Порівняння UNI-T UT213C vs UNI-T UT10A

— Вольтметр. У вольтах вимірюється електрична напруга, відповідно, прилади цього типу призначені насамперед для вимірювання напруги, а найчастіше — тільки для цього і ні для чого більше. Однак, крім напруги, на практиці нерідко доводиться мати справу з безліччю інших параметрів, а сучасні технології дають змогу створювати компактні, функціональні і водночас недорогі універсальні прилади. Тому вольтметри в чистому вигляді зустрічаються і використовуються порівняно рідко, а більшість користувачів, які мають справу з електротехнікою, воліють використовувати мультиметри (див. нижче).

— Мультиметр. Пристрої цього типу в просторіччі називають «тестерами». Мультиметр являє собою багатоцільовий вимірювальний прилад, що поєднує в собі функції як мінімум вольтметра, амперметра і омметра — тобто здатний вимірювати напругу, струм і опір. Крім цього можуть передбачатися й інші функції — наприклад, вимір ємності, індуктивності, температури (див. «Функції»). Для вимірювань, зазвичай, використовується пара щупів. Завдяки універсальності у поєднанні з порівняно невисокою вартістю мультиметри є найпопулярнішим різновидом вимірювальних приладів, вони можуть застосовуватися як для простих задач на зразок перевірки радіодеталей або побутових мереж, так і для роботи зі складними схемами.

— Струмовимірювальні кліщі. Першопочатково такі кліщі являють собою специфіч...ні прилади, що дають змогу вимірювати силу струму безконтактним способом, без дотику до дротів і втручання в роботу ланцюга. Діють вони наступним чином: кліщі охоплюють дріт і за рахунок характеристик магнітного поля навколо нього вимірюють силу струму. Таким способом можна вимірювати як змінний, так і постійний струм (хоча конкретні можливості, звичайно, можуть відрізнятися залежно від моделі). Крім вимірювань без розриву ланцюга, перевагою кліщів є можливість роботи з високими струмами і напругами — сотнями ампер в мережах на сотні вольт; причому самі вимірювання виходять більш безпечними, ніж при звичайному контактному способі. З іншого боку, точність вимірів виходить порівняно невисокою — зазвичай не вище класу 2,5. До того ж достовірність результату сильно залежить від правильного положення кліщів, а при змінному струмі — ще й від рівномірності синусоїди (втім, у прогресивних моделях можуть передбачатися спеціальні схеми для компенсації цієї залежності). Крім того, вимірювання безконтактним способом чисто практично застосовується далеко не завжди. Струмовимірювальні кліщі можуть виконуватися у вигляді спеціалізованого приладу, однак найчастіше пристрої цього типу виконуються у вигляді мультиметрів, доповнених магнітопроводом для безконтактних вимірювань і здатних працювати звичайним контактним методом.

— Осцилограф. Осцилографи являють собою прилади, призначені для спостереження, вимірювання і запису параметрів електричного сигналу. Відмінною особливістю класичного осцилографа є екран, на якому прилад будує графік сигналу, що подається на вхід. Може підтримуватися одночасна робота з декількома сигналами (докладніше див. «Кількість каналів»). Втім, деякі моделі свого екрану не мають і для вимірювань підключаються до комп'ютера (див. «USB-осцилограф»). Чимало параметрів сигналу можна визначити за його графіком — цей графік зазвичай доповнюється шкалою координат, наочно ілюструє частоту, амплітуду тощо; проте деякі параметри, на зразок фазового кута, осцилограф може виводити і у вигляді конкретних числових даних. Сучасні осцилографи здатні працювати з частотами до гігагерцових включно і найчастіше використовують цифрові схеми (див. «Тип»), завдяки чому перевершують за точністю класичні аналогові прилади.

— Скопметр. Універсальні пристрої, які об'єднують в одному корпусі і мультиметр, і осцилограф. Докладніше обидва ці типи описані вище; тут же відзначимо, що таке поєднання забезпечує досить широкий функціонал, однак і коштують скопметри недешево, а точність вимірювань у них нижча, ніж у спеціалізованих мультиметрів і/або осцилографів.

