что такое 6000 отсчетов в мультиметре

Лаборатория радиолюбителя с нуля. Часть 1. Муки выбора мультиметра

Сергей Новиков

Введение

Так уж вышло, что я отодвинул в сторону своё любимое хобби юности, которое, как видно из названия, заключалось в любви к радио и всему, что с ним связано, более двух десятков лет назад. Оно было практически полностью замещено другим увлечением, непосредственно связанным с радиолюбительством, – программированием и компьютерами. В XXI веке, считай, уже никто сам не занимался самостоятельной пайкой компьютеров – на смену самосборным «ZX-Spectrum», «Радио-86РК», «Орион-128» и им подобным пришли более продвинутые и производительные ПК с модульной конструкцией, которые в домашних условиях уже не повторить. При этом новые персональные компьютеры с каждым годом становились более производительными и доступными.

С приходом нового увлечения, получением семейного положения «Женат» и новой работы, а также из-за постоянных переездов с места на место, пришлось отодвинуть в сторону и забыть про радиолюбительскую связь, которая начиналась на коллективной радиостанции на местной «Станции юных техников» (UB4MWZ).

Время шло, и в один прекрасный момент судьба распорядилась так, что автору сего опуса пришлось оставить родные пенаты практически со всеми пожитками радиолюбителя, начиная от дешевого китайского паяльника, такого же дешевого цифрового мультиметра 800-й серии, пришедшего на смену «цэшке» Ц20-05 и ламповому вольтметру ВК7-9, и заканчивая штангенциркулем с цифровым комбайном 5-в-1, в котором были встроены измеритель расстояния, площади и объёма помещения, лазерный указатель, ватерпас и даже детектор скрытой проводки.

По приезду на новое место за пару-тройку лет из инструментов были приобретены большой набор отверточных насадок в комплекте с держателями для них, включая реверсивный, моток изоленты, дешевый паяльник-пистолет с небольшой баночкой сосновой канифоли и 15-граммовым припоем, а также несколько наборов с медиаторами для разборки корпусов различной мобильной техники.

Этого хватало для замены вздувающихся с периодичностью раз в три месяца аккумуляторов в смартфонах, экранов в ноутбуках, раздавленных благодаря тщетным попыткам закрывать их с забытыми на клавиатуре наушниками, ну и для прочего мелкого ремонта вроде припайки двух проводов к термостату нового водонагревателя.

Апокалипсис сегодня

Именно так, наверное, следует назвать в честь замечательнейшего фильма Фрэнсиса Форда Копполы про мир ужасов войны с таким же легендарным актерским составом (Марлон Брандо, Мартин Шин, Роберт Дювалл, Деннис Хоппер, Скотт Гленн, а также Харрисон Форд и совсем юный и тощий Лоренс Фишбёрн) тот день, когда практически в одночасье начали выходить из строя старый пылесос (катушка смотки сетевого шнура и сам шнур), светодиодные лампы во всех комнатах, новый телевизор (перестал принимать команды с пульта ДУ) и даже микроволновая печь (прогорела прокладка из слюды) с проводными наушниками жены (у Panasonic RP-HT161E-K перегнулся провод у штекера). И это всё на фоне того, что как раз перед новогодними праздниками пришлось заменить окончательно вышедший из строя бойлер, который чуть не затопил соседей снизу.

Принимая во внимание тот факт, что текущее финансовое положение во время глобальной пандемии не даёт мне возможности всё сломанное заменить в одночасье новыми приобретениями, внутреннее зелёное земноводное животное, живущее в каждом из нас, взяло верх и напомнило мне о моей старой сущности радиолюбителя, которая смогла бы справиться с текущей проблемой, самостоятельно отремонтировав всю вышедшую из строя технику, или хотя бы попытаться это сделать.

Начало мучений

Перед тем, как взяться за самостоятельный ремонт вышедшей из строя техники, следовало бы поинтересоваться, а стоит ли овчинка выделки, ну, то есть имеет ли смысл начинать свой «La via dei martiri» и не проще ли будет поручить это святое дело сервисным центрам, которые занимаются данной работой профессионально. Пара звонков и пара кликов по ссылкам из запросов окончательно убеждают меня в правильности намеченного пути – ремонт будет или слишком долгим (не все мастерские работают на карантине), или слишком дорогим (практически сравнимым по стоимости с новым товаром).

