Jak wybrać multimetr

Jeszcze dwadzieścia lat temu najbardziej wyrafinowane urządzenie tego typu mogło mierzyć prąd, napięcie i rezystancję (stąd stara nazwa – amperomierz). I nawet pomimo powszechnej cyfryzacji multimetrów, ich starsi analogowi bracia nie zrezygnowali jeszcze ze swojej pozycji — w niektórych przypadkach są one nadal niezastąpione (na przykład do szybkiej jakościowej oceny parametrów lub pomiarów w warunkach zakłóceń radiowych). Ponadto potrzebują zasilania tylko podczas pomiaru rezystancji, a nawet wtedy nie zawsze, ponieważ niektóre multimetry mają do tego celu wbudowane dynamo.

Teraz koncepcja „Multimetr” dokładniej odzwierciedla przeznaczenie tego wielofunkcyjnego urządzenia. Ilość dostępnych odmian jest tak duża, że ​​każdy inżynier znajdzie urządzenie dokładnie odpowiadające jego specyficznym wymaganiom, zarówno pod względem rodzaju i zakresu mierzonych wartości, jak i zestawu funkcji serwisowych.

Oprócz standardowego zestawu wartości (napięcie i siła prądu stałego i przemiennego, a także rezystancja), pozwalają na to nowoczesne multimetry pomiar pojemności i indukcyjności, temperaturę (za pomocą czujnika wewnętrznego lub zewnętrznej termopary), częstotliwość (Hz i obr./min) oraz czas trwania impulsu i odstęp między impulsami w przypadku sygnału impulsowego. Prawie każdy z nich może wykonać test ciągłości (sprawdzenie ciągłości obwodu za pomocą sygnału dźwiękowego, gdy jego rezystancja spadnie poniżej określonej wartości).

Bardzo często spełniają one takie funkcje, jak sprawdzanie urządzeń półprzewodnikowych (spadek napięcia na złączu pn, wzmacnianie tranzystorów) oraz generowanie prostego sygnału testowego (najczęściej fali prostokątnej o określonej częstotliwości). Wiele najnowszych modeli ma moc obliczeniową i wyświetlacz graficzny do wyświetlania przebiegu, choć w niskiej rozdzielczości. W SPIN zawsze znajdziesz urządzenie z funkcjami, które Cię interesują.

Wśród funkcji serwisowych na szczególną uwagę zasługuje wyłącznik czasowy oraz dość rzadkie, ale czasem niezbędne podświetlenie wyświetlacza. Popularny jest automatyczny wybór zakresu pomiarowego — w większości najnowszych modeli multimetrów przełącznik trybu służy jedynie do wyboru wartości mierzonej, a urządzenie samo określa granicę pomiaru. Niektóre proste modele w ogóle nie mają takiego przełącznika. Należy zaznaczyć, że w niektórych przypadkach takie „rozsądne” zachowanie urządzenia może być uciążliwe.

Przechwytywanie (zapisywanie) odczytów jest bardzo przydatne. Najczęściej odbywa się to poprzez naciśnięcie odpowiedniego klawisza, jednak niektóre urządzenia pozwalają na automatyczny zapis dowolnego stabilnego i niezerowego pomiaru. Czasami możliwe są okresowe zwarcia lub przerwy w obwodzie (wyzwalanie) w trybie ciągłości.

Potężne procesory cyfrowe pozwalają obliczyć rzeczywistą wartość RMS mierzonego sygnału z wyższymi harmonicznymi lub bez nich. Takie urządzenia są droższe, ale tylko one nadają się do diagnozowania problemów w sieciach elektrycznych z obciążeniami nieliniowymi. Faktem jest, że konwencjonalne multimetry cyfrowe mierzą średnią wartość sygnału, ale przy założeniu ściśle sinusoidalnego kształtu mierzonego sygnału są kalibrowane tak, aby pokazywały wartość średnią. Takie założenie prowadzi do błędów w przypadkach, gdy mierzony sygnał ma inny kształt lub jest superpozycją kilku sygnałów sinusoidalnych lub sinusoidy i składowej stałej.Wielkość błędu zależy od przebiegu i może być dość znaczna (kilkadziesiąt procent). .

Znacznie rzadziej wymagana jest cyfrowa obróbka wyników pomiarów: przy zachowaniu wartości maksymalnych (szczytowych), przy przeliczaniu wartości zgodnie z prawem Ohma (np. na dB, a także przy przechowywaniu kilku pomiarów z obliczeniem wartości średniej z kilku odczytów.

