Digitální a analogový multimetr: parametry a rozdíly, kritéria výběru a nejlepší výrobci

Tester je multifunkční zařízení určené k měření všech druhů rádiových a elektrických veličin. Jeho další název je multimetr. Slovo multimetr pochází z anglického multimeter (funkční měřič) a jedná se o složité elektrické měřicí zařízení.

Pomocí testeru snadno určíte sílu napětí a proudu, odpor vodičů, zjistíte parametry diod a tranzistorů, zkontrolujete neporušenost kabelu. Pomocí multimetru ve spojení s jinými rádiovými měřicími zařízeními můžete opravit jakýkoli typ rádiových zařízení, elektrické vedení a jeho části.

Typy zařízení a charakteristiky

Multimetry používají jak profesionálové, tak začínající radioamatéři. Tržiště nabízejí testery, které se liší schopnostmi a cenou. Po zjištění, jaké jsou jejich rozdíly, které funkce jsou nejdůležitější, bude snadné vybrat si zařízení s přijatelnou cenou pro sebe. Takové zařízení bude užitečné jak v domácnosti, tak v profesionální činnosti.

Svou funkčností a principem fungování vyráběná zařízení se dělí na:

• analogové multimetry;
• digitální multimetry;
• kombinovaný.

Z povahy měření jsou vysoce specializované a multifunkční. Kromě toho jsou testery charakterizovány chybovou hodnotou, rozsahem měření a přítomností ochrany.

Při práci s multimetrem je důležité porozumět ikonám na něm zobrazeným. Takové ikony jsou následující obecně přijímaná označení:

• ACA nebo A ~ - proud střídavého napětí.
• ACV nebo V ~ - střídavé napětí.
• DCA nebo A - proud konstantního napětí.
• DCV nebo V - konstantní napětí.
• А, mA - hodnota proudu v ampérech nebo miliampérech.
• V, mA - hodnota napětí ve voltech nebo milivoltech.
• Ohm, kOhm, MOhm - hodnota odporu v ohmech, kiloohmech a megaohmech.
• hFE je proudový zisk tranzistoru.
• o)) - zkratová volba.
• Cx - kapacita.
• COM - záporná zdířka pro připojení sondy.
• V / Ω je kladná zdířka pro připojení sondy.
• C0 - bod připojení termočlánku (měření teploty).
• On / Off - zapnutí nebo vypnutí zařízení.

Možnosti ukazovacího zařízení

Úplně první měřicí přístroje byly dodávány s ukazovacím zařízením. Jedná se o elektromechanickou hlavici. Strukturálně je vyroben ve formě rámu, který je umístěn v magnetickém poli. Na tuto hlavu je prostřednictvím různých odporů přiváděn elektrický signál. V závislosti na síle proudu se šipka v rámečku vychyluje do určité polohy. Rozsah vychýlení šipky je odstupňován podle těchto hodnot a je vypočtena požadovaná hodnota.

Technické možnosti analogového testeru jsou do značné míry určeny citlivostí magnetoelektrického měřicího zařízení. Hlavní výhodou tohoto typu zařízení je setrvačnost a odolnost proti rušení při měření hodnot stejnosměrného napětí a odporu. Například při výpočtu stejnosměrného napětí se zvlněním jej zkoušečka ignoruje a zobrazí průměrnou hodnotu. Rozsah měření můžete rozšířit použitím dalších odporů nebo bočníku.

Ukazatele jsou ideální pro zobrazení dynamiky signálu. Analogový multimetr okamžitě ukazuje změnu signálu. Zároveň má takové zařízení velkou chybu měření ve vysokoodporových obvodech a určité potíže s interpretací výsledků měření. Při každém měření je nutné analyzovat polohu šipky v určitém rozsahu odpovídajícímu typu proudu a testovanému signálu.