— Тестер ізоляції (мегаомметр). Прилади, які можуть використовуватися для перевірки якості ізоляції. Для такої перевірки достатньо визначити електричний опір ізоляції – проте він може бути дуже високим, в мільйони Ом і навіть більше. У світлі цього традиційний спосіб вимірювання – підведення до матеріалу невисокої напруги, визначення сили отриманого струму і обчислення опору - для ізоляції не підходить, потрібні спеціальні процедури. Прилади, в яких передбачені подібні можливості, і називають мегаомметрами. Вони можуть підтримувати різні методики перевірки ізоляції; детально ці методики описані в спеціальних джерелах, а особливості конкретних приладів – в документації виробника. Відзначимо тільки, що сучасні прилади з даної категорії рідко виконуються у вигляді вузькоспеціалізованих пристроїв – найчастіше це ті ж універсальні вимірювальні пристрої, доповнені режимом перевірки ізоляції.

– Тестер напруги. Портативні тестери у форм-факторі ручки для безпечного вимірювання напруги в розетці або індикації струму в проводці. Останні детектують напругу безконтактним методом, тобто. без необхідності торкатися об'єкта. З їхньою допомогою можна перевірити працездатність розетки, виявити точку розриву прокладеної проводки або місце зламу дроту. Напруга визначається тестером на відстані кількох сантиметрів, завдяки чому запобігається ураження струмом та інші неприємні наслідки. Працюють вимірювачі напруги, як правило, від двох «мізинчикових» батарейок (типу ААА).

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».

Рід струму, вимірювання якого розрахований прилад. В даному випадку маються на увазі не всі режими вимірювання, а тільки визначення сили струму, тобто робота в режимі амперметра.

— Постійний. Струм, що має строго певну полярність і постійно поточний в одному напрямку, від мінуса до плюса. Такий струм зустрічається переважно в електронних схемах за блоками живлення, в компактній електроніки, що працює від батарей, а також в бортових мережах авто. Втім, при електротехнічних роботах в побутових і промислових мережах змінного струму заміряти силу струму приходиться порівняно рідко; тому серед подібних пристроїв нерідко зустрічаються моделі, сумісні з «змінними» мережами по напрузі (див. нижче), але не сумісні по струму. Загалом пристроїв тільки під постійний струм на ринку менше, ніж комбінованих (див. нижче).

— Змінний. Струм, який змінює напрям руху кілька десятків разів за секунду (наприклад, в побутових мережах 230 В стандартна частота становить 50 або 60 Гц, залежно від регіону). Такий струм є стандартом для побутових і промислових мереж: він зручний тим, що не потребує дотримання полярності при підключенні кінцевих споживачів, до того ж забезпечує деякі можливості, недоступні для постійного струму (зокрема, тільки при такому харчуванні можливе застосування трансформаторів). Втім, строго під змінний струм випускається порівняно небагато приладів, частіше зустрічаються комбіновані варіанти (див. нижче).

— Постійний / змінний. До цієї категорії...належать моделі, здатні заміряти як постійний, так і змінний струм. Особливості обох варіантів описані вище, а їх підтримка в одному приладі робить його універсальним і дозволяє застосовувати в будь-яких типах мереж і схем — головне, щоб дотримувалися обмеження по струму (див. нижче).

Найбільша постійна напруга (див. «Рід напруги»), яке можна ефективно виміряти за допомогою даного приладу.

Дотримання цього параметра важливо не тільки для коректних вимірювань, але ще й з точки зору безпеки. Замір занадто високої напруги може привести до збоїв в роботі приладу, починаючи від спрацювання аварійного захисту (а вона може мати вигляд одноразового плавкого запобіжника, що вимагає заміни після спрацьовування) і закінчуючи повним виходом з ладу і навіть загорянням. Тому перевищувати даний показник ні в якому разі не можна. Та й вибирати прилад за максимального напрузі варто з певним запасом — хоча б у 10 – 15%: це дасть додаткову гарантію на випадок позаштатних ситуацій. З іншого боку, запас не повинен бути занадто великим: високий поріг постійної напруги може погіршити точність вимірів на малому вольтажі, а також позначитися на ціні, габарити і вагу приладу.

