Wichtige technische Merkmale von Standard-Digitalmultimetern und Dual-{0}}Impedanz-Digitalmultimetern
Der Grundaufbau eines normalen Digitalmultimeters ist in der Abbildung dargestellt. Der Dual-Integration-A/D-Wandler ist das „Herz“ eines Digitalmultimeters, der die Umwandlung analoger in digitale Signale ermöglicht. Zu den Peripherieschaltkreisen gehören hauptsächlich Funktionswandler, Funktions- und Bereichsauswahlschalter, LCD- oder LED-Anzeigen sowie Summerschwingkreise, Treiberschaltkreise, Ein-/Ausschaltkreise für Erkennungsschaltkreise, Niederspannungsanzeigeschaltkreise, Dezimalpunkt- und Symboltreiberschaltkreise (Polaritätssymbol usw.).
Der A/D-Wandler ist das Herzstück eines Digitalmultimeters. Er verwendet einen einzigen -großen Chip-integrierten Schaltkreis 7106. 7106 und verfügt über einen internen XOR-Gate-Ausgang, der LCD-Anzeigen ansteuern und den Elektrodenverbrauch senken kann. Seine Hauptmerkmale sind: Einzelstromversorgung, großer Spannungsbereich, Verwendung von 9-V-Stapelbatterien zur Miniaturisierung des Instruments, hohe Eingangsimpedanz und Verwendung interner Analogschalter zur automatischen Nullstellung und Polaritätsumwandlung. Der Nachteil besteht darin, dass die A/D-Umwandlungsgeschwindigkeit langsam ist, aber die Anforderungen herkömmlicher elektrischer Messungen erfüllen kann.
Grundkenntnisse über Impedanz
Heutzutage verfügen die meisten auf dem Markt verkauften Digitalmultimeter zur Messung industrieller, elektrischer und elektronischer Systeme über sehr hohe Eingangsstromkreisimpedanzen, die im Allgemeinen mehr als 1 Megaohm betragen. Einfach ausgedrückt: Wenn ein DMM einen Schaltkreis misst, hat dies nahezu keinen Einfluss auf die Leistung des Schaltkreises. Und genau das ist bei den allermeisten Messungen erforderlich, insbesondere bei empfindlichen Elektronik- oder Steuerkreisen. Früher verwendete Werkzeuge zur Fehlerbehebung, wie etwa analoge Multimeter und Magnetventiltester, hatten im Allgemeinen niedrige Eingangsstromkreisimpedanzen, etwa 10 Kiloohm oder weniger. Obwohl diese Werkzeuge nicht durch Streuspannungen beeinträchtigt werden, eignen sie sich nur zum Messen von Stromkreisen oder anderen Situationen, in denen eine niedrige Eingangsimpedanz die Schaltkreisleistung nicht beeinträchtigt oder verändert.
Eine beispielhafte Kombination zweier Eingangsimpedanzen
Durch den Einsatz von Instrumenten mit doppelter Impedanz können Techniker Fehler in empfindlichen Elektronik- oder Steuerschaltkreisen sowie bei Fehlern beheben, zu denen möglicherweise Streuspannungsschaltkreise gehören, und zuverlässiger feststellen, ob im Schaltkreis Spannung anliegt.
Für elektrische Standardmessungen ist es im Allgemeinen besser, Instrumente mit hoher Impedanz zu verwenden, sofern keine Streuspannungen vorhanden sind.
Bei den Modellen Fluke 114, 116 und 117DMM liegt in den häufig verwendeten Wechselstrom- und Gleichstrom-Schalterstellungen des Instruments eine erhebliche Impedanz vor, die in den meisten Fällen zur Fehlerbehebung verwendet werden kann, insbesondere bei empfindlichen elektronischen Lasten. Die Niederimpedanzfunktion von Fluke heißt Auto-V/LoZ. Unter diesen steht Auto-V für die automatische Spannung, die automatisch bestimmen kann, ob das gemessene Signal eine Wechselspannung oder eine Gleichspannung ist, und dann die richtige Funktion und den richtigen Bereich auswählen kann, um die richtigen Informationen anzuzeigen. LoZ steht für niedrige Impedanz (Z). Bei dieser Leistung handelt es sich um einen Eingang mit niedriger Impedanz für den getesteten Schaltkreis, der die Möglichkeit von Lesefehlern durch Streuspannungen verringern und die Genauigkeit der Bestimmung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Spannung verbessern kann. Wenn Zweifel am Messwert bestehen (möglicherweise aufgrund von Streuspannung) oder wenn das Vorhandensein von Spannung gemessen werden soll, kann die Schalterposition „Auto-V/LoZ“ am DMM verwendet werden.
