Погрешность, точность и разрешение. Мультиметры, такие одинаковые и при этом такие разные

Точность мультиметра — параметр, представляющий собой максимальную ошибку, которая может иметь место при проведении измерения. Пусть, к примеру, имеется мультиметр, в документах к которому указано, что он предназначен для измерений напряжения до 2 000 В с точностью ±0,8%. Погрешность (Параметр, по смыслу противоположный точности, но равный ей по абсолютной величине.) 0,8%, по отношению к величинам, с которыми обычно мы имеем дело в электронике (от 5 до 12 В постоянного тока), дает максимальную абсолютную величину ошибки всего 0,096 В. Для радиолюбительских изысканий большей точности, вообще-то, и не нужно. Если сравнить по этому параметру между собой различные мультиметры, то можно заключить, что подавляющее большинство моделей обеспечивает достаточную точность измерений.

Цифровые мультиметры имеют еще один параметр, характеризующий их точность; этот параметр носит название разрешающей способности прибора, или разрешения. Разрешение определяется количеством разрядов дисплея или, точнее, представляет собой наименьшее изменение физической величины, которое может отобразить данный измерительный прибор. Большинство цифровых тестеров, использующихся в радиолюбительстве, имеют дисплей не менее, чем на 3,5 разряда, т.е. могут отображать значения вплоть до 0,001 текущего предела измерения (полразряда отображается как 1 на крайней левой позиции дисплея) (Фактически свидетельствует о превышении физической величины значения выставленного предела измерения— "зашкале". Зашкал происходит, как только величина становится больше максимального отображаемого на данном пределе значения хотя бы на половину младшего разряда — отсюда и "полразряда".). "Ширпотребные" мультиметры, как правило, не могут отображать величины, которые меньше 0,001 единицы измерения, однако такой разрешающей способности более чем достаточно для простых нужд.

Разрешение цифрового мультиметра является характеристикой встроенного в прибор аналого-цифрового преобразователя (АЦП). АЦП преобразовывает аналоговый сигнал на входах тестера в цифровую форму. В большинстве широко распространенных мультиметров устанавливаются 12-битовые преобразователи. Избегая подробных технических пояснений, скажем, что такой АЦП может преобразовать аналоговый сигнал в один из 40969 дискретных уровней. Эти дискретные уровни являются неотъемлемым свойством всех цифровых устройств, так как представляют собой физический принцип работы цифровой техники: любая оцифрованная величина может иметь только целое дискретное значение, и никогда — дробное. Производители выбирают разрядность АЦП таким образом, чтобы она наилучшим образом подходила для работы с определенным количеством отображаемых на дисплее цифр. Для отображения 3,5 разряда вполне достаточно 12-битового АЦП.

Кроме упомянутых выше точности и разрешающей способности, необходимо еще рассматривать такой параметр, как чувствительность измерительного прибора. Чувствительностью называется минимальное значение физической величины, которое прибор может фиксировать при использовании в нормальных условиях.

У меня уже был сравнительный двух мультиметров, сильно отличающихся как по цене, так и по возможностям.
Сегодня обзор еще одной пары, с гораздо более близкими характеристиками, но тем не менее заметно отличающихся друг от друга.

Я специально выбрал пару мультиметров, которые схожи функционально, но при этом отличаются друг от друга и решил их сравнить.
К сожалению вынужден расстроить, точных метрологических измерений не будет, по крайней мере в этом обзоре, но я все равно попробую измерить их точность, а как смогу попасть в метрологию, то проверю и более корректно.

Это второй обзор из серии рассказов про мультиметры и всего что их касается, но будет и третий, скорее всего заключительный, обзор из этой серии.
Если конечно китайский продавец вышлет мне мой заказ.

В процессе обзора я буду немного рассказывать чем вообще одни мультиметры отличаются от других, возможно это поможет кому нибудь в выборе правильного прибора.
Скажу сразу, я не считаю себя специалистом в области измерительных приборов, потому возможны некоторые ошибки, опишу скорее словами пользователя. Если видите откровенные косяки, то прошу поправить или уточнить.

Периодически я буду выделять в тексте некоторые термины или определенные особенности и объяснять что это такое и зачем надо.

Для начала как всегда об упаковке.
Оба мультиметра пришли в почти одинаковых коробках, внешне отличается только качество полиграфии.
HK68B
HONEYTEK HK68B Handheld Digital Multimeter, на товар в магазине, цена $42.24

ТТХ прибора

Разрядность - 3 ¾ разряда (максимальное отображаемое значение 4000)
Выбор предела измерения - ручной/автомат
Постоянное напряжение В - 40/400мВ, 4/40/400В, 1000В (±0.5%+5, ±0.8%+3, ±1.0%+5)
Переменное напряжение В - 40мВ, 400мВ, 4/40/400В, 750В (±1.0%+20, ±1.0%+5, ±0.8%+5, ±1.0%+5)
Постоянный ток А - 400мкА, 4/40/400мА, 4/10А (±1.0%+5, ±0.8%+3, ±1.0%+10)
Переменный ток А - 400мкА/ 4мА, 40/400мА, 4/10А (±1.2%+5, ±1.5%+3, ±1.8%+15)
Сопротивление кОм - 0.4 / 4 / 40 / 400 / 4000 ±(0,8%+5) - 40000 ±(1,2%+15)
Частота Гц - 10 Гц - 10МГц ±(0,5%+2)
Скважность импульсов % - 10 - 95
Ёмкость - 10нФ, 100нФ-10мкФ, 1-100мФ (±4.0%+25, ±4.0%+15, ±5.0%+25)
Температура - -20-1000 градусов Цельсия (±1.0%+3)
Звуковой пробник - < 30 Ом
Проверка диодов
Измерение среднеквадратичных значений
Измерение максимального и минимального значений
Подсветка ЖК дисплея
Автоматическое отключение питания
Питание - 9 В - 1 элемент типа 6F22/6LR61
Габариты - 200 х 92х 60мм
Вес - 230г

У UT61E упаковка явно красивее смотрится.
UNI-T UT61E LCD Digital Multimeter, на товар в магазине, цена $54.14

ТТХ прибора

Аналоговая гистограмма.
Автоматический/ручной выбор диапазона.
Относительные измерения (REL).
Различные измерения:
Постоянного напряжения.
Переменного напряжения.
Постоянного тока.
Переменного тока.
Сопротивления.
Емкости.
Частоты.
Тестирование диодов.
Прозвонка цепи.
Спящий режим для продления срока работа батареи.
Сигнализатор разрыва цепи.
Питание от батареи.
Интерфейс: RS232
Электробезопасность: EN61010-1, CATII600V/CATI1000V.

Кроме того здесь есть упоминание о вариантах модели. Я заказал вариант с самой высокой точностью измерений из серии UT61.
Полное описание различий.
UT61B, UT61C, UT61D, UT61E имеют возможность подключения к ПК,
UT61A не имеет интерфейса для подключения к ПК, но имеет функцию бесконтактного измерения переменного напряжения и возможность измерения hFE транзисторов.
UT61A, UT61B, UT61C, UT61D - имеют функцию подсветки дисплея
UT61B, UT61C – позволяют измерять температуру
UT61D, UT61E – измеряют истинно среднеквадратические величины (True RMS)
UT61E – имеет повышенную по сравнению с другими моделями точность измерений

Упаковка даже по размерам почти одинаковая.

HK68B имеет упаковку в виде пластикового лотка, в котором лежит все, что входит в комплект.

