Hur man väljer en multimeter
För tjugo år sedan kunde den mest sofistikerade enheten av denna typ mäta ström, spänning och motstånd (därav det gamla namnet - amperemeter). Och trots den allmänna digitaliseringen av multimetrar har deras äldre analoga bröder ännu inte gett upp sina positioner - i vissa fall är de fortfarande oumbärliga (till exempel för en snabb kvalitativ bedömning av parametrar eller för mätningar under förhållanden med radiostörningar). Dessutom behöver de bara ström när de mäter motstånd, och även då inte alltid, eftersom vissa multimetrar har en inbyggd dynamo för detta ändamål.
Nu återspeglar konceptet «Multimeter» mer exakt syftet med denna multifunktionella enhet. Antalet tillgängliga varianter är så stort att varje ingenjör kan hitta en enhet som exakt uppfyller hans specifika krav, både vad gäller typen och omfånget av mätvärden, och vad gäller en uppsättning servicefunktioner.
Förutom standarduppsättningen av värden (DC och AC spänning och styrka, såväl som motstånd), tillåter moderna multimetrar mätning av kapacitans och induktans, temperatur (med intern sensor eller externt termoelement), frekvens (Hz och rpm) och pulslängd och intervall mellan pulserna vid en pulsad signal. Nästan alla av dem kan utföra ett kontinuitetstest (kontrollera kontinuiteten i en krets med en ljudsignal när dess motstånd är under ett visst värde).
Mycket ofta utför de sådana funktioner som att kontrollera halvledarenheter (spänningsfall över pn-övergången, förstärkning av transistorer) och generera en enkel testsignal (vanligtvis en fyrkantsvåg med en viss frekvens). Många av de senaste modellerna har datorkraft och en grafisk display för att visa vågformen, om än med låg upplösning. Hos SPIN kan du alltid hitta en enhet med de funktioner du är intresserad av.
Bland servicefunktionerna dras särskild uppmärksamhet till avstängningstimern och den ganska sällsynta, men ibland oumbärliga displayens bakgrundsbelysning. Automatiskt val av mätområdet är populärt - i de flesta av de senaste modellerna av multimetrar tjänar lägesomkopplaren endast för att välja det uppmätta värdet, och enheten bestämmer själv mätgränsen. Vissa enkla modeller har inte en sådan switch alls. Det bör noteras att i vissa fall kan ett sådant "rimligt" beteende hos enheten vara obekvämt.
Att fånga (spara) avläsningar är mycket användbart. Oftast görs det genom att trycka på motsvarande tangent, men vissa enheter låter dig automatiskt registrera alla stabila och icke-nollmätningar. Intermittenta kortslutningar eller kretsöppningar (utlösande) i kontinuitetsläge är ibland möjliga.
Kraftfulla digitala processorer låter dig beräkna det sanna RMS-värdet för den uppmätta signalen med eller utan högre övertoner. Sådana enheter är dyrare, men bara de är lämpliga för att diagnostisera problem i elektriska nätverk med icke-linjära belastningar. Faktum är att konventionella digitala multimetrar mäter medelvärdet av signalen, men baserat på antagandet om en strikt sinusform av den uppmätta signalen, är de kalibrerade för att visa medelvärdet. Detta antagande leder till fel i de fall då den uppmätta signalen har en annan form eller är en överlagring av flera sinusformade signaler eller en sinusform och en konstant komponent. Storleken på felet beror på vågformen och kan vara ganska signifikant (tiotals procent) .
Digital bearbetning av mätresultat krävs mycket mindre ofta: vid bibehållande av maximala (topp) värden, vid omräkning av värden enligt Ohms lag (till exempel mäts spänning över ett känt motstånd och ström beräknas), med relativa mätningar med beräkning per dB, samt vid lagring av flera mätningar med beräkning av medelvärde för flera avläsningar.