Зазначимо, що більшість мультиметрів та інших подібних приладів мають декілька діапазонів вимірювань, з різним максимальним порогом. А значить, для безпечного виміру вольтажу, близького до максимального, потрібно виставити відповідний режим в налаштуваннях.

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.

Найбільша змінна напруга (див. «Рід напруги»), яке можна ефективно виміряти за допомогою даної моделі. Цей параметр важливий не лише для вимірювань як таких, але і для безпечного поводження з приладом: замір занадто високої напруги в кращому випадку призведе до спрацьовування аварійного захисту (і не виключено, що після цього доведеться шукати новий запобіжник замість згорілого), в гіршому — до поломки обладнання або навіть пожежі. Крім того, для безпечних вимірів вкрай бажаний запас по напрузі — це пов'язано як з особливостями змінного струму, так і з можливістю виникнення різних нештатних ситуацій в мережі, насамперед стрибків напруги. Наприклад, для мережі 230 В бажано мати прилад не менш ніж на 250 В, а краще — на 300 – 310 В; детальні рекомендації для інших випадків можна знайти в спеціальних джерелах.

Зазначимо, що більшість мультиметрів та інших подібних приладів мають декілька діапазонів вимірювань, з різним максимальним порогом. А значить, для безпечного виміру вольтажу, близького до максимального, потрібно виставити відповідний режим в налаштуваннях.

Найбільший постійний струм (див. «Рід струму»), який прилад здатний заміряти без перевантажень і пов'язаних з цим неприємностей (на кшталт «вилітання» запобіжників або навіть виходу з ладу).

При виборі за цим параметром варто пам'ятати, що навіть при порівняно низьких напругах струми можуть бути досить високими, якщо джерело живлення забезпечує відповідну потужність — наприклад, автомобільний акумулятор 12 В цілком здатний видавати струм в сотні ампер. Власне, сумісність з високими постійними струмами важлива насамперед для приладів автомобільного призначення; втім, цим справа не обмежується.

Для безпечного використання бажано мати певний запас по максимальному струму. Також не варто забувати, що перед вимірами потрібно виставити відповідні налаштування.

Найбільший змінний струм (див. «Рід струму»), який можна заміряти даним приладом. Перевищувати даний параметр ні в якому разі не можна — інакше можливі різні неприємності, від спрацювання аварійного захисту приладу (з подальшою заміною запобіжників) до займання.

При виборі за цим параметром варто пам'ятати, що навіть при порівняно низьких напругах струми можуть бути досить високими, якщо джерело живлення забезпечує відповідну потужність. Для безпечного використання бажано мати певний запас по максимальному струму. Також не варто забувати, що перед вимірами потрібно виставити відповідні налаштування.

Найбільший опір, яке прилад здатний ефективно заміряти.

При виборі по даному показнику потрібно насамперед враховувати найбільші опору, які передбачається заміряти. А якщо мова йде про аналоговому приладі (див. «Тип»), потрібно також пам'ятати, що в міру наближення до максимальним опорами точність виміру різко падає. Це пов'язано з особливостями вимірювання і градуювання шкали в таких приладах: наприклад, при максимальному опір 1 МОм ціна ділення в діапазоні 0 – 2 кОм може становити 0,2 кОм, у діапазоні 2 – 6 кОм — 0,5 кОм, в діапазоні 6 – 10 кОм — вже 1 кОм, а ближче до максимуму цей показник може досягати десятків і навіть сотень килоом. Тому вибирати аналоговий прилад стоїть з таким розрахунком, щоб його максимальний опір було хоча б в 10 разів вище найбільших опорів, які планується заміряти — тільки за цієї умови забезпечується більш-менш прийнятна точність вимірів.