Теперь надо было решить, что и где взять для ремонта электроники. Чуть ранее, после замены водонагревателя, было решено приобрести стриппер (он же съёмник изоляции): пришлось заменить короткий комплектный шнур питания на более длинный. Выбор пал на автоматические устройства без жесткой привязки к определённому сечению провода. Недельный поиск информации по различным форумам и просмотр нескольких часов видео на YouTube сузил направление до моделей от тайваньского производителя LAOA под номерами LA815138 и LA815238, которые можно было приобрести на AliExpress. Вторая модель отличалась от первой тем, что имела полноценные лезвия из нержавеющей стали для резки проводов, поддерживалась зачистка проводов большего сечения и была улучшена обжимка проводов. Но в итоге купил модель российского производства КВТ WS-11, которая, по идее, производится на том же самом заводе, что и LAOA, отличаясь от неё лишь цветом и наличием русскоязычной документации. Покупка обошлась даже дешевле, чем предлагал «Али», а её доставка заняла всего сутки.

Аккуратно обжатые с помощью кольцевых и втулочных наконечников концы провода оригинального кабеля, подключаемого к водонагревателю, побудили также задуматься о приобретении кримпера (или, другими словами, обжимных клещей) для опрессовки.

Осуществить задуманное приобретение помешал «Апокалипсис», по итогам которого пришлось изменить приоритеты и составить новый список приобретений, первым в котором значился МУЛЬТИМЕТР. Ниже приведен (не)полный список в порядке личных приоритетов автора и дат заказа, чья логика составления будет понятна только лишь после объяснения мотивов (они же побудительные причины) выбора конкретной модели из предыдущего пункта этого списка. По каждому из этих пунктов с более-менее крупными покупками планируется отдельный обзор в порядке получения их на руки.

«Утверждённый» список покупок:

Ближайшие планы:

Планы на будущее:

Этап 1. Выбор мультиметра

Какой же радиолюбитель без мультиметра? Резонный вопрос, но вот что сейчас в тренде? Поэтому в браузере делаем запрос к Google «Современные мультиметры» и начинаем читать статьи, обзоры и обсуждения на тематических форумах.

Практически сразу всплывает три ключевых слова, задающих вектор для дальнейшего поиска информации: «Fluke», «HoldPeak HP890CN» и «DTM0660». Коротко об этих словах, кто не в курсе дела:

Поиск дальнейшей информации в направлении «Fluke» дал ответ на вопрос, почему высококачественные вещи дешево стоить не могут, что заставило прекратить поиск нужного мне гаджета в этом направлении, но дало богатую пищу для размышления.

Разбор завалов вокруг темы «HoldPeak HP890CN» познакомил с продукцией компании HoldPeak, а «DTM0660» привёл к длинному списку устройств на базе этого чипа и не только. Кроме того, был определён список характеристик, которыми должен будет обладать мультиметр мечты. Он включал в себя наличие следующих функциональных возможностей, помимо стандартного измерения напряжения, силы тока и сопротивления:

Дополнительно хотелось бы иметь:

В итоге поиска по AliExpress, где предполагалось осуществить покупку, получился следующий разношерстный как по цене, так и по функционалу список мультиметров, в котором нужно было выбрать один-единственный.

HoldPeak HP-770D:

Цена (со всеми скидками, включая купоны, на момент заказа): 40,37$
Достоинства: аналоговая шкала, механическая «защита от дурака», 40 000 отсчетов, бесконтактный поиск высокого напряжения (поиск скрытой проводки), отдельная подсветка переключателя режимов.
Недостатки: очень медленная прозвонка и медленные замеры показаний, питание от 9-вольтовой батарейки типа «Крона».

HoldPeak HP-760D:

Цена: 31,12$
Достоинства: аналоговая шкала, механическая «защита от дурака», бесконтактный поиск высокого напряжения (поиск скрытой проводки), отдельная подсветка переключателя режимов.
Недостатки: питание от 9-вольтовой батарейки типа «Крона».

HoldPeak HP-39C:

Цена: 14,88$
Достоинства: режимы проверки батареек, поиск скрытой проводки, высокая скорость прозвонки, в комплекте ремешок для крепления на руку и магнит для крепления прибора к металлической поверхности, компактные размеры.
Недостатки: питание от 9-вольтовой батарейки типа «Крона», отсутствие режима фиксации максимальных и минимальных значений показателей.

HoldPeak HP-770HD:

Цена: 27,47$
Достоинства: аналоговая шкала, механическая «защита от дурака», бесконтактный поиск высокого напряжения (поиск скрытой проводки), отдельная подсветка переключателя режимов, возможность работать с токовыми клещами.
Недостатки: питание от 9-вольтовой батарейки типа «Крона».

