Что такое цифровой мультиметр?

Цифровой мультиметр — это тестовый прибор, используемый для измерения электрических величин, включая напряжение, ток и сопротивление, хотя современные цифровые мультиметры часто выполняют гораздо больше измерений.

Цифровой мультиметр сегодня является одним из наиболее широко используемых элементов контрольно-измерительного оборудования. Они незаменимы в любой лаборатории электроники, дома, у любителей и у профессиональных инженеров-электронщиков.

Стоимость цифровых мультиметров значительно варьируется. Некоторые из этих контрольно-измерительных приборов можно купить очень дешево и они обеспечивают очень хорошее обслуживание, удивительно точны — гораздо более точны, чем требуется для большинства измерений, но также доступны мультиметры высшего класса с очень высокими характеристиками для использования в самых требовательных приложениях. Первоначально использовались аналоговые мультиметры, но в наши дни они используются редко, поскольку цифровые технологии сделали цифровые мультиметры более дешевыми, гораздо более точными и способными предоставлять гораздо больше возможностей, чем просто измерение тока, напряжения и сопротивления.

Цифровые мультиметры или цифровые мультиметры могут измерять множество различных параметров в электрической цепи. Базовые цифровые мультиметры могут измерять амперы, вольты и омы, как и старые аналоговые измерители, но благодаря простоте включения дополнительных функций в интегральную схему многие цифровые мультиметры также могут выполнять ряд других измерений. Многие из них включают в себя функции, позволяющие измерять емкость, частоту, непрерывность (со звуковым сигналом, облегчающим измерения при взгляде на печатную плату), температуру, работу транзисторов и часто ряд других измерений.

Что такое цифровой мультиметр?

В течение многих лет использовались аналоговые мультиметры. Поскольку современные интегральные схемы были недоступны, эти тестовые приборы проложили путь для более поздних цифровых версий.

Аналоговые мультиметры могли измерять только амперы, вольты и омы. Однако внедрение технологии интегральных схем и других технологий позволило создавать аналого-цифровые преобразователи, а также развертывать такие устройства, как жидкокристаллические дисплеи. Это позволило изготовить испытательные приборы, которые могли бы измерять основные измерения ампер-вольт и омов в цифровом виде.

В дополнение к этому, можно было добавить дополнительные измерения с очень небольшими затратами, что сделало эти тестовые приборы гораздо более универсальными, чем старые аналоговые аналоги. Базовая блок-схема типичного цифрового мультиметра представлена ​​на схеме ниже. Хотя разные цифровые мультиметры будут использовать разные схемы, одни и те же основные методы, как правило, используются от одного измерительного прибора к другому.

Концепция, используемая при аналого-цифровом преобразовании, называется регистром последовательного приближения. Как следует из названия, регистр последовательного приближения АЦП работает путем последовательного определения значения входного напряжения.

Типовые элементы управления и подключения цифрового мультиметра

Интерфейсы на передней панели цифрового мультиметра обычно очень просты. Базовый цифровой мультиметр обычно имеет переключатель, дисплей и разъемы для измерительных щупов. Основные соединения типичного цифрового мультиметра показаны на изображении и в описании ниже, но очевидно, что точная схема и возможности будут зависеть от конкретного используемого измерительного прибора.

1. Дисплей Дисплей цифрового мультиметра обычно хорошо виден и читаем. Большинство из них имеют четыре цифры, первая из которых часто может быть либо 0, либо 1, и обычно также будет индикация +/-. Также могут быть несколько других меньших индикаторов, таких как переменный / постоянный ток и т. д., в зависимости от модели цифрового мультиметра.
2. Основные соединения Есть несколько основных соединений, к которым подключаются датчики. Хотя одновременно необходимы только два, их может быть три или четыре. Обычно это могут быть:
   • Общий — для использования со всеми измерениями, для этого потребуется отрицательный или черный стержень и щуп.
   • Вольты, омы, частота — это соединение используется для большинства измерений и требует подключения положительного или красного провода и щупа.
   • Ампер и миллиампер — это соединение используется для измерения тока и снова включает красный провод и щуп.
   • Большой ток — часто имеется отдельное соединение для измерения больших токов. Следует соблюдать осторожность, чтобы использовать это, а не слаботочное соединение, если ожидаются высокие уровни тока.Это типичные соединения для мультиметра, и у каждой модели мультиметра могут быть свои требования и соединения.
3. Главный переключатель Обычно имеется один главный поворотный переключатель для выбора типа выполняемого измерения и необходимого диапазона.
4. Дополнительные соединения Могут быть дополнительные соединения для других измерений, таких как температура, где термопаре потребуются собственные соединения. Некоторые измерители также могут измерять коэффициент усиления транзисторов, и для этого потребуются отдельные соединения на измерителе.
5. Дополнительные кнопки и переключатели Будет несколько дополнительных кнопок и переключателей. Основной, очевидно, будет кнопка включения/выключения. Также могут быть доступны другие функции, включая такие элементы, как удержание пика.

