Multimeter

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 31 januari 2021; kontroller kräver 24 redigeringar .

Multimeter (från engelska  multimeter ), tester (från engelska  test  - test), avometer (från ampervoltmeter ) är ett elektriskt mätinstrument som kombinerar flera funktioner.

Minimiuppsättningen inkluderar funktionerna för en voltmeter , amperemeter och ohmmeter . Ibland tillverkas en multimeter i form av klämmeter . Det finns digitala och analoga multimetrar.

En multimeter kan sträcka sig från en lätt bärbar enhet som används för grundläggande mätningar och felsökning till ett komplext, stationärt instrument med många funktioner.

Namnet "multimeter" tilldelades först digitala mätare, medan analoga enheter i vardagen ofta kallas "testare", "avometer" och ibland helt enkelt "Tseshka" (från namnet på de sovjetiska enheterna i "Tsxxx" serier).

Digitala multimetrar

De enklaste digitala multimetrarna är bärbara. Deras kapacitet är 2,5 digitala siffror ( felet är vanligtvis cirka 10%). De vanligaste enheterna med en kapacitet på 3,5 (felet är vanligtvis cirka 1,0%). Det finns också något dyrare enheter med siffran 4,5 (noggrannheten är vanligtvis cirka 0,1%) och betydligt dyrare enheter med siffran 5 siffror och högre (till exempel Keysight Technologies 3458A precisionsmultimeter (till 3 november 2014 Agilent) Technologies ) har 8,5 siffror). Bland sådana multimetrar finns både bärbara enheter som drivs av galvaniska celler och stationära enheter som drivs av AC. Noggrannheten hos multimetrar med en kapacitet på mer än 5 är starkt beroende av mätområdet och typen av uppmätt värde, därför förhandlas den separat för varje delområde. I allmänhet kan noggrannheten hos sådana enheter överstiga 0,01 % (även för bärbara modeller).

Många digitala voltmetrar (till exempel V7-22A, V7-40, V7-78 / 1, etc.) är i huvudsak också multimetrar, eftersom de kan mäta, förutom DC- och AC-spänning, även resistans , DC och AC ström , och vissa modeller ger också mätning av kapacitans , frekvens, period, etc.). Dessutom kan skopometrar (oscilloskop-multimetrar) hänföras till en mängd olika multimetrar, som kombinerar ett digitalt (vanligtvis tvåkanaligt) oscilloskop och en ganska exakt multimeter i ett fall. Typiska representanter för scopmetrar är AKIP-4113, AKIP-4125, U1600-serien handhållna oscilloskop från Keysight Technologies, etc.).

Sifferkapaciteten för en digital mätare, till exempel "3,5" betyder att mätardisplayen visar 3 hela siffror, med ett intervall från 0 till 9, och 1 siffra med ett begränsat räckvidd. Så en enhet av typen "3,5 siffror" kan till exempel ge avläsningar i intervallet från 0,000 till 1,999 , när det uppmätta värdet överskrider dessa gränser krävs byte till ett annat område (manuellt eller automatiskt).

Indikatorer för digitala multimetrar (liksom voltmetrar och scopmetrar) är gjorda på basis av flytande kristaller (både monokroma och färg) - APPA-62, B7-78 / 2, AKIP-4113, U1600, etc., LED-indikatorer  - B7 - 40, gasurladdningsindikatorer  - B7-22A, elektroluminiscerande displayer (ELD)  - 3458A, samt vakuumfluorescerande indikatorer (VFD) (inklusive färgade) - B7-78/1.

Den typiska noggrannheten för digitala multimetrar vid mätning av resistans, DC-spänning och ström är mindre än ± (0,2 % +1 enhet av den minst signifikanta siffran). Vid mätning av växelspänning och ström i frekvensområdet 20 Hz ... 5 kHz är mätfelet ± (0,3 % + 1 enhet av den minst signifikanta siffran). I högfrekvensområdet upp till 20 kHz, vid mätning i området från 0,1 av mätgränsen och över, ökar felet mycket, upp till 2,5 % av det uppmätta värdet, vid en frekvens på 50 kHz är det redan 10 %. När frekvensen ökar ökar mätfelet.

