Домашнему мастеру периодически необходимо провести измерения параметров цепей. Проверить какое напряжение на данный момент в сети, не перетерся ли кабель и т.д. Для этих целей есть небольшие приборы — мультиметры. При небольших размерах и стоимости они позволяют измерить различные электрические параметры. О том как пользоваться мультиметром и поговорим дальше.
Внешнее строение и функции
В последнее время специалисты и радиолюбители в основном пользуются электронными моделями мультиметров. Это не значит, что стрелочные совсем не используются. Они незаменимы когда из-за сильных помех электронные просто не работают. Но в большинстве случаев дело имеем именно с цифровыми моделями.
Есть разные модификации этих измерительных приборов с разной точностью измерений, разным функционалом. Есть автоматические мультиметры, в которых переключатель имеет всего несколько положений — им выбирают характер измерения (напряжение, сопротивление, сила тока) а пределы измерения прибор выбирает сам. Есть модели, которые могут быть связаны с компьютером. Данные измерений они передают сразу на компьютер, где их можно сохранить.
Но большинство домашних мастеров пользуются недорогими моделями среднего класса точности (с разрядностью 3,5, которая обеспечивает точность показаний в 1%). Это распространенные мультиметры dt 830, 831, 832, 833. 834 и т.д. Последняя цифра показывает «свежесть» модификации. Более поздние модели имеют более широкий функционал, но для домашнего применения эти новые возможности некритичны. Работа со всеми этими моделями мало чем отличается, так что будем говорить в общем о приемах и порядке действий.
Строение электронного мультиметра
Перед тем как пользоваться мультиметром, изучим его строение. Электронные модели имеют небольшой жидкокристаллический экран, на котором отображаются результаты измерений. Ниже экрана имеется переключатель диапазонов. Он вращается вокруг своей оси. Той частью, на которой нанесена красная точка или стрелка, он указывает на текущий тип и диапазон измерений. Вокруг переключателя нанесены метки, по которым выставляется тип измерений и их диапазон.
Ниже на корпусе имеются гнезда для подключения щупов. В зависимости от модели гнезд бывает два или три, щупов всегда два. Один положительный (красного цвета), второй отрицательный — черного. Черный щуп всегда подключается к разъему, подписанному «COM» или COMMON или который имеет обозначение как «земля». Красный — в одно из свободных гнезд. Если разъемов всегда два, проблем не возникает, если гнезд три, надо в инструкции прочесть, при каких измерениях в какое гнездо вставлять «плюсовой» щуп. В большинстве случаев красный щуп подключают в среднее гнездо. Так проводится большая часть измерений. Верхний разъем необходим, если измерять собрались ток до 10 А (если больше, то тоже в среднее гнездо).
Есть модели тестеров, в которых гнезда расположены не справа, а внизу (например, мультиметр Ресанта DT 181 или Hama 00081700 EM393 на фото). Разницы при подключении в этом случае нет: черный на гнездо с надписью «COM», а красный по ситуации — при измерении токов до от 200 мА до 10 А — в крайнее правое гнездо, во всех других ситуациях — в среднее.
Есть модели с четырьмя разъемами. В этом случае два гнезда для измерения тока — одно для микротоков (менее 200 мА), второе для силы тока от 200 мА до 10 А. Уяснив что и для чего имеется в приборе, можно начинать разбираться как пользоваться мультиметром.
Положение переключателя
Режим измерений зависит от того, в каком положении находится переключатель. На одном из его концов есть точка, она обычно подкрашена белым или красным цветом. Вот этот конец и указывает на текущий режим работы. В некоторых моделях переключатель сделан в виде усеченного конуса или имеет один край заостренный. Этот острый край тоже является указателем. Чтобы работать было проще, можно на этот указывающий край нанести яркую краску. Это может быть лак для ногтей или какая-то стойкая к истиранию краска.
Поворотом этого переключателя вы изменяете режим работы прибора. Если он стоит вертикально вверх, прибор выключен. Кроме этого есть следующие положения:
- V с волнистой чертой или ACV (справа от положения «выключено»)- режим измерения переменного напряжения;
- A с прямой чертой — измерение постоянного тока;
- A с волнистой чертой — определение переменного тока (этот режим есть не на всех мультиметрах, на представленных выше фото его нет);
- V с прямой чертой или надпись DCV (слева от положения выключено) — для измерения постоянного напряжения;
- Ω — измерение сопротивлений.
