كيفية اختيار جهاز قياس متعدد

قبل عشرين عامًا ، كان الجهاز الأكثر تطورًا من هذا النوع قادرًا على قياس التيار والجهد والمقاومة (ومن هنا جاء الاسم القديم - مقياس التيار). وعلى الرغم من الرقمنة العامة للمقاييس المتعددة ، فإن إخوانهم التناظريين الأكبر سنًا لم يتخلوا بعد عن مواقعهم - في بعض الحالات لا يزالون لا غنى عنهم (على سبيل المثال ، لإجراء تقييم نوعي سريع للمعلمات أو للقياسات في ظروف التداخل اللاسلكي). أيضًا ، لا يحتاجون إلى القوة إلا عند قياس المقاومة ، وحتى ذلك الحين لا يحتاجون دائمًا ، لأن بعض أجهزة القياس المتعددة تحتوي على دينامو مدمج لهذا الغرض.

يعكس مفهوم "المالتيميتر" بشكل أكثر دقة الغرض من هذا الجهاز متعدد الوظائف. عدد الأصناف المتاحة كبير جدًا بحيث يمكن لكل مهندس العثور على جهاز يلبي تمامًا متطلباته المحددة ، سواء من حيث نوع ونطاق القيم المقاسة ، أو من حيث مجموعة وظائف الخدمة.

بالإضافة إلى مجموعة القيم القياسية (جهد وقوة التيار المستمر والتيار المتردد ، بالإضافة إلى المقاومة) ، تسمح المقاييس المتعددة الحديثة بذلك قياس السعة والحثودرجة الحرارة (باستخدام مستشعر داخلي أو مزدوج حراري خارجي) والتردد (هرتز ودورة في الدقيقة) ومدة النبض والفاصل الزمني بين النبضات في حالة الإشارة النبضية. يمكن لجميعهم تقريبًا إجراء اختبار الاستمرارية (التحقق من استمرارية الدائرة بإشارة مسموعة عندما تكون مقاومتها أقل من قيمة معينة).

غالبًا ما يؤدون وظائف مثل فحص أجهزة أشباه الموصلات (انخفاض الجهد عبر تقاطع pn ، وتضخيم الترانزستورات) وتوليد إشارة اختبار بسيطة (عادةً موجة مربعة من تردد معين). تتمتع العديد من أحدث الطرز بقوة الحوسبة وشاشة عرض رسومية لعرض شكل الموجة ، وإن كان ذلك بدقة منخفضة. في SPIN ، يمكنك دائمًا العثور على جهاز به الميزات التي تهتم بها.

من بين وظائف الخدمة ، يتم لفت الانتباه بشكل خاص إلى مؤقت الإغلاق والإضاءة الخلفية للشاشة النادرة إلى حد ما ، ولكن في بعض الأحيان لا غنى عنها. يعد الاختيار التلقائي لنطاق القياس شائعًا - في معظم أحدث طرازات أجهزة القياس المتعددة ، يعمل مفتاح الوضع فقط لتحديد القيمة المقاسة ، ويحدد الجهاز حد القياس نفسه. بعض الطرز البسيطة لا تحتوي على مثل هذا المفتاح على الإطلاق. وتجدر الإشارة إلى أنه في بعض الحالات قد يكون مثل هذا السلوك "المعقول" للجهاز غير مريح.

يعد التقاط (حفظ) القراءات مفيدًا جدًا. غالبًا ما يتم ذلك عن طريق الضغط على المفتاح المقابل ، لكن بعض الأجهزة تسمح لك بتسجيل أي قياس ثابت وغير صفري تلقائيًا. قد تكون الدوائر القصيرة المتقطعة أو فتحات الدائرة (التشغيل) في وضع الاستمرارية ممكنة في بعض الأحيان.

تسمح لك المعالجات الرقمية القوية بحساب قيمة RMS الحقيقية للإشارة المقاسة مع أو بدون توافقيات أعلى. هذه الأجهزة أغلى ثمناً ، لكنها فقط مناسبة لتشخيص المشاكل في الشبكات الكهربائية ذات الأحمال غير الخطية. الحقيقة هي أن أجهزة القياس الرقمية المتعددة التقليدية تقيس متوسط ​​قيمة الإشارة ، ولكن بناءً على افتراض الشكل الجيبي الصارم للإشارة المقاسة ، تتم معايرتها لإظهار متوسط ​​القيمة. يؤدي هذا الافتراض إلى حدوث أخطاء في الحالات التي يكون فيها للإشارة المقاسة شكلًا مختلفًا أو تراكبًا لعدة إشارات جيبية أو شكل جيبي ومكون ثابت.حجم الخطأ يعتمد على شكل الموجة ويمكن أن يكون مهمًا جدًا (عشرات بالمائة) .

تتطلب المعالجة الرقمية لنتائج القياس بشكل أقل تكرارًا: عند الاحتفاظ بالقيم القصوى (الذروة) ، عند إعادة حساب القيم وفقًا لقانون أوم (على سبيل المثال ، يتم قياس الجهد عبر المقاوم المعروف ويتم حساب التيار) ، مع القياسات النسبية مع الحساب لكل ديسيبل ، وكذلك عند تخزين عدة قياسات مع حساب متوسط ​​القيمة لعدة قراءات.

