Liczba cyfr (digits)
Liczba cyfr multimetru mówi nam o jego rozdzielczości wyświetlania wyniku pomiaru. Jest to jeden z dwóch sposobów przedstawiania tej informacji - drugim jest podanie liozby zliczeń. Liczbę cyfr zapisuje się na dwa sposoby:
n x/y lub n,5
Gdzie n to cyfra w zakresie od 3 do 8. Z kolei x/y to ułamek zwykły, najczęściej spotyka się wartości ½ i ¾. Cyfra n mówi nam, ile pełnych cyfr wyświetla multimetr przy pomiarze. Drugi format zapisu, czyli n,5 jest stosowany na rynku zagranicznym i dla multimetrów stołowych. Ułamek zaś informuje nas o liczbie zliczeń, czyli o maksymalnej wartości, jaką może wyświetlić multimetr. Licznik (x) pokazuje, jaką maksymalną wartość może pokazać multimetr przed pełnymi cyframi, mianownik (y) zaś wskazuje, jak oznaczone są zakresy.
Zapis 3½ oznacza, iż multimetr zakresy w formie wielokrotności dziesiętnych 2, a maksymalną liczbą, jaką może wyświetlić jest 1999 (z kropką, której położenie zależy od wybranego zakresu). Z kolei 5¾ oznacza multimetr, który ma 5 pełnych cyfr, zakresy będące wielokrotnościami dziesiętnymi cyfry 4, i maksymalnie może wyświetlić 399999. Jednakże odchodzi się od tego zapisu, gdyż jest on niewygodny dla innych wartości, niż wspomniane wyżej. Zamiast tego po prostu podaje się liczbę zliczeń.
Liczba zliczeń (counts)
Jest to drugi sposób wyrażania rozdzielczości wyświetlania multimetru. Parametr ten mówi nam, jaką maksymalną wartość może pokazać multimetr na danym zakresie pomiaru. Mówi też, ile cyfr wyświetlić może taki multimetr. Jeśli multimetr ma 2000 zliczeń, to maksymalna liczba wyświetlana na wybranym zakresie może wynieść 1999, przy czym pozycja przecinka zależy od wybranego zakresu. Same zakresy są zapisane jako 2, 20, 200, etc. Multimetr mający 4000 zliczeń może wyświetlić maksymalną wartość 3999, dla 6000 zliczeń będzie to zaś 5999. Jak widać, liczba zer wskazuje na liczbę pełnych cyfr. Czyli multimetr o wartości 20000 zliczeń może wyświetlić wynik maksymalny 19999, odpowiednik czterech i pół cyfry. Przyjęło się bowiem, iż ułamek ½ oznacza zawsze multimetr mający 2n zliczeń. Ułamek ¾ oznacza multimetry mające więcej jak 2n zliczeń. Litera n w tym wypadku oznacza liczbę zer odpowiadającą liczbie pełnych cyfr. Tak więc multimetr stołowy 5¾ cyfry mający 600000 zliczeń na zakresie 6V może pokazać maksymalnie 5,99999V. Na zakresie 600kΩ pokaże maksymalny wynik 599,999kΩ.
Coraz częściej spotyka się też oznaczenia nie w formie 2000 counts czy 60000 counts, tylko 1999 counts czy 59999 counts. To to samo, tylko napisane bardziej czytelnie. Można też spotkać inne liczby zliczeń, jak 8000 (7999) albo 3200 (3199). Wszystko zależy od modelu i od producenta.
Liczba cyfr i zliczeń nie przekłada się bezpośrednio na dokładność multimetru, tylko opisuje jego rozdzielczość.
Dokładność
Jest to najważniejszy, a przy tym pod pewnymi względami najtrudniejszy do zrozumienia parametr, ze względu na sposób jego zapisu. Dokładność mówi nam, jak blisko rzeczywistości jest wyświetlana wartość mierzona. Dla przykładu załóżmy, iż mierzymy napięcie 1V multimetrem mającym 2000 zliczeń i dokładność ±5%. Na wyświetlaczu powinno być 1.000V, ale wynik może się różnić o 5% w każdą stronę. Zatem wynik na wyświetlaczu może wynosić od 0,950V do 1,050V. Jak na razie wszystko jest jasne - tego można się spodziewać po najtańszych darach Chińskiej Republiki Ludowej. Załóżmy jednak, że szarpnęliśmy się za portfel i kupiliśmy lepszy multimetr, na przykład Aneng AN870. Mierzymy to samo napięcie, a że ten miernik ma 20000 zliczeń, to powinno być 1,0000V. Ale czy będzie? Spójrzmy na specyfikację, a tam znajdujemy coś takiego:
±(0,05% + 3)
¡¿Qué diablos?!