HoldPeak HP-90EPD:

Цена: 22,46$
Достоинства: режимы проверки батареек, компактные размеры, беспроводное подключение к смартфонам по Bluetooth.
Недостатки: 4000 отсчетов, питание от 9-вольтовой батарейки типа «Крона», отсутствие режима фиксации максимальных и минимальных значений показателей.

HoldPeak HP-90B:

Цена: 25,08$
Достоинства: режим теста батареек, компактные размеры.
Недостатки: питание от 9-вольтовой батарейки типа «Крона».

HABOTEST HT118A/С:

Цена (HT118A): 20,56$
Достоинства: аналоговая шкала, электронная «защита от дурака», поиск скрытой проводки, определение фазного провода.
Недостатки: отсутствие режима относительных измерений.

Цена (HT118C): 18,74$
Достоинства: электронная «защита от дурака», поиск скрытой проводки, определение фазного провода, режимы теста батареек.
Недостатки: отсутствие режима относительных измерений.
Спорное решение (для одних это «+», а для других «-»): ручной режим переключения диапазонов измерений.

OWON B41T+:

Цена: 57$
Достоинства: аналоговая шкала, беспроводное подключение к смартфонам, встроенная память для записи показаний (datalogger), 22 500 отсчетов, измерение частоты в диапазоне более 220 МГц, очень быстрая прозвонка.
Недостатки: относительно слабая защита входных цепей для своей ценовой категории, некоторые владельцы отмечают проблемы с переключателем режимов.

Mestek DM91A:

Цена: 12,1$
Достоинства: 10 000 отсчетов, наличие фильтра низких частот (V.F.C.), поиск скрытой проводки, определение фазного провода.
Недостатки: отсутствие режима относительных измерений и фиксации максимальных и минимальных значений показаний, очень медленная прозвонка, нельзя измерять температуру.

UNI-T UT139E:

Цена: 41,72$
Достоинства: аналоговая шкала, очень хорошая защита входных цепей, быстрая прозвонка, поиск скрытой проводки, режим измерений с низким импедансом (LoZ – снижается вероятность неправильных показаний в результате наводок).
Недостатки: явных нет.

PEAKMETER PM8236 (он же HYELEC MS8236):

Цена: 36,99$
Достоинства: аналоговая шкала, подключение к компьютеру (по USB или по Bluetooth в модели PM8236B), высокая точность показаний.
Недостатки: жалобы пользователей на невысокую скорость прозвонки в устройствах со старой ревизией платы.

Richmeters RM406B и его клоны:

Цена: 20,34$
Достоинства: аналоговая шкала, высокая скорость измерений, хорошая защита, режимы поиска скрытой проводки и фазного провода, режимы теста батареек, генератор меандра, электронная «защита от дурака», наличие фильтра низких частот (V.F.C.).
Недостатки: прожорливый дисплей, плохо читаемый на ярком солнце, не зажигает некоторые светодиоды, отсутствие режимов относительных измерений и фиксации максимальных и минимальных значений показаний, измерение частоты возможно только в максимальных режимах измерения переменного напряжения и тока.
Спорное решение (для одних это «+», а для других «-»): ручной режим переключения диапазонов измерений.

Richmeters RM405А и его клоны:

Цена: 20,7$
Достоинства: режим поиска скрытой проводки, режимы теста батареек, генератор меандра.
Недостатки: за свои деньги их нет, разве что защиту входных цепей хотелось бы иметь получше.

UNI-T UT61E+:

Цена: 63,5$
Достоинства: аналоговая шкала, высокая скорость и точность измерений, измерение частоты до 220 МГц, подключение к компьютеру по USB, фильтр нижних частот (LFC, позволяет уменьшить воздействие помех высоких частот), 22 000 отсчетов, измерение постоянной составляющей переменного тока (ACV+DCV), измерение амплитудного значения тока, поиск скрытой проводки, высокий уровень защиты входных цепей.
Недостатки: отсутствие режима измерения температуры.

HoldPeak HP-41B:

Цена: 14,74
Достоинства: высокая скорость измерений и прозвонки, отдельный режим прозвонки светодиодов и стабилитронов, компактные размеры, поиск скрытой проводки.
Недостатки: относительно слабая защита входных цепей.

HoldPeak HP-42B:

Цена: 20,75$
Достоинства: кнопочный выбор режимов измерений, высокая скорость измерений и прозвонки, поиск скрытой проводки.
Недостатки: низкое качество сборки у его клонов.

UNI-T UT89XD:

Цена: 22,39$
Достоинства: корпус с повышенной защитой от ударов, отдельный режим прозвонки светодиодов, поиск скрытой проводки.
Недостатки: отсутствие режима измерения температуры (есть в модели UT89X, в которой нет режима прозвонки светодиодов), отсутствие режима фиксации максимальных и минимальных значений показаний, относительно слабая защита входных цепей.