Также есть положения для определения коэффициента усиления транзисторов и определения полярности диодов. Могут быть и другие, но их назначение надо искать в инструкции к конкретному прибору.
Измерения
Пользование электронным тестером удобно тем, что не надо искать нужную шкалу, считать деления, определяя показания. Они высветятся на экране с точностью до двух знаков после запятой. Если измеряемая величина имеет полярность, то отобразится и знак «минус». Если минуса нет, значение измерения положительное.
Как измерить сопротивление мультиметром
Для измерения сопротивления переводим переключатель в зону обозначенную буквой Ω. Выбираем любой из диапазонов. Один щуп прикладываем к одному входу, второй — к другому. Те цифры, которые высветятся на дисплее и есть сопротивление измеряемого вами элемента.
Иногда на экране отображаются не цифры. Если «выскочил» 0, значит надо изменить диапазон измерений на меньший. Если высветились слова «ol» или «over», стоит «1», диапазон слишком мал и его надо увеличить. Вот и все хитрости измерения сопротивления мультиметром.
Как измерить силу тока
Чтобы выбрать режим измерения необходимо сначала определиться ток постоянный или переменный. С измерением параметров переменного тока могут быть проблемы — этот режим есть далеко не на всех моделях. Но порядок действий вне зависимости от типа тока одинаков — меняется только положение переключателя.
Постоянный ток
Итак, определившись с типом тока, выставляем переключатель. Далее надо решить, в какое гнездо подключать красный щуп. Если даже приблизительно не знаете какие значения стоит ожидать, чтобы случайно не спалить прибор, лучше сначала установить щуп в верхнее (крайнее левое в других моделях) гнездо, которое подписано «10 А». Если показания будут небольшими — менее 200 мА, переставите щуп в среднее положение.
Точно также дело обстоит и с выбором диапазона измерений: сначала выставляете самый максимальный диапазон, если он оказывается слишком большим, переключаете на следующий меньший. Так до тех пор, пока не увидите показания.
Для измерения силы тока прибор должен включаться в разрыв цепи. Схема подключения дана на рисунке. В данном случае важно красный щуп устанавливать на «+» источника питания и черным касаться следующего элемента цепи. Не забывайте при измерении, что питание в есть, работайте аккуратно. Не касайтесь руками неизолированных концов щупа или элементов цепи.
Переменный ток
Испробовать режим измерения переменного тока можно на любой нагрузке, подключенной к бытовой электросети и определить таким образом потребляемый ток. Так как и в данном режиме прибор необходимо включать в разрыв цепи, с этим могут возникнуть сложности. Можно, как на фото ниже сделать специальный шнур для измерений. На одном конце шнура вилка, на другом — розетка, один из проводов разрезать, на концы прикрепить два разъема WAGO. Они хороши тем, что позволяют также зажать щупы. После того, как измерительная схема собрана, приступаем к измерениям.
Переводите переключатель в положение «переменный ток», выбирайте предел измерения. Учтите, что превышение пределов может вывести прибор из строя. В лучшем случае сгорит плавкий предохранитель, в худшем — повредится «начинка». Потому действуем по предложенной выше схеме: сначала ставим максимальный предел, потом постепенно уменьшаем. (не забываем про перестановку щупов в гнездах).
Теперь все готово. Сначала к розетке подключаем нагрузку. Можно настольную лампу. Вилку вставляем в сеть. На экране появляются цифры. Это и будет потребляемый лампой ток. Таким же образом можно измерить потребляемый ток для любого устройства.
Измерение напряжения
Напряжение также бывает переменным или постоянным, соответственно, выбираем требуемое положение. Подход к выбору диапазона тут такой же: если не знаете чего надо ожидать, ставите максимальный, постепенно переключая на меньшую шкалу. Не забывайте проверять правильно ли подключены щупы, в те ли гнезда.
В данном случае измерительный прибор подключается параллельно. Для примера можно измерить напряжение аккумулятора или обычной батарейки. Выставляем переключатель в положение режим измерения постоянного напряжения, так как ожидаемое значение знаем, выбираем подходящую шкалу. Далее щупами касаемся батарейки с двух сторон. Цифры на экране и будут тем напряжением, которое выдает этот элемент питания.
