Šipky a digitální multimetry - výhody a nevýhody

Čas plyne, technologie se vyvíjí a mnoho zařízení se spolu s nimi zlepšuje. Noviny a časopisy stále častěji ustupují webovým stránkám, mobilní telefony téměř nahradily pevné linky a nikdo nepoužívá pagery. Modernizace a jehlové multimetry, které jsou dnes téměř všude nahrazeny vhodnými digitálními zařízeními, neobešly.

Výhody digitálních multimetrů oproti analogovým multimetrům jsou zřejmé, mají mnohem širší funkčnost a jejich cena není vysoká. Takže digitální multimetry zaujaly místo v arzenálu nejen radioamatérů, ale také inženýrů. Nicméně testerové ukazatele jsou příliš brzy na to, aby odepsali, skuteční odborníci vědí, že někdy je ukazatelové zařízení jednoduše nenahraditelné. Jaká je funkce zde?

A rozdíl spočívá přímo ve vnitřní struktuře šipek a digitálních multimetrů. Číselník je ve skutečnosti ideálním integrátorem s velkým dynamickým rozsahem a různou vizuální reprezentací výsledku měření.

Dynamický rozsah digitálního zařízení je omezený, dochází ke zpoždění v měření a určitému prahu, z tohoto důvodu digitální zařízení jednoduše není schopno si všimnout některých typů signálů, což znamená, že si je uživatel nevšimne.

Skutečnost je taková, že každý digitální multimetr obsahuje ADC a jednotku pro zpracování výsledků, které zpočátku mají omezení pro digitalizační kapacitu a dobu zpracování výsledku pro své konečné zobrazení.

Omezení bitové kapacity snižuje dynamický rozsah zařízení a zpoždění spojené se zpracováním výsledku má zcela definované trvání, činnost zařízení se zpomaluje.

Digitální zařízení se samozřejmě neustále zlepšují, zvyšuje se bitová kapacita, zvyšuje se rychlost, zkracuje se doba odezvy, digitální multimetr však stále nelze srovnávat s analogovým ukazovacím zařízením.

Číselníková měřidla se objevila mnohem dříve než digitální, a proto je jejich uspořádání mnohem jednodušší. Hlavním uzlem je zde elektromechanická spínací hlava, která je napájena elektrickým proudem prostřednictvím sady odporových děličů.

Proud protéká podél zatáček rámu umístěného v magnetickém poli a zavěšeného na pružinách, proud vychýlí šipku zařízení o určitý úhel, což odráží hodnotu měřené hodnoty na stupnici s stupnicí ve formě oblouku.

Číselník obsahuje sadu spínaných rezistorů s bočníky a pár diod. Digitální multimetr má složitější zařízení, až do možnosti zpracování signálu okamžitě nebo po měření, na počítači, ale i přes složitost nejsou moderní digitální multimetry stále příliš drahé, protože se hromadně vyrábějí na základě specializovaných integrovaných obvodů.

Pojďme se podívat na výhody, které odlišují digitální multimetry od analogových multimetrů, a proč jsou dnes digitální zařízení tak populární.

Přesnost měření

Výsledek měření na displeji digitálního testeru je viditelný a pochopitelný, protože význam čísel je každému znám. U testerů šipek je však několik měřítek, musíte se podívat na váhu, kterou potřebujete, v závislosti na vybraném rozsahu, a vypočítat hodnoty na divizích. Směr pohledu je důležitý, stejně jako poloha těla zařízení vzhledem k zemi, je to kvůli vyvážení rámu.

Kromě toho konstantní vnější magnetické pole ovlivňuje rámeček Zemské magnetické pole má určitý vliv na hodnoty. Digitální multimetry nemají tyto nevýhody.

Polarita měřeného signálu

Digitální multimetr nezajímá, jaká je polarita měřeného signálu, ať už je to proud nebo napětí, znaménko mínus se jednoduše zobrazí na displeji, pokud je polarita obrácena. Tester šipek nezobrazí správnou hodnotu, jeho šipka se jednoduše odchýlí zpět k omezovači a spočívá proti němu.

Auto Range

Mnoho dnešních multimetrů dokáže automaticky určit měřicí rozsah a měřiče číselníků jsou takové příležitosti často zbaveny.

Funkční

Digitální nástroj může dělat spoustu věcí, které například číselníkové měřiče nemohou změřit kapacitu, indukčnost cívky, frekvence napětí a proudu, teplota a mnoho dalších parametrů. Některé digitální přístroje jsou schopny měřit vztah mezi měřeními, delta naměřených hodnot atd. Spínací přístroje prostě nevědí jak.

Citlivost a interakce s měřeným objektem

Digitální zařízení je vybaveno elektronickými zesilovači, takže dokáže měřit i velmi slabé signály a prakticky bez ovlivnění objektu, ke kterému je připojeno. V měření napětí, digitální zařízení má obrovskou vstupní impedanci a při měření proudu je minimální. Přesnost měření zůstává velmi vysoká.

Linearita stupnice

Při měření přímých napětí a proudů je stupnice číselníkového úchylkoměru lineární. Pokud jde o měření odporů nebo střídavých napětí a proudů, pak se používá další nelineární stupnice, což způsobuje určité nepříjemnosti a generuje, i když malé, nepřesnosti. V digitálních zařízeních tento problém nevzniká, protože neexistuje žádný číselník a hodnoty jsou jednoduše čitelné z displeje ve formě hotových čísel.

