ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับข้อกำหนดทางเทคนิคของมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับข้อกำหนดทางเทคนิคของมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล

1. จำนวนหลักแสดงผลและลักษณะการแสดงผล

ตัวเลขที่แสดงของมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลมักจะเป็น 31/2 ถึง 81/2 หลัก มีสองหลักการในการกำหนดตัวเลขที่แสดงของเครื่องมือดิจิทัล:

หนึ่งคือจำนวนหลักที่สามารถแสดงตัวเลขทั้งหมดตั้งแต่ 0 ถึง 9 เป็นจำนวนเต็ม

ประการที่สองคือค่าตัวเลขของเศษส่วนจะแสดงด้วยตัวเลขสูงใน * ค่าจอแสดงผลขนาดใหญ่เป็นตัวเศษ เมื่อเต็มสเกล ค่าจะเป็น 2000 ซึ่งบ่งชี้ว่าเครื่องมือมีเลขจำนวนเต็ม 3 หลัก ตัวเศษของหลักทศนิยมคือ 1 และตัวส่วนคือ 2 จึงเรียกว่า 31/2 หลัก ออกเสียงว่า "สามหลักครึ่ง" ตัวเลขสูงสามารถแสดงได้เฉพาะ 0 หรือ 1 เท่านั้น (โดยปกติจะไม่แสดง 0)

บิตสูง * ของดิจิตอลมัลติมิเตอร์ขนาด 32/3 หลัก (ออกเสียงว่า "สามและสองในสามหลัก") สามารถแสดงได้เพียง 0-2 หลัก ดังนั้นค่า * การแสดงผลขนาดใหญ่คือ ± 2999 ในสถานการณ์เดียวกัน ซึ่งสูงกว่าขีดจำกัดของมัลติมิเตอร์แบบดิจิทัลขนาด 31/2 หลักถึง 50 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 380V

ตัวอย่างเช่น เมื่อวัดแรงดันไฟฟ้ากริดด้วยมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล บิตสูง * ของมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล 31/2 หลักปกติจะเป็นได้เพียง 0 หรือ 1 เท่านั้น หากต้องการวัดแรงดันไฟฟ้ากริด 220V หรือ 380V จะแสดงได้เพียงสามหลักเท่านั้น และความละเอียดของช่วงนี้อยู่ที่ 1V เท่านั้น

ในทางตรงกันข้าม การใช้มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัล 33/4- บิตในการวัดแรงดันไฟฟ้าของกริด บิตที่สูงสามารถแสดง 0-3 ซึ่งสามารถแสดงเป็นตัวเลขสี่หลักด้วยความละเอียด 0.1V ซึ่งเหมือนกับมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล 41/2- บิต

มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลอเนกประสงค์โดยทั่วไปเป็นของมัลติมิเตอร์แบบมือถือที่มีจอแสดงผล 31/2 หลัก มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอล 41/2, 51/2 หลัก (ต่ำกว่า 6 หลัก) แบ่งออกเป็นสองประเภท: แบบมือถือและแบบตั้งโต๊ะ มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลตั้งโต๊ะส่วนใหญ่ที่มีตัวเลข 61/2 หลักขึ้นไปจัดอยู่ในหมวดหมู่นี้

มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลใช้เทคโนโลยีการแสดงผลแบบดิจิตอลขั้นสูง พร้อมจอแสดงผลที่ชัดเจนและใช้งานง่ายและการอ่านที่แม่นยำ ไม่เพียงแต่ช่วยให้มั่นใจถึงความเป็นกลางของการอ่านเท่านั้น แต่ยังสอดคล้องกับนิสัยการอ่านของผู้คนอีกด้วย และสามารถลดระยะเวลาการอ่านหรือการบันทึกลงได้ มัลติมิเตอร์แบบแอนะล็อก (เช่น ตัวชี้) แบบเดิมไม่มีข้อดีเหล่านี้

2. ความแม่นยำ

ความแม่นยำของมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลคือการผสมผสานระหว่างข้อผิดพลาดที่เป็นระบบและแบบสุ่มในผลการวัด ซึ่งแสดงถึงระดับความสอดคล้องระหว่างค่าที่วัดได้กับค่าจริง และยังสะท้อนถึงขนาดของข้อผิดพลาดในการวัดอีกด้วย โดยทั่วไป ยิ่งมีความแม่นยำมากเท่าใด ข้อผิดพลาดในการวัดก็จะน้อยลงเท่านั้น และในทางกลับกัน

