Вимірювання
Параметри, які може вимірювати прилад.
—
Напруга. Напруга (різниця потенціалів між двома точками схеми), що вимірюється у вольтах. Один з базових електротехнічних параметрів, підтримується всіма типами приладів, крім осцилографів (див. «Пристрій»). Для вимірювання використовується паралельне підключення. В аналогових приладах (див. «Тип») вимір напруги може здійснюватися без живлення.
—
Струм. Сила струму, що протікає по певній ділянці ланцюга; вимірюється в амперах. Існує два способи виміру сили струму: традиційний і безконтактний. Перший доступний практично у всіх приладах з функцією амперметра, для цього необхідно розімкнути ланцюг і увімкнути пристрій в розрив послідовно (причому при аналоговому принципі роботи амперметру не потрібне живлення). Другий метод використовується в струмовимірювальних кліщах (див. «Пристрій»). У більшості варіантів моделі здатні вимірювати
постійний і
змінний струм .
—
Опір. Опір певного елемента постійному електричному струму; вимірюється в омах. Зазначимо, що в даному разі мова йде про традиційні виміри, не пов'язані з надвисокими опорами, характерними для ізоляції (в ізоляції цей параметр перевіряють за окремою методикою, докладніше про неї див. нижче). Заміри опору здійснюються наступним чином: на щупи приладу подається
...певна напруга (невисока, у межах декількох вольт), після чого вони прикладаються до місця вимірювання — і за силою струму, що протікає через утворений ланцюг, обчислюється опір ділянки ланцюга. що перевіряється, чи іншого предмета. Таким чином, для роботи в режимі омметра обов'язково потрібне джерело живлення — навіть для аналогового приладу.
— Ємність. Ємність конденсатора, вимірюється в фарадах (частіше мікрофарадах та інших похідних одиницях). Саме вимірювання здійснюється за рахунок подачі на конденсатор змінного струму. Ця функція може стати в нагоді як для уточнення ємності конденсаторів без маркування (першопочатково не промаркованих або зі стертими написами), так і перевірки якості підписаних деталей. На конденсаторах, крім номінальної ємності, може вказуватися максимальне відхилення від номіналу; якщо результати виміру виходять за межі допустимого відхилення — значить, деталь краще не використовувати. Якщо ж відхилення не вказане, то можна виходити з того, що воно має становити не більше 10% від номіналу. Наприклад, для деталі на 0,5 мкФ діапазон допустимих ємностей буде становити 0,45 – 0,55 мкФ.
— Температура. Вимірювання температури — зазвичай, за допомогою зовнішнього виносного датчика, зазвичай на щупі. В електротехніці дана функція застосовується для контролю режиму роботи деталей, які чутливі до перегрівання або які повинні працювати в певному температурному режимі.
— Частота. Можливість вимірювання частоти електричного сигналу характерна насамперед для осцилографів і скопметрів, однак може зустрічатися і в інших типах приладів — тих же мультиметрах (див. «Пристрій»). При цьому, зазвичай, мається на увазі можливість вивести на екран конкретні цифри, відповідні частоті в герцах.
— Прогальність. Прогальність являє собою одну з базових характеристик рівномірного імпульсного сигналу, а саме відношення його періоду слідування до тривалості окремого імпульсу. Наприклад, якщо за кожним імпульсом тривалістю 2 мс буде слідувати пауза довжиною 6 мс, то період слідування сигналу буде становити T=6+2 = 8 мс, а прогальність — S=8/2 = 4. Не варто плутати прогальність з коефіцієнтом заповнення: ці характеристики хоча і описують властивості сигналу, але роблять це по різному. Коефіцієнт заповнення — величина, зворотна прогальності, співвідношення довжини імпульсу до періоду слідування (у нашому прикладі він дорівнює 2/8 = 25 %). Цей термін зустрічається переважно в англомовних та перекладених джерелах, у вітчизняній же електротехніці прийнятий термін «прогальність».
— Індуктивність. Індуктивність — головний робочий параметр будь-якої котушки індуктивності. Можливість заміряти цей параметр буває важлива з тієї причини, що фахівці і радіоаматори часто роблять котушки самостійно, і визначити характеристики деталі без спеціального приладу вкрай важко, а то й взагалі неможливо. Принцип виміру індуктивності аналогічний визначенню ємності конденсатора (див. вище) — пропускання через котушку змінного струму і відстеження її «відгуку». Тим не менш, дана функція зустрічається значно рідше, ніж вимір ємності.
