วิธีการเลือกมัลติมิเตอร์

เมื่อ 20 ปีที่แล้ว อุปกรณ์ประเภทนี้ที่ทันสมัยที่สุดสามารถวัดกระแส แรงดัน และความต้านทานได้ (เพราะฉะนั้นชื่อเก่า - แอมมิเตอร์) และถึงแม้จะมีการทำมัลติมิเตอร์แบบดิจิทัลทั่วไป แต่พี่น้องอะนาล็อกรุ่นเก่าของพวกเขาก็ยังไม่ละทิ้งตำแหน่ง - ในบางกรณีพวกเขายังคงขาดไม่ได้ (เช่น สำหรับการประเมินพารามิเตอร์เชิงคุณภาพอย่างรวดเร็วหรือสำหรับการวัดในสภาวะของการรบกวนทางวิทยุ) นอกจากนี้ พวกเขาต้องการกำลังไฟในการวัดความต้านทานเท่านั้น และไม่เสมอไป เนื่องจากมัลติมิเตอร์บางรุ่นมีไดนาโมในตัวสำหรับจุดประสงค์นี้

ตอนนี้แนวคิด «มัลติมิเตอร์» สะท้อนถึงวัตถุประสงค์ของอุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่นนี้ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น จำนวนของประเภทที่มีอยู่นั้นมีมากมายจนวิศวกรทุกคนสามารถค้นหาอุปกรณ์ที่ตรงตามความต้องการเฉพาะของตนได้อย่างแท้จริง ทั้งในแง่ของประเภทและช่วงของค่าที่วัดได้ และในแง่ของชุดของฟังก์ชันการบริการ

นอกเหนือจากชุดค่ามาตรฐาน (แรงดัน DC และ AC และความแรงรวมถึงความต้านทาน) มัลติมิเตอร์สมัยใหม่ยังอนุญาต การวัดความจุและความเหนี่ยวนำ, อุณหภูมิ (โดยใช้เซ็นเซอร์ภายในหรือเทอร์โมคัปเปิลภายนอก), ความถี่ (Hz และ rpm) และระยะเวลาพัลส์และช่วงเวลาระหว่างพัลส์ในกรณีของสัญญาณพัลส์ เกือบทั้งหมดสามารถทำการทดสอบความต่อเนื่องได้ (ตรวจสอบความต่อเนื่องของวงจรด้วยสัญญาณเสียงเมื่อความต้านทานต่ำกว่าค่าที่กำหนด)

บ่อยครั้งที่พวกเขาทำหน้าที่เช่นการตรวจสอบอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ (แรงดันตกคร่อมทางแยก pn การขยายทรานซิสเตอร์) และสร้างสัญญาณทดสอบอย่างง่าย (โดยปกติจะเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมของความถี่ที่แน่นอน) รุ่นล่าสุดหลายรุ่นมีพลังในการคำนวณและจอแสดงผลแบบกราฟิกเพื่อแสดงรูปคลื่นแม้ว่าจะมีความละเอียดต่ำก็ตาม ที่ SPIN คุณสามารถค้นหาอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติที่คุณสนใจได้ตลอดเวลา

ในบรรดาฟังก์ชั่นบริการนั้น ความสนใจเป็นพิเศษอยู่ที่ตัวตั้งเวลาปิดเครื่องและไฟแบ็คไลท์ของจอแสดงผลที่ค่อนข้างหายาก แต่บางครั้งก็ขาดไม่ได้ การเลือกช่วงการวัดอัตโนมัติเป็นที่นิยม - ในมัลติมิเตอร์รุ่นล่าสุดส่วนใหญ่ สวิตช์โหมดทำหน้าที่เลือกค่าที่วัดได้เท่านั้น และอุปกรณ์จะกำหนดขีดจำกัดการวัดเอง บางรุ่นที่เรียบง่ายไม่มีสวิตช์ดังกล่าวเลย ควรสังเกตว่าในบางกรณีพฤติกรรม "ที่เหมาะสม" ของอุปกรณ์ดังกล่าวอาจไม่สะดวก

การบันทึก (บันทึก) การอ่านมีประโยชน์มาก ส่วนใหญ่มักจะทำได้โดยการกดปุ่มที่เกี่ยวข้อง แต่อุปกรณ์บางอย่างอนุญาตให้คุณบันทึกการวัดที่เสถียรและไม่เป็นศูนย์โดยอัตโนมัติ บางครั้งอาจเกิดการลัดวงจรเป็นระยะๆ หรือการเปิดวงจร (ทริกเกอร์) ในโหมดความต่อเนื่อง