بالنسبة للمهندسين ، تعد خصائص أجهزة القياس المتعددة مثل الدقة والدقة مهمة. لا يوجد اتصال مباشر بينهما. تعتمد الدقة على عمق البت في ADC وعدد الرموز المعروضة على الشاشة (عادةً 3.5 ؛ 3.75 أو 4.5 أو 4.75 للأجهزة القابلة للارتداء و 6.5 لأجهزة سطح المكتب). ولكن بغض النظر عن عدد الأحرف التي تحتوي عليها الشاشة ، سيتم تحديد الدقة من خلال خصائص ADC لجهاز القياس المتعدد وخوارزمية الحساب. عادة ما يتم ذكر الخطأ كنسبة مئوية من القيمة المقاسة.بالنسبة للمقاييس المتعددة المحمولة ، فهي تتراوح من 0.025 إلى 3٪ ، اعتمادًا على نوع القيمة المقاسة وفئة الجهاز.

تحتوي بعض الطرز على مؤشرات رقمية ورقمية. يعتبر المؤشر ذو المقياسين الرقميين مناسبًا جدًا لعرض القيمة الثانية المقاسة أو المحسوبة في وقت واحد أثناء القياس. لكن المؤشر أكثر فائدة عندما يكون هناك مقياس تمثيلي (شريطي) جنبًا إلى جنب مع المقياس الرقمي. تستخدم أجهزة القياس الرقمية المتعددة عادةً وحدات ADC بطيئة نسبيًا ولكنها دقيقة ومقاومة للضوضاء حيث يتم تطبيق طريقة التكامل المزدوج. لذلك ، يتم تحديث المعلومات الموجودة على الشاشة الرقمية ببطء شديد (لا تزيد عن 4 مرات في الثانية). يعد المخطط الشريطي مناسبًا لإجراء تقييم نوعي سريع للقيمة المقاسة - يتم إجراء القياس بدقة منخفضة ، ولكن في كثير من الأحيان (حتى 20 مرة في الثانية).

توفر المقاييس المتعددة لشاشة العرض الرسومية الجديدة القدرة على عرض شكل الموجة ، لذلك مع امتداد طفيف يمكن أن تُعزى إلى أبسط راسمات الذبذبات. بهذه الطريقة ، يمتص المالتيميتر خصائص عدد متزايد من الأدوات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لبعض أجهزة القياس المتعددة العمل تحت سيطرة الكمبيوتر ونقل نتائج القياسات إليه لمزيد من المعالجة (الإصدارات المحمولة - عادةً عبر RS-232 ، وسطح المكتب - عبر GPIB).

من وجهة نظر التصميم ، تعد المقاييس المتعددة متحفظة تمامًا. باستثناء نوع خاص يتم إنتاجه في شكل مسبار ، تكمن الاختلافات الرئيسية في حجم الشاشة ونوع أدوات التحكم (المفاتيح ، والمفتاح ، ومفتاح الاتصال) ونوع البطاريات.الشيء الرئيسي هو أن الجهاز المحدد يلبي ظروف التشغيل المقصودة ، ويوفر غلافه حماية كافية (حماية ضد رذاذ الرطوبة ، بلاستيك مقاوم للصدمات ، علبة).

والأهم من ذلك هو حماية مدخلات جهاز القياس المتعدد و السلامة الكهربائية (حماية ضد الصدمات الكهربائية في حالة حدوث صدمات دخل عالية الجهد). معلومات السلامة الكهربائية عادة ما يشار إليه بوضوح في التعليمات وعلى جسم الجهاز. وفقًا للمعيار الدولي IEC1010-10 ، من وجهة نظر السلامة الكهربائية ، يتم تقسيم المتر المتعدد إلى أربع فئات: CAT I - للعمل مع دوائر الجهد المنخفض للمكونات الإلكترونية ، CAT II - لدوائر الإمداد المحلية ، CAT III - لدوائر التوزيع الكهربائي في المباني و CAT IV - لتشغيل الدوائر المماثلة خارج المباني.

لا تقل أهمية حماية المدخلات (على الرغم من أن المعلومات المقدمة حولها ليست مفصلة للغاية) - في أغلب الأحيان ، تفشل أجهزة القياس المتعددة عند تجاوز التيار المسموح به ، مع طفرات الجهد على المدى القصير وعند تشغيل الجهاز للقياس وضع مقاومة الدوائر الحية.

لمنع ذلك ، يمكن حماية مدخلات المالتيميتر بطرق مختلفة: إلكترونية أو كهروميكانيكية (حماية حرارية) ، باستخدام فتيل تقليدي أو مجتمعة. تعتبر الحماية الإلكترونية أكثر فاعلية لأنها تتميز بنطاق واسع ومرونة واستجابة سريعة واسترداد.

عند اختيار جهاز القياس المتعدد لا تنسى ملحقاته ، فأول شيء يجب أن تنتبه إليه هو الكابلات ، لأنه من غير المحتمل أن تستمتع بالعمل مع جهاز تفشل كابلاته طوال الوقت.لمنع ذلك ، يجب أن تكون الأسلاك مرنة قدر الإمكان ، ويتم إنهاء المسابير والمقابس بمساعدة الأختام المطاطية الواقية. في الحالات التي تتطلب قياس التيار أو درجة الحرارة ، ستحتاج إلى مشبك تيار أو مجسات درجة حرارة.

إذا تم استخدام جهاز القياس المتعدد في بيئة صناعية ، فمن المنطقي شراء حقيبة مطاطية واقية أو حقيبة حزام. عليك أن تسأل نفسك عن المدة التي صُممت فيها البطاريات لتدوم ، وكذلك التفكير فيما إذا كان الأمر يستحق اختيار جهاز يعمل بالبطارية.