А в комплект входит -
Мультиметр
Кабели со щупами
Термодатчик
Инструкция

Инструкцию похоже просто размножили на копире и скрепили степлером. но инструкция хотя бы на английском, уже радует:)

В этой таблице показано чем отличается эта модель (HK68B) от остальных моделей этой серии.
Самый «продвинутый» вариант имеет больше количество отсчетов (6000 против 4000) и USB порт, заявленная точность при этом точно такая же как у других мультиметров этой серии.

Первое отступление.
Количество отсчетов.
Это максимальное значение, отображаемое на индикаторе прибора. Понятно что чем больше, тем лучше, но при этом есть некоторые особенности.
Обычно приборы имеют такие варианты отображения (условно):
1999
3999
5999
22000
40000
50000
60000
80000 (UT70D)

Стоит пояснить, что первые три варианта обычно будут иметь примерно одинаковую точность измерения, так как например напряжение 12.34 Вольта будет отображаться одинаково на всех трех приборах.
Остальные могут отображать более точный результат (естественно при том, что АЦП прибора рассчитан под такое измерение и исправен), например 12.345 Вольта.
Но есть некоторый нюанс.
Например если прибором с индикатором 6000 измерить напряжение 34.56 Вольта, то на приборе с индикатором 22000 мы получим точно такой же результат, так как 34.567 будет больше чем 22.000 и прибор перейдет в режим отображения 034.56 (первый ноль показан для наглядности).

Однако следует помнить, что точность, с которой прибор может отобразить результат на дисплее и точность, с которой может измерить, это не одно и о же.

Я позже покажу это на реальном примере, а пока скажу, что как по мне, то я выбирал бы либо 6000, либо 40000, но для большинства применений достаточно и варианта 4000. Вариант 1999 уже довольно сильно устарел и встречается заметно реже чем раньше.

Погрешность прибора.
Когда вы выбираете прибор, то смотрите не только на погрешность в %, а и сколько знаков может «гулять» в последнем разряде.

Например есть пара приборов у которых заявлена погрешность при измерении -
Постоянное напряжение В - 4/40/400В (±0.5%+3)
Постоянное напряжение В - 4/40/400В (±0.5%+8)

В этом примере первый прибор лучше.

В комплекте шла довольно подробная инструкция, несколько фото я спрятал под спойлер.
Инструкция .
Как бы это было не смешно, но иногда она может рассказать что то полезное, например некоторые тонкости работы (если прибор относительно сложный).
Поэтому для начинающего я бы рекомендовал искать либо прибор с русской инструкцией, либо русскую инструкцию отдельно в интернете. Причем лучше сначала найти инструкцию, а потом покупать прибор. Для опытных пользователей обычно это не имеет значения.

Инструкция

В комплекте к прибору HK68B дали щупы и термодатчик.
Щупы в принципе стандартные, одни из самых простых и дешевых.
Датчик немного неудобен. Лично мне больше нравятся датчики с «вилкой», а не парой контактов для подключения. Первый вариант более надежен при подключении.

Кабели со щупами.
Данные кабели нормируются по степени безопасности и им присваивается соответствующая маркировка.
CAT II 600 В | 4000 В импульсного напряжения
CAT II 1000 В | 6000 В импульсного напряжения
CAT III 600 В | 6000 В импульсного напряжения
CAT III 1000 В | 8000 В импульсного напряжения
CAT IV 600 В | 8000 В импульсного напряжения
CAT IV 1000 В | 12000 В импульсного напряжения

Чаще всего встречаются
CAT III 1000 В
CAT IV 600 В
При этом несмотря на маркировку в 600 Вольт второй вариант надежнее первого.
В была найдена картинка. поясняющая, где какая категория применяется.

Вообще есть довольно неплохая статья на русском языке от фирмы Fluke - Основы техники безопасности при обращении с мультиметром.
Но статья в формате PDF и я ее приложу к дополнениям.

Степень безопасности у комплектных щупов к недорогим мультиметрам это вещь неоднозначная.
Дело в том, что качественные щупы стоят примерно как недорогой мультиметр и мало кто будет их класть в комплекте, на разве что исключая продукцию именитых брендов типа упомянутого выше Флюка.
Для примера фотография из другого моего обзора, где я сравнивал типичные комплектные кабели и относительно качественные, но купленные отдельно
Я думаю не надо пояснять где какие.

Качественные кабели даже внутри контактов, которые вставляются в мультиметр, имеют дополнительную изоляцию.
И эти кабели нормированы как CATIII, ниже я покажу кабели, которые шли к мультиметру UT61 и они маркированы как CATIV, можно будет вернуться обратно и сравнить.

Кроме качества изоляции в «электрическом» плане еще есть критерий, будет ли твердеть изоляция кабеля на морозе, обычно твердеет, по крайней мере во всех попадавшихся мне комплектных кабелях. Даже те кабели которыми пользуюсь я, также «дубеют» на морозе.

Собственно по этому я не вижу смысла сравнивать какие комплектные кабели лучше, какие хуже, потому как в комплекте обычно дают самый простой вариант.
Никто не будет класть комплект кабелей стоимостью 10-20 баксов в комплект к прибору стоимостью даже 50-60 долларов.

Прибор выполнен в противоударном варианте, защита выполнена в виде резиновой «калоши», в которую вставлен пластмассовый корпус прибора.
Такой вариант хорош при выездных работах, но проигрывает при работах дома, так как обычно из-за этого прибор имеет больше габариты.

Большинство мультиметров имеют подставку для вертикальной установки. Подставки нет обычно у самых компактных вариантов, там это и сделано обычно в угоду компактности.
Подставка
При выборе мультиметра желательно обратить внимание на конструкцию подставки.
Подставка должна:
1. Надежно фиксироваться как минимум в одном положении - сложенном, в идеале иметь фиксацию в обоих крайних положениях.
2. Прибор должен стоять с подставкой устойчиво, причем желательно чтобы угол по отношению к столу был не сильно большим. Например я недавно делал обзор мультиметра Мастеч и жаловался как раз на неудобную конструкцию подставки, хотя сам прибор был не из дешевых.

Питание .
Также очень важный вопрос.
Чаще всего попадаются приборы с питанием от батареи 9 Вольт, реже от элементов АА или ААА, еще меньше приборов имеют аккумуляторное питание (обычно дорогие варианты), или от «таблеток» (чаще дешевые или специфические варианты).
Питание от батареи 9 Вольт это очень плохо в плате удобства, такая батарея имеет меньше емкость при большой цене, но при редком использовании это непринципиально. мне качественной батареи на 9 Вольт хватает примерно на пару лет.
Но приборы с питанием от низковольтных элементов имеют и свои минусы, обычно у них меньше напряжение на щупах в режиме проверки диодов, это может быть иногда критично или неудобно.

Как по мне, то оба варианта имеют право на жизнь, но в варианте с батареей 9 Вольт прибор будет иметь меньше время автономной работы.

У данного прибора как раз питание 9 Вольт. Элемент питания в комплект не входит.
Подключение стандартное для многих приборов, разъем на проводках. В закрытом состоянии крышка прижимает батарею через приклеенную резинку, ничего внутри не болтается.
Крышка фиксируется винтом, а не саморезом, это хорошо, так как саморез со временем может перестать держать.

Дисплей .
Ну здесь вообще отдельная тема.
Дисплей прибора должен быть не только информативным, а и удобным для использования.
Если по поводу информативности все просто, на дисплей выводится обычно все что необходимо в работе прибора (хотя иногда есть некоторые мелкие нюансы), то вот насчет удобства я напишу отдельно.
1. Желательно чтобы дисплей имел цифры большого размера, при беглом взгляде это удобно.
2. Дисплей должен быть контрастным и хорошо виден с разных углов, прибор ведь стоит не всегда удобно.