— Опір ізоляції. Опір ізоляції електричних дротів змінному струму. Ізоляція за визначенням має надзвичайно високий опір, тому традиційний спосіб виміру опору (при малій робочій напрузі, див. вище) тут непридатний — струми були б занадто слабкими і точно виміряти їх було б неможливо. Тому для перевірки ізоляційних матеріалів та інших діелектриків використовуються не омметри, а спеціальні прилади — мегаомметри (або мультиметри з підтримкою цього режиму). Відмінною особливістю мегаомметра є висока робоча напруга — в сотні, а то й тисячі вольт. Наприклад, для перевірки ізоляції з робочою напругою 500 В потрібна така ж напруга мегаомметра, для матеріалу на 3000 В — прилад на 1000 В тощо, більш детально вимоги за різними типами ізоляції розписані в спеціальних джерелах. Для досягнення такої напруги може знадобитися зовнішній високовольтний модуль, однак багато мультиметрів з підтримкою даного типу вимірів здатні і самостійно генерувати короткочасні імпульси високої напруги від низьковольтних джерел живлення на кшталт батарейок АА або «Крона» (див. «Тип акумулятора»). Відзначимо, що під час роботи з мегаомметром потрібно особливо ретельно дотримуватися правил техніки безпеки — внаслідок високої робочої напруги.
— Потужність. Потужність електричного струму визначається за двома базовими параметрами — силі струму і напрузі; грубо кажучи, вольти потрібно помножити на ампери, отриманий результат і буде потужність у ватах. Таким чином, в теорії визначити цей параметр можна і без спеціальної функції з вимірювання потужності — достатньо визначити напругу і силу струму. Однак деякі вимірювальні прилади мають спеціальний режим, що дає змогу відразу виміряти обидва базових параметри і на їх основі автоматично обчислити потужність — це зручніше і швидше, ніж проводити підрахунки окремо. Багато з таких приладів належать до струмовимірювальних кліщів (див. «Пристрій») і вимір сили струму при визначенні потужності здійснюється безконтактним способом, а заміряння напруги — класичним контактним. Є й інші варіанти конструкції — наприклад, адаптер для розетки: електроприлад підключається в розетку через такий адаптер, а мультиметр знімає з адаптера дані по струму і напрузі. Також нагадаємо, що активна (корисна) потужність змінного струму не завжди дорівнює повній — при ємнісному та/або індуктивному навантаженні частина потужності (реактивна потужність) «з'їдається» конденсаторами/котушками. Детальніше про ці параметри можна прочитати у спеціальних джерелах, тут же відзначимо, що різні моделі мультиметрів можуть мати різні можливості вимірювання різних типів потужності; ці моменти не завадить уточнити перед покупкою заздалегідь.
— Фазовий кут. Вимірювання ступеня зсуву двох електричних сигналів (або параметрів сигналу) по фазі. Конкретні види і особливості таких вимірювань бувають різними, найбільш популярні два варіанти. Перший — вимір різниці між фазами трифазного живлення, перш за все для оцінки його загальної якості. Другий — оцінка зсуву по фазі між струмом і напругою, що виникає при реактивному (ємнісному або індукційному) навантаженні на джерело змінного струму; від такого зсуву безпосередньо залежить співвідношення між активною та повною потужністю (коефіцієнт потужності, «косинус фі»).
— Частота обертання. В даному разі найчастіше мова йде про можливості вимірювання частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння. Відповідно, подібні моделі зазвичай належать до спеціалізованих автомобільних мультиметрів. Вони розраховані переважно на діагностику і тестування двигунів, які не мають електронних систем запалювання. Для вимірювання, зазвичай, потрібно налаштувати мультиметр на число циліндрів двигуна і підключити його до системи запалювання (конкретний спосіб підключення потрібно уточнювати у документації до автомобіля).
