Стрелка и цифрови мултиметри - предимства и недостатъци

Времето тече, технологиите се развиват и много устройства се подобряват заедно с тях. Вестниците и списанията все повече отстъпват място на уеб страниците, мобилните телефони почти заменят стационарните номера и никой не използва пейджъри. Модернизационните и иглени мултиметри, които сега почти навсякъде са заменени с удобни цифрови устройства, не заобиколиха.

Предимствата на цифровите мултиметри пред аналоговите мултицетри са очевидни, те имат много по-широка функционалност и цената им не е висока. И така, дигиталните мултиметри заеха своето място в арсенала на не само радиолюбители, но и инженери. Независимо от това, тестерите на показалеца са твърде рано, за да ги отпишат, истинските професионалисти знаят, че понякога показалеца е просто незаменим. Каква е характеристиката тук?

А разликата се крие директно във вътрешната структура на стрелките и цифровите мултиметри. Циферблатът всъщност е идеален интегратор с голям динамичен диапазон и различно визуално представяне на резултата от измерването.

Динамичният обхват на цифровото устройство е ограничен, има забавяне в измерването и определен праг, поради което цифровото устройство просто не е в състояние да забележи някои от типовете сигнали, което означава, че и потребителят няма да ги забележи.

Факт е, че всеки цифров мултицет съдържа ADC и блок за обработка на резултатите, които първоначално имат ограничения върху капацитета за дигитализация и времето за обработка на резултата за окончателното му показване.

Ограничаването на битовия капацитет намалява динамичния обхват на устройството, а забавянето, свързано с обработката на резултата, има напълно определена продължителност, работата на устройството се забавя.

Разбира се, цифровите устройства непрекъснато се усъвършенстват, битовият капацитет се увеличава, скоростта се увеличава, времето за реакция се скъсява, но цифровият мултицет все още не може да се сравни с аналогово указателно устройство.

Датчиците за набиране се появиха много по-рано от цифровите и следователно тяхната подредба е много по-проста. Основният възел тук е главата на електромеханичния превключвател, той се захранва с електрически ток чрез набор от резистивни разделители.

Протичащ по завоите на рамка, поставена в магнитно поле и окачена на пружини, токът отклонява стрелката на устройството под определен ъгъл, отразявайки стойността на измерената стойност в градуирана скала под формата на дъга.

Циферблатът съдържа набор от превключващи резистори с шунти и чифт диоди. Цифровият мултицет има по-сложно устройство, до възможността за обработка на сигнала веднага или след измервания, на компютър, но въпреки сложността, съвременните цифрови мултиметри все още не са много скъпи, тъй като се произвеждат масово на базата на специализирани интегрални схеми.

Нека да разгледаме предимствата, които отличават цифровите мултиметри от аналоговите мултиметри и защо цифровите устройства са толкова популярни днес.

Точност на измерването

Резултатът от измерването на дисплея на цифровия тестер е видим и разбираем със сигурност, защото значението на числата е известно на всички. В тестерите със стрелки обаче има няколко скали, трябва да погледнете скалата, от която се нуждаете, в зависимост от избрания диапазон, и да изчислите показанията на разделенията. Посоката на гледане има значение, както и положението на тялото на устройството спрямо земята, това се дължи на балансирането на рамката.

В допълнение, постоянното външно магнитно поле влияе дори върху рамката Магнитно поле на Земята има някакъв ефект върху показанията. Цифровите мултиметри нямат тези недостатъци.

Полярност на измерения сигнал

Цифровият мултицет не се интересува каква е полярността на измерения сигнал, независимо дали е ток или напрежение, знакът минус просто се появява на дисплея, ако полярността е обърната. Тестерът със стрелки няма да покаже правилната стойност, стрелката му просто ще се отклони обратно към ограничителя и ще почива срещу него.

Автоматичен обхват

Много от днешните мултиметри могат автоматично да определят обхвата на измерване и честотите за набиране често са лишени от такава възможност.

функционален

Цифровият инструмент може да направи много неща, които например датчикът не може да набира измерване на капацитетиндуктивност на намотката, напрежение и токова честота, температура и много други параметри. Някои цифрови инструменти са способни да измерват връзката между измерванията, делтата на измерените стойности и т.н. Устройствата за превключване просто не знаят как.

Чувствителност и взаимодействие с обекта на измерване

Дигиталното устройство е снабдено с електронни усилватели, така че може да измерва дори много слаби сигнали и практически без това да влияе на обекта, към който е свързано. при измерване на напрежението, цифровото устройство има огромен входен импеданс и при измерване на ток той е минимален. Точността на измерването остава много висока.

Линейност на скалата

При измерване на директни напрежения и токове, скалата на циферблата е линейна. Ако става въпрос за измерване на съпротивления или променливи напрежения и токове, тогава се използва допълнителна нелинейна скала и това причинява някои неудобства и генерира, макар и малки, неточности. При дигиталните устройства този проблем не възниква, тъй като няма индикатор за набиране, а стойностите просто се четат ясно от дисплея под формата на готови числа.

