ציוד נפוץ למולטימטרים
מודד דיגיטלי הוא כיום המכשיר הדיגיטלי הנפוץ ביותר. המאפיינים העיקריים שלו הם דיוק גבוה, רזולוציה חזקה, פונקציית בדיקה מושלמת, מהירות מדידה מהירה, תצוגה אינטואיטיבית, יכולת סינון חזקה, צריכת חשמל נמוכה וקלה לנשיאה. מאז שנות ה-90, מולטי-מטרים דיגיטליים זכו לפופולריות רבה ולשימוש נרחב בארצי, והפכו למכשירים הכרחיים לעבודות מדידה ותחזוקה אלקטרוניות מודרניות, ומחליפים בהדרגה את המולטי-מטרים האנלוגיים המסורתיים (כלומר, מצביע).
מולטימטרים דיגיטליים ידועים גם בתור מולטימטרים דיגיטליים (DMM), וישנם סוגים ודגמים רבים. כל עובד אלקטרוני מקווה שיהיה לו מודד דיגיטלי אידיאלי. ישנם עקרונות רבים לבחירת מולטימטר דיגיטלי, ולעיתים הם אף משתנים מאדם לאדם. עם זאת, עבור מולטימטר דיגיטלי כף יד (כיס), הוא אמור להיות בדרך כלל בעל המאפיינים הבאים: תצוגה ברורה, דיוק גבוה, רזולוציה חזקה, טווח בדיקה רחב, פונקציות בדיקה מלאות, יכולת חזקה נגד הפרעות, מעגל הגנה מלא יחסית ומראה יפהפה , נדיב, קל לתפעול, גמיש, אמינות טובה, צריכת חשמל נמוכה, קל לנשיאה, מחיר מתון וכן הלאה.
המחוונים העיקריים, ספרות התצוגה ומאפייני התצוגה של המולטימטר הדיגיטלי
ספרות התצוגה של מודד דיגיטלי הן בדרך כלל {{0}}/2 עד 8 1/2 ספרות. ישנם שני עקרונות לשיפוט ספרות התצוגה של מכשירים דיגיטליים: האחד הוא שהספרות שיכולות להציג את כל המספרים מ-0 עד 9 הן ספרות שלמות; המונה הוא המונה, וערך הספירה הוא 2000 כאשר נעשה שימוש בסולם המלא, מה שמציין שלמכשיר יש 3 ספרות שלמות, והמונה של הספרה השברית הוא 1, והמכנה הוא 2, אז הוא נקרא 3 1/2 ספרות, נקרא "שלוש וחצי ספרות ", הסיביות הגבוהה ביותר יכולה להציג רק 0 או 1 (0 בדרך כלל לא מוצג). 3 2/3 ספרות (מבוטא "ספרה שלוש ושני שליש"), הספרה הגבוהה ביותר של המולטימטר הדיגיטלי יכולה להציג רק מספרים מ-0 עד 2, כך שערך התצוגה המקסימלי הוא ±2999. באותם תנאים, הוא גבוה ב-50 אחוז מהגבול של מודד דיגיטלי של 3 1/2 ספרות, שהוא בעל ערך במיוחד בעת מדידת מתח AC של 380V.
המולטימטרים הדיגיטליים הפופולריים שייכים בדרך כלל למולטימטרים כף יד עם תצוגת 3 1/2 ספרות, ו-4 1/2, 5 1/2 ספרות (פחות מ-6 ספרות) מולטימטרים דיגיטליים מחולקים לשני סוגים: כף יד ושולחן עבודה. יותר מ-6 1/2 ספרות שייכים לרוב למולטימטרים דיגיטליים שולחניים.
המולטימטר הדיגיטלי מאמץ טכנולוגיית תצוגה דיגיטלית מתקדמת, עם תצוגה ברורה ואינטואיטיבית וקריאה מדויקת. זה לא רק מבטיח את האובייקטיביות של הקריאה, אלא גם תואם את הרגלי הקריאה של אנשים, ויכול לקצר את זמן הקריאה או ההקלטה. יתרונות אלו אינם זמינים במולטימטרים אנלוגיים (כלומר מצביע) מסורתיים.