Rozdíly digitálního zařízení

Hlavním rysem digitálního multimetru je přítomnost obrazovky z tekutých krystalů, na které je naměřená hodnota jasně zobrazena. Princip činnosti zařízení je založen na porovnání měřeného signálu s referenčním, k tomu je použit analogově-digitální převodník (ADC) zabudovaný v zařízení.

Digitální multimetry jsou k dispozici v mobilní i stacionární formě. Napájení mobilních zařízení se provádí pomocí přenosných baterií (například 9V korunkové baterie). Stacionární testery jsou připojeny k síti 220 V AC.

Jednou z vlastností zařízení je jeho kapacita. Udává, jak přesně bude zařízení schopno měřit. Například bitová hloubka 3,5 znamená, že obrazovka zařízení má čtyři celé číslice v rozsahu od 0 do 9 a jednu s omezením. Přesnost takového testeru je jedno procento. Bitová hloubka s hodnotou 3,5 je nejčastější u přenosných zařízení, ale zároveň se vyrábí digitální multimetry s hodnotou nad pět, jejich přesnost je více než 0,1 %.

Typická nepřesnost digitálních měřičů při měření konstantních hodnot leží na hranici 0,2%, při měření proměnných hodnot - 0,3%. Zde je třeba poznamenat že s rostoucí frekvencí signálu zvyšuje se nejistota měření.

Vstupní impedance nezávisí na rozsahu měření a je asi 11 MΩ, vnitřní kapacita je 100 pF, pokles rozdílu potenciálu při stanovení proudu je asi 0,2 V. Příkon při měření stejnosměrných napětí a proudů je 0,018 W a 0,063 W při měření odporu, střídavého napětí a proudu. Digitální přístroj umožňuje měření při napětí baterie až 7,5V.

Kvalita měření není určena bitovou hloubkou, ale typem analogově-digitálního převodníku. Záleží také na přesnosti kalibrace a třídě použitých rádiových komponent.

Kritéria výběru multimetru

Počet vyrobených zařízení je tak velký, že si každý může vybrat zařízení pro sebe, plně splňující požadavky na něj kladené jak z hlediska vlastností, tak i sestavy funkcí. Cena testeru je dána jeho funkčností, zpracováním a přesností měření.

Další funkce testerů

Kromě standardní sady hodnot umožňují testery měření kapacity, indukčnosti, teploty a frekvence, výpočet parametrů pulzních signálů, zkontrolujte neporušenost obvodu zvukovým signálem nebo prudkou odchylkou šipky. Často má multimetr schopnost kontrolovat parametry polovodičových zařízení, obsahuje vestavěný generátor meandrového typu.

Přístroj, tekutý krystal se speciálními logickými prvky může nahradit nejjednodušší osciloskop, zobrazující průběh a jeho charakteristiky na obrazovce. Řada multimetrů má rozhraní pro propojení s počítačem. Jedná se o port Com pro přenosná zařízení a port GPIB pro pevná zařízení. Takové porty jsou nezbytné, když má zařízení schopnost ukládat výsledky měření pro další zpracování.

Hlavní konstrukční vlastnosti

Ve své konstruktivní podobě jsou testery konzervativní a vyrábějí se v obdélníkovém tvaru. V dobrých zařízeních je tělo vyrobeno z odolného plastu s vodotěsným povlakem. Rozdíly jsou v počtu obrazovek, typech ovládacích prvků (tlačítka, číselník), rozměrech zařízení.

Multimetry vybavené dvěma informačními obrazovkami jsou informativnější a umožňují kvalitativně posoudit naměřenou hodnotu. Jedna z obrazovek je často instalována s tekutým krystalem a druhá - s ukazatelem nebo LED. Protože digitální testery používají přesné, ale pomalé analogově-digitální převodníky, nelze informace na výsledkové tabuli aktualizovat rychleji než jednou za čtyři sekundy.

Při použití ve spojení se šipkou nebo LED obrazovkou je možné s vysokou přesností vyhodnocovat změny dynamiky. Indikace LED je provedena ve formě pruhu, přesnost zobrazení je nízká, ale rychlost aktualizace dosahuje více než 15-20krát za sekundu.