Как ни странно, большая высота цифр часто встречается у недорогих приборов, брендовые «собратья» обычно в этом плане скромнее. Но вообще высота цифр это иногда даже вопрос привычки.
Высота цифр у HK68B составляет около 21мм.

Разъемы подключения щупов, здесь все предельно привычно и почти одинаково.
Клемма для измерения тока до 10 Ампер, до 400мА, общий и входи измерения напряжения, частоты, емкости и т.п.
Исполнение самое простое, отверстие с контактами внутри, но сейчас появились приборы, где неиспользуемые отверстия закрываются шторкой, которая убирается при повороте ручки выбора режима.
Как по мне, то очень удобная вещь для начинающих, да и не для начинающих тоже, хотя и в меньшей степени.

Переключатель режимов и клавиатура для дополнительного управления.
Здесь я тоже сделаю небольшое отступление.
Переключатель режимов.
Приборы обычно делятся на две категории, с ручным выбором диапазона измерения и автоматическим.
В ручном режиме вы сами выбираете диапазон измерения, в автоматическом этим занимается процессор мультиметра, но при желании можно выбрать диапазон вручную, для этого существует специальная кнопка Range .
Принцип здесь примерно похож на принцип с авто, где есть ручная КПП и автомат. Также есть приверженцы и одного и второго типа.
Ручной выбор многим может быть привычнее, там все однозначно, что выбрал, с тем и работаешь.
Автоматический выбор иногда может немного раздражать так как на переключение тратится некоторое время, пока прибор переберет все необходимые ему диапазоны.
Принцип переключения довольно прост, прибор имеет индикацию перегрузки, и перебирает диапазоны до тех пор пока не сможет отобразить корректные показания без перегрузки.
Перебор всегда идет «снизу». Т.е. если вы проверяете резистор на 100 Ом, то прибор включится на этот диапазон почти сразу, чем если бы вы проверяли резистор на 10МОм. Та же картина и с измерением напряжения.
В общем здесь тяжело сказать что лучше. Из неявных плюсов «автомата», немного меньший износ переключателя.

Над переключателем режимов расположена клавиатура дополнительных функций.
Func - переключение функций измерения в пределах одного положения переключателя, например AC/DC или измерение резисторов/прозвонка и т.п.
REL - Относительные измерения (например можно замкнуть щупы, нажать кнопку и после этого сопротивление щупов не будет учитываться), очень удобная функция
MIN/MAX - Измерение максимальных/минимальных значений, в жизни использую довольно редко.
Range - Этот режим я описал выше, ручное переключение диапазонов измерения.
Hz/% - Измерение частоты или скважности сигнала.
HOLD - Удержание показаний на экране.
Кнопка включения подсветки.

Хоть к самому прибору я отнесся несколько скептически, но не могу не отметить довольно качественный дисплей с хорошими углами обзора и очень контрастный.
Также в этом приборе есть подсветка. Лично я считаю эту функцию второстепенной, так как если я не вижу показаний на дисплее, то проверяемые элементы я также вряд ли увижу.
Кроме того, если прибор питается от 9 Вольта батареи, то подсветка довольно сильно ее разряжает. Из хорошего, подсветка автоматически отключается (если не путаю, то через 15 секунд).

Второй красавец, мультиметр UT61E.
Упаковка один в один повторяет упаковку предыдущего мультиметра.
Это так называемый «эконом» вариант исполнения. Иногда в комплекте идет сумка или бокс для хранения мультиметра, для мобильного применения это бывает удобно, для домашнего чаще всего лишняя трата денег. Но если прибор используется очень редко, то сумка или бокс также будут не лишними.
Малогабаритные приборы сами по себе иногда сделаны так, что имеют верхнюю крышку, которая закрывает переключатель и дисплей.
Рекомендовать что то конкретное тяжело, каждый выбирает для себя то, что ему удобнее.

Комплект этого мультиметра немного отличается.
Мультиметр
Кабели со щупами
Кабель для подключения к компьютеру
Вилка для измерения параметров транзисторов и конденсаторов
Инструкция
Гарантийный талон.

Об инструкции говорить особо нечего, она чуть менее чем полностью на китайском языке и для наших пользователей имеет лишь условную пользу.
Щупы здесь получше, да и длиннее. У предыдущего мультиметра провода имели длину около 90см, здесь честный метр, даже с небольшим «хвостиком».
Разъемы которые вставляются в мультиметр имеют немного непривычную форму, я больше привык к Г-образным, но на самом деле это роли не играет.
У щупов заявлена защита CAT IV, хотя внешне они проигрывают даже моим отдельным щупам с категорией CAT III, но явно удобнее и лучше чем у предыдущего мультиметра.

Подключение к компьютеру предлагается выполнять с использованием кабеля старого типа, к COM порту. Существует вроде версия с USB, даже на корпусе написано RS232C(USB), но к USB его можно подключить только при помощи конвертера:(
Измерительная вилка, возможно подключать как SMD, так и компоненты с выводами.
К сожалению в данной версии прибора отсутствует возможность измерения параметров транзисторов, но сейчас проще и лучше иметь известный тестер Маркуса, чем проверять транзисторы при помощи мультиметра.

Внешне прибор действительно красавец, выглядит просто отлично. Скажем так, его приятно взять у руки, нет чувство что его вырубили топором из цельного куска резины и пластмассы.
Предыдущий прибор выглядит куда более дешево, увы, но это так.

У этого прибора также присутствует подставка для вертикальной установки.

Питание также от 9 Вольт батареи.
А вот с отсеком для элемента питания разработчики явно немного перемудрили.
Отсек сконструирован так, что сначала батарейку надо положить в сам отсек, а потом отсвек вставить в мультиметр, этом обеспечивается защита от установки батареи с неправильной полярностью.
Но как же криво это сделано, ставить батарею реально неудобно, хорошо что делать это надо редко.
Кстати, данный прибор не имеет подсветки, потому менять батарею надо будет еще реже.
Но из минусов то, что крышка крепится саморезом, а не винтом. Почему не поставили винт, мне непонятно.

Дисплей здесь немного отличается от предыдущего мультиметра.
1. Меньше высота символов (около 13мм), но это отчасти обусловлено тем, что сам прибор чуть меньше, а символов чуть больше.
2. Присутствует так называемая «динамическая» шкала. Довольно удобная вещь, так как она отображает изменение измеряемого параметра горазд быстрее, пусть и с гораздо меньшей точностью. Если она есть мультиметре, то это только в плюс.
3. Дисплей менее контрастный, вы это увидите позже на этапе тестов.

Клеммы расположены немного по другому, но суть их полностью идентична предыдущему прибору.
Отличие только в том, что данный прибор измеряет малые токи только до 220мА.

Управление прибором.
Здесь для управления используется также шесть кнопок, но функций выполняется больше, да и сам принцип управления несколько отличается.
Hold - удержание показаний
Range - ручной выбор диапазона измерения
REL - режим относительных измерений
Peak - а вот этой кнопки на прошлом мультиметре не было, при включении этого режима прибор отображает амплитудное, а не действующее значение сигналов.
Желтая и голубая кнопки являются функциональными и включают режим, который обозначен соответствующим цветом на диапазонах выбираемых переключателем.

Кстати о переключателе. За него реально 5 баллов, ход мягкий, тихий, но с отчетливой фиксацией.

Ну и несколько фото со спичечным коробком.
На фото хорошо видно, что UT61E меньше и имеет более «сбитую» конструкцию, да и выглядит аккуратнее.
Но также уже заметно что показания на экране читаются немного хуже.

По размерам он почти такой же как мой старый Мастеч 890.