Ingångsimpedansen för en digital voltmeter är cirka 10 MΩ (det beror inte på mätgränsen, till skillnad från analoga), kapacitansen är 100 pF, spänningsfallet vid mätning av ström är inte mer än 0,2 V. Bärbara multimetrar drivs av ett batteri med en spänning på 3 till 9V. Strömförbrukningen överstiger inte 2 mA vid mätning av DC-spänningar och strömmar, och 7 mA vid mätning av resistanser och AC-spänningar och -strömmar. Multimetern är vanligtvis i drift när batteriet laddas ur till en spänning på 7,5 V [1] .

Antalet siffror avgör inte enhetens noggrannhet. Mätningarnas noggrannhet beror på noggrannheten hos ADC , på noggrannheten, termisk och tidsmässig stabilitet hos de applicerade radioelementen, på kvaliteten på skyddet mot extern störning, på kvaliteten på den utförda kalibreringen . Men först och främst , vilket är känt från metrologin, mätinstrumentets noggrannhet bestäms av noggrannheten hos standarden för motsvarande fysiska storhet som används i det, i detta fall är det referensspänningskällan .

Typiska mätområden, till exempel för den vanliga multimetern M832:

Analoga multimetrar

Enhet

En analog multimeter består av en pekare magnetoelektrisk mätanordning (mikroammeter), en uppsättning ytterligare motstånd för mätning av spänning och en uppsättning shuntar för att mäta ström. I läget för att mäta växelspänningar och strömmar är mikroamperemetern ansluten till resistorer genom likriktardioder [2] . Resistansmätning utförs med den inbyggda strömförsörjningen och resistansmätning över 1..10 MΩ utförs från en extern källa.

Funktioner och nackdelar

De tekniska egenskaperna hos en analog multimeter bestäms till stor del av känsligheten hos det magnetoelektriska mätinstrumentet. Ju högre känslighet (lägre total avböjningsström) hos mikroamperemetern är, desto fler högresistanstillsatsmotstånd och shuntar med lägre resistans kan användas. Detta innebär att enhetens ingångsresistans i spänningsmätningsläget blir högre, spänningsfallet i strömmätningsläget blir lägre, vilket minskar enhetens inverkan på den uppmätta elektriska kretsen. Men även när man använder en mikroamperemeter med en total avböjningsström på 50 μA [3] i multimetern, är multimeterns ingångsresistans i voltmeterläge endast 20 kΩ/V . Detta leder till stora spänningsmätfel i högresistanskretsar (resultaten är underskattade), till exempel vid mätning av spänningar vid terminalerna på transistorer och mikrokretsar och lågeffekts högspänningskällor. I sin tur introducerar en multimeter med otillräckligt lågresistansshuntar ett stort fel vid mätning av ström i lågspänningskretsar. Analoga multimetrar har en icke-linjär skala i resistansmätningsläge. Dessutom är den omvänd (nollresistansvärdet motsvarar instrumentpekarens extrema högra position). Innan du startar resistansmätningen är det nödvändigt att utföra nollställning med en speciell regulator på frontpanelen med enhetens ingångsterminaler stängda, eftersom noggrannheten i resistansmätningen beror på spänningen hos den interna strömkällan. Skalan vid små gränser för mätning av växelspänning och ström kan också vara olinjär. Analoga multimetrar, till skillnad från digitala multimetrar, har inte automatisk spänningspolaritetsdetektion, vilket begränsar deras användarvänlighet och omfattning: de kräver korrekt anslutningspolaritet i DC-spännings-/strömmätningsläget och är praktiskt taget olämpliga för att mäta växelspänningar/strömmar .

Grundläggande mätlägen

Ytterligare funktioner

I vissa multimetrar finns även följande funktioner tillgängliga:

Ytterligare egenskaper:

Anteckningar

  1. ↑ Teoretiska grunder för elektroteknik och elektronik . Hämtad 20 juli 2012. Arkiverad från originalet 18 februari 2019.
  2. ↑ Riktningen för avvikelsen för ramen för en magnetoelektrisk mikroamperemeter beror på riktningen för den strömmande strömmen, därför är direkt mätning av växelspänning och ström omöjlig: pilen kommer att darra nära noll.
  3. ↑ Egon Penker. Unigor 4p Typ 226224 Utrustning Metrawatt, BBC  Goerz . radiomuseum.org . - Typiska värden i hushållsapparater - 50..200 μA. Högprecisionsmultimetrar av märket Unigor tillverkade i Österrike inkluderade en känsligare mikroamperemeter med en total avböjningsström på 40 μA (Unigor 3s) och till och med 10 μA. Hämtad 4 juni 2017. Arkiverad från originalet 30 september 2015.

Litteratur

Länkar

 Elektriska mätinstrument