Введение в технические характеристики цифровых мультиметров
1. Количество цифр дисплея и характеристики дисплея.
Разрядность дисплея цифрового мультиметра обычно составляет от 31/2 до 81/2 разряда. Существует два принципа определения цифр дисплея цифрового прибора:
Во-первых, количество цифр, которые могут отображать все числа от 0 до 9, является целым числом;
Во-вторых, числовое значение дробной цифры представлено старшей цифрой * в большом отображаемом значении в качестве числителя. В полной шкале значение равно 2000, что указывает на то, что прибор имеет 3 целых цифры. Числитель десятичной цифры равен 1, а знаменатель равен 2, поэтому ее называют 31/2 цифры, произносится как «три с половиной цифры». Старшая цифра может отображать только 0 или 1 (0 обычно не отображается).
Старший бит * 32/3-разрядного цифрового мультиметра (произносится как «три и две трети цифр») может отображать только 0-2 цифр, поэтому * большое отображаемое значение составляет ± 2999. В той же ситуации на 50 процентов выше, чем предел 31/2-разрядного цифрового мультиметра, что особенно ценно для измерения напряжения переменного тока 380 В.
Например, при измерении напряжения электросети с помощью цифрового мультиметра старшая цифра обычного 31/2-разрядного цифрового мультиметра может быть только 0 или 1. Для измерения напряжения электросети 220 В или 380 В можно использовать только три цифры. отображается, а разрешение этого диапазона составляет всего 1В.
Напротив, при использовании 33/4-разрядного цифрового мультиметра для измерения напряжения сети старший бит может отображать 0-3, который может отображаться в четырехзначном виде с разрешением 0,1 В. что аналогично 41/2-битному цифровому мультиметру.
Универсальные цифровые мультиметры обычно относятся к портативным мультиметрам с 3,5-разрядным дисплеем. 41/2-, 51/2-разрядные (до 6 разрядов) цифровые мультиметры делятся на два типа: портативные и настольные. К этой категории относятся большинство настольных цифровых мультиметров с 61/2 разрядами и более.
Цифровой мультиметр использует передовую технологию цифрового дисплея с четким и интуитивно понятным дисплеем и точными показаниями. Это не только обеспечивает объективность показаний, но также соответствует привычкам чтения людей и может сократить время чтения или записи. Этими преимуществами не обладают традиционные аналоговые (т.е. стрелочные) мультиметры.
2. Точность
Точность цифрового мультиметра – это совокупность систематических и случайных погрешностей результатов измерений. Он представляет собой степень соответствия между измеренным значением и истинным значением, а также отражает величину ошибки измерения. Вообще говоря, чем выше точность, тем меньше погрешность измерения, и наоборот.
Есть три способа выразить точность:
Точность=± (процент RDG плюс b процентов FS) (2.2.1)
Точность=± (процент RDG плюс n слов) (2.2.2)
Точность=± (процент RDG плюс b процентов FS плюс n слов) (2.2.3)
В уравнении (2.2.1) RDG представляет значение показания (т.е. отображаемое значение), FS представляет значение полной шкалы, предыдущий элемент в скобках представляет собой комплексную погрешность аналого-цифрового преобразователя и функционального преобразователя (например, делителя напряжения, сплиттер, настоящий преобразователь среднеквадратичных значений), а последний пункт — это ошибка, вызванная цифровой обработкой.
В уравнении (2.2.2) n представляет собой изменение ошибки квантования, отраженное в последней цифре. Если ошибку n слов преобразовать в проценты от полной шкалы, она станет уравнением (2.2.1). Уравнение (2.2.3) довольно уникально, и некоторые производители используют его. Один из последних двух представляет ошибки, вызванные другими средами или функциями.
Точность цифрового мультиметра намного выше, чем у аналогового стрелочного мультиметра. Если взять в качестве примера показатель точности базового диапазона измерения напряжения постоянного тока, то он может достигать ± {{0}},5 процента для 3 с половиной битов и 0,03 процента для 4 с половиной битов.