דיוק דיוק)
הדיוק של מולטימטר דיגיטלי הוא שילוב של שגיאות שיטתיות ושגיאות אקראיות בתוצאות המדידה. הוא מציין את מידת ההסכמה בין הערך הנמדד לערך האמיתי, ומשקף גם את גודל טעות המדידה. באופן כללי, ככל שהדיוק גבוה יותר, כך שגיאת המדידה קטנה יותר ולהיפך.
הדיוק של מולטימטרים דיגיטליים הרבה יותר טוב מזה של מולטימטרים אנלוגיים אנלוגיים. הדיוק של המולטימטר הוא אינדיקטור חשוב מאוד. זה משקף את האיכות ואת יכולת התהליך של המולטימטר. קשה למולטימטר בעל דיוק לקוי לבטא את הערך האמיתי, מה שעלול בקלות לגרום לשיפוט מוטעה במדידה.
רזולוציה (רזולוציה)
ערך המתח המתאים לספרה האחרונה של המולטימטר הדיגיטלי בטווח המתח הנמוך ביותר נקרא רזולוציה, המשקפת את רגישות המונה. הרזולוציה של מכשירים דיגיטליים דיגיטליים עולה עם עליית ספרות התצוגה. האינדיקטורים לרזולוציה הגבוהה ביותר שמולטימטרים דיגיטליים עם ספרות שונות יכולים להשיג הם שונים.
ניתן להציג את מדד הרזולוציה של המולטימטר הדיגיטלי גם לפי רזולוציה. רזולוציה היא האחוז מהמספר הקטן ביותר (מלבד אפס) שהמד יכול להציג למספר הגדול ביותר.
יש לציין שרזולוציה ודיוק הם שני מושגים שונים. הראשון מאפיין את ה"רגישות" של המכשיר, כלומר את היכולת "לזהות" מתחים זעירים; האחרון משקף את "דיוק" המדידה, כלומר את מידת העקביות בין תוצאת המדידה לערך האמיתי. אין קשר הכרחי בין השניים, כך שלא ניתן לבלבל ביניהם, ואין לטעות שהרזולוציה (או הרזולוציה) היא דמיון. הדיוק תלוי בשגיאה המקיפה ובשגיאת הקוונטיזציה של ממיר ה-A/D הפנימי והממיר הפונקציונלי של המכשיר. מנקודת המבט של המדידה, הרזולוציה היא אינדיקטור "וירטואלי" (שאין לו שום קשר לשגיאת מדידה), והדיוק הוא אינדיקטור "אמיתי" (הוא קובע את גודל טעות המדידה). לכן, לא ניתן להגדיל באופן שרירותי את מספר ספרות התצוגה כדי לשפר את הרזולוציה של המכשיר.
טווח מדידה
במולטימטר דיגיטלי רב תכליתי, לפונקציות שונות יש ערכי מקסימום ומינימום מתאימים שניתן למדוד.
קצב מדידה
מספר הפעמים שמודד דיגיטלי מודד את החשמל הנמדד בשנייה נקרא קצב המדידה, והיחידה שלו היא "פעמים/שניות". זה תלוי בעיקר בשיעור ההמרה של ממיר A/D. כמה מולטימטרים דיגיטליים כף יד משתמשים בתקופת המדידה כדי לציין את מהירות המדידה. הזמן הנדרש להשלמת תהליך מדידה נקרא מחזור המדידה.
יש סתירה בין קצב המדידה לבין מדד הדיוק. בדרך כלל, ככל שהדיוק גבוה יותר, קצב המדידה נמוך יותר, וקשה לאזן בין השניים. כדי לפתור סתירה זו, ניתן להגדיר ספרות תצוגה שונות או להגדיר את מתג המרת מהירות המדידה באותו מולטימטר: הוסף קובץ מדידה מהיר, המשמש לממיר A/D עם קצב מדידה מהיר יותר; כדי להגדיל את קצב המדידה, שיטה זו נפוצה יחסית ויכולה לענות על הצרכים של משתמשים שונים עבור קצב המדידה.
