряжения. Поэтому частотные характеристики неравномерны (по сравнению с цифровым типом), а частотные характеристики цифрового мультиметра относительно лучше.
Внутренняя структура стрелочного мультиметра проста, поэтому стоимость ниже, функции меньше, техническое обслуживание простое, а способность к перегрузкам по току и перенапряжению сильна.
В цифровом мультиметре используются различные схемы генерации, усиления, защиты с разделением по частоте и другие внутренние схемы, поэтому он имеет множество функций. Например, можно измерить температуру, частоту (в более низком диапазоне), емкость, индуктивность, сделать генератор сигналов и так далее.
Поскольку во внутренней структуре цифрового мультиметра используются интегральные схемы, его перегрузочная способность невелика, и его, как правило, нелегко восстановить после повреждения. Цифровые мультиметры имеют низкие выходные напряжения (обычно не более 1 вольта). Неудобно тестировать некоторые компоненты с особыми вольтовыми характеристиками (такие как тиристоры, светодиоды и т.п.). Стрелочный мультиметр имеет более высокое выходное напряжение. Ток тоже большой, и им удобно тестировать тиристоры, светодиоды и т.д.
Для новичков следует использовать стрелочный мультиметр, а для не новичков — двухметровый.
принцип отбора
1. Точность показаний стрелочного измерителя низкая, но процесс качания указателя более интуитивно понятен, а диапазон его скорости качания иногда может объективно отражать размер измеряемого (например, измерение легкого дрожания); чтение цифрового счетчика интуитивно понятно, но процесс цифрового изменения выглядит грязным и непростым для наблюдения.
2. Обычно в стрелочном измерителе есть две батареи: одна с низким напряжением 1,5 В, другая с высоким напряжением 9 В или 15 В, а черный щуп является положительной клеммой по сравнению с красным щупом. Цифровые счетчики обычно используют батарею 6В или 9В. В режиме сопротивления выходной ток тестовой ручки стрелочного измерителя намного больше, чем у цифрового измерителя. Громкоговоритель может издавать громкий звук «да» с передачей R × 1 Ом, а светодиод (LED) может даже гореть с передачей R × 10 кОм.
3. В диапазоне напряжения внутреннее сопротивление стрелочного измерителя относительно мало по сравнению с цифровым измерителем, а точность измерения относительно низкая. В некоторых случаях с высоким напряжением и микротоком невозможно даже точно измерить, потому что его внутреннее сопротивление повлияет на тестируемую цепь (например, при измерении напряжения каскада ускорения телевизионного кинескопа измеренное значение будет намного ниже фактического). ценить). Внутреннее сопротивление диапазона напряжения цифрового измерителя очень велико, по крайней мере, на уровне мегаом, и мало влияет на тестируемую цепь. Однако чрезвычайно высокий выходной импеданс делает его восприимчивым к влиянию наведенного напряжения, и измеренные данные могут быть ложными в некоторых случаях с сильными электромагнитными помехами.
4. Короче говоря, стрелочные измерители подходят для измерения аналоговых цепей с относительно высоким током и высоким напряжением, таких как телевизоры и аудиоусилители. Он подходит для цифровых счетчиков при измерении низковольтных и слаботочных цифровых цепей, таких как машины BP, мобильные телефоны и т. Д. Он не является абсолютным, и таблицы указателей и цифровые таблицы могут быть выбраны в зависимости от ситуации.
