Einführung in die technischen Spezifikationen digitaler Multimeter
1. Anzahl der Anzeigestellen und Anzeigeeigenschaften
Die Anzeigeziffern eines Digitalmultimeters betragen normalerweise 31/2 bis 81/2 Stellen. Es gibt zwei Prinzipien zur Bestimmung der Anzeigeziffern eines digitalen Instruments:
Zum einen ist die Anzahl der Ziffern, die alle Zahlen von 0 bis 9 anzeigen können, eine Ganzzahl;
Die zweite besteht darin, dass der numerische Wert der Nachkommastelle durch die hohe Ziffer im * großen Anzeigewert als Zähler dargestellt wird. Bei Vollausschlag beträgt der Wert 2000, was darauf hinweist, dass das Instrument 3 ganzzahlige Ziffern hat. Der Zähler der Dezimalziffer ist 1 und der Nenner ist 2, daher nennt man sie 31/2 Ziffern, ausgesprochen „dreieinhalb Ziffern“. Die hohe Ziffer kann nur 0 oder 1 anzeigen (0 wird normalerweise nicht angezeigt).
Das hohe Bit * eines 32/3-stelligen Digitalmultimeters (ausgesprochen als „drei und zwei Drittel Ziffern“) kann nur 0-2 Stellen anzeigen, sodass der * große Anzeigewert ± 2999 beträgt. In der gleichen Situation ist es ist 50 Prozent höher als der Grenzwert eines 31/2-stelligen Digitalmultimeters, besonders wertvoll für die Messung von 380 V Wechselspannung.
Wenn Sie beispielsweise die Netzspannung mit einem Digitalmultimeter messen, kann das * High-Bit eines normalen 31/2-stelligen Digitalmultimeters nur 0 oder 1 sein. Um die Netzspannung von 220 V oder 380 V zu messen, können nur drei Ziffern angezeigt werden , und die Auflösung dieses Bereichs beträgt nur 1 V.
Im Gegensatz dazu kann bei Verwendung eines 33/4--Bit-Digitalmultimeters zur Messung der Netzspannung das High-Bit 0-3 anzeigen, das in vier Ziffern mit einer Auflösung von 0,1 V angezeigt werden kann. Das ist dasselbe wie ein 41/2-Bit-Digitalmultimeter.
Universal-Digitalmultimeter gehören im Allgemeinen zu den Handmultimetern mit einer 31/2-stelligen Anzeige. 41/2- und 51/2-stellige (unter 6 Ziffern) Digitalmultimeter werden in zwei Typen unterteilt: Handheld- und Desktop-Multimeter. Zu dieser Kategorie gehören die meisten Desktop-Digitalmultimeter mit 6 1/2 Stellen oder mehr.
Das Digitalmultimeter verfügt über eine fortschrittliche digitale Anzeigetechnologie mit klarer und intuitiver Anzeige und genauen Messwerten. Es gewährleistet nicht nur die Objektivität der Lesungen, sondern passt sich auch den Lesegewohnheiten der Menschen an und kann die Lese- oder Aufnahmezeit verkürzen. Diese Vorteile bieten herkömmliche analoge (dh Zeiger-)Multimeter nicht.
2. Genauigkeit
Die Genauigkeit eines Digitalmultimeters ist die Kombination aus systematischen und zufälligen Fehlern in den Messergebnissen. Es stellt den Grad der Übereinstimmung zwischen dem gemessenen Wert und dem wahren Wert dar und spiegelt auch die Größe des Messfehlers wider. Generell gilt: Je höher die Genauigkeit, desto geringer der Messfehler und umgekehrt.
Es gibt drei Möglichkeiten, Genauigkeit auszudrücken:
Genauigkeit=± (ein Prozent RDG plus b Prozent FS) (2.2.1)
Genauigkeit=± (ein Prozent RDG plus n Wörter) (2.2.2)
Genauigkeit=± (ein Prozent RDG plus b Prozent FS plus n Wörter) (2.2.3)
In Gleichung (2.2.1) stellt RDG den Lesewert (d. h. Anzeigewert) dar, FS stellt den Skalenendwert dar, das vorherige Element in Klammern stellt den Gesamtfehler des A/D-Wandlers und des Funktionswandlers (z. B. Spannungsteiler) dar. Splitter, True RMS-Konverter) und letzteres ist der Fehler, der durch die digitale Verarbeitung verursacht wird.
In Gleichung (2.2.2) ist n die Änderung des Quantisierungsfehlers, die sich in der letzten Ziffer widerspiegelt. Wenn der Fehler von n Wörtern in einen Prozentsatz des Skalenendwerts umgerechnet wird, ergibt sich die Gleichung (2.2.1). Gleichung (2.2.3) ist ziemlich einzigartig und einige Hersteller verwenden diesen Ausdruck. Einer der letzten beiden stellt Fehler dar, die durch andere Umgebungen oder Funktionen verursacht wurden.
Die Genauigkeit eines digitalen Multimeters ist viel besser als die eines analogen Zeigermultimeters. Am Beispiel des Genauigkeitsindex des Basisbereichs zur Messung von Gleichspannung kann er ± {{0}},5 Prozent für 3,5 Bits und 0,03 Prozent für 4,5 Bits erreichen.