התנגדות כניסה
בעת מדידת מתח, למכשיר צריכה להיות עכבת כניסה גבוהה מאוד, כך שהזרם הנלקח מהמעגל הנבדק יהיה קטן מאוד במהלך תהליך המדידה, מה שלא ישפיע על מצב העבודה של המעגל הנבדק או על מקור האות, וכן יכול להפחית שגיאות מדידה.
בעת מדידת זרם, המכשיר צריך להיות בעל עכבת כניסה נמוכה מאוד, כך שניתן להפחית ככל האפשר את השפעת המכשיר על המעגל הנבדק לאחר חיבורו למעגל הנבדק. לשרוף את המד, אנא שימו לב בעת השימוש בו.
סיווג של מולטימטרים דיגיטליים
המולטימטרים הדיגיטליים מסווגים לפי שיטת המרת הטווח, אותה ניתן לחלק לשלושה סוגים: טווח ידני (MAN RANGZ), טווח אוטומטי (AUTO RANGZ), וטווח אוטומטי/ידני (AUTO/MAN RANGZ).
על פי פונקציות, שימושים ומחירים שונים, ניתן לחלק באופן גס את המולטימטרים הדיגיטליים ל-9 קטגוריות: מולטימטרים דיגיטליים נמוכים (הידועים גם כמולטימטרים דיגיטליים פופולריים), מולטימטרים דיגיטליים בטווח בינוני, מולטימטרים דיגיטליים בינוניים/גבוהים, דיגיטליים/אנלוגיים. מכשירים היברידיים, מכשיר דיגיטלי עם תצוגה כפולה של תרשים/אנלוגי, אוסילוסקופ רב תכליתי (שילוב רב-מטר דיגיטלי, אוסילוסקופ אחסון דיגיטלי ואנרגיה קינטית אחרת בגוף אחד).
בדיקת פונקציית המולטימטר הדיגיטלי
המולטימטר הדיגיטלי יכול לא רק למדוד מתח DC (DCV), מתח AC (ACV), זרם DC (DCA), זרם AC (ACA), התנגדות (Ω), ירידת מתח קדימה של דיודה (VF), גורם הגברה של זרם פולט טרנזיסטור ( hrg), יכול גם למדוד קיבול (C), מוליכות (ns), טמפרטורה (T), תדר (f), והוסיף קובץ זמזם (BZ) לבדיקת המשכיות הקו, שיטת הספק נמוך למדידת קובץ התנגדות ( L0Ω). לחלק מהמכשירים יש גם הילוך השראות, ציוד איתות, פונקציית המרה אוטומטית AC/DC ופונקציית המרת טווח אוטומטי של גיר קיבול.
רוב המולטימטרים הדיגיטליים הדיגיטליים מוסיפים את פונקציות הבדיקה החדשות והמעשיות הבאות: החזקה בקריאה (HOLD), בדיקה לוגית (LOGIC), ערך אפקטיבי אמיתי (TRMS), מדידת ערך יחסי (RELΔ), כיבוי אוטומטי (AUTO OFF POWER) וכו'.
יכולת האנטי-הפרעות של המולטימטר הדיגיטלי
מולטימטרים דיגיטליים פשוטים מאמצים בדרך כלל את עקרון ההמרה האינטגרלי של A/D. כל עוד זמן האינטגרציה החיובי נבחר להיות שווה במדויק למכפיל האינטגרלי של התקופה של אות ההפרעה חוצת המסגרת, ניתן לדכא את ההפרעה הצולבת ביעילות. הסיבה לכך היא שאות ההפרעה חוצת המסגרת נמדדת בממוצע בשלב האינטגרציה קדימה. יחס דחיית המסגרת הנפוץ (CMRR) של מולטימטרים דיגיטליים בינוניים ונמוכים יכול להגיע ל-86-120dB.