Угол подставки одинаков для всех трех мультиметров, потому при переходе с известного многим Мастеча будет удобно.

Немного о режимах работы приборов.
Эту часть я спрячу под спойлер, так как она особого интереса не имеет и скорее несет общий смысл.
Режимы работы приборов

1. Измерение напряжения, по умолчанию включается в режим измерения постоянного напряжения.
2. При нажатии кнопки Func переходит в режим измерения переменного напряжения, при этом отображается надпись TrueRMS. Фотка с включенным режимом приведена для примера, такой значок отображается во всех режимах измерения переменного напряжения/тока.
3. Измерение малых напряжений, до 400мВ
4. Режим NCV.

Режим NCV представляет собой функцию поиска наведенного напряжения, т.е. поиска проводов под напряжением. При этом на экране отображаются прочерки (чем больше, тем провод ближе), светит светодиод и пищит зуммер.

1. Измерение сопротивления, включается по умолчанию
2. Прозвонка диодов
3. Прозвонка цепей на короткое замыкание, следующий режим, измерения емкости, не попал в кадр случайно.
4. Измерение частоты или скважности сигнала.

1. Измерение температуры. Если внешний датчик не подключен, то измеряется температура внутри прибора.
2. Измерение тока до 6мА
3. Измерение тока до 600мА
4. измерение тока до 10 А

1. Измерение напряжения, по умолчанию постоянного.
2. Измерение напряжения до 220мВ
3. Измерение сопротивления (включается по умолчанию).
4. Режим прозвонки цепей на КЗ
5. Режим прозвонки полупроводников
6. Режим измерения емкости.

1. Измерение частоты и скважности. На самом деле частоту можно измерять и при измерении напряжения и тока, отдельный диапазон предназначен для сигналов с низким напряжением.
2. Измерение тока до 2.2мА
3. Измерение тока до 220мА
4. Измерение тока до 10 А.

Небольшое вводное тестирование, заодно сравнение.
В этом тестировании я буду сравнивать такие характеристики прибора, как напряжение и ток на его клеммах, в разных режимах работы.
Измерять буду сравнивая показания двух мультиметров, так нагляднее, заодно буду объяснять разницу.

Вводное тестирование

Для начала напряжение.
1. В режиме измерения сопротивления лучше когда напряжение на клеммах ниже, это помогает проверять резисторы не опасаясь что например параллельно включенный диод внесет погрешность в измерение.
UT61 в этом плане заметно выигрывает.
2. В режиме измерения полупроводников наоборот, лучше когда напряжение больше, так как в таком режиме удобно проверять светодиоды.
Хоть и с небольшой разницей, но UT61 отстает.
3. Напряжение в режиме прозвонки. Здесь лично мне удобнее когда напряжение выше, UT61 в это плане заметно впереди. но стоит заметить, что в таком варианте полярность напряжения обратная.
Кстати о прозвонке . Она заметно отличается.
У HK68B она срабатывает быстро, но имеет небольшую задержку отключения звука, это проявляется в том, что если очень быстро замыкать/размыкать щупы, то звук будет непрерывным. UT61 такой проблемы не имеет, прозвонка работает очень четко.
В работе удобнее когда прозвонка не имеет инерционности и срабатывает максимально быстро.

Измерение тока КЗ в разных режимах.
1. В режиме прозвонки полупроводников ток одинаков для обоих приборов.
2.3, А вот в режиме измерения сопротивления и прозвонки на КЗ заметно отличается.
Как по мне, то лучше когда ток ниже, но я не могу сказать что действительно лучше.

Второй тест уже более важен. Он позволяет довольно просто проверить точность настройки внутреннего ИОНа (Источника Опорного Напряжения) прибора.
Проверять буду при помощи известной платки, я ее уже и рекомендую купить, очень полезная вещь и стоит относительно недорого. но с ней больше уверенности в результатах измерений.

Тест точности настройки встроенного источника опорного напряжения прибора

Для начала напомню табличку, которую я получил при проверке платы, потом с ней можно сравнивать показания испытуемых приборов.

А теперь что показали приборы.

Все приборы показали соответствие в пределах последнего знака, который может законно отличаться на ±1 и дальше анализировать погрешность смысла нет, все отлично.

Для следующего теста я взял набор своих деталей, которые имеют довольно высокую заявленную точность (как для компонентов), хотя есть компоненты и точнее, но что имеем.

Но для начала я обратил внимание на некоторую особенность довольно серъезного мультиметра из другого моего , Mastech MS8240D.
Особенность наглядно видна при измерении конденсаторов с маленькой емкостью:(
Прибор отображает всегда два знака после запятой при том, что имеет разрешение 22000.

Данные измерений я свел в табличку.
Для мультиметра Mastech MS8240D приведены два значения измерений.
Первые - измеренные, вторые с учетом погрешности прибора.
Что интересно, HK68B при индикаторе с максимальным отображением в 4000 в тесте измерения емкости может отображать значения даже больше чем 8000.

К сожалению измерительная вилка позволяет только проверять конденсаторы, хотя есть версия этого прибора с проверкой транзисторов.
Сначала я попытался проверить транзистор, но после неудачной попытки и не найдя как включается соответствующий режим я решил открыть инструкцию, увы, прибор этого не умеет.

Проверка точности измерения постоянного тока.
В этом тесте я поступил просто. Зная какие показания были у мультиметра Mastech MS8240D при измерении определенных значений я задал такой ток, чтобы показания совпадали с теми, что я получил в метрологии. Тест конечно также имеет свою погрешность, но для измерения тока он более чем достаточен.
Значения заданного тока в следующем порядке:
1мА, 10мА, 100мА, 200мА, 1 А, 2 А.
Последние два теста не имеют коррекции погрешности.

А вот следующие тесты я провел для оценки одной из особенностей обозреваемых приборов, измерение в режиме TrueRMS.
TrueRMS
Данная функция позволяет корректно измерить напряжение и ток с несинусоидальной формой.
Простой прибор обычно для получения результата сначала выпрямляет входное напряжение/ток чтобы получить амплитудное значение. потому делит это значение на 1.42 (разница между действующим и амплитудным значением для синусоидального сигнала).
Такой способ отлично подходит для измерения синусоидальных сигналов, но категорически не подходит для измерения сигналов других форм, треугольной, пилообразной, прямоугольной.
Для того чтобы измерять сигнал корректно, необходимо сначала его правильно интегрировать (приводить к среднему значению) и лишь потом считать.
Кстати, самый простой и очень точный способ, это термоэлектрический преобразователь, т.е. нагреваем элемент и измеряем температуру, чем больше температура, тем больше напряжение. Так сказать «аппаратный» TrueRMS.

Я не скажу что эта функция очень нужна и без нее нельзя прожить, но если она есть, то это однозначно хорошо и полезно.

Дальнейшие тесты я спрячу под спойлер, но для начала покажу в чем отличие прибора с дисплеем 4000 от прибора с дисплеем 22000.
Ниже видно, что при измерении напряжения до 400мВ простой прибор еще измеряет напряжение в мВ, а более точный его собрат требует перевода в режим измерения напряжений до 600-1000 Вольт

Много нудных, очень нудных фотографий и измерений.

И так тестирование функции TrueRMS

Так как я не имею точного источника переменного напряжения с необходимыми мне формами сигналов, то я решил просто протестировать приборы от функционального генератора
Данное измерение не имеет ничего общего с точностью, но позволило мне понять какой прибор все таки лучше, а какой хуже.
Для начала синусоидальный сигнал с частотами:
50Гц, 1кГц. 5кГц, 10кГц.
Видно что на частотах выше 1кГц первый прибор «сдулся» и начал показывать неизвестно что.
На частоте в 10кГц начал занижать показания и Mastech MS8240D, только UT61 показывал корректно.

