مقدمه ای بر مشخصات فنی مولتی متر دیجیتال

مقدمه ای بر مشخصات فنی مولتی متر دیجیتال

1. تعداد ارقام نمایشگر و مشخصات نمایشگر

ارقام نمایشگر یک مولتی متر دیجیتال معمولاً 31/2 تا 81/2 رقم هستند. دو اصل برای تعیین ارقام نمایشگر یک ابزار دیجیتال وجود دارد:

یکی اینکه تعداد ارقامی که می توانند همه اعداد از 0 تا 9 را نمایش دهند یک عدد صحیح است.

دوم این است که مقدار عددی رقم کسری با رقم بالا در مقدار نمایش بزرگ * به عنوان عدد نشان داده می شود. در مقیاس کامل، مقدار 2000 است، که نشان می‌دهد ابزار دارای 3 رقم صحیح است. صورت رقم اعشار 1 و مخرج آن 2 است، بنابراین آن را 31/2 رقم می نامند که به صورت "سه رقم و نیم" تلفظ می شود. رقم بالا فقط می تواند 0 یا 1 را نمایش دهد (0 معمولاً نمایش داده نمی شود).

بیت بالای * یک رقم 32/3 (تلفظ به عنوان "رقم سه و دو سوم") مولتی متر دیجیتال فقط می تواند 0-2 رقم را نمایش دهد، بنابراین مقدار نمایش بزرگ * 2999 ± است. در شرایط مشابه، آن 50 درصد بالاتر از حد مجاز یک مولتی متر دیجیتال 31/2 رقمی است، به ویژه برای اندازه گیری ولتاژ AC 380 ولت.

به عنوان مثال، هنگام اندازه گیری ولتاژ شبکه برق با یک مولتی متر دیجیتال، بالاترین رقم یک مولتی متر دیجیتال معمولی 31/2 رقمی فقط می تواند 0 یا 1 باشد. برای اندازه گیری ولتاژ شبکه برق 220 ولت یا 380 ولت، تنها سه رقم می تواند باشد. نمایش داده می شود و وضوح این محدوده تنها 1 ولت است.

در مقابل، با استفاده از یک مولتی متر دیجیتال 33/4-بیتی برای اندازه گیری ولتاژ شبکه، بیت بالا می تواند 0-3 را نمایش دهد که می تواند در چهار رقم با وضوح 0.1V نمایش داده شود. که همان مولتی متر دیجیتال 41/{6}}بیتی است.

مولتی مترهای دیجیتال جهانی عموماً متعلق به مولتی مترهای دستی با نمایشگر 31/2 رقمی هستند. مولتی مترهای دیجیتال 41/2، 51/2 رقمی (زیر 6 رقم) به دو نوع دستی و رومیزی تقسیم می شوند. اکثر مولتی مترهای دیجیتال رومیزی با 61/2 رقم یا بیشتر به این دسته تعلق دارند.

مولتی متر دیجیتال از فناوری پیشرفته صفحه نمایش دیجیتال با صفحه نمایش واضح و شهودی و خواندن دقیق استفاده می کند. این نه تنها عینیت خواندن را تضمین می کند، بلکه با عادات خواندن افراد نیز مطابقت دارد و می تواند زمان خواندن یا ضبط را کوتاه کند. مولتی مترهای سنتی آنالوگ (یعنی اشاره گر) از این مزایا برخوردار نیستند.

2. دقت

دقت مولتی متر دیجیتال ترکیبی از خطاهای سیستماتیک و تصادفی در نتایج اندازه گیری است. نشان دهنده درجه سازگاری بین مقدار اندازه گیری شده و مقدار واقعی است و همچنین بزرگی خطای اندازه گیری را منعکس می کند. به طور کلی، هر چه دقت بالاتر باشد، خطای اندازه گیری کمتر است و بالعکس.

سه راه برای بیان دقت وجود دارد که در ادامه می‌آید:

دقت=± (یک درصد RDG به علاوه b درصد FS) (2.2.1)

دقت=± (درصد RDG به اضافه n کلمه) (2.2.2)

دقت=± (یک درصد RDG به اضافه b درصد FS به اضافه n کلمه) (2.2.3)

در معادله (2.2.1)، RDG نشان دهنده مقدار قرائت (یعنی مقدار نمایش)، FS مقدار مقیاس کامل، مورد قبلی در پرانتز نشان دهنده خطای جامع مبدل A/D و مبدل عملکردی (مانند تقسیم کننده ولتاژ، splitter، مبدل RMS واقعی)، و مورد دوم خطای ناشی از پردازش دیجیتال است.

در معادله (2.2.2)، n تغییر در خطای کوانتیزاسیون است که در رقم آخر منعکس شده است. اگر خطای n کلمه به درصدی از مقیاس کامل تبدیل شود به معادله (2.2.1) تبدیل می شود. معادله (2.2.3) کاملا منحصر به فرد است و برخی از تولیدکنندگان از این عبارت استفاده می کنند. یکی از دو مورد آخر نشان دهنده خطاهای معرفی شده توسط محیط ها یا توابع دیگر است.

دقت مولتی متر دیجیتال بسیار بهتر از مولتی متر اشاره گر آنالوگ است. با در نظر گرفتن شاخص دقت محدوده پایه برای اندازه گیری ولتاژ DC به عنوان مثال، می تواند به ± {{0}}.5 درصد برای 3 و نیم بیت و 0.03 درصد برای 4 و نیم بیت برسد.