UNI-T UT191T:

Цена: 46,75$
Достоинства: хорошая защита входных цепей, режим измерений с низким импедансом (LoZ – снижается вероятность неправильных показаний в результате наводок), очень высокая скорость прозвонки, аналоговая шкала, измерение амплитудного значения тока, пыле- влаго- и ударозащищенный корпус (IP65), фильтр нижних частот (LFC, позволяет уменьшить воздействие помех высоких частот).
Недостатки: питание от 9-вольтовой батарейки типа «Крона».

Ну а что за модель мультиметра была выбрана мною, пусть пока останется секретом до выхода продолжения, в котором будет обозреваться этот измерительный прибор. Попробуйте угадать, а заодно и рассказать в комментариях, что выбрали бы вы. Сразу оговорюсь, мой выбор тут не совсем очевиден, и в итоге пришлось идти на компромиссы, т.к. мультиметра со всеми желаемыми функциями я не нашёл, что частично отразилось на составлении следующих за мультиметром пунктов из списка покупок.

To be continued, как говорят в Голливуде. Ну, то есть «Продолжение следует…».

А что дальше?

Резонный вопрос. Радиолюбительская деятельность, как и любое другое хобби, должна приносить удовольствие и позволяет вырваться из замкнутого круговорота дом-работа-дом, что особенно актуально сейчас, во время тотального карантина во всём мире. Хобби расширяет наш кругозор, а в случае с радиолюбительством – расширяет наши познания в физике и математике, а в некоторых случаях и в химии, избавляя от невежества. Поэтому у радиолюбителя различные истории типа «Эсминец “Дональд Кук”, ослепший и оглохший из-за применения СУ-24 комплекса “Хибины”» вызывают гомерический смех, да и только. Тогда как на вопрос, можно ли слушать радио без каких либо батареек или другого электропитания, радиолюбитель сразу предоставит ответ: «ДА!».

Что же касается дальнейших личных планов в деятельности радиолюбителя (не путать с планами покупок, указанных здесь в статье), то я как человек любознательный буду пока учиться работать с новым для себя направлением – пайкой SMD деталей. Благо для этого дела уже накопилось достаточное количество неисправных светодиодных ламп, да и имеется доступ к старым материнским платам ПК, которые можно попытаться отремонтировать.

Вместо послесловия

Пока осуществлялся поиск необходимого оборудования для восстановления собственной лаборатории, был отремонтирован своими силами пылесос (он был полностью разобран, вымыт, из него была выброшена сматывающая катушка, а вместо неё подключен напрямую 15-метровый провод ПВС 2х1,5), телевизор через неделю сам пришёл в чувство и стал снова принимать команды с пульта ДУ (пульт тут был ни при чем), а к наушникам был припаян старым паяльником новый штекер (небольшой совет – для зачистки эмалированных проводов, применяемых в наушниках, отлично подходит метод открытого пламени от спички или зажигалки).

Источник

Почему важно учитывать погрешность и прецизионность цифрового мультиметра

Важно, чтобы показания измерений мультиметра всегда были правильными. Еще более важно понимать, что они означают. Погрешность и прецизионность — это характеристики, которые определяют достоверность измерения. Высокая прецизионность обеспечивает лучшую повторяемость результатов, а низкая погрешность приближает показания измерения к истинному значению.

Что такое погрешность цифрового мультиметра?

Погрешность — это максимально допустимая ошибка, которая может возникнуть при определенных условиях эксплуатации. Она выражается в процентах и обозначает, насколько отображаемое измерение отклоняется от истинного (действительного) значения измеряемого сигнала. Погрешность не должна превышать допустимых значений, установленных отраслевыми стандартами.

В зависимости от области применения погрешность показания цифрового мультиметра может иметь огромное значение. Например, в большинстве случаев колебание напряжения в линиях подачи питания может составлять ±5% и более. В качестве примера можно привести колебание напряжения в стандартной силовой розетке 115 В. Если цифровой мультиметр используется только для проверки наличия напряжения в розетке, подойдет прибор с погрешностью измерения ±3%.

В некоторых случаях, например для калибровки автомобильного, медицинского авиационного или специализированного промышленного оборудования погрешность должна быть меньше. Истинное значение, измеренное цифровым мультиметром с показанием 100,0 В с погрешностью ±2%, может находиться в диапазоне от 98,0 В до 102,0 В. В некоторых ситуациях это может быть допустимо, но для более чувствительного электронного оборудования такая погрешность неприемлема.