Прямоугольный 50Гц и 1кГц
Пилообразный 50Гц и 1кГц
Треугольный 50Гц и 1кГц

Дальше я уже увлекся:)
Треугольный 10кГц и 20кГц
Треугольный 10кГц и 15кГц, но в верхнем диапазоне измерения напряжения (до 600-1000 Вольт)

Прямоугольный 10кГц, пилообразный 10кГц и 600Гц, треугольный 1800Гц, прямоугольный 600Гц, шумообразный.
Тесты на частотах 600Гц и 1800Гц приведены для того, чтобы показать при какой частоте первый мультиметр начинает показывать что то близкое к реальности.

Что показал данный тест.
А показал он то, что HK68B хоть и умеет корректно измерять напряжение с несинусоидальной формой, но имеет узкий частотный диапазон. Лучше всех в тестах оказался UT61, он показывал корректные значения на частотах до 20-25кГц и начинал занижать показания уже ближе к 30кГц.
Кроме того это показывает, что не всегда корректность измерения определяется наличием функции TrueRMS, к ней еще нужна нормальная электроника.

Измерение частоты.
Функция полезная, но не скажу что очень важная. Конечно это зависит от того для чего используется мультиметр, но мне нужна была всего несколько раз за много лет.
Дело в том, что первые мультиметры измеряли частоту не очень точно, могу ошибаться, но вроде там использовалось преобразование частота-напряжение и это напряжение измерялось.
В современных мультиметрах используется более корректное измерение частоты, потому такие тесты скорее являются формальностью.
Для эксперимента я сначала подал сигнал частотой 4МГц и 8МГц, измерение проблем не выявило. Отличие в последнем знаке также является нормой, потому тест мультиметры прошли без проблем.
А вот подав сигнал с более низким напряжением и прямоугольной формой, но поданной с аналогового выхода (т.е. фактически синтезированной) я получил некоторую неоднозначность.
Сначала все мультиметры показали «погоду на Марсе», но немного покрутив регулировки генератора начал корректно работать UT61, а вот с остальными все было не так просто и для того чтобы получить корректные значения пришлось помучаться.
Здесь также победил UT61, он раньше начинал показывать корректные значения чем два других мультиметра, хотя по логике он должен был работать примерно как Мастеч, но не все так просто.

С тестами я на этом закончу и перейду к самому интересному, разборке.
Тем более сегодня у меня на столе два пациента, а не один:))))

Также, по этическим соображениям, чтобы не травмировать ранимую психику защитников прав мультиметров, я спрячу это действие под спойлер.

Вскрытие, анализ внутренностей

Этот раздел я разбил на две части.

Начну я опять же с HK68B

Сначала снимаем с него резиновую «калошу», кстати без нее он весит значительно меньше, я бы даже сказал что как то легкий очень.

Потом откручиваем четыре самореза и добираемся до внутренностей.
Внутри все как то простенько.

В качестве «мозгов» используется DTM0680L, я не нашел документации по этому чипу, если есть информация, буду рад добавить в обзор.

Также на плате была найдена микросхема флеш памяти и терморезистор, скорее всего он и занимается измерением температуры.
Терморезистор для коррекции работы ИОНа внутри не обнаружен.

Зато на плате была обнаружена не очень хорошая пайка и перемычки, которыми задается режим работы прибора.
Я думаю что «продвинутая» версия отличается прошивкой и перерезанием соответствующих перемычек.
Кстати, плохая пайка не всегда показатель того, что мультиметр будет плохо измерять. В прошлый раз я делал обзор двух мультиметров и там был мелкий прибор с плохой пайкой но отличной точностью.

Внутри присутствуют предохранители.
Из плюсов, предохранителей два, из минусов, они внутри под крышкой.
В этом плане у Mastech MS8240D конструкция заметно лучше, для того чтобы долезть к предохранителям, не надо разбирать мультиметр.
Из плюсов, хотя скорее не плюсов, а даже небольшого минуса.
Предохранители
Желательно чтобы предохранители стояли и по цепи измерения малых токов и по цепи больших токов. В данном мультиметре так и сделано.
Но вот гораздо удобнее, когда для доступа к предохранителям не надо разбирать мультиметр полностью.
Но даже это не критично. Выше я писал насчет категорий безопасности прибора.
Так вот, в категорию с напряжением до 600 Вольт этот мультиметр проходит с бооольшим натягом, так как предохранители стоят всего на 500 Вольт, а должны стоять минимум на 630, так как предохранитель также является участником общей защиты прибора.

Откручиваем еще три самореза (вообще всего их семь, но верхние, угловые, держат дисплей).

К этой стороне платы у меня претензий не возникло, аккуратно, красиво.

Контактная панель покрыта слоем смазки, да и выглядит неплохо.
По хорошему узнать бы толщину меди, но сделать этого я не могу.

Ну а следующим будет UT61E

Здесь «калоши» нет.
Для доступа к внутренностям надо открутить саморез крышки отсека аккумуляторов и еще пару, которая соединяет половинки корпуса.
Как то даже необычно, привык что крепеж чаще всего размещается по четырем углам корпуса.
На нижней крышке присутствует защитный экран, который соединяется с основной платой при помощи пружинки.

Плата выполнена аккуратнее, но с этой стороны расположены в основном пассивные компоненты.

В верхней части расположена микросхема HEF4069UBP, то просто шесть инверторов сигнала, скорее всего работает как усилитель.
Рядом присутствует светодиод. Я сначала тупил, по привычке ища фотоприемник, но потом вспомнил, что мультиметр умеет только передавать данные и обратный канал ему ни к чему.

Зато здесь присутствует аж три терморезистора. И это при том, что прибор не умеет измерять температуру. Хотя судя по их включению, а также по тому, что они имеют положительную характеристику изменения сопротивления (PTC), то скорее всего они выполняют защитную функцию. Также рядом были обнаружены площадки с обозначением SG, скорее всего туда задумывалось впаять супрессоры или разрядники.
Вообще внутренности несколько проигрывают мультиметру Mastech MS8240D, у того элементов защиты вроде побольше было.

В верхней части корпуса присутствует также и резисторная сборка, состоящая из точных резисторов. Это входной делитель, который используется для работы в разных диапазонах.
Для защиты от помех он также закрыт металлическим экраном.

К сожалению предохранители у этого мультиметра сделаны также как и в прошлом варианте, внутри корпуса. Очень жаль, если менять, то надо разбирать. Правда разбирается этот прибор куда проще предыдущего.
Но у этого прибора есть минус, который больше чем у предыдущего прибора.
Предохранители стоят по двум диапазонам, это хорошо, спрятаны внутри, это не очень хорошо, но терпимо.
А вот то, что они рассчитаны всего на 250 Вольт, уже не очень хорошо. О какой CAT IV 600 В может идти речь?
У Mastech стоят предохранители с диапазоном до 1000 Вольт!
Хотите безопасности - менять!

Зато на элементы регулировки производитель явно не поскупился.
Я насчитал пять подстроечных резисторов и три конденсатора. Восемь элементов в относительно простом приборе.
Это конечно хорошо, но без понимания того, в какой последовательности их регулировать, я бы не лез.
На первом фото явно виден резистор установки опорного напряжения, ниже резисторы для подстройки работы в разных режимах.

Откручиваем еще три небольших самореза и добираемся до переключателя режимов.
Здесь отличий от предыдущего прибора особо и нет.