Zum Beispiel die Multimeter OI857 und OI859CF. Die Genauigkeit eines Multimeters ist ein sehr wichtiger Indikator, der die Qualität und Prozessfähigkeit des Multimeters widerspiegelt. Bei einem Multimeter mit geringer Genauigkeit ist es schwierig, den wahren Wert auszudrücken, was leicht zu Fehleinschätzungen bei der Messung führen kann.
3. Auflösung (Auflösung)
Der Spannungswert, der dem letzten Wort im Niederspannungsbereich eines Digitalmultimeters entspricht, wird als Auflösung bezeichnet und spiegelt die Empfindlichkeit des Instruments wider.
Die Auflösung digitaler Instrumente steigt mit der Anzahl der angezeigten Ziffern. Die hochauflösenden Anzeigen, die ein Digitalmultimeter mit unterschiedlichen Ziffern erreichen kann, sind unterschiedlich, beispielsweise ein 31/2-stelliges Multimeter mit 100 μV.
Der Auflösungsindex eines Digitalmultimeters kann auch anhand der Auflösung angezeigt werden. Die Auflösung bezieht sich auf den Prozentsatz der * kleinen Ziffern (außer Null) und * großen Ziffern, die das Instrument anzeigen kann.
Beispielsweise kann ein typisches 31/2-stelliges Multimeter eine Auflösung von 1/1999 ≈ 0,05 Prozent anzeigen, mit einer kleinen Zahl von 1 und einer großen Zahl von 1999.
Es sollte darauf hingewiesen werden, dass Auflösung und Genauigkeit zu zwei unterschiedlichen Konzepten gehören. Ersteres charakterisiert die „Empfindlichkeit“ des Instruments, also die Fähigkeit, kleine Spannungen zu „erkennen“; Letzteres spiegelt die „Genauigkeit“ der Messung wider, also den Grad der Übereinstimmung zwischen den Messergebnissen und dem wahren Wert.
Die beiden hängen nicht unbedingt zusammen, daher können sie nicht verwechselt werden, geschweige denn fälschlicherweise annehmen, dass die Auflösung (oder Auflösung) der Genauigkeit ähnelt, die vom umfassenden Fehler und Quantisierungsfehler des internen A/D-Wandlers und des Funktionswandlers des Instruments abhängt .
Aus messtechnischer Sicht ist die Auflösung der „virtuelle“ Indikator (unabhängig vom Messfehler), während die Genauigkeit der „echte“ Indikator ist (der die Größe des Messfehlers bestimmt). Daher ist es nicht möglich, die Anzahl der Anzeigestellen willkürlich zu erhöhen, um die Auflösung des Instruments zu verbessern.
4. Messbereich
In einem multifunktionalen Digitalmultimeter verfügen verschiedene Funktionen über entsprechende Maximal- und Minimalwerte, die gemessen werden können. Bei einem 41/2-stelligen Multimeter beträgt der Prüfbereich für den Gleichspannungsbereich beispielsweise 0,01 mV bis 1000 V.
5. Messrate
Die Häufigkeit, mit der ein Digitalmultimeter die pro Sekunde gemessene Strommenge misst, wird als Messrate bezeichnet und hat die Einheit „mal/s“. Sie hängt hauptsächlich von der Umwandlungsrate des A/D-Wandlers ab.
Einige tragbare Digitalmultimeter verwenden Messzyklen, um die Messgeschwindigkeit anzuzeigen. Die Zeit, die zum Abschluss eines Messvorgangs benötigt wird, wird als Messzyklus bezeichnet.
Es besteht ein Widerspruch zwischen Messrate und Genauigkeitsindikatoren. Normalerweise ist die Messrate umso niedriger, je höher die Genauigkeit ist, und es ist schwierig, beides in Einklang zu bringen. Um diesen Widerspruch zu lösen, können am selben Multimeter unterschiedliche Anzeigeziffern oder Messgeschwindigkeitsumwandlungsschalter eingestellt werden:
Fügen Sie einen schnellen Messbereich für A/D-Wandler mit schnelleren Messraten hinzu; Durch die Reduzierung der Anzahl der Anzeigestellen kann die Messrate deutlich gesteigert werden. Diese Methode wird derzeit häufig verwendet und kann den Anforderungen verschiedener Benutzer an die Messrate gerecht werden.
6. Eingangsimpedanz
Bei der Spannungsmessung sollte das Instrument über eine hohe Eingangsimpedanz verfügen, damit der während des Messvorgangs aus dem Messkreis gezogene Strom minimal ist und den Betriebszustand des Messkreises oder der Signalquelle nicht beeinträchtigt, wodurch Messfehler reduziert werden können.
Beispielsweise beträgt der Eingangswiderstand eines 31/2-bit digitalen Handmultimeters im Gleichspannungsbereich im Allgemeinen 10 μ Ω. Der Wechselspannungsbereich wird durch die Eingangskapazität beeinflusst und seine Eingangsimpedanz ist im Allgemeinen niedriger als der Gleichspannungsbereich.
Bei der Strommessung sollte das Instrument eine sehr niedrige Eingangsimpedanz haben, um die Auswirkungen des Instruments auf den Messkreis nach dem Anschluss an den Messkreis so gering wie möglich zu halten. Bei Verwendung des Strombereichs eines Multimeters kann es aufgrund der geringen Eingangsimpedanz jedoch leichter zu einem Durchbrennen des Instruments kommen. Bitte seien Sie vorsichtig bei der Verwendung.