Зазначимо, що в даному списку перелічено не всі, а лише найбільш популярні вимірювання, що зустрічаються в сучасних мультиметрах та інших приладах аналогічного призначення. Крім них, в конструкції можуть передбачатися і більш специфічні можливості — докладніше див. «Інші виміри».Точність вимірювання (V⁻)
Точність вимірювання, що забезпечується приладом.
Точність вимірювання для мультиметрів прийнято вказувати за найменшою похибкою (у відсотках), яку прилад здатний забезпечити при вимірюваннях постійного струму. Чим менше число в даному пункті – тим, відповідно, вище точність. При цьому підкреслимо, що враховується саме найменша похибка (найбільш висока точність), що досягається зазвичай лише в певному діапазоні вимірювань; в інших діапазонах точність може бути і нижче. Наприклад, якщо в діапазоні «1 – 10 В» прилад дає максимальне відхилення в 0,5%, а в діапазоні «10 – 50 В» — 1%, то в характеристиках буде вказано 0,5 %. Проте, за даним показником цілком можна оцінювати і порівнювати сучасні мультиметри. Так, прилад з меншою заявленою похибкою, як правило, і в цілому буде точнішим, ніж аналогічна за характеристиками модель з більшою похибкою.
Дані щодо точності вимірювань в інших діапазонах і режимах можуть наводитися в докладних характеристиках приладу. Втім, на практиці ця інформація потрібна не так часто — лише для окремих специфічних задач, де принципово необхідно знати можливу похибку.
Змінна напруга мін.
Верхня межа нижнього піддіапазону, в якому прилад може заміряти змінну напругу (див. «Рід напруги»).
Робочі діапазони сучасних мультиметрів та інших вимірювальних приладів зазвичай поділяються на піддіапазони. Це робиться для точності і зручності при вимірах: наприклад, для перевірки трансформатора, який повинен видавати на виході 6, має сенс виставити піддіапазон з верхнім порогом 10 В. Це дасть змогу забезпечити точність до десятих часток вольта, недосяжну при вимірах з більш високим порогом. Мінімальна постійна напруга описує саме нижній піддіапазон, розрахований на вимірювання малих значень напруги: наприклад, якщо в даному пункті зазначено 2000 мВ — це означає, що нижній піддіапазон охоплює значення до 2000 мг (т. е. до 2 В).
Якщо прилад купується для вимірювань в стаціонарних мережах — побутових на 230 В або на промислових 400 В — на даний параметр можна не звертати особливої уваги: зазвичай, мінімальні піддіапазони при цьому не використовуються. А ось для роботи з блоками живлення, знижувальними трансформаторами і різної «тонкої» електронікою, що обслуговується змінним струмом низької напруги, має сенс вибрати модель з мінімальним напругою нижче. Це пов'язано не тільки з діапазоном вимірювань: низький поріг, зазвичай, свідчить про непоганий точності вимірювань на малих вольтажах загалом.
Макс. діагностуємих число
Найбільше число, яке здатний відобразити дисплей цифрового мультиметра (див. «Тип»).
Від цього показника залежить, в якому діапазоні можна зробити виміри, не змінюючи налаштувань. Так, якщо максимальне число становить 1999, то вимір можна проводити в діапазоні від 0 до 1999 вибраних одиниць вимірювання — наприклад, від 0 до 1999, якщо обрані вольти, від 9 до 1999 мА (1,999 А), якщо обрані міліампери, і т. ін. При цьому
1999 і менше для сучасних вимірювальних приладів вважаються досить скромним показником,
від 2000 до 3999 — середнім,
4000 – 9999 — непоганим, а в найбільш прогресивних моделях це число
перевищує 10000.
Відзначимо, що максимальна діагностуємих число безпосередньо пов'язане з розрядністю дисплея — див. нижче.
Розрядність дисплея
Розрядність дисплея, встановленого в цифровому приладі (див. «Тип»).
