Johdatus digitaalisten yleismittarien teknisiin eritelmiin
1. Näytön numeroiden lukumäärä ja näytön ominaisuudet
Digitaalisen yleismittarin näytön numerot ovat yleensä 31/2 - 81/2 numeroa. Digitaalisen instrumentin näytön numeroiden määrittämisessä on kaksi periaatetta:
Yksi on, että numeroiden määrä, joka voi näyttää kaikki luvut välillä 0 - 9, on kokonaisluku;
Toinen on se, että murtoluvun numeerista arvoa edustaa suuri numero * suuressa näyttöarvossa osoittajana. Täydellä asteikolla arvo on 2000, mikä osoittaa, että instrumentissa on 3 kokonaislukua. Desimaaliluvun osoittaja on 1 ja nimittäjä 2, joten sitä kutsutaan 31/2 numeroksi, joka lausutaan "kolme ja puoli numeroa". Suuri numero voi näyttää vain 0 tai 1 (0 ei yleensä näy).
32/3-numeroisen (äännetään "kolme ja kaksi kolmasosaa numeroa") digitaalisen yleismittarin korkea bitti * voi näyttää vain 0-2 numeroa, joten * suuri näytön arvo on ± 2999. Samassa tilanteessa se on 50 prosenttia korkeampi kuin 31/2-numeroisen digitaalisen yleismittarin raja, joka on erityisen arvokas 380 V AC -jännitteen mittaamiseen.
Esimerkiksi mitattaessa verkkojännitettä digitaalisella yleismittarilla, tavallisen 31/2-numeroisen digitaalisen yleismittarin * korkea bitti voi olla vain 0 tai 1. 220 V tai 380 V verkkojännitteen mittaamiseksi voidaan näyttää vain kolme numeroa , ja tämän alueen resoluutio on vain 1 V.
Sitä vastoin käyttämällä 33/4-bitistä digitaalista yleismittaria verkkojännitteen mittaamiseen, korkea bitti voi näyttää 0-3, joka voidaan näyttää neljällä numerolla 0,1 V:n resoluutiolla, joka on sama kuin 41/2-bittinen digitaalinen yleismittari.
Universaalit digitaaliset yleismittarit kuuluvat yleensä kädessä pidettäviin yleismittareihin, joissa on 31/2-numeroinen näyttö. 41/2-, 51/2-numeroiset (alle 6 numeroa) digitaaliset yleismittarit jaetaan kahteen tyyppiin: kämmentietokoneet ja pöytätietokoneet. Useimmat pöytätietokoneiden digitaaliset yleismittarit, joissa on vähintään 61/2 numeroa, kuuluvat tähän luokkaan.
Digitaalinen yleismittari käyttää edistynyttä digitaalista näyttötekniikkaa, jossa on selkeä ja intuitiivinen näyttö ja tarkka lukema. Se ei ainoastaan takaa lukemien objektiivisuutta, vaan myös mukautuu ihmisten lukutottumuksiin ja voi lyhentää luku- tai tallennusaikaa. Näitä etuja ei ole perinteisillä analogisilla (eli osoitin) yleismittarilla.
2. Tarkkuus
Digitaalisen yleismittarin tarkkuus on systemaattisten ja satunnaisten virheiden yhdistelmä mittaustuloksissa. Se edustaa johdonmukaisuuden astetta mitatun arvon ja todellisen arvon välillä ja heijastaa myös mittausvirheen suuruutta. Yleisesti ottaen mitä suurempi tarkkuus, sitä pienempi mittausvirhe ja päinvastoin.
On kolme tapaa ilmaista tarkkuus seuraavasti:
Tarkkuus=± (prosentti RDG plus b prosentti FS) (2.2.1)
Tarkkuus=± (prosentti RDG plus n sanaa) (2.2.2)
Tarkkuus=± (prosentti RDG plus b prosentti FS plus n sanaa) (2.2.3)
Yhtälössä (2.2.1) RDG edustaa lukuarvoa (eli näyttöarvoa), FS edustaa koko asteikon arvoa, edellinen suluissa oleva kohta edustaa A/D-muuntimen ja toiminnallisen muuntimen kokonaisvirhettä (kuten jännitteenjakaja, splitter, true RMS converter), ja jälkimmäinen on digitaalisen käsittelyn aiheuttama virhe.
Yhtälössä (2.2.2) n on kvantisointivirheen muutos, joka näkyy viimeisessä numerossa. Jos n sanan virhe muunnetaan prosentteina täydestä asteikosta, siitä tulee yhtälö (2.2.1). Yhtälö (2.2.3) on melko ainutlaatuinen, ja jotkut valmistajat käyttävät tätä lauseketta. Toinen kahdesta viimeisestä edustaa muiden ympäristöjen tai toimintojen aiheuttamia virheitä.
Digitaalisen yleismittarin tarkkuus on paljon parempi kuin analogisen osoitinyleismittarin. Esimerkkinä DC-jännitteen mittauksen perusalueen tarkkuusindeksistä se voi olla ± {{0}},5 prosenttia 3 ja puolen bitin kohdalla ja 0,03 prosenttia 4 ja puolen bitin kohdalla.