Как пользоваться мультиметром для измерения переменного напряжения? Да точно также. Только правильно выбрать предел измерений.
Прозвонка проводов с помощью мультиметра
Эта операция позволяет проверить целостность проводов. На шкале находим знак прозвонки — схематическое изображение звука (смотрите на фото, но там режим двойной, а может быть только знак прозвонки). Такое изображение выбрано потому, что если провод целый, прибор издает звук.
Ставим переключатель в нужное положение, щупы подключены как обычно — в нижнее и среднее гнездо. Прикасаемся одним щупом к одному краю проводника, другим — к другому. Если слышим звук, провод целый. В общем, как видите, пользоваться мультиметром несложно. Все легко запомнить.
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!
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.
Измеряемые величины не могут быть определены абсолютно достоверно. Измерительные инструменты и системы всегда имеют некоторое допустимое отклонение и помехи, которые выражаются степенью неточности. К тому же, необходимо учитывать и особенности конкретных приборов.
В отношении неточности измерений часто используются следующие термины:
- Погрешность - ошибка между истинным и измеренным значением
- Точность — случайный разброс измеренных значений вокруг их среднего
- Разрешение — наименьшая различаемая величина измеренного значения
Часто эти термины путаются. Поэтому здесь я хотел бы подробно рассмотреть вышеуказанные понятия.
Неточность измерения
Неточности измерения могут быть разделены на систематические и случайные измерительные ошибки. Систематические ошибки вызваны отклонениями при усилении и настройкой «нуля» измерительного оборудования. Случайные ошибки вызваны шумом и и/или токами.
Часто понятия погрешность и точность рассматриваются как синонимы. Однако, эти термины имеют совершенно различные значения. Погрешность показывает, насколько близко измеренное значение к его реальной величине, то есть отклонение между измеренным и фактическим значением. Точность относится к случайному разбросу измеряемых величин.
Когда мы проводим некоторое число измерений до момента стабилизации напряжения или же какого-то другого параметра, то в измеренных значениях будет наблюдаться некоторая вариация. Это вызвано тепловым шумом в измерительной цепи измерительного оборудования и измерительной установки. Ниже, на левом графике показаны эти изменения.
Определения неопределенностей. Слева — серия измерений. Справа — значения в виде гистограммы.
Гистограмма
Измеренные значения могут быть изображены в виде гистограммы, как показано справа на рисунке. Гистограмма показывает, как часто наблюдается измеренное значение. Самая высокая точка на гистограмме, это чаще всего наблюдаемое измеренное значение, в случае симметричного распределения равно среднему значению (изображено синей линии на обоих графиках). Черная линия представляет истинное значение параметра. Разница между средним измеренной величины и истинным значением и является погрешностью. Ширина гистограммы показывает разброс отдельных измерений. Этот разброс измерений называется точностью.
Используйте правильные термины
Погрешность и точность, таким образом, имеют различные значения. Поэтому вполне возможно, что измерение является очень точным, но имеющим погрешность. Или наоборот, с малой погрешностью, но не точное. В общем, измерение считается достоверным, если оно точное, и с малой погрешностью.
Погрешность
Погрешность является индикатором корректности измерения. Из-за того, что в одном измерении точность оказывает влияние на погрешность, то учитывается среднее серии измерений.
Погрешность измерительного прибора обычно задается двумя значениями: погрешностью показания и погрешностью по всей шкале. Эти две характеристики вместе определяют общую погрешность измерения. Эти значения погрешности измерения указываются в процентах или в ppm (parts per million , частей на миллион) относительно действуюшего национального стандарта. 1% соответствует 10000 ppm .
Погрешность приводится для указанных температурных диапазонов и для определенного периода времени после калибровки. Обратите внимание, что в разных диапазонах, возможны, и различные погрешности.
Погрешность показаний
Указание процентного отклонения без дополнительной спецификации также относится к показанию. Допустимые отклонения делителей напряжения, точность усиления и абсолютные отклонения при считывании и оцифровке являются причинами этой погрешности.
Неточность показаний в 5% для значения 70 В
Вольтметр, который показывает 70.00 В и имеет спецификацию «± 5% от показаний», будет обладать погрешностью в ±3.5 В (5% от 70 В). Фактическое напряжение будет лежать между 66.5 и 73.5 вольтами.
Погрешность по всей шкале
Этот тип погрешности обусловлен ошибками смещения и ошибками линейности усилителей. Для приборов, которые оцифровывают сигналы, присутствует нелинейность преобразования и погрешности АЦП. Эта характеристика относится ко всему используемому диапазону измерений.
Вольтметр может иметь характеристику «3% шкалы». Если во время измерения выбран диапазон 100 В (равный полной шкале), то погрешность составляет 3% от 100 В = 3 В независимо от измеренного напряжения. Если показание в этом диапазоне 70 В, то реальное напряжение лежит между 67 и 73 вольтами.
Погрешность 3% шкалы в диапазоне 100 В
Из приведенного выше рисунка ясно, что этот тип допустимых отклонений не зависит от показаний. При показании 0 В реальное напряжение лежит между -3 и 3 вольтами.
Погрешность шкалы в цифрах
Часто для цифровых мультиметров приводится погрешность шкалы в разрядах вместо процентного значения.
У цифрового мультиметра с 3½ разрядным дисплеем (диапазон от -1999 до 1999), в спецификации может быть указано «+ 2 цифры». Это означает, что погрешность показания 2 единицы. Например: если выбирается диапазон 20 вольт (± 19.99), то погрешность шкалы составляет ±0.02 В. На дисплее отображается значение 10.00, а фактическое значение будет между 9.98 и 10.02 вольтами.
Вычисление погрешности измерения
Спецификации допустимых отклонений показания и шкалы вместе определяют полную погрешность измерения прибора. Ниже при расчете используются те же значения, что и в приведенных выше примерах:
Точность: ±5% показания (3% шкалы)
Диапазон: 100 В
Показание: 70 В
Полная погрешность измерения вычисляется следующим образом:
В этом случае, полная погрешность ±6.5В. Истинное значение лежит между 63.5 и 76.5 вольтами. На рисунке ниже это показано графически.
Полная неточность для неточностей показания 5% и 3% шкалы для диапазона 100 В и показания 70 В
Процентная погрешность - это отношение погрешности к показанию. Для нашего случая:
Цифры
Цифровые мультиметры могут иметь спецификацию «± 2.0% показания, + 4 цифры». Это означает, что 4 цифры должны быть добавлены к 2% погрешности показания. В качестве примера снова рассмотрим 3½ разрядный цифровой индикатор. Он показывает 5.00 В для выбранного диапазона 20 В. 2% показания будет означать погрешность в 0,1 В. Добавьте к этому численную погрешность (= 0,04 В). Общая погрешность, следовательно, 0,14 В. Истинное значение должно быть в диапазоне между 4.86 и 5,14 вольтами.
Суммарная погрешность
Зачастую в расчет принимается только погрешность измерительного прибора. Но также, дополнительно следует принимать во внимание погрешности измерительных инструментов, в том случае, если они используются. Вот несколько примеров:
Увеличение погрешности при использовании пробника 1:10
Если в процессе измерений используется щуп 1:10, то необходимо учитывать не только измерительную погрешность прибора. На погрешность также влияет входной импеданс используемого прибора и сопротивление щупа, которые вместе составляют делитель напряжения.
На рисунке выше схематически показан с подключенным к нему пробником 1:1. Если мы рассмотрим этот пробник как идеальный (нет сопротивления соединения), то приложенное напряжение передается прямо на вход осциллографа. Погрешность измерения теперь определяется только допустимыми отклонениями аттенюатора, усилителя и цепями, принимающими участие в дальнейшей обработке сигнала и задается производителем прибора. (На погрешность также влияет сопротивление соединения, которое формирует внутреннее сопротивление . Оно включается в заданные допустимые отклонения).
На рисунке ниже показан тот же самый осциллограф, но теперь ко входу подключен щуп 1:10. Этот пробник имеет внутреннее сопротивление соединения и вместе со входным сопротивлением осциллографа образует делитель напряжения. Допустимое отклонение резисторов в делителе напряжения является причиной его собственной погрешности.
Пробник 1:10, подключенный к осциллографу, вносит дополнительную погрешность
Допустимое отклонение входного сопротивления осциллографа может быть найдено в его спецификации. Допустимое отклонение сопротивления соединения щупа не всегда дано. Тем не менее, погрешность системы заявляется производителем определенного осциллографического пробника для конкретного типа осциллографа. Если щуп используется с другим типом осциллографа, нежели рекомендуемый, то измерительная погрешность становится неопределенной. Этого нужно всегда стараться избегать.
Предположим, что осциллограф имеет допустимое отклонение 1.5% и используется щуп 1:10 с погрешностью в системе 2.5%. Эти две характеристики можно перемножить для получения полной погрешности показания прибора:
Здесь — полная погрешность измерительной системы, — погрешность показания прибора, — погрешность щупа, подключенного к осциллографу, подходящего типа.
Измерения с шунтирующим резистором
Часто при измерениях токов используют внешний шунтирующий резистор. Шунт имеет некоторое допустимое отклонение, которое влияет на измерение.
Заданное допустимое отклонение шунтирующего резистора влияет на погрешность показания. Для нахождения полной погрешности, допустимое отклонение шунта и погрешность показаний измерительного прибора перемножаются:
В этом примере, полная погрешность показания равна 3.53%.
Сопротивление шунта зависит от температуры. Значение сопротивления определяется для данной температуры. Температурную зависимость часто выражают в .
Для примера вычислим значение сопротивления для температуры окружающей среды . Шунт имеет характеристики: Ом
(соответственно и ) и температурную зависимость 
.
Ток, протекающий через шунт является причиной рассеяния энергии на шунте, что приводит к росту температуры и, следовательно, к изменению значения сопротивления. Изменение значения сопротивления при протекании тока зависит от нескольких факторов. Для проведения очень точного измерения, необходимо откалибровать шунт на дрейф сопротивления и условия окружающей среды при которых проводятся измерения.
Точность
Термин точность используется для выражения случайности измерительной ошибки. Случайная природа отклонений измеряемых значений в большинстве случае имеет тепловую природу. Из-за случайной природы этого шума не возможно получить абсолютную ошибку. Точность дается только вероятностью того, что измеряемая величина лежит в некоторых пределах.
Распределение Гаусса
Тепловой шум имеет гауссово, или, как еще говорят, нормальное распределение . Оно описывается следующим выражением:
Здесь — среднее значение, показывает дисперсию и соответствует шумового сигнала. Функция дает кривую распределения вероятностей, как показано на рисунке ниже, где среднее значение и эффективная амплитуда шума .
В таблице указаны шансы получения значений в заданных пределах.
Как видно, вероятность того, что измеренное значение лежит в диапазоне ± равна .
Повышение точности
Точность может быть улучшена передискретизацией (изменением частоты дискретизации) или фильтрацией. Отдельные измерения усредняются, поэтому шум значительно снижается. Также снижается разброс измеренных значений. Используя передискретизацию или фильтрацию необходимо учитывать, что это может привести к снижению пропускной способности.
Разрешение
Разрешением, или, как еще говорят, разрешающей способностью измерительной системы является наименьшая различимая измеряемая величина. Определение разрешения прибора не относится к точности измерения.
Цифровые измерительные системы
Цифровая система преобразует аналоговый сигнал в цифровой эквивалент посредством аналого-цифрового преобразователя. Разница между двумя значениями, то есть разрешение, всегда равно одному биту. Или, в случае с цифровым мультиметром, это одна цифра.
Возможно также выразить разрешение через другие единицы, а не биты. В качестве примера рассмотрим , имеющий 8-битный АЦП. Чувствительность по вертикали установлена в 100 мВ/дел и число делений равно 8, полный диапазон, таким образом, равен 800 мВ . 8 бит представляются 2 8 =256 различными значениями. Разрешение в вольтах тогда равно 800 мВ / 256 = 3125 мВ .
Аналоговые измерительные системы
В случае аналогового прибора, где измеряемая величина отображается механическим способом, как в стрелочном приборе, сложно получить точное число для разрешения. Во-первых, разрешение ограничено механическим гистерезисом, причиной которого является трение механизма стрелки. С другой стороны, разрешение определяется наблюдателем, делающем свою субъективную оценку.