Розрядність — це кількість знаків, яка одночасно може відображатися на екрані. Від неї безпосередньо залежить максимальне число, що індиціюється (див. вище): наприклад, якщо в характеристиках зазначена розрядність 4, то прилад має дисплей на 4 повних розряди і здатний відобразити число до 9999 включно. Однак зустрічається і більш специфічне маркування — з дробом, наприклад, 3 1/2 або 4 3/4. Це означає, що найбільший (лівий) розряд у даній моделі є неповним і максимальна цифра, яку він може відображати менше 9. Конкретно ж подібне маркування розшифровується так: ціле число означає кількість повних розрядів, чисельник дробу — максимальне число, що відображається в неповному розряді, знаменник — загальна кількість значень, підтримувана неповним розрядом. Якщо розглянути вищезазначені приклади, то 3 1/2 означає чотиризначний дисплей з максимальним числом в 1999: три повних розряди з максимальним значенням 9, плюс один неповний розряд з максимальним значенням 1 і двома варіантами значень (1 і 0). Аналогічно 4 3/4 відповідає максимальному числу 39999, з 4 варіантами значень в неповному розряді (0, 1, 2, 3).
Комплектація
Предмети, що входять у комплект поставки крім власне приладу.
—
Акумулятор. Джерело живлення необхідний для роботи схем цифрового приладу (див. «Тип»), а в аналогових він використовується при всіх вимірах, крім вимірів напруги і сили струму. Акумулятор в якості такого джерела найчастіше найбільш зручний (докладніше див. «Живлення»); його наявність в комплекті позбавляє від необхідності купувати батарею окремо. Водночас відзначимо, що термін «акумулятор» в даному випадку є досить умовною — під ним може розумітися як перезаряджається елемент, так і найпростіша одноразова батарейка. Цей момент не завадить уточнити перед покупкою.
—
Вимірювальні щупи. Щупи є базовим інструментом, необхідним для більшості вимірювань; по суті, єдиний тип приладів, здатний обходитися без щупів — це
осцилографи (див. «Пристрій»). Наявність щупів в комплекті зручно перш за все тим, що такі аксесуари оптимально підходять під конкретний прилад — важливий момент з урахуванням того, що сучасні мультиметри можуть відрізнятися за конструкцією і розміру гнізд під щупи.
—
Дата-кабель. Кабель для підключення приладу до комп'ютера. Найбільш популярні роз'єми, що зустрічаються в таких кабелях — RS-232 (COM-порт) і USB, конкретний варіант в кожному разі варто уточнювати окремо. Однак хай там що, підключення до комп'ютера дає безліч дод
...аткових можливостей — наприклад, автоматичне збереження результатів вимірювань або навіть порівняння вимірюваних параметрів з еталонними; конкретний функціонал залежить від моделі приладу і використовується.
— Кейс/чохол. Футляр для зберігання і перенесення приладу. Кейсами прийнято називати футляри з жорстких матеріалів, чохлами — з м'яких. У будь-якому разі футляр забезпечує не тільки захист від пилу, вологи, ударів і т. ін., але і додаткова зручність — у ньому, зазвичай, передбачається місце не тільки для приладу, але і для аксесуарів до нього (тих же щупів). При цьому кожен тип футляра має свої переваги: кейси міцні і добре захищають пристрій від ударів, чохли більш компактні як при використанні, так і в неробочий час. Зрозуміло, для зберігання і транспортування можна застосовувати і імпровізовану упаковку, однак комплектний футляр як мінімум зручніше, а то й надійніше.Тип акумулятора
Тип акумулятора, що використовується в приладі. Відзначимо, що під терміном «акумулятор» в даному разі маються на увазі всі різновиди автономних джерел живлення — і такі, що перезаряджаються, і одноразові. До таких належать:
AAA,
AA,
С,
«Крона»,
A23,
CR2032 тощо.
— AA. Класичні «пальчикові» батарейки, один з найбільш популярних в наш час типорозмірів. Випускаються як у вигляді одноразових елементів, так і у вигляді акумуляторів, що перезаряджаються; продаються практично повсюдно. Кількість таких батарейок, необхідна для живлення мультиметра, може становити від 1 до 8 — залежно від особливостей приладу.
— AAA. «Міні-пальчикові» або «мізинчикові» батарейки, аналогічні описаним вище АА, але мають зменшені розміри (і, відповідно, меншу потужність і ємність). Втім, з огляду на те, що багато мультиметрів теж досить компактні, а енергоспоживання в них невелике, цей варіант зустрічається в вимірювальних приладах навіть частіше, ніж АА. Кількість таких елементів в даному разі зазвичай становить від 1 до 4.