به عنوان مثال، مولتی متر OI857 و OI859CF. دقت یک مولتی متر یک شاخص بسیار مهم است که نشان دهنده کیفیت و قابلیت پردازش مولتی متر است. یک مولتی متر با دقت ضعیف برای بیان مقدار واقعی مشکل است، که به راحتی می تواند منجر به قضاوت نادرست در اندازه گیری شود.

3. قطعنامه (قطعنامه)

مقدار ولتاژ مربوط به آخرین کلمه در محدوده ولتاژ پایین یک مولتی متر دیجیتال رزولوشن نامیده می شود که نشان دهنده حساسیت دستگاه است.

وضوح ابزارهای دیجیتال با تعداد ارقام نمایش داده شده افزایش می یابد. شاخص های وضوح بالایی که یک مولتی متر دیجیتال با ارقام مختلف می تواند به دست آورد متفاوت است، مانند یک مولتی متر 31/2 رقمی با 100 میکرو ولت.

شاخص وضوح یک مولتی متر دیجیتال را نیز می توان با استفاده از وضوح نمایش داد. وضوح به درصد ارقام * کوچک (به استثنای صفر) و * ارقام بزرگی که ابزار می تواند نمایش دهد اشاره دارد.

به عنوان مثال، یک مولتی متر معمولی 31/2 رقمی می تواند وضوح 1/1999 ≈ 0.05 درصد را با عدد کوچک 1 و عدد بزرگ 1999 نمایش دهد.

لازم به ذکر است که وضوح و دقت به دو مفهوم متفاوت تعلق دارند. اولی "حساسیت" ابزار، یعنی توانایی "تشخیص" ولتاژهای کوچک را مشخص می کند. مورد دوم "دقت" اندازه گیری را نشان می دهد، یعنی میزان سازگاری بین نتایج اندازه گیری و مقدار واقعی.

این دو لزوما به هم مرتبط نیستند، بنابراین نمی توان آنها را اشتباه گرفت، چه رسد به اینکه به اشتباه فرض کنیم که وضوح (یا وضوح) مشابه دقت است، که به خطای جامع و خطای کوانتیزاسیون مبدل داخلی A/D و مبدل عملکردی دستگاه بستگی دارد. .

از منظر اندازه گیری، وضوح نشانگر "مجازی" (مستقل از خطای اندازه گیری) است، در حالی که دقت نشانگر "واقعی" است (که اندازه خطای اندازه گیری را تعیین می کند). بنابراین، افزایش خودسرانه تعداد ارقام نمایش برای بهبود وضوح دستگاه امکان پذیر نیست.

4. محدوده اندازه گیری

در یک مولتی متر دیجیتال چند منظوره، عملکردهای مختلف دارای حداکثر و حداقل مقادیر متناظر هستند که قابل اندازه گیری هستند. به عنوان مثال، با یک مولتی متر 41/2 رقمی، محدوده آزمایش برای محدوده ولتاژ DC 0.01mV تا 1000V است.

5. نرخ اندازه گیری

تعداد دفعاتی که یک مولتی متر دیجیتال مقدار الکتریسیته اندازه گیری شده در هر ثانیه را اندازه گیری می کند، نرخ اندازه گیری نامیده می شود و واحد آن "بار/ثانیه است. عمدتاً به نرخ تبدیل مبدل A/D بستگی دارد.

برخی از مولتی مترهای دیجیتال دستی از چرخه های اندازه گیری برای نشان دادن سرعت اندازه گیری استفاده می کنند. زمان لازم برای تکمیل فرآیند اندازه گیری را چرخه اندازه گیری می نامند.

بین نرخ اندازه‌گیری و شاخص‌های دقت تضاد وجود دارد، معمولاً هر چه دقت بالاتر باشد، میزان اندازه‌گیری کمتر است و تعادل بین این دو مشکل است. برای حل این تناقض، ارقام مختلف نمایشگر یا سوئیچ های تبدیل سرعت اندازه گیری را می توان روی یک مولتی متر تنظیم کرد:

یک محدوده اندازه‌گیری سریع برای مبدل‌های A/D با نرخ اندازه‌گیری سریع‌تر اضافه کنید. با کاهش تعداد ارقام نمایشگر می توان میزان اندازه گیری را به میزان قابل توجهی افزایش داد. این روش در حال حاضر معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد و می تواند نیازهای کاربران مختلف را برای اندازه گیری نرخ برآورده کند.

6. امپدانس ورودی

هنگام اندازه گیری ولتاژ، دستگاه باید دارای امپدانس ورودی بالایی باشد، به طوری که جریان گرفته شده از مدار اندازه گیری شده در طول فرآیند اندازه گیری حداقل باشد و بر وضعیت کار مدار اندازه گیری شده یا منبع سیگنال تأثیری نداشته باشد، که می تواند خطاهای اندازه گیری را کاهش دهد.

به عنوان مثال، مقاومت ورودی یک مولتی متر دیجیتال دستی 31/2-بیتی در محدوده ولتاژ DC معمولاً 10 μΩ است. محدوده ولتاژ AC تحت تأثیر ظرفیت ورودی است و امپدانس ورودی آن معمولاً کمتر از محدوده ولتاژ DC است.

هنگام اندازه گیری جریان، دستگاه باید امپدانس ورودی بسیار پایینی داشته باشد، که می تواند پس از اتصال به مدار اندازه گیری شده، تاثیر دستگاه را تا حد امکان بر مدار اندازه گیری شده به حداقل برساند. با این حال، هنگام استفاده از محدوده جریان یک مولتی متر، به دلیل امپدانس ورودی کوچک، سوزاندن ابزار آسان تر است. لطفا در استفاده از آن دقت کنید.