โปรเซสเซอร์ดิจิตอลที่ทรงพลังช่วยให้คุณคำนวณค่า RMS ที่แท้จริงของสัญญาณที่วัดได้โดยมีหรือไม่มีฮาร์มอนิกที่สูงขึ้น อุปกรณ์ดังกล่าวมีราคาแพงกว่า แต่เหมาะสำหรับการวินิจฉัยปัญหาในเครือข่ายไฟฟ้าที่มีการโหลดแบบไม่เชิงเส้น ความจริงก็คือมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลทั่วไปจะวัดค่าเฉลี่ยของสัญญาณ แต่ขึ้นอยู่กับสมมติฐานของรูปร่างไซน์ที่เคร่งครัดของสัญญาณที่วัดได้ พวกมันจะถูกปรับเทียบเพื่อแสดงค่าเฉลี่ย สมมติฐานนี้นำไปสู่ข้อผิดพลาดในกรณีที่สัญญาณที่วัดได้มีรูปร่างแตกต่างกันหรือเป็นการวางซ้อนของสัญญาณไซน์หลายตัวหรือไซน์ซอยด์และองค์ประกอบคงที่ ขนาดของข้อผิดพลาดขึ้นอยู่กับรูปคลื่นและอาจมีนัยสำคัญ (หลายสิบเปอร์เซ็นต์) .

การประมวลผลแบบดิจิตอลของผลการวัดนั้นจำเป็นน้อยกว่ามาก: เมื่อรักษาค่าสูงสุด (สูงสุด) เมื่อคำนวณค่าใหม่ตามกฎของโอห์ม ต่อ dB เช่นเดียวกับเมื่อจัดเก็บการวัดหลายค่าพร้อมการคำนวณค่าเฉลี่ยสำหรับการอ่านหลายครั้ง

สำหรับวิศวกร คุณสมบัติของมัลติมิเตอร์ เช่น ความละเอียดและความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ ไม่มีการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างพวกเขา ความละเอียดขึ้นอยู่กับความลึกบิตของ ADC และจำนวนสัญลักษณ์ที่แสดงบนจอแสดงผล (โดยทั่วไปคือ 3.5; 3.75, 4.5 หรือ 4.75 สำหรับอุปกรณ์สวมใส่ และ 6.5 สำหรับเดสก์ท็อป) แต่ไม่ว่าจอแสดงผลจะมีกี่ตัวอักษร ความแม่นยำจะถูกกำหนดโดยคุณลักษณะของ ADC ของมัลติมิเตอร์และอัลกอริทึมการคำนวณ ข้อผิดพลาดมักจะระบุเป็นเปอร์เซ็นต์ของค่าที่วัดได้สำหรับมัลติมิเตอร์แบบพกพา จะมีค่าตั้งแต่ 0.025 ถึง 3% ขึ้นอยู่กับประเภทของค่าที่วัดได้และประเภทของอุปกรณ์

บางรุ่นมีทั้งหน้าปัดและหน้าปัดดิจิตอล ตัวบ่งชี้ที่มีสเกลดิจิตอลสองอันนั้นสะดวกมากสำหรับการแสดงค่าที่วัดหรือคำนวณที่สองพร้อมกันระหว่างการวัด แต่ตัวบ่งชี้จะมีประโยชน์มากกว่าเมื่อมีสเกลอะนาล็อก (บาร์) พร้อมกับสเกลดิจิทัล โดยทั่วไป ดิจิตอลมัลติมิเตอร์จะใช้ ADC ที่ค่อนข้างช้าแต่แม่นยำและกันสัญญาณรบกวนเมื่อใช้วิธีการรวมสองครั้ง ดังนั้นข้อมูลบนจอแสดงผลดิจิทัลจึงอัปเดตค่อนข้างช้า (ไม่เกิน 4 ครั้งต่อวินาที) แผนภูมิแท่งสะดวกสำหรับการประเมินเชิงคุณภาพอย่างรวดเร็วของค่าที่วัดได้ การวัดจะดำเนินการด้วยความแม่นยำต่ำ แต่บ่อยครั้งกว่า (สูงสุด 20 ครั้งต่อวินาที)