Переключатели и элементы управления обычно располагаются так, чтобы переключатель основного диапазона занимал центральное положение на панели мультиметра. Дисплей обычно занимает положение в верхней части прибора, чтобы его было легко увидеть, и он не был закрыт проводами, а также его можно было видеть, если переключатель задействован.

Любые дополнительные переключатели обычно располагаются вокруг главного переключателя, где до них очень легко добраться. Разъемы для измерительных проводов обычно расположены в нижней части передней панели измерителя. Таким образом, к нему можно легко добраться, но провода не мешают работе и обзору переключателей и дисплея.

Как пользоваться цифровым мультиметром

Работа самого цифрового мультиметра обычно очень проста. Зная, как проводить измерения напряжения, тока и сопротивления, можно использовать мультиметр. Если счетчик новый, то, очевидно, необходимо будет установить батарею для его питания. Обычно это просто и понятно, и подробности можно найти в инструкции по эксплуатации цифрового мультиметра.

При использовании счетчика можно выполнить ряд простых шагов:

1. Включите счетчик
2. Вставьте щупы в правильные соединения — это необходимо, потому что может быть несколько разных соединений, которые можно использовать.
3. Установите переключатель на правильный тип измерения и диапазон для измерения, которое должно быть выполнено. При выборе диапазона убедитесь, что максимальный диапазон превышает ожидаемый. При необходимости диапазон цифрового мультиметра можно уменьшить. Однако выбор слишком высокого диапазона предотвращает перегрузку измерителя.
4. Оптимизируйте диапазон для лучшего чтения. Если возможно, разрешите всем старшим цифрам не читать нуль, и таким образом можно будет прочитать наибольшее количество значащих цифр.
5. После того, как считывание завершено, разумной мерой предосторожности является размещение щупов в гнездах для измерения напряжения и установка диапазона на максимальное напряжение. Таким образом, если счетчик случайно подключен без учета используемого диапазона, вероятность повреждения счетчика мала. Это может быть неправдой, если он остался установленным для показаний тока, а счетчик случайно подключен к точке высокого напряжения!

При выполнении любых измерений необходимо следить за тем, чтобы измерительные щупы не соскальзывали, так как это может привести к короткому замыканию соединений в тестируемой цепи. В крайних случаях это может привести к короткому замыканию или повреждению платы. Обычно при проверке платы соединения располагаются достаточно далеко друг от друга, чтобы это не было проблемой, но следует соблюдать осторожность, особенно при работе с высоковольтными и сильноточными цепями.

Общая точность цифрового мультиметра

Есть ряд элементов, которые способствуют тому, что можно условно назвать точностью. Двумя основными составляющими являются разрешение и фактическая точность измерительной системы.

1. Разрешение Разрешение цифрового мультиметра часто указывается количеством цифр. Цифровые мультиметры будут указаны в терминах количества цифр на дисплее. Обычно это будет число, состоящее из целого числа с половиной, например, 3 1/2 цифры. По соглашению половинная цифра может отображать либо ноль, либо 1. Этот измеритель с тремя с половиной цифрами может отображать до 1999 года. Иногда можно использовать цифру из трех четвертей. Это может отображать число больше единицы, но меньше девяти.
2. Точность Точность измерителя зависит от разрешения дисплея. Это представляет собой неопределенность показаний из-за неточностей цифрового мультиметра.

Хотя точность цифрового мультиметра будет намного выше, чем у аналогового мультиметра, он помогает понять разницу между точностью и разрешением. Также необходимо понимать разницу между ними, чтобы понимать общую точность любых производимых измерений.

Цифровые мультиметры являются очень универсальными измерительными приборами. С развитием цифровых технологий многие из этих измерительных приборов могут выполнять дополнительные измерения помимо основных измерений напряжения, тока и сопротивления. При покупке цифрового мультиметра стоит выбрать тот, который может измерять параметры, которые могут быть предусмотрены в качестве необходимых. Цифровые мультиметры способны производить очень точные измерения и отображать их так, чтобы их было легко прочитать.