Наряду с базовой величиной погрешности может указываться и ее десятичное значение в виде количества цифр (отсчетов). Например, погрешность ±(2%+2) означает, что показание мультиметра 100,0 В может соответствовать фактическому напряжению в диапазоне от 97,8 В до 102,2 В. Использование цифрового мультиметра с более низкой погрешностью расширяет область его применения.

Базовая погрешность для цепей постоянного тока у портативных цифровых мультиметров Fluke составляет от 0,5% до 0,025%.

Какая прецизионность у цифрового мультиметра?

Прецизионность — это способность цифрового мультиметра регулярно воспроизводить близкие друг к другу показания.

Для наглядности в качестве примера часто приводят расположение пулевых отверстий на мишени для стрельбы. Предполагается, что винтовка нацелена на «яблочко» мишени и стрельба каждый раз осуществляется из одного положения.

Если отверстия располагаются кучно, но за пределами «яблочка», можно считать, что стрельба винтовки (или, точнее, стрелка) характеризуется высокой прецизионностью, но и высокой погрешностью.

Если отверстия располагаются кучно и в пределах «яблочка», значит, винтовка стреляет с высокой прецизионностью и низкой погрешностью. Если отверстия распределены случайным образом по всей мишени, значит, винтовка обладает высокой погрешностью и низкой прецизионностью (и повторяемостью).

В некоторых случаях величина прецизионности (повторяемости) важнее погрешности. Если измерения повторяемые, можно определить характер ошибки и компенсировать ее.

Что означает разрешение измерения?

Разрешение — это наименьшее изменение значения, которое может обнаружить и отобразить прибор.

В качестве примера, не связанного с электричеством, возьмем две линейки. Линейка с ценой деления 1 мм обладает большим разрешением, чем линейка с ценой деления 5 мм.

Представьте, что измеряется напряжение обычной 1,5-вольтовой батарейки. Если разрешение цифрового мультиметра составляет 1 мВ в диапазоне 3 В, при измерении напряжения можно увидеть изменение на 1 мВ. В диапазоне 3 В можно увидеть изменение измеряемой величины на одну тысячную или 0,001 вольта.

В характеристиках измерительного прибора разрешение может называться «максимальным разрешением», под которым понимается минимальное различимое изменение вблизи нижнего предела диапазона измерения.

Например, максимальное разрешение, равное 100 мВ (0,1 В), означает, что в случае, когда настройка диапазона мультиметра установлена на измерение максимально возможного напряжения, его значение будет отображаться с точностью до одной десятой вольта.

Разрешение можно увеличить: для этого на цифровом мультиметре необходимо выбрать меньший диапазон, при условии, что измеренное значение по-прежнему находится в его пределах.

Что такое диапазон измерений мультиметра?

Диапазон измерений и разрешение цифрового мультиметра взаимосвязаны и иногда совместно указываются в характеристиках цифрового мультиметра.

Многие мультиметры оснащены функцией автоматического выбора диапазона, которая сама подбирает диапазон, соответствующий измеряемой величине. Такая функция позволяет получить корректное показание с наиболее подходящим для измерения разрешением.

Если измеряемое значение выше верхней границы заданного диапазона, мультиметр отобразит значок «OL» (перегрузка). Показание будет наиболее точным, когда мультиметр настроен на минимально возможный диапазон без возникновения перегрузки.

В чем разница между отсчетами и разрядностью?

Отсчеты и разрядность — это термины, которые используются для описания разрешения цифрового мультиметра. Сегодня чаще всего цифровые мультиметры классифицируют по общему числу отсчетов, а не по разрядности.

Отсчеты: разрешение цифрового мультиметра также обозначается в отсчетах. Чем больше отсчетов, тем выше разрешение для определенных измерений. Например, мультиметр с 1999 отчетами не может измерять напряжение до одной десятой вольта, если измеряется 200 В и более. Компания Fluke производит цифровые мультиметры с разрядностью 3½ и числом отсчетов до 6000 (то есть максимальное число отсчетов на дисплее измерительного прибора составляет 5999), а также измерительные приборы с разрядностью 4½, с числом отсчетов 20000 или 50000.

Разрядность: в линейку продукции Fluke входят цифровые мультиметры с разрядностью 3½ и 4½. Например, цифровой мультиметр с разрядностью 3½ может отображать три полных разряда и один неполный разряд. Три полных разряда отображаются в виде чисел от 0 до 9. Неполный разряд, который считается наиболее значимым, отображается в виде 1 или остается пустым. Мультиметр с разрядностью 4½ может отображать четыре полных разряда и один неполный разряд, то есть разрешение такого прибора выше, чем у мультиметра с разрядностью 3½.

Источник