Здесь также обнаружились свои плюсы и минусы.
Из плюсов, на плате явно видны дополнительные элементы защиты (скорее всего), пара мощных диодов и транзисторов, с обратной стороны платы стоит такой же комплект.
Из минусов. Мне не понравилась конструкция разъемов для подключения щупов, ну как то очень уж хилыми они выглядят. Пайка только в одной точке, в качестве изолятора корпус прибора. слабенькая конструкция.

А вот к контактной площадке претензий не возникло. Все как и в прошлом приборе покрыто защитной смазкой, на вид особых отличий не обнаружено.

Если у HK68B практически вся электроника располагалась на одной стороне платы, то здесь процессор вынесен на верхнюю сторону.
Для разборки придется снять индикатор, он подключен при помощи токопроводящей резины и я не рекомендую без надобности снимать его.

А вот теперь самое интересное.
В данном мультиметре также применен процессор от фирмы CyrusTek.
Точно такой же процессор используется в Mastech MS8240D, собственно поэтому у меня возникло несколько вопросов.
1. Почему в приборе нет режима фиксации максимальных/минимальных результатов измерения.
2. Почему питание 9 Вольт, а не 6 как у Мастеча.
3. Почему у Мастеча измерение маленьких емкостей сделано в таком урезанном виде.
4. Почему Мастеч имеет хуже стабилизацию при измерении частоты
5. Ну и наконец, почему производители UT61 не сделали подсветку и управление ею от процессора, так как у процессора это заявленная функция.

Если совместить возможности обоих мультиметров, то получился бы наверно почти идеальный прибор, но у одного есть одно, у другого - другое.

Так мало того, здесь применена та же микросхема для работы в TrueRMS режиме, от Analog Devices.
Собственно поэтому приборы веля себя в тестах почти одинаково и показывали сопоставимую точность (хотя точность еще зависит от делителя напряжения).

Ну и сравнительные фото внутренностей обоих обозреваемых мультиметров.

Уже в самом конце вспомнил, что забыл проверить работу с компьютером.
Работа с компьютером.
В 95%, а может даже 99% случаев вещь необязательная, но есть по крайней мере 1%, когда она очень может пригодится. Например когда мультиметр используется в качестве логгера. Да и вариант сделать бооооольшой дисплей я бы также не стал ставить на последний план.
В общем вещь необязательная, но в некоторых случаях почти незаменимая (есть мультиметры со встроенным логгером, но они все равно в итоге подключаются к компьютеру).

В комплекте дали кабель, который подсоединяется при помощи такой вот нехитрой манипуляции.
Снимаем вставку в верхней части прибора и вставляем на ее место такую же вставку, но с кабелем.
Так как кабель имеет на втором конце COM разъем, то я решил для усложнения проверки подсоединить его через COM-USB конвертер. У меня в компьютере есть СОМ порты, но сейчас они встречаются все реже и реже.
Но не надо путать, СОМ-USB, а точнее RS232-USB конвертер это не то же самое что RS232TTL-USB. Первый имеет формирователь отрицательного напряжения для корректной работы СОМ порта (хотя здесь это не используется, кабель работает только в одну сторону) и кроме того USB-RS232TTL имеет инверсные сигналы.
Хотя не вижу особой проблемы подключить и RS232TTL-USB, просто придется воспользоваться паяльником:)

Для начала я опять попробовал запустить программу для работы с этим прибором на своем основном компьютере под Windows XP и опять получил синий экран.
В прошлом обзоре я жаловался на то, что это ПО не захотело работать с Мастечем, грешил на то что ПО неродное для него.
Попробовал запустить на планшете под Windows 8.1, ПО также отобразило одно измеренное значение и сообщило об ошибке. :(

Я на этом не стал останавливаться и полез искать альтернативное ПО для \того мультиметра, и нашел.
Оно конечно менее функционально чем родное, но оно работает и позволяет развернуть изображение на весь экран. Данная программа будет в дополнительных материалах.

Так как родное ПО не захотело работать, то скорее уже в немного расстроенных чувствах я стал упаковывать мультиметр обратно в коробку.
Но неожиданно там обнаружился компакт диск. Как я его не заметил сразу, не знаю.

Естественно я сразу полез смотреть что на нем (на компьютере без дисководов это целая проблема, опять городи целую конструкцию, когда уже ПО будут давать на флешках).
На диске была обнаружена программа версии 4.01, а до этого я пробовал с версией 2.0
Установил, запустил, все заработало просто отлично, в общем будьте внимательны при распаковке:)
Все что было на диске я также выложу в дополнительных материалах.

Что я могу сказать в итоге.
Мне честно понравился UNI-T UT61E, хороший, добротный мультиметр, хотя по своему и не лишенный недостатков.
Из его плюсов - отличная точность измерения, удобная конструкция, очень удобный переключатель режимов, возможность подключения к компьютеру.
Из минусов - функционально он мог бы быть и получше, если бы использовал все возможности установленного процессора. Питание от 9 Вольт батареи и отсутствие подсветки это лишь косвенные минусы, так как они не так критичны, хотя хотелось бы иметь питание от АА элементов.
Предохранители на 250 Вольт.

HONEYTEK HK68B меня несколько расстроил, но сначала плюсы
Хорошая точность при измерении напряжения и тока, а также корректная работа TrueRMS, но к сожалению только в очень узком диапазоне частот. Наличие выносного термодатчика, большой контрастный экран, крепкая конструкция корпуса (в основном за счет резиновой «калоши», подсветка.
Из минусов . точность измерения емкости явно «хромает». Диапазон частот при измерении переменного напряжения и тока ограничен частой 600-1800Гц. Питание также от 9 Вольт батареи. Как по мне, то для данного прибора цена несколько завышена.

Мое мнение. В поисках того, «идеального» для меня мультиметра, UT61E почти подобрался к нему. Понравился относительно небольшой корпус и сбалансированный набор функций при высокой точности измерения. Хотя, как я выше писал, не обошлось и без мелких недостатков. Но если бы я выбирал между HK68B и UT61E, то однозначно выбрал бы второй.
Я не хочу сказать что HK68B плохой, просто думаю что можно найти варианты лучше при той же стоимости.
Чего не хватает в UT61E, ну возможно измерения индуктивности и ESR, ну это наверное я уже много хочу:)

На том вроде все. Надеюсь мой обзор поможет в выборе мультиметра как для работы, так и «для дома, для семьи». Я постарался описать критерии выбора правильного мультиметра так, как я их вижу, возможно где то ошибся, потому жду комментариев, дополнений и исправлений.

Омметр + амперметр + вольтметр = мультиметр. Аналоговые и цифровые мультиметры. Методы проверки электронных компонентов.

Статья посвящается всем новичкам и просто тем, для кого принципы измерения электрических характеристик различных компонентов, до сих пор остаются загадкой…

Мультиметр - универсальный прибор для измерений.

Измерение напряжения, тока, сопротивления и даже обычная проверка провода на обрыв не обходится без использования измерительных инструментов. Куда же без них. Даже пригодность батарейки не измерить, а тем более узнать хоть, что-то о состоянии какой-нибудь электронной схемы без измерений просто невозможно.

Напряжение измеряют вольтметром, амперметром меряют силу тока, омметром соответственно сопротивление, но речь в этой статье пойдет о мультиметре, который является универсальным прибором для измерений напряжений, тока и сопротивления.

В продаже можно встретить два основных типа мультиметров: .

В аналоговом мультиметре результаты измерений наблюдается по движению стрелки (как на часах) по измерительной шкале, на которой подписаны значения: напряжение, ток, сопротивление. На многих (особенно азиатских производителей) мультиметрах шкала реализована не совсем удобно и для того, кто первый раз взял такой прибор в руку, измерение может доставить некоторые проблемы. Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой (2-3$), а основным недостатком является некоторая погрешность в результатах измерений. Для более точной подстройки в аналоговых мультиметрах имеется специальный построечный резистор, манипулируя которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее, в случаях когда желательны более точные измерения, лучшим будет использование цифрового мультиметра.