מגמת הפיתוח של המולטימטר הדיגיטלי
אינטגרציה: המולטימטר הדיגיטלי הידני משתמש בממיר A/D בעל שבב יחיד, והמעגל ההיקפי פשוט יחסית, דורש רק מספר קטן של שבבים ורכיבים עזר. עם הופעתם המתמשכת של שבבים ייעודיים למולטימטרים דיגיטליים עם שבב בודד, ניתן ליצור מולטימטר דיגיטלי בטווח אוטומטי מתפקד במלואו באמצעות IC יחיד, מה שיוצר תנאים נוחים לפישוט התכנון והפחתת עלויות.
צריכת חשמל נמוכה: מולטימטרים דיגיטליים חדשים משתמשים בדרך כלל בממירי A/D במעגלים משולבים בקנה מידה גדול של CMOS, וצריכת החשמל של כל המכונה נמוכה מאוד.
השוואה בין היתרונות והחסרונות של מולטימטרים רגילים ומולטימטרים דיגיטליים:
גם למולטימטרים המצביעים וגם למולטימטרים הדיגיטליים יש יתרונות וחסרונות משלהם.
המולטימטר המצביע הוא מד ממוצע, בעל חיווי קריאה אינטואיטיבי וחיה. (ערך הקריאה הכללי קשור קשר הדוק לזווית הנדנוד של המצביע, ולכן הוא מאוד אינטואיטיבי).
המולטימטר הדיגיטלי הוא מד מיידי. נדרשת דגימה כל 0.3 שניות כדי להציג את תוצאות המדידה, ולפעמים התוצאות של כל דגימה דומות מאוד, לא בדיוק זהות, וזה לא נוח כמו סוג המצביע לקריאת התוצאות. למולטימטר המצביע בדרך כלל אין מגבר בפנים, כך שההתנגדות הפנימית קטנה.
מכיוון שהמולטימטר הדיגיטלי משתמש במעגל מגבר תפעולי בפנים, ההתנגדות הפנימית יכולה להיות גדולה מאוד, לעתים קרובות 1M אוהם או יותר. (כלומר ניתן לקבל רגישות גבוהה יותר). זה גורם לכך שההשפעה על המעגל הנבדק יכולה להיות קטנה יותר, ודיוק המדידה גבוה יותר.
בשל ההתנגדות הפנימית הקטנה של המולטימטר המצביע, והשימוש ברכיבים בדידים ליצירת מעגל shunt ומחלק מתח. לכן, מאפייני התדר אינם אחידים (בהשוואה לסוג הדיגיטלי), ומאפייני התדר של המולטימטר הדיגיטלי טובים יותר יחסית.
המבנה הפנימי של המולטימטר המצביע פשוט ולכן העלות נמוכה, הפונקציות מועטות, התחזוקה פשוטה ויכולת זרם יתר ומתח יתר חזקה.
המולטימטר הדיגיטלי משתמש במגוון של תנודות, הגברה, הגנה על חלוקת תדרים ומעגלים אחרים בפנים, כך שיש לו פונקציות רבות. לדוגמה, אתה יכול למדוד טמפרטורה, תדר (בתחום נמוך יותר), קיבול, השראות, ליצור מחולל אותות וכן הלאה.
מכיוון שהמבנה הפנימי של המולטימטר הדיגיטלי משתמש בעיקר במעגלים משולבים, קיבולת עומס היתר היא ירודה יחסית, ובדרך כלל לא קל לתקן אותה לאחר נזק. ל-DMM יש מתחי מוצא נמוכים (בדרך כלל לא יותר מ-1 וולט). זה לא נוח לבדוק כמה רכיבים עם מאפייני מתח מיוחדים (כגון תיריסטורים, דיודות פולטות אור וכו'). למולטימטר המצביע יש מתח מוצא גבוה יותר. גם הזרם גדול, ונוח לבדוק תיריסטורים, דיודות פולטות אור וכו'.
יש להשתמש במולטימטר מצביע למתחילים, ובשני סוגים של מונים יש להשתמש ללא מתחילים.