Dla inżynierów ważne są cechy multimetrów, takie jak rozdzielczość i dokładność. Nie ma między nimi bezpośredniego połączenia. Rozdzielczość zależy od głębi bitowej przetwornika ADC i liczby symboli wyświetlanych na wyświetlaczu (zwykle 3,5; 3,75, 4,5 lub 4,75 dla urządzeń do noszenia i 6,5 dla komputerów stacjonarnych). Ale bez względu na to, ile znaków ma wyświetlacz, dokładność zostanie określona przez charakterystykę ADC multimetru i algorytm obliczeniowy. Błąd jest zwykle podawany jako procent zmierzonej wartości.Dla multimetrów przenośnych waha się od 0,025 do 3%, w zależności od rodzaju mierzonej wartości i klasy urządzenia.

Niektóre modele mają zarówno wskaźniki tarczowe, jak i cyfrowe. Wskaźnik z dwiema skalami cyfrowymi jest bardzo wygodny do wyświetlania drugiej jednocześnie mierzonej lub obliczanej wartości podczas pomiaru. Ale wskaźnik jest jeszcze bardziej przydatny tam, gdzie obok skali cyfrowej występuje skala analogowa (paskowa). Multimetry cyfrowe zwykle używają stosunkowo wolnych, ale dokładnych i odpornych na zakłócenia przetworników ADC, w których stosowana jest metoda podwójnej integracji. Dlatego informacje na wyświetlaczu cyfrowym są aktualizowane dość wolno (nie więcej niż 4 razy na sekundę). Wykres słupkowy jest wygodny do szybkiej jakościowej oceny mierzonej wartości — pomiar jest wykonywany z małą dokładnością, ale częściej (do 20 razy na sekundę).

Nowe multimetry z wyświetlaczem graficznym zapewniają możliwość wyświetlania przebiegu, dzięki czemu przy niewielkim naciągnięciu można je przypisać najprostszym oscyloskopom. W ten sposób multimetr przejmuje właściwości coraz większej liczby przyrządów. Ponadto niektóre multimetry mogą pracować pod kontrolą komputera i przesyłać do niego wyniki pomiarów do dalszej obróbki (wersje przenośne — zwykle przez RS-232, a stacjonarne — przez GPIB).

Z punktu widzenia projektowania multimetry są dość konserwatywne. Poza specjalnym typem produkowanym w formie sondy, główne różnice dotyczą wielkości wyświetlacza, rodzaju elementów sterujących (klawisze, włącznik, pokrętło) oraz rodzaju baterii.Najważniejsze, aby wybrane urządzenie spełniało zamierzone warunki pracy, a jego obudowa zapewniała wystarczającą ochronę (ochrona przed zachlapaniem wilgocią, odporny na uderzenia plastik, obudowa).

Jeszcze ważniejsza jest ochrona wejść multimetru i Bezpieczeństwo elektryczne (ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym w przypadku wyładowań wejściowych wysokiego napięcia). Informacje dotyczące bezpieczeństwa elektrycznego zwykle jest to wyraźnie wskazane w instrukcjach i na korpusie urządzenia. Zgodnie z międzynarodową normą IEC1010-10, z punktu widzenia bezpieczeństwa elektrycznego multimetry dzielą się na cztery klasy: CAT I — do pracy z obwodami niskiego napięcia elementów elektronicznych, CAT II — do lokalnych obwodów zasilających, CAT III — do elektrycznych obwodów rozdzielczych w budynkach oraz CAT IV — do obsługi podobnych obwodów na zewnątrz budynków.

Nie mniej ważne jest zabezpieczenie wejścia (choć podawane informacje na jego temat nie są tak szczegółowe) — najczęściej multimetry zawodzą przy przekroczeniu dopuszczalnego prądu, przy krótkotrwałych skokach napięcia oraz przy włączaniu urządzenia do pomiaru tryb rezystancji obwodów pod napięciem.

Aby temu zapobiec, wejścia multimetrów można zabezpieczyć na różne sposoby: elektronicznie lub elektromechanicznie (zabezpieczenie termiczne), stosując konwencjonalny bezpiecznik lub kombinację. Ochrona elektroniczna jest skuteczniejsza, ponieważ charakteryzuje się szerokim zakresem, elastycznością, szybką reakcją i odzyskiwaniem.

Wybierając multimetr, nie zapomnij o jego akcesoriach.Pierwszą rzeczą, na którą powinieneś zwrócić uwagę, są kable, ponieważ jest mało prawdopodobne, że będziesz cieszyć się pracą z urządzeniem, którego kable ciągle się psują.Aby temu zapobiec, przewody muszą być jak najbardziej elastyczne, a zakończenie w sondach i wtykach odbywa się za pomocą gumowych uszczelek ochronnych. W przypadkach, gdy wymagany jest pomiar prądu lub temperatury, będziesz potrzebować cęgów prądowych lub sond temperaturowych.

Jeśli multimetr będzie używany w środowisku przemysłowym, warto kupić gumowy but ochronny lub torbę na pasek. Musisz zadać sobie pytanie, jak długo mają działać baterie, a także zastanowić się, czy warto wybrać urządzenie zasilane bateryjnie.