Например, мультиметры ОИ857 и ОИ859CF. Точность мультиметра – очень важный показатель, отражающий качество и технологические возможности мультиметра. Мультиметру с низкой точностью трудно выразить истинное значение, что легко может привести к ошибочным измерениям.
3. Резолюция (резолюция)
Значение напряжения, соответствующее последнему слову диапазона низкого напряжения цифрового мультиметра, называется разрешением и отражает чувствительность прибора.
Разрешение цифровых приборов увеличивается с увеличением количества отображаемых цифр. Показатели высокого разрешения, которых может достичь цифровой мультиметр с разными разрядами, различны, например, 31/2-разрядный мультиметр с напряжением 100 мкВ.
Индекс разрешения цифрового мультиметра также можно отобразить с помощью разрешения. Разрешение означает процентное соотношение * маленьких цифр (за исключением нуля) и * больших цифр, которые может отображать прибор.
Например, типичный 31/2-разрядный мультиметр может отображать разрешение 1/1999 ≈ 0,05 процента, с небольшим числом 1 и большим числом 1999.
Следует отметить, что разрешение и точность относятся к двум разным понятиям. Первое характеризует «чувствительность» прибора, т. е. способность «распознавать» малые напряжения; Последняя отражает «точность» измерения, то есть степень соответствия результатов измерения истинному значению.
Эти два значения не обязательно связаны, поэтому их нельзя путать, не говоря уже о ошибочном предположении, что разрешение (или разрешение) аналогично точности, которая зависит от комплексной ошибки и ошибки квантования внутреннего аналого-цифрового преобразователя и функционального преобразователя прибора. .
С точки зрения измерения разрешение — это «виртуальный» показатель (независимый от ошибки измерения), а точность — «реальный» показатель (который определяет размер ошибки измерения). Следовательно, произвольное увеличение количества отображаемых цифр для улучшения разрешения прибора невозможно.
4. Диапазон измерения
В многофункциональном цифровом мультиметре различные функции имеют соответствующие максимальные и минимальные значения, которые можно измерить. Например, для 4,5-разрядного мультиметра диапазон измерения напряжения постоянного тока составляет от 0,01 мВ до 1000 В.
5. Скорость измерения
Количество раз, когда цифровой мультиметр измеряет количество измеряемой электроэнергии в секунду, называется скоростью измерения, а ее единица измерения — «раз/с». В основном это зависит от скорости преобразования аналого-цифрового преобразователя.
Некоторые портативные цифровые мультиметры используют циклы измерения для обозначения скорости измерения. Время, необходимое для завершения процесса измерения, называется циклом измерения.
Существует противоречие между скоростью измерения и показателями точности, обычно чем выше точность, тем ниже скорость измерения, и сбалансировать их сложно. Чтобы решить это противоречие, на одном и том же мультиметре можно установить разные цифры дисплея или переключатели преобразования скорости измерения:
Добавьте быстрый диапазон измерения для аналого-цифровых преобразователей с более высокой скоростью измерения; За счет уменьшения количества отображаемых цифр можно существенно увеличить скорость измерения. Этот метод в настоящее время широко используется и может удовлетворить потребности различных пользователей в скорости измерения.
6. Входное сопротивление
При измерении напряжения прибор должен иметь высокое входное сопротивление, чтобы ток, потребляемый из измеряемой цепи в процессе измерения, был минимальным и не влиял на рабочее состояние измеряемой цепи или источника сигнала, что позволяет уменьшить погрешности измерения.
Например, входное сопротивление 31/2-разрядного портативного цифрового мультиметра в диапазоне постоянного напряжения обычно составляет 10 мкОм. На диапазон переменного напряжения влияет входная емкость, и его входное сопротивление обычно ниже, чем диапазон постоянного напряжения.
При измерении тока прибор должен иметь очень низкий входной импеданс, чтобы максимально свести к минимуму влияние прибора на измеряемую цепь после подключения к измеряемой цепи. Однако при использовании токового диапазона мультиметра из-за малого входного сопротивления проще сжечь прибор. Пожалуйста, будьте осторожны при его использовании.