Esimerkiksi OI857 ja OI859CF yleismittarit. Yleismittarin tarkkuus on erittäin tärkeä indikaattori, joka heijastaa yleismittarin laatua ja prosessikykyä. Huonosti toimivalla yleismittarilla on vaikea ilmaista todellista arvoa, mikä voi helposti johtaa virhearviointiin mittauksessa.
3. Resoluutio (resoluutio)
Digitaalisen yleismittarin pienjännitealueen viimeistä sanaa vastaavaa jännitearvoa kutsutaan resoluutioksi, joka kuvastaa laitteen herkkyyttä.
Digitaalisten instrumenttien resoluutio kasvaa näytettävien numeroiden määrän myötä. Korkean resoluution osoittimet, jotka digitaalinen yleismittari eri numeroilla voi saavuttaa, ovat erilaisia, kuten 31/2-numeroinen yleismittari, jossa on 100 μV.
Digitaalisen yleismittarin resoluutioindeksi voidaan näyttää myös resoluutiolla. Tarkkuus viittaa * pienten numeroiden (paitsi nolla) ja * suurten numeroiden prosenttiosuuteen, jonka instrumentti voi näyttää.
Esimerkiksi tyypillinen 31/2-numeroinen yleismittari voi näyttää resoluution 1/1999 ≈ 0,05 prosenttia, pienellä luvulla 1 ja suurella luvulla 1999.
On syytä huomauttaa, että resoluutio ja tarkkuus kuuluvat kahteen eri käsitteeseen. Edellinen luonnehtii instrumentin "herkkyyttä", toisin sanoen kykyä "tunnistaa" pieniä jännitteitä; Jälkimmäinen kuvastaa mittauksen "tarkkuutta" eli mittaustulosten ja todellisen arvon välistä yhdenmukaisuutta.
Nämä kaksi eivät välttämättä liity toisiinsa, joten niitä ei voi sekoittaa, saati virheellisesti olettaa, että resoluutio (tai resoluutio) on samanlainen kuin tarkkuus, joka riippuu instrumentin sisäisen A/D-muuntimen ja toiminnallisen muuntimen kokonaisvirheestä ja kvantisointivirheestä. .
Mittauksen näkökulmasta resoluutio on "virtuaalinen" indikaattori (riippumatta mittausvirheestä), kun taas tarkkuus on "todellinen" indikaattori (joka määrittää mittausvirheen koon). Siksi näytön numeroiden määrän lisääminen mielivaltaisesti laitteen resoluution parantamiseksi ei ole mahdollista.
4. Mittausalue
Monitoimisessa digitaalisessa yleismittarissa eri toiminnoilla on vastaavat maksimi- ja minimiarvot, jotka voidaan mitata. Esimerkiksi 41/2-numeroisella yleismittarilla tasajännitealueen testausalue on 0,01 mV - 1000 V.
5. Mittausnopeus
Sitä, kuinka monta kertaa digitaalinen yleismittari mittaa mitattavan sähkömäärän sekunnissa, kutsutaan mittausnopeudeksi, ja sen yksikkö on "kertaa/s. Se riippuu pääasiassa A/D-muuntimen muunnosnopeudesta.
Jotkut kädessä pidettävät digitaaliset yleismittarit käyttävät mittausjaksoja mittausnopeuden osoittamiseen. Mittausprosessin suorittamiseen tarvittavaa aikaa kutsutaan mittausjaksoksi.
Mittausnopeuden ja tarkkuusindikaattoreiden välillä on ristiriita, yleensä mitä suurempi tarkkuus, sitä pienempi mittausnopeus, ja näitä kahta on vaikea tasapainottaa. Tämän ristiriidan ratkaisemiseksi samaan yleismittariin voidaan asettaa eri näytön numeroita tai mittausnopeuden muunnoskytkimiä:
Lisää nopea mittausalue A/D-muuntimille nopeammilla mittausnopeuksilla; Vähentämällä näytön numeroiden määrää voidaan mittausnopeutta lisätä merkittävästi. Tätä menetelmää käytetään tällä hetkellä yleisesti ja se voi täyttää eri käyttäjien tarpeet mittausnopeuden suhteen.
6. Tuloimpedanssi
Jännitettä mitattaessa laitteessa tulee olla korkea tuloimpedanssi, jotta mittausprosessin aikana mitatusta piiristä otettu virta on minimaalinen eikä se vaikuta mitattavan piirin tai signaalilähteen toimintatilaan, mikä voi vähentää mittausvirheitä.
Esimerkiksi 31/2-bitin kädessä pidettävän digitaalisen yleismittarin tuloresistanssi tasajännitealueella on yleensä 10 μ Ω. AC-jännitealueeseen vaikuttaa tulokapasitanssi, ja sen tuloimpedanssi on yleensä pienempi kuin tasajännitealue.
Mittausvirtaa mitattaessa laitteen tuloimpedanssin tulee olla erittäin pieni, mikä voi minimoida laitteen vaikutuksen mitattavaan piiriin mahdollisimman paljon sen jälkeen, kun se on kytketty mittauspiiriin. Yleismittarin virta-aluetta käytettäessä instrumentin polttaminen on kuitenkin helpompaa pienestä tuloimpedanssista johtuen. Ole varovainen käyttäessäsi sitä.