การแสดงความถูกต้องมี 3 วิธี ดังนี้

ความแม่นยำ=± (เปอร์เซ็นต์ RDG บวก b เปอร์เซ็นต์ FS) (2.2.1)

ความแม่นยำ=± (เปอร์เซ็นต์ RDG บวก n คำ) (2.2.2)

ความแม่นยำ=± (เปอร์เซ็นต์ RDG บวก b เปอร์เซ็นต์ FS บวก n คำ) (2.2.3)

ในสมการ (2.2.1) RDG แทนค่าที่อ่านได้ (เช่น ค่าที่แสดง) FS แทนค่าเต็มสเกล รายการก่อนหน้าในวงเล็บแสดงถึงข้อผิดพลาดที่ครอบคลุมของตัวแปลง A/D และตัวแปลงฟังก์ชัน (เช่น ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า splitter, ตัวแปลง True RMS) และรายการหลังคือข้อผิดพลาดที่เกิดจากการประมวลผลแบบดิจิทัล

ในสมการ (2.2.2) n คือการเปลี่ยนแปลงความคลาดเคลื่อนเชิงปริมาณซึ่งสะท้อนให้เห็นในหลักสุดท้าย ถ้าข้อผิดพลาดของคำ n คำถูกแปลงเป็นเปอร์เซ็นต์ของเต็มสเกล มันจะกลายเป็นสมการ (2.2.1) สมการ (2.2.3) ค่อนข้างมีเอกลักษณ์ และผู้ผลิตบางรายใช้นิพจน์นี้ หนึ่งในสองรายการสุดท้ายแสดงถึงข้อผิดพลาดที่เกิดจากสภาพแวดล้อมหรือฟังก์ชันอื่น

ความแม่นยำของมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลนั้นดีกว่ามัลติมิเตอร์แบบแอนะล็อกมาก จากตัวอย่างดัชนีความแม่นยำของช่วงพื้นฐานสำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง สามารถเข้าถึง ± {{0}}.5 เปอร์เซ็นต์สำหรับ 3 บิตครึ่ง และ 0.03 เปอร์เซ็นต์สำหรับ 4 บิตครึ่ง

ตัวอย่างเช่น มัลติมิเตอร์ OI857 และ OI859CF ความแม่นยำของมัลติมิเตอร์เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญมาก ซึ่งสะท้อนถึงคุณภาพและความสามารถในกระบวนการของมัลติมิเตอร์ มัลติมิเตอร์ที่มีความแม่นยำต่ำจะแสดงค่าที่แท้จริงได้ยาก ซึ่งอาจนำไปสู่การตัดสินที่ผิดพลาดในการวัดได้ง่าย

3. ความละเอียด (ความละเอียด)

ค่าแรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกับคำสุดท้ายในช่วงแรงดันไฟฟ้าต่ำของมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลเรียกว่าความละเอียดซึ่งสะท้อนถึงความไวของเครื่องมือ

ความละเอียดของเครื่องมือดิจิทัลจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนหลักที่แสดง ตัวบ่งชี้ความละเอียดสูงที่ดิจิตอลมัลติมิเตอร์ที่มีตัวเลขต่างกันสามารถทำได้นั้นแตกต่างกัน เช่น มัลติมิเตอร์ 31/2 หลักที่มี 100 μ V

ดัชนีความละเอียดของมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลสามารถแสดงโดยใช้ความละเอียดได้ ความละเอียดหมายถึงเปอร์เซ็นต์ของ * หลักเล็ก (ไม่รวมศูนย์) และ * หลักใหญ่ที่เครื่องมือสามารถแสดงได้

ตัวอย่างเช่น มัลติมิเตอร์ 31/2 หลักทั่วไปสามารถแสดงความละเอียด 1/1999 µs 0.05 เปอร์เซ็นต์ โดยมีจำนวน 1 น้อยและจำนวนมากคือ 1999

ควรชี้ให้เห็นว่าความละเอียดและความแม่นยำเป็นของแนวคิดสองประการที่แตกต่างกัน อดีตบ่งบอกถึง "ความไว" ของเครื่องมือนั่นคือความสามารถในการ "รับรู้" แรงดันไฟฟ้าขนาดเล็ก อย่างหลังสะท้อนให้เห็นถึง "ความแม่นยำ" ของการวัด ซึ่งก็คือระดับความสอดคล้องระหว่างผลการวัดกับมูลค่าที่แท้จริง

ทั้งสองไม่จำเป็นต้องเกี่ยวข้องกัน ดังนั้นจึงไม่สามารถสับสนได้ ไม่ต้องพูดถึงการเข้าใจผิดว่าความละเอียด (หรือความละเอียด) มีความคล้ายคลึงกับความแม่นยำ ซึ่งขึ้นอยู่กับข้อผิดพลาดที่ครอบคลุมและข้อผิดพลาดด้านปริมาณของตัวแปลง A/D ภายในและตัวแปลงการทำงานของเครื่องมือ .