Главный отличием от аналогового является то, что результаты измерения отображаются на специальном экране (в старых моделях на светодиодах, в новых на жидкокристаллическом дисплее). К тому же цифровые мультиметры обладают более высокой точностью и отличаются простотой использования, так как не приходится разбираться во всех тонкостях градуирования измерительной шкалы, как в стрелочных вариантах.

Немного подробней о том, что за что отвечает..

Любой мультиметр имеет два вывода, черный и красный, и от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше). Черный вывод является общим (масса). Красный называют потенциальным выводом и применяют для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т.е. минус, а сам вывод на конце часто имеет так называемый "крокодильчик", для того, чтобы при измерении можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо помеченное символами сопротивления или вольты (ft, V или +), если гнезд больше чем два, то остальные обычно предназначаются для красного вывода при измерениях тока. Помечены как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно..

Переключатель мультиметра позволяет выбрать один нескольких пределов для измерений. Например, простейший китайский стрелочный тестер:

Постоянное (DCV) и переменное (ACV) напряжение: 10В, 50В, 250В, 1000В.

Ток (mA): 0.5мА, 50мА, 500мА.

Сопротивление (обозначается значком, немного похожим на наушники): X1K, X100, X10, что означает умножение на определенное значение, в цифровых мультиметрах обычно указывается стандартно: 200Ом, 2кОм, 20кОм, 200кОм, 2МОм.

На цифровых мультиметрах пределов измерений обычно больше, к тому же часто добавлены дополнительные функции, такие как звуковая "прозвонка" диодов, проверка переходов транзисторов, частотометр, измерение емкости конденсаторов и датчик температуры.

Для того, чтобы мультиметр не вышел из строя при измерениях напряжения или тока, особенно если их значение неизвестно, переключатель желательно установить на максимально возможный предел измерений, и только если показание при этом слишком мало, для получения более точного результата, переключайте мультиметр на предел ниже текущего.

Начинаем измерения

Проверка напряжения, сопротивления, тока

Измерить напряжение проще некуда, если постоянное ставим dcv, если переменное acv, подключаем шупы и смотрим результат, если на экране ничего нет, нет и напряжения. С сопротивлением так же просто, прикасаемся щупами к двум концам того, чье сопротивление нужно узнать, таким же способом в режиме омметра прозваниваются провода и дорожки на обрыв. Измерение силы тока отличаются тем, что должны быть врезаны в цепь, как будто это один из компонентов этой самой цепи.

Проверка резисторов

Резистор должен быть выпаян из электрической цепи хотя бы одним концом, чтобы быть уверенным в том, что никакие другие компоненты схемы не повлияют на результат. Подключаем щупы к двум концам резистора и сравниваем показания омметра со значением которое указано на самом резисторе. Стоит учитывать и величину допуска (возможных отклонений от нормы), т.е. если по маркировке резистор на 200кОм и допуском ± 15%, его действительное сопротивление может быть в пределах 170-230кОм. При более серьезных отклонениях резистор считается неисправным.

Проверяя переменные резисторы, измеряем сперва сопротивление между крайними выводами (должно соответствовать номиналу резистора), а затем подключив щуп мультиметра к среднему выводу, поочередно с каждым из крайних. При вращении оси переменного резистора, сопротивление должно изменяться плавно, от нуля до его максимального значения, в этом случае удобней использовать аналоговый мультиметр наблюдая за движением стрелки, чем за быстро меняющимися цифрами на жидкокристалическом экране.

Проверка диодов

Если имеется функция проверки диодов, то все просто, подключаем щупы, в одну сторону диод звониться, а в другую нет. Если данной функции нет, устанавливаем переключатель на 1кОм в режиме измерения сопротивления и проверяем диод. При подключении красного вывода мультиметра к аноду диода, а черного к катоду, вы увидите его прямое сопротивление, при обратном подключении сопротивление будет настолько высоко, что на данном пределе измерения вы не увидите ничего. Если диод пробит, его сопротивление в любую сторону будет равно нулю, если оборван, то в любую сторону сопротивление будет бесконечно большим.

Проверка конденсаторов

Для проверки конденсаторов лучше всего использовать специальные приборы, но и обычный аналоговый мультиметр может помочь. Пробой конденсатора легко обнаруживается путем проверки сопротивления между его выводами, в этом случае оно будет равно нулю, сложнее с повышенной утечкой конденсатора.

При подключении в режиме омметра к выводам электролитического конденсатора соблюдая полярность (плюс к плюсы, мунус к минусу), внутренние цепи прибора заряжают конденсатор, при этом стрелка медленно ползет вверх, показывая увеличение сопротивления. Чем выше номинал конденсатора, тем медленнее движется стрелка. Когда она практически остановится, меняем полярность и наблюдаем как стрелка возвращается в нулевое положение. Если что-то не так, скорее всего есть утечка и к дальнейшему использованию конденсатор не пригоден. Стоит потренироваться, так как, лишь при определенной практике можно не ошибиться.

Проверка транзисторов

И еще пару советов напоследок

При использовании стрелочного мультиметра, положите его на горизонтальную поверхность, так как в других положения точность показаний может заметно ухудщится. Не забывайте откалибровать прибор, для этого просто сомкните щупы между собой и переменным резистором (потенциометром) добейтесь, чтобы стрелка смотрела точно на ноль. Не следует оставлять мультиметр включенным, даже если на аналоговом приборе на переключателе нет положения - выкл. не оставляйте его в режиме омметра, так как в этом режиме постоянно теряется заряд батареи, лучше поставить переключатель на измерение напряжения.

Вообщем пока это все, что хотелось сказать, думаю, у новичков отпадет много вопросов по этому поводу, а вообще в этом деле тонкостей настолько много, что рассказать обо всем просто невозможно. По большей части такому даже не учат. Оно приходит само собой. И только с практикой. Так, что практикуйтесь, измеряйте, тестируйте и с каждым разом ваши знания будут все сильнее, а пользу от этого вы увидите уже при следующей неполадке. Только не забывайте про технику безопасности, как никак большие токи и высокие напряжения могут доставить и неприятностей!

Я столкнулся с фактом, который удивил меня и скорее всего удивит и вас. Оказывается, измерить напряжение в сети с точностью хотя бы до одного вольта - почти невыполнимая задача.

Шесть приборов на этом фото показывают разные значения, причём максимальное отличается от минимального, более чем на 6 вольт.

В процессе подготовки статьи об измерителях мощности я провёл эксперимент с одновременным измерением сетевого напряжения несколькими приборами и получив такие разные результаты начал разбираться с точностью.

Обычно для цифровых приборов производители указывают точность в виде ±(0.8%+10). Эта запись означает плюс-минус 0.8% плюс 10 единиц младшего разряда. Например, если прибор измеряет напряжение и показывает целые и десятые значения, то при напряжении 230 вольт его точность будет ±(230/100*0.8+10*0.1), то есть ±2.84 В (десять единиц младшего разряда в данном случае составляют 1 вольт).

Иногда указывается точность в виде ±(0.5FS+0.01). FS - это Full Scale . Такая запись означает, что прибор может иметь отклонения показаний до 0.5% от предела диапазона измерения плюс 0.01 вольта (если это вольтметр). Например, если диапазон 750V и указано ±(0.5FS+0.01), отклонение может быть до ±(750/100*0.5+0.01), т. е. ±3.76 В независимо от того, какое напряжение измеряется.