— «Крона». Батарейки характерної прямокутної форми з напругою 9 В і парою контактів на одному з торців. Висока напруга сприяє точності вимірювань і дає змогу навіть в досить «ненажерливих» моделях використовувати всього одну батарей
...ку; так що даний варіант в мультиметрах досить популярний. Відзначимо, що найчастіше «Крони» випускаються у вигляді одноразових елементів, однак при бажанні можна знайти і акумулятори такого типорозміру.
– Крона і ААА. Живлення одночасно від двох описаних вище типів батарей. Як правило, кожне з таких джерел живлення відповідає за свою частину функціоналу (наприклад, ААА — за виміри опору, «Крона» — за перевірку транзисторів), і при відсутності одного з джерел недоступними виявляються тільки можливості, безпосередньо з ним пов'язані. Однак в цілому подібне поєднання не особливо зручне і практичне, через що зустрічається рідко.
– Крона і АА. Варіант, повністю аналогічний описаному вище «Крона + ААА» – за винятком того, що в даному разі замість «мізинчикових» використовуються пальчикові батарейки. Також не користується популярністю.
– С. циліндричні 1,5-вольтові елементи. Випускаються в двох типах – акумулятори і батарейки; за довжиною аналогічні АА (50 мм), проте майже вдвічі товщі — 26 мм замість 14 мм. Як наслідок, забезпечують більш високу ємність і потужність живлення, однак через великі розміри застосовуються переважно в прогресивних приладах настільного формату. При цьому багато з таких приладів мають функцію перевірки ізоляції, а кількість батарейок з в них може становити від 8 до 12 — це необхідно для створення високих напруг, що застосовуються при такій перевірці.
— A23. Циліндричні елементи, що характеризуються високою напругою - 12 В, притому що розмір таких батарейок становить всього 29 мм в довжину і 10 мм в діаметрі. Найчастіше є саме одноразовими батарейками. В цілому поширені слабо, через що і в вимірювальних приладах застосовуються порівняно рідко.
— LR44 / SR44. Мініатюрні 1,5-вольтові елементи живлення у вигляді «таблеток» діаметром 11,6 мм і товщиною 5,4 мм.робляться тільки одноразовими; при цьому індексом «LR44» маркуються прості і недорогі лужні батарейки, індексом «SR44» — більш дорогі і прогресивні срібно-оксидні. У мультиметрах, як правило, можна використовувати як одні, так і інші. У будь-якому разі через невеликі розміри потужність і ємність всіх подібних батарейок невелика, так що застосовуються вони переважно в мініатюрних приладах — які не розрахованих на серйозні задачі і не мають в корпусі достатньо місця для більш солідних елементів живлення.
— CR2032. Мініатюрні батарейки-«таблетки» напругою 3 В, що мають діаметр 20 мм і товщину 3,2 мм. Як і LR44 / SR44, зустрічаються переважно в невеликих приладах – зокрема вельми мініатюрних, виконаних у форм-факторі ручки або навіть брелока; однак за рахунок більших розмірів забезпечують більш прогресивні характеристики живлення, завдяки чому і зустрічаються помітно частіше. Елементи CR2032 робляться тільки одноразовими.
— 18650. Знімні літій-іонні акумулятори циліндричної форми, довжиною 65 мм і діаметром 18 мм. При робочій напрузі в 3,7 В можуть мати ще й досить високу ємність. Проте, з низки причин даний варіант популярністю не користується – його можна зустріти в окремих прогерсивних приладах.
– Фірмовий акумулятор. Акумулятори, що створені спеціально під конкретні прилади (або серії приладів) і не належать до стандартних типорозмірів; нерідко робляться незнімними. Такі батареї можуть мати більш прогресивні характеристики, ніж змінні елементи живлення, до того ж вони позбавляють від додаткових витрат — не потрібно регулярно купувати батарейки (або окремий акумулятор з зарядником), досить час від часу заряджати наявне джерело живлення. З іншого боку, при вичерпанні заряду такий акумулятор не можна швидко замінити на свіжий – єдиним варіантом є зарядка, а вона потребує наявності розетки і займає час, іноді досить значний. Як наслідок, даний спосіб живлення особливого поширення не отримав.