Použití přístrojů se dvěma digitálními obrazovkami umožňuje během měření vidět dva parametry najednou, např. při měření napětí okamžitě změřte proud. Pokud je obrazovka grafická, tzn. dokáže zobrazit průběh, takové zařízení může snadno nahradit jednoduchý osciloskop. Použití podsvícení obrazovky řeší problém měření při slabém osvětlení.

Ochranné a elektrické sondy

Důležitým parametrem je schopnost multimetru chránit své elektronické obvody v případě nouzových situací. Například napěťové rázy, připojení špatného režimu měření, špatně nastavený rozsah měření.

Ochrana se provádí jak elektronického, tak elektromechanického typu. Elektronická ochrana využívá polovodičových vlastností prvků a má nepopiratelné výhody (rychlá odezva, spolehlivost, schopnost samoopravy). Nejjednodušší ochranou je pojistka.

Zařízení se také vyznačují stupněm elektrické bezpečnosti. V souladu s mezinárodní klasifikací se měřidla dělí do čtyř kategorií práce:

• s nízkonapěťovými obvody elektronických součástek;
• s místními napájecími obvody;
• s elektrickými rozvody v budovách;
• s rozvody mimo budovy.

Při nákupu multimetru byste měli věnovat pozornost kvalitě testovacích vodičů dodávaných s přístrojem. Šňůry pro sondy by měly být co nejpružnější, ale zároveň ze silného drátu s dobrou izolací. Montáž pomocí sond a zátek se provádí pomocí přídavných pryžových pouzder určených ke zvýšení ochrany.

K funkčním testerům je dodáván také termočlánek. Skládá se z různých typů vodičů, vzájemně bodově spojených. Jeho účelem je měřit teplotu. V okamžiku, kdy se na jednom z těchto kontaktů změní teplota, vzniká určitý potenciál. Napětí měřeno testerem a pomocí ADC se převádí na hodnotu teploty.

Existují také multimetry speciálního typu, jsou nevýbušné a určené pro použití v nebezpečných podmínkách (v dolech, ropných stanicích atd.) ). Tyto multimetry mají speciální ochranný kryt a pouzdro.

Kroky měření

Aby bylo možné provádět měření, je multimetr připojen pomocí sady vodičů k měřenému objektu. Jedna strana drátu je upevněna do zástrčky a na druhé straně je umístěna kontaktní sonda. Postup měření se skládá z následujících kroků:

1. Zapněte zařízení.
2. Zasuňte zástrčky kabelu do příslušných zásuvek na přístrojové desce.
3. Vyberte typ měření a rozsah (není nutné, pokud má tester funkci automatického výběru).
4. Dotkněte se měřicími sondami měřicích bodů.
5. Odečtěte údaje z obrazovky zařízení.

Výběr značky

Většina prodávaných zařízení je sestavena pomocí vysoce kvalitní základny prvků. Ale montáž dílů karoserie a instalace desky uvnitř jsou dost nekvalitní. Mezery v pouzdře, špatná kvalita vstupních a výstupních konektorů, slabé navazující prvky ovlivňují životnost a přesnost odečtů přístroje. S doporučenou nejlepší stranou sami následující ochranné známky:

• Mastech.
• Fluke.
• CEM.
• APPA.
• JEDNOTKA.
• Elitech.

Při výběru budete muset vyhodnotit oblast použití multimetru. Pro profesionální práci a specializovaná měření je lepší zvolit vysoce přesný přístroj. Pro domácí použití je výhodnější pořídit si digitální multimetr. Můžete si vybrat cenu, vzhled fotografie, vlastnosti a funkce na webu výrobce zařízení, které se vám líbí.

Protože je spotřebič napájen nízkým napětím, je považován za bezpečný pro lidské zdraví. Při používání zařízení je však třeba mít na paměti, že objekt měření může představovat nebezpečí, proto je třeba dodržovat požadavky na elektrickou bezpečnost.

Digitální multimetr