Есть два неприятных нюанса.

Часто в характеристиках прибора производители указывают общие значения точности для типа измерения, а на отдельных диапазонах всё может быть ещё хуже. Так, для моего мультиметра UNI-T UT61E, который я всегда считал очень точным, для измерения переменного напряжения везде, в том числе на сайте производителя указана точность ±(0.8%+10), но если внимательно почитать инструкцию , на 48й странице можно обнаружить вот такую табличку:

В диапазоне 750 V на частоте сети точность измерения на самом деле составляет ±(1.2%+10), то есть ±3.76 В на напряжении 230 В.

Второй нюанс в том, что запись точности зависит от того, сколько знаков после запятой показывает прибор. ±(1%+20) может оказаться точнее, чем ±(1%+3), если первый прибор показывает два знака после запятой, а второй один. В характеристиках приборов количество знаков после запятой на каждом диапазоне указывают редко, поэтому о реальной точности можно только гадать.

Из таблички, приведённой выше, я узнал удивительное. Оказывается, мой UNI-T UT61E на напряжении до 220 вольт показывает два знака после запятой, и значит имеет точность ±1.86 В на напряжении 220 В, ведь в данном случае в записи ±(0.8%+10) 10 - это всего лишь 0.1 В, а вот при напряжении более 220 вольт он начинает показывать один знак после запятой и точность снижается более, чем вдвое.

Я вам ещё не сосем заморочил голову? :)

С моим вторым мультиметром Mastech MY65 всё ещё интереснее. На его коробке указана точность измерения переменного напряжения для диапазона 750V ±(0.15%+3). У прибора в этом диапазоне один знак после запятой, значит точность вроде как ±0.645 В на напряжении 230 В.

Но не тут то было! В коробке лежит инструкция, в ней уже ±(1%+15) на том же диапазоне 750 V, а это уже ±3.8 В на напряжении 230 В.

Но и это ещё не всё. Смотрим официальный сайт . А там уже ±(1.2%+15), то есть ±4.26 В на 230 В. Точность неожиданно уменьшилась почти в семь раз!

Этот MY65 вообще странный. Под этим названием продаются два разных мультиметра. Вот, например на одном и том же сайте зелёный MY65 и жёлтый MY65 с разными возможностями, разной конструкцией и разными параметрами.

В китайских интернет-магазинах часто встречается вот такая штука за 3.5 доллара, которая втыкается в розетку и показывает напряжение.

Знаете, какая у неё точность? ±(1.5%+2). Теперь вы знаете, как это расшифровать. Штука показывает целые вольты, значит на напряжении 230 вольт её точность составляет ±(230/100*1.5+2), то есть ±5.45 В. Как в анекдоте, плюс-минус трамвайная остановка.

Так как же измерить напряжение в сети с гарантированной точностью хотя бы до вольта в бытовых условиях? А никак!
Самый точный мультиметр, который мне удалось найти в сети - UNI-T UT71C стоит $136 и при измерении переменного напряжения в диапазоне 750 V показывает два знака после запятой и имеет точность ±(0.4%+30), то есть на напряжении 230 вольт ±1.22 В.

На самом деле всё не так плохо. Многие приборы имеют реальную точность на порядок выше заявленной. Но эта точность не гарантируется производителем. Может будет гораздо точнее, чем обещали, а может и нет.

P.s. Спасибо Олегу Артамонову за консультации при подготовке статьи.

2016, Алексей Надёжин

Публикации по КИПиА

Некоторые основы

Разрешение, разрядность и отсчеты

Характеристика мультиметра, называемая разрешением, количественно определяет степень точности измерений, которые может выполнять прибор. Зная величину разрешения измерительного прибора, можно определить, сможет ли он обнаружить небольшое изменение в измеряемом сигнале.

Например, если разрешение цифрового мультиметра составляет 1 мВ для диапазона 4 В, при напряжении в 1 В можно увидеть изменение, равное 1 мВ (1/1000 одного вольта). Вы бы не стали покупать линейку с ценой деления один дюйм (или один сантиметр) при необходимости измерений с точностью до четверти дюйма (или одного миллиметра).

Градусник, измеряющий температуру тела только в целых градусах, будет малопригоден, если учесть, что нормальная температура тела составляет 36,6 °C. Вам необходим градусник с разрешением в одну десятую градуса.

Термины «разряды» и «отсчеты» используются для характеристики величины разрешения измерительного прибора. Цифровые мультиметры классифицируются по количеству отсчетов или разрядов, которые они отображают. Измерительный прибор с разрешением в 3 и 1⁄2 разряда отображает три полных разряда в диапазоне от 0 до 9 и один «полуразряд», в котором отображается только «1» или разряд остается пустым.

Измерительный прибор с разрешением в 3 и 1⁄2 разряда отображает до 1999 отсчетов разрешения. Измерительный прибор с разрешением в 4 и 1⁄2 разряда отображает до 19 999 отсчетов разрешения.

Характеристика измерительного прибора в отсчетах разрешения является более точной, чем в разрядах. Современные измерительные приборы с разрядностью в 3 и 1⁄2 разряда могут иметь еще большее разрешение до 3200, 4000 или 6000 отсчетов. Для некоторых измерений приборы с 3200 отсчетами обеспечивают более высокое разрешение.

Например, измерительный прибор с 1999 отсчетами не сможет выполнить измерение с точностью до одной десятой вольта, если вы измеряете напряжение, равное 200 В и выше. Тем не менее измерительный прибор с 3200 отсчетами отобразит одну десятую вольта при напряжении до 320 В. Если вы измеряете напряжение до 320 В, разрешение не отличается от разрешения более дорогих измерительных приборов с 20 000 отсчетов.

Погрешность

Погрешностью называется самая большая допустимая ошибка, возникающая при определенных рабочих условиях. Иными словами, это обозначение того, насколько близки отображаемые измерительным прибором величины к фактическому значению измеряемого сигнала.

Погрешность цифрового мультиметра обычно выражена в процентах от показания. Погрешность, равная одному проценту от показания, говорит о том, что для отображаемого значения в 100 В фактическое значение напряжения может быть любым в пределах от 99 до 101 В.

В технических характеристиках также может быть указан диапазон разрядов, который добавляется к базовой характеристике погрешности. Это значение обозначает число отсчетов, на которое может изменяться крайний правый разряд на дисплее. Таким образом, погрешность из предыдущего примера можно выразить в виде ± (1 % + 2). Таким образом,для отображенного значения в 100 В фактическое значение напряжения будет находиться в пределах от 98,8 до 101,2 В.

Характеристики аналогового измерительного прибора задаются погрешностью относительно полной шкалы, а не относительно отображенного значения. Типичная погрешность аналогового измерительного прибора составляет ± 2 % или ± 3 % от полной шкалы. Погрешность, равная одной десятой от полной шкалы, становится погрешностью, равной от 20 до 30 % от показания.

Типичная основная погрешность цифрового мультиметра находится в пределах от ± (0,7 % + 1) до ± (0,1 % + 1) от показания и ниже.

Закон Ома

Напряжение, силу тока и сопротивление в любом участке электрической цепи можно рассчитать с помощью закона Ома, который связывает между собой напряжение, силу ток и сопротивление. Из школьного курса физики известно, что напряжение равняется силе тока, умноженной на сопротивление (см. рис. 1).

Таким образом, если известны любые два значения в формуле, третье значение можно определить. В цифровом мультиметре закон Ома используется для непосредственного измерения и отображения значений сопротивления, силы тока или напряжения. Ниже вы узнаете, как использовать цифровой мультиметр для быстрого получения необходимой информации.