จากมุมมองของการวัด ความละเอียดคือตัวบ่งชี้ "เสมือน" (ไม่ขึ้นกับข้อผิดพลาดในการวัด) ในขณะที่ความแม่นยำคือตัวบ่งชี้ "จริง" (ซึ่งกำหนดขนาดของข้อผิดพลาดในการวัด) ดังนั้นการเพิ่มจำนวนหลักที่แสดงโดยพลการเพื่อปรับปรุงความละเอียดของเครื่องมือจึงไม่สามารถทำได้

4. ช่วงการวัด

ในมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลมัลติฟังก์ชั่น ฟังก์ชันต่างๆ จะมีค่าสูงสุดและต่ำสุดที่สอดคล้องกันซึ่งสามารถวัดได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้มัลติมิเตอร์ 41/2 หลัก ช่วงการทดสอบสำหรับช่วงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงคือ 0.01mV ถึง 1000V

5. อัตราการวัด

จำนวนครั้งที่มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัลวัดปริมาณไฟฟ้าที่วัดได้ต่อวินาทีเรียกว่า อัตราการวัด และมีหน่วยเป็น "ครั้ง/วินาที โดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอัตราการแปลงของตัวแปลง A/D

มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลแบบพกพาบางรุ่นใช้รอบการวัดเพื่อระบุความเร็วในการวัด เวลาที่ต้องใช้ในการทำกระบวนการวัดให้เสร็จสิ้นเรียกว่ารอบการวัด

อัตราการวัดและตัวบ่งชี้ความแม่นยำมีข้อขัดแย้งกัน โดยทั่วไปยิ่งความแม่นยำยิ่งสูง อัตราการวัดก็จะยิ่งต่ำลง และยากต่อการปรับสมดุลของทั้งสอง เพื่อแก้ไขข้อขัดแย้งนี้ คุณสามารถตั้งค่าตัวเลขที่แสดงหรือสวิตช์แปลงความเร็วการวัดที่แตกต่างกันบนมัลติมิเตอร์เดียวกันได้:

เพิ่มช่วงการวัดที่รวดเร็วสำหรับตัวแปลง A/D ด้วยอัตราการวัดที่เร็วขึ้น ด้วยการลดจำนวนหลักที่แสดง อัตราการวัดจึงสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมาก ปัจจุบันวิธีนี้ใช้กันทั่วไปและสามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ที่แตกต่างกันสำหรับอัตราการวัด

6. ความต้านทานอินพุต

เมื่อวัดแรงดันไฟฟ้า เครื่องมือควรมีอิมพีแดนซ์อินพุตสูง เพื่อให้กระแสที่ดึงมาจากวงจรที่วัดในระหว่างกระบวนการวัดมีน้อยที่สุด และไม่ส่งผลกระทบต่อสถานะการทำงานของวงจรที่วัดหรือแหล่งสัญญาณ ซึ่งสามารถลดข้อผิดพลาดในการวัดได้

ตัวอย่างเช่น ความต้านทานอินพุตของมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลขนาดมือถือ 31/2- บิตในช่วงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงโดยทั่วไปคือ 10 μ Ω ช่วงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับได้รับอิทธิพลจากความจุอินพุต และโดยทั่วไปความต้านทานอินพุตจะต่ำกว่าช่วงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง

เมื่อวัดกระแส อุปกรณ์ควรมีอิมพีแดนซ์อินพุตต่ำมาก ซึ่งสามารถลดผลกระทบของเครื่องมือต่อวงจรที่วัดได้มากที่สุดหลังจากเชื่อมต่อกับวงจรที่วัดแล้ว อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้ช่วงกระแสของมัลติมิเตอร์ เนื่องจากมีอิมพีแดนซ์อินพุตน้อย จึงทำให้เครื่องมือไหม้ได้ง่ายกว่า โปรดใช้ความระมัดระวังเมื่อใช้มัน