Procenty są proste, wynik na wyświetlaczu powinien mieć zakres 0,9995-1,0005V. Ale co oznacza zapis +3? Oznacza, iż do wyniku trzeba dodać lub odjąć od niego cyfrę 3. Ostatecznie nasz jeden wolt może być wyświetlony jako 0,9992-1,0008V. Ta cyfra wskazuje na stały, możliwy błąd pomiaru niezależnie od dokładności samego zakresu. Dla dokładniejszego wyjaśnienia posłużmy się przykładem pomiaru pojemności kondensatora tym multimetrem. Będziemy mierzyć kondensator 4,7nF. Dla tego zakresu specyfikacja głosi dokładność:
±(5% + 20)
5% z 4,7nF to 235pF. Zatem wyświetli nam się wartość od 4,465nF do 4,935nF. No, ale jeszcze mamy +20. Jest to dodatkowy, stały błąd ±20pF. Czyli ostateczny wynik mieścić się będzie w zakresie od 4,445nF do 4,955nF.
Trzy istotne sprawy:
1. Każdy rodzaj pomiaru i każdy zakres w obrębie tego rodzaju może, i zazwyczaj będzie miał inną dokładność. Z reguły zakresy pomiaru napięcia DC są najbardziej dokładne.
2. Parametry dokładności w specyfikacji multmimetru są podawane dla najgorszego możliwego scenariusza. W rzeczywistości multimetr może być dokładniejszy, niż podaje specyfikacja, ale tu dużo zależy zarówno od danego egzemplarza, jak i od warunków pracy.
3. Z czasem multimetr, jak każde narzędzie pomiarowe, może tracić na dokładności. Jeśli dokładność pomiaru ma dla nas znaczenie, to warto poddawać multimetr (i inne instrumenty) okresowej kalibracji. Specyfikacja zwykle zawiera informację, jak często trzeba dany instrument kalibrować. Jeśli mamy jeden droższy i dokładniejszy multimetr i jeden tani, mniej dokładny, to możemy porównać wskazania między nimi by wiedzieć, jak rzeczywiście dokładny jest tani multimetr.
Oznaczenia CAT i dopuszczalne zakresy
Te oznaczenia mówią nam, jak bezpieczny dla użytkownika jest multimetr. Przy okazji podawane jest też napięcie robocze, przy którym wykonano test. I tak na multimetrze Aneng AN870 pod gniazdkiem pomiaru napięcia znajdziemy zapis 1000V CATIII 600V CATIV. Jak to rozumieć? Pierwsze odnosi się do zakresu napięć stałych (gdyż maksymalny zakres tego multimetru dla napięć stałych wynosi 1000V właśnie). W ramach testu na wejście podano napięcie 1000V i szpilkę o napięciu 8000V. Oznaczenie 600V CATIV odnosi się do zakresu napięć zmiennych (maksymalne napięcie dla tego zakresu wynosi 750V) i oznacza, że na wejście multimetru podano napięcie 600V i potraktowano je szpilką napięcia 8kV. Test uznaje się za zaliczony, jeśli potencjalnemu użytkownikowi nie stanie się krzywda.
Trzy uwagi:
1. Oznaczenie CAT nie gwarantuje przetrwania samego multimetru. Gwarantuje przetrwanie użytkownika.
2. Im wyższa kategoria CAT, tym większe było napięcie testowe dla danego napięcia roboczego. Dlatego CATIII 1000V i CATIV 600V mają to samo napięcie szpilki 8kV. Dodatkowo im wyższa kategoria, tym niższa impedancja źródła, a to oznacza, iż przez zabezpieczenia multimetru popłynie znacznie wyższy prąd.
3. Chińscy producenci najtańszych multimetrów mają tendencję do bezczelnego kłamania, iż ich multimetry są bezpieczne i zawyżania klasyfikacji CAT.
Słówko o zakresach prądowych: często poza oznaczeniem maksymalnego prądu dla danego wejścia znajdziemy też dopisek "Fused", oznacza to, iż wejście jest wyposażone w bezpiecznik nadprądowy. W tanich multimetrach tylko zakresy mA są zabezpieczone w ten sposób. Ponadto pomiar prądu na zakresie amperów powinien trwać krótko - bocznik w multimetrze przy dużych prądach staje się grzałką, co wpływa negatywnie na sam multimetr, a do tego wraz ze wzrostem temperatury spada dokładność pomiaru. Do stałego pomiaru prądu, zwłaszcza o dużych wartościach używa się albo zewnętrznego bocznika, który może się swobodnie grzać, albo multimetru cęgowego.
Mam nadzieję, iż ten miniprzewodnik okaże się przydatny i pozwoli wielu początkującym lepiej zrozumieć swoje multimetry. Jak zawsze, zapraszam do zadawania pytań i komentowania.
Cool? Ranking DIY