För ingenjörer är egenskaperna hos multimetrar som upplösning och noggrannhet viktiga. Det finns inget direkt samband mellan dem. Upplösningen beror på bitdjupet för ADC:n och antalet symboler som visas på skärmen (vanligtvis 3,5; 3,75, 4,5 eller 4,75 för bärbara enheter och 6,5 för stationära datorer). Men oavsett hur många tecken displayen har, kommer noggrannheten att bestämmas av egenskaperna hos multimeterns ADC och beräkningsalgoritmen. Felet anges vanligtvis som en procentandel av det uppmätta värdet.För bärbara multimetrar varierar det från 0,025 till 3 %, beroende på typen av uppmätt värde och enhetens klass.
Vissa modeller har både urtavla och digitala indikatorer. Indikatorn med två digitala vågar är mycket bekväm för att visa det andra samtidigt uppmätta eller beräknade värdet under mätningen. Men indikatorn är ännu mer användbar där det finns en analog (stapel) skala tillsammans med den digitala. Digitala multimetrar använder vanligtvis relativt långsamma men exakta och bruståliga ADC:er där den dubbla integrationsmetoden tillämpas. Därför uppdateras informationen på den digitala displayen ganska långsamt (inte mer än 4 gånger per sekund). Stapeldiagrammet är bekvämt för en snabb kvalitativ bedömning av det uppmätta värdet - mätningen utförs med låg noggrannhet, men oftare (upp till 20 gånger per sekund).
De nya grafiska displaymultimetrarna ger möjligheten att visa vågformen, så med en liten sträckning kan de tillskrivas de enklaste oscilloskopen. På så sätt absorberar multimetern egenskaperna hos ett ständigt ökande antal instrument. Dessutom kan vissa multimetrar arbeta under kontroll av en dator och överföra mätresultaten till den för vidare bearbetning (bärbara versioner - vanligtvis via RS-232 och stationära versioner - via GPIB).
Ur designsynpunkt är multimetrar ganska konservativa. Förutom en speciell typ som produceras i form av en sond, är de största skillnaderna i storleken på displayen, typen av kontroller (tangenter, strömbrytare, rattbrytare) och typen av batterier.Huvudsaken är att den valda enheten uppfyller de avsedda driftsförhållandena, och dess fodral ger tillräckligt skydd (skydd mot fuktstänk, slagtålig plast, fodral).
Ännu viktigare är skyddet av multimeterns ingångar och Elsäkerhet (skydd mot elektriska stötar vid högspänningsingångsstötar). Elsäkerhetsinformation det anges vanligtvis tydligt i instruktionerna och på enhetens kropp. Enligt den internationella standarden IEC1010-10, ur elsäkerhetssynpunkt, är multimetrar indelade i fyra klasser: CAT I — för arbete med lågspänningskretsar av elektroniska komponenter, CAT II — för lokala matningskretsar, CAT III — för elektriska distributionskretsar i byggnader och CAT IV — för drift av liknande kretsar utanför byggnader.
Skyddet av ingången är inte mindre viktigt (även om informationen om den inte är så detaljerad) - oftast misslyckas multimetrar när den överskrider den tillåtna strömmen, med kortvariga spänningsspikar och när enheten slås på för mätningen modifiera motståndet mot strömförande kretsar.
För att förhindra detta kan multimetrarnas ingångar skyddas på olika sätt: elektroniskt eller elektromekaniskt (termiskt skydd), med en konventionell säkring eller kombinerad. Elektroniskt skydd är mer effektivt eftersom det kännetecknas av ett brett utbud, flexibilitet, snabb respons och återhämtning.
När du väljer en multimeter, glöm inte dess tillbehör.Det första du bör vara uppmärksam på är kablarna, eftersom det är osannolikt att du kommer att njuta av att arbeta med en enhet vars kablar misslyckas hela tiden.För att förhindra detta måste ledningarna vara så flexibla som möjligt och avslutningen i sonderna och pluggarna görs med hjälp av skyddande gummitätningar. I de fall ström- eller temperaturmätning krävs behöver du en strömklämma eller temperatursonder.
Om multimetern kommer att användas i en industriell miljö, är det vettigt att köpa en skyddande gummistövel eller bältesväska. Du måste fråga dig själv hur länge batterierna är designade för att hålla och även överväga om det är värt att välja en batteridriven enhet.