Регулиране на нула

Цифровите мултиметри по правило не се нуждаят от нулева настройка - нито за амперметър, нито за волтметър, или за омметър. За превключвателните инструменти е нужна настройка на нулата. Първо, рамката е балансирана, лявата позиция на стрелката в скалата, която е изградена от слота за настройка, разположен на предния панел на устройството.

Дори при измервателните уреди е нужна настройка за измерване на съпротивленията. Тъй като захранващата батерия се разрежда и при превключване между границите на измерване, резисторът за настройка е настроен на нула правилната позиция на стрелката на омметъра.

Влияние на състоянието на батерията върху показанията

Независимо колко ниска е батерията, цифровите мултиметри работят точно. Ако зарядът на батерията се окаже критично нисък, на дисплея ще се появи индикатор, който ще сигнализира, че е време да смените батерията с нова, а преди това, докато се показва индикаторът за ниско зареждане, показанията вече няма да бъдат точни и потребителят ще знае за това , Но докато индикаторът се появи на дисплея, можете да сте 100% сигурни в точността на показанията.

С мултицет на показалец ситуацията е малко по-различна - точността на омметъра е свързана с настройването на регулиращия резистор на нула, когато сондите са затворени. Тъй като зарядът на батерията намалява, нулата плава и е важно винаги да помните това и редовно да регулирате нулата.

По-лесно е с цифров мултицет - ако индикаторът светне, точността не е гарантирана, докато на дисплея няма индикатор за ниска батерия, можете да сте сигурни в точността.

Вибрационна устойчивост, устойчивост на механични повреди

Дизайнът на габаритната рамка не понася силни вибрации и удари. Космите, върху които е окачена рамката, могат да се счупят от удар. Дигиталното устройство не се страхува от разклащане и е много по-устойчиво на удар.

Сега нека разгледаме предимствата, които тестерът на показалеца има пред цифровите мултиметри, защо те остават незаменими в продължение на много години, въпреки появата на широко достъпни функционални цифрови устройства.

Консумирана мощност

В режим на измерване на ток и напрежение, показалеца мултиметри обикновено не консумират енергия от вградената батерия. Можете дори да оставите тестера за набиране в този режим и да не се страхувате за безопасността на батерията, освен че с течение на времето просто остарява, както при нормалното съхранение. Цифровият мултицет в състояние на включване винаги консумира енергия, а неговата електроника не може да направи друго.

Поради тази причина, ако оставите цифровото устройство включено, батерията му просто ще бъде напълно разредена. Въпреки това, в много съвременни мултиметри е изпълнена функцията за автоматично изключване, това ще спести батерията. По този начин, в този аспект предимството на циферблатите за набиране не е много значително.

Инерция на аналогов аналогов тестер

Първоначално аналоговите тестери са аналогични, те не дигитализират сигнал, който изисква време, освен това техният стрелов механизъм е инерциален. По тази причина тестовете със стрелки са отлични интегратори, те ясно отразяват динамиката на сигнала, без да губят време за неговата дигитализация.

Цифровият тестер не може да се похвали с такава видимост, на дисплея има само цифри - резултатът от изчисленията, докато движението на стрелката на аналогово устройство дава моментална представа какво се случва с измерения сигнал. Има обаче комбинирани измервателни уреди, оборудвани както със стрелка, така и с цифров дисплей, но това са само редки изключения.

Основното предимство на указателните устройства, подкрепящи тяхната популярност, е визуалната динамика на стрелката.

Възприемчивост към смущения

Инерцията на указателното устройство го прави устойчив на смущения, които могат да се съдържат в сигнала, приложен към сондите. Цифровото устройство няма да може да показва нормално показанията, то ще се намесва например при измерване на постояннотоково напрежение с различни видове пулсации. Указателното устройство просто осреднява измерванията, като просто ги интегрира автоматично.

Динамиката на стрелката е лесно забележима

Дори и без да гледате директно в скалата на циферблата, движението на стрелката му е лесно забележимо при странично зрение. Това е удобно, ако устройството е отстрани и капитанът се занимава с работа; той може, без да сваля очи от ръцете, да забележи отклонение на стрелката без разсейване.

Динамично измерване на капацитет

Тъй като указателното устройство е отличен интегратор, в процеса на зареждане на кондензатор можете да наблюдавате динамиката на тока чрез движението на стрелката, това е много удобно, но цифрово устройство няма да може.

Измерване на интензивността на HF полеви трептения

Циферблатът е отличен индикатор за силата на високочестотното поле, например електрическо поле от трансформатора на Tesla не всеки цифров мултицет може да се справи с него, докато показалеца може да бъде безопасно поставен дори в силно поле и по този начин да измерва неговата интензивност.

От гореизложеното е лесно да се разбере, че както цифровите, така и указателните мултиметри се различават както в предимствата, така и в недостатъците и за всеки конкретен случай този или онзи тип устройства ще бъде удобен. Така или иначе е добре двата вида инструмента да са в арсенала ви.

Вижте също по тази тема: Как да изберем мултицет, Как да използвате мултицет