Nastavení nuly měřidla

Digitální multimetry zpravidla nepotřebují nulové nastavení - ani pro ampérmetr, ani pro voltmetr ani pro ohmmetr. U spínacích přístrojů je nutné seřízení nuly. Nejprve je rám vyrovnaný, levá poloha šipky na stupnici, která je vytvořena pomocí nastavovacího otvoru umístěného na předním panelu zařízení.

Dokonce i s číselníkem je pro měření odporů nutná nulová kalibrace. Když je napájecí baterie vybitá a při přepínání mezi měřícími limity je nastavovací odpor nastaven na nulu ve správné poloze ohmmetrové šipky.

Vliv stavu baterie na odečty

Bez ohledu na to, jak nízká je napájecí baterie, fungují digitální multimetry přesně. Pokud se ukáže, že nabití baterie je kriticky nízké, objeví se na displeji indikátor, který bude signalizovat, že je čas vyměnit baterii za novou, a před tím, zatímco se zobrazí indikátor nízkého nabití, hodnoty již nebudou přesné a uživatel o tom bude vědět. . Dokud se však na displeji neobjeví indikátor, můžete si být stoprocentně jistí přesností odečtů.

U ukazatelového multimetru je situace poněkud odlišná - přesnost ohmmetru souvisí s nastavením regulačního odporu na nulu, když jsou sondy uzavřeny. S klesajícím nabitím baterie se nulová vznáší a je důležité si to vždy pamatovat a pravidelně upravovat nulovou hodnotu.

S digitálním multimetrem je to snazší - pokud se indikátor rozsvítí, pak není zaručena přesnost, zatímco na displeji není indikátor slabé baterie, můžete si být jistí přesností.

Odolnost proti vibracím, odolnost proti mechanickému poškození

Konstrukce měřícího rámu netoleruje silné vibrace a rázy. Vlasy, na kterých je rám zavěšen, se mohou při nárazu zlomit. Digitální zařízení se nebojí otřesů a je mnohem odolnější vůči nárazům.

Nyní se podívejme na výhody, které mají testerové ukazatele oproti digitálním multimetrům, proč zůstaly nepostradatelné po mnoho let, navzdory příchodu široce dostupných funkčních digitálních zařízení.

Spotřeba energie

V režimu měření proudu a napětí multimetry ukazatele obvykle spotřebovávají energii z vestavěné baterie. V tomto režimu můžete dokonce nechat tester vytáčení čísel a nebát se bezpečnosti baterie, kromě toho, že časem prostě stárne, jako při běžném skladování. Digitální multimetr v zapnutém stavu vždy spotřebovává energii, jeho elektronika nemůže jinak.

Z tohoto důvodu, pokud necháte digitální zařízení zapnuté, bude jeho baterie jednoduše zcela vybitá. V mnoha moderních multimetrech je však implementována funkce automatického vypnutí, což šetří baterii. V tomto aspektu tedy není výhoda číselných multimetrů příliš významná.

Setrvačnost analogového analogového testeru

Zpočátku jsou analogové testery analogické, nedigitalizují signál vyžadující čas, navíc je jejich mechanismus šipek inerciální. Z tohoto důvodu jsou testery šipek vynikajícími integrátory, jasně odrážejí dynamiku signálu, aniž by ztrácely čas jeho digitalizací.

Digitální tester se nemůže pochlubit takovou viditelností, na displeji jsou pouze čísla - výsledek výpočtů, zatímco pohyb šipky analogového zařízení poskytuje okamžitou představu o tom, co se děje s měřeným signálem. Existují však kombinované měřicí přístroje vybavené šipkou i digitálním displejem, jedná se však o výjimečné výjimky.

Hlavní výhodou ukazatelů, podporujících jejich popularitu, je vizuální dynamika šipky.

Citlivost na rušení

Setrvačnost ukazovacího zařízení je odolná vůči rušení, které může být obsaženo v signálu aplikovaném na sondy. Digitální zařízení nebude moci normálně zobrazovat hodnoty, bude rušeno například při měření stejnosměrného napětí s různými druhy vlnění. Ukazovací zařízení jednoduše průměruje měření a jednoduše je integruje.

Dynamika šipky je snadno patrná

I bez přímého pohledu na stupnici stupnice je pohyb šipky dobře patrný při bočním vidění. To je výhodné, je-li zařízení na boku a master je zapojen do práce, může si bez rozptýlení očí všimnout odchylky od šipky.

Dynamické měření kapacit

Protože ukazatelové zařízení je vynikajícím integrátorem, můžete při nabíjení kondenzátoru sledovat dynamiku proudu pohybem šipky, což je velmi výhodné, ale digitální zařízení to nebude schopno.

Měření intenzity oscilací vysokofrekvenčního pole

Číselník je například vynikajícím indikátorem intenzity vysokofrekvenčního pole elektrické pole z transformátoru Tesla ne každý digitální multimetr to zvládne, zatímco ukazovací zařízení může být bezpečně umístěno i v silném poli, a tak změřit jeho intenzitu.

Z výše uvedeného je snadno pochopitelné, že digitální i ukazatelové multimetry se liší jak výhodami, tak nevýhodami, a pro každý konkrétní případ bude tento nebo tento typ zařízení vhodný. Tak či onak, je dobré mít oba tyto typy nástrojů ve svém arzenálu.

Viz také toto téma: Jak vybrat multimetr, Jak používat multimetr