มัลติมิเตอร์แบบแสดงผลกราฟิกใหม่ให้ความสามารถในการแสดงรูปคลื่น ดังนั้นเมื่อยืดออกเล็กน้อย จึงสามารถนำมาประกอบกับออสซิลโลสโคปแบบธรรมดาที่สุดได้ ด้วยวิธีนี้ มัลติมิเตอร์จะดูดซับคุณสมบัติของเครื่องมือที่เพิ่มจำนวนขึ้นเรื่อย ๆ นอกจากนี้ มัลติมิเตอร์บางรุ่นสามารถทำงานภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์และส่งผลการวัดไปยังเครื่องนั้นเพื่อการประมวลผลต่อไป (รุ่นพกพา — ปกติจะใช้ RS-232 และแบบตั้งโต๊ะ — ผ่าน GPIB)

จากมุมมองของการออกแบบ มัลติมิเตอร์ค่อนข้างอนุรักษ์นิยม ยกเว้นรุ่นพิเศษที่ผลิตในรูปของโพรบ ความแตกต่างหลักอยู่ที่ขนาดของจอแสดงผล ประเภทของส่วนควบคุม (ปุ่ม สวิตช์ สวิตช์หมุน) และประเภทของแบตเตอรี่สิ่งสำคัญคืออุปกรณ์ที่เลือกนั้นตรงตามเงื่อนไขการใช้งานและเคสของมันให้การป้องกันที่เพียงพอ (ป้องกันความชื้นกระเซ็น, พลาสติกกันกระแทก, เคส)

สิ่งที่สำคัญยิ่งกว่าคือการป้องกันอินพุตของมัลติมิเตอร์และ ความปลอดภัยด้านไฟฟ้า (ป้องกันไฟฟ้าช็อตในกรณีไฟฟ้าแรงสูงช็อต) ข้อมูลความปลอดภัยทางไฟฟ้า โดยปกติจะระบุไว้อย่างชัดเจนในคำแนะนำและบนตัวเครื่อง ตามมาตรฐานสากล IEC1010-10 จากมุมมองของความปลอดภัยทางไฟฟ้า มัลติมิเตอร์แบ่งออกเป็นสี่ประเภท: CAT I — สำหรับการทำงานกับวงจรแรงดันต่ำของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์, CAT II — สำหรับวงจรจ่ายในพื้นที่, CAT III — สำหรับวงจรจ่ายไฟฟ้าในอาคาร และ CAT IV — สำหรับการทำงานของวงจรที่คล้ายกันภายนอกอาคาร

การป้องกันอินพุตมีความสำคัญไม่น้อย (แม้ว่าข้อมูลที่ให้ไว้จะไม่ละเอียดนัก) — ส่วนใหญ่แล้วมัลติมิเตอร์จะล้มเหลวเมื่อเกินกระแสที่อนุญาต แรงดันไฟกระชากในระยะสั้น และเมื่อเปิดอุปกรณ์เพื่อทำการวัด ปรับโหมดความต้านทานให้กับวงจรไฟฟ้า

เพื่อป้องกันสิ่งนี้ อินพุตของมัลติมิเตอร์สามารถป้องกันได้หลายวิธี: อิเล็กทรอนิกส์หรือไฟฟ้า (การป้องกันความร้อน) โดยใช้ฟิวส์ธรรมดาหรือรวมกัน การป้องกันทางอิเล็กทรอนิกส์มีประสิทธิภาพมากกว่าเนื่องจากมีลักษณะที่หลากหลาย ความยืดหยุ่น การตอบสนองที่รวดเร็ว และการกู้คืน

เมื่อเลือกมัลติมิเตอร์อย่าลืมอุปกรณ์เสริมสิ่งแรกที่คุณควรใส่ใจคือสายเคเบิลเพราะไม่น่าเป็นไปได้ที่คุณจะสนุกกับการทำงานกับอุปกรณ์ที่สายเคเบิลขาดตลอดเวลาเพื่อป้องกันสิ่งนี้ สายไฟต้องมีความยืดหยุ่นมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และการสิ้นสุดในโพรบและปลั๊กจะทำโดยใช้ซีลยางป้องกัน ในกรณีที่จำเป็นต้องวัดกระแสหรืออุณหภูมิ คุณจะต้องใช้แคลมป์วัดกระแสหรือหัววัดอุณหภูมิ

หากจะใช้มัลติมิเตอร์ในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม การซื้อรองเท้าบูทยางหรือกระเป๋าคาดเข็มขัดก็สมเหตุสมผล คุณต้องถามตัวเองว่าแบตเตอรี่ได้รับการออกแบบมาให้ใช้งานได้นานเท่าใด และพิจารณาด้วยว่าคุ้มค่าที่จะเลือกใช้อุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรือไม่