Какой лучше выбрать мультиметр: критерии точности, классы, отличия функций

Применение мультиметра Современные мультиметры — это многофункциональные приспособления, позволяющие быстро проводить измерения различных электро- и радиовеличин. В специализированных торговых точках имеется большой выбор таких устройств, при этом цена на них может разниться в несколько раз. Чтобы понять, какой лучше выбрать мультиметр, следует определиться с требованиями, предъявляемыми к нему, и понимать, в чём заключаются отличия разных моделей.

Классы и назначения мультиметров

Мультиметр — понятие, произошедшее от английского multimeter (функциональный измеритель). Он представляет собой электроизмерительное устройство, объединяющее в себе несколько функций. Мультиметр может выпускаться как портативного вида, так и стационарного применения. Переносные приборы предназначены для проведения измерений и поиска неисправностей в широком диапазоне измеряемых величин. Приборы стационарного вида, являясь узкоспециализированными, используются для научных и профессиональных исследований. Мультиметры по принципу работы разделяют на два типа:

аналоговый;
цифровой.

Цифровой мультиметр И у одного, и у другого типа есть как преимущества, так и недостатки. Но большей популярностью пользуется цифровой тестер. Это обусловлено более наглядным получением результата измерений по сравнению с аналоговым типом и более удобной работой с ним.

В своей работе аналоговые устройства модифицируют получаемый сигнал в силу тока, а затем измеряют эту величину. Цифровые же, используя интегральные усилители в схемотехнике, преобразуют сигнал в разность потенциалов, и только после этого измеряют параметры.

Аналоговый тип прибора

Первые приборы, предназначенные для измерения параметров, представляли собой стрелочные устройства. В их конструкции применялась электромеханическая головка, представляющая собой рамку, находящуюся в переменном магнитном поле. На эту головку подавался сигнал через сопротивление фиксированного значения. В результате стрелка в рамке отклонялась до определённого положения, зависящего от силы тока. Диапазон перемещения стрелки был ограничен и проградуирован числами, которые и обозначали вычисляемые значения той или иной величины.

Технические параметры стрелочного устройства во многом связаны с чувствительностью электромеханической головки. Главным преимуществом такого типа тестера является его способность к инерционности и невосприимчивость к внешним помехам, что особенно важно для измерения постоянного напряжения и величины сопротивления. При замерах постоянной величины напряжения мультиметр проинтегрирует результат до среднеквадратичного значения. Для расширения диапазона применяются добавочные сопротивления.

При определении того, какой мультиметр выбрать для дома или автомобиля, стрелочным приборам отдаётся малый процент предпочтения. Это связано с главной характеристикой тестера — классом точности.

Какой мультиметр лучше В первую очередь, «стрелочники» используются не ради точности, а ради удобства: отклонившуюся стрелку наблюдать комфортней, чем присматриваться к цифрам. Такие измерения нужны для специфического вида операций, которые в бытовом понимании мало используются.

Для аналоговых устройств класс точности обозначается числом — например, 0,01 или 4,0. Это число обозначает наибольшую неточность прибора. Выражается оно в процентном отношении от максимального показателя, измеряемого в выбранном интервале работы. В режиме вольтметра, имеющего интервал измерения от нуля до тридцати вольт, класс точности равный единице указывает, что неточность при отклонении стрелки в любом месте шкалы не превысит 0,3 вольта. Это значит, что среднее квадратичное показание прибора составит 0,1 В.

Такое значение при измерении малых напряжений составит очень большое число вероятной ошибки вычисления. Например, для сигнала с амплитудой 0,5 вольта получить точный результат не выйдет, так как погрешность будет составлять 60%.

Следует учитывать ещё и такой момент: не всегда производители указывают погрешность для всех типов измерений. Но самостоятельно её определить несложно. Класс точности прибора всегда согласован с ценой деления шкалы. Поэтому если величина погрешности неизвестна, то её значение вычисляется как половина цены наименьшего деления его шкалы.

Устройство цифрового вида

Правила использования мультиметра В основе устройства цифрового мультиметра лежит использование микросхемы аналого-цифрового преобразования (АЦП). Она представляет собой бескорпусный элемент (кристалл), впаивающийся непосредственно на плату устройства. Сочетание АЦП с цифровым экраном позволяет достичь в тестерах такого вида высокого класса точности. Работа прибора заключается в сравнении получаемого сигнала с опорным напряжением. Стабильность и точность показаний зависят именно от настройки этого опорного напряжения и стабильности параметров, применяемых в конструкции радиоэлементов.

В отличие от аналоговых тестеров, основной характеристикой цифровых мультиметров является их разрядность. Например, при выборе цифрового мультиметра с разрядностью 2,5, полученная точность показаний прибора будет лежать в пределах 10%. Существуют приборы с разрядностью 3,5; 4,5; 5 и более. Цена на устройства растет в зависимости от класса разрядности: чем он выше, тем цена будет дороже. При этом величина разрядности зависит не только от каждого вида измерений отдельно, но и ещё от его поддиапазона.

Так, средняя неточность цифровых мультиметров при измерениях импеданса, постоянного напряжения и тока составляет ± 0,2%. При замерах синусоидального сигнала в интервале частот от 18 Гц до 5 кГц неточность измерений составляет ±0,3%. При этом с увеличением частоты сигнала неточность измерений увеличивается. Это означает, что для частот до 20 кГц ошибка измерений возрастает до 2,5% от значения измеряемого параметра, а на частоте 50 кГц она уже составит 10%.

Ещё немаловажной характеристикой является разрядность экрана. Это значение, которое может отобразить дисплей. Например, разрядность 3,5 указывает на то, что экран показывает три целых разряда в диапазоне от 0 до 9, а один разряд — ограниченный. В результате на дисплее такого прибора будет высвечиваться число 0,005 или 2,899. Важно уточнить, что оно никоим образом не влияет на точность тестера, которая зависит исключительно от АЦП и стабильности элементов его обвязки, а также качества реализации защиты прибора от паразитных влияний.

Как выбрать мультиметр

Для обеспечения работы мультиметра обычно используется батарея типа «КРОНА» c рабочим напряжением девять вольт. Сам прибор даёт проводить измерения при уменьшении этого значения до 8 вольт, после чего результаты не будут соответствовать действительности. Чтобы этого избежать, устройства оборудуются сигнализатором, высвечивающим на дисплее мигающую батарейку, что и обозначает необходимость замены элемента питания.

Поэтому перед выбором цифрового мультиметра для дома важно определиться с тем, какая точность прибора потребуется при измерениях. Оптимальным и недорогим будет прибор с разрядностью не менее 3,5 — то есть, с точностью около 1,0%.

Возможности и характеристики

Между собой мультиметры отличаются не только принципом действия, но и возможностью измерять те или иные величины. Любое многофункциональное устройство имеет базовые и дополнительные функции.

К базовым режимам работы относят:

амперметр;
вольтметр;
омметр.

При этом можно измерять как переменные значения сигналов, так и постоянные. Дополнительные режимы дают возможность проверить прибором ёмкость, индуктивность, частоту, температуру и p-n переход. Некоторые измерители представляют собой мобильные осциллографы, благодаря чему можно наблюдать и форму сигнала. Но не всегда дешёвый прибор имеет мало функций. Часто устройства, имеющие базовые функции, стоят дороже, чем иной функциональный тестер. Это объясняется качеством измерения и видом защиты, которая используется в приборе.

Во время подбора тестера следует обратить внимание на следующие функции:

напряжение переменного и постоянного тока;
силу переменного и постоянного тока;
измерение электрического сопротивления;
проверка фотоэлементов;
прозвонка, которая происходит в режиме проверки низкоомного сопротивления, сопровождаясь звуковым сигналом;
тестирование транзисторов, измерение коэффициента усиления по току;
проверка ёмкости радиоэлементов;
замер индуктивности;
определение температуры — как правило, с помощью выносимой термопары.

Качественный мультиметр должен оборудоваться защитой режимов измерений. В случае ошибочно выбранного уровня она должна предохранять прибор от возможного повреждения. Кроме этого, востребованными функциями являются автовыключение питания, память измеренных результатов, автоматический выбор предела тестирования и подсветка. Стоит обратить внимание и на форму тестера и на то, из какого материала выполнен корпус прибора.

Критерии выбора

Виды мультиметров Подходя к решению о том, какой хороший мультиметр лучше выбрать, нужно обозначить необходимые критерии выбора. Это, как правило, цена на прибор и задачи, для которых он приобретается. Если его планируется использовать для бытовых нужд, правильным вариантом окажется недорогой мультиметр с базовыми режимами работы, что позволит быстро провести измерения, исследовать целостность проводки или вычислить, насколько разряжен аккумулятор в машине.

Профессионалам, занимающимся ремонтами или исследовательской деятельностью, подобрать прибор будет лучше в соответствии с их родом деятельности. Для них чаще всего востребованным будет узкоспециализированный мультиметр вида осциллографа. Электрикам при необходимости работы с электроустановками понадобится не только высокая точность, но и защита, степень которой соответствует правилам электробезопасности.