マルチメーターの選び方
20 年前、このタイプの最も洗練された装置は、電流、電圧、抵抗を測定できました (したがって、古い名前 - 電流計)。また、マルチメータの一般的なデジタル化にもかかわらず、アナログの兄貴分はまだその地位を放棄していません。場合によっては、依然として不可欠な存在です(たとえば、パラメータの迅速な定性評価や無線干渉状況での測定など)。また、一部のマルチメーターにはこの目的のためにダイナモが内蔵されているため、抵抗を測定する場合にのみ電力が必要ですが、常に電力が必要になるわけではありません。
現在、«マルチメーター»というコンセプトは、この多機能デバイスの目的をより正確に反映しています。利用可能な品種の数が非常に多いため、すべてのエンジニアは、測定値の種類と範囲、および一連のサービス機能の両方の点で、自分の特定の要件を正確に満たすデバイスを見つけることができます。
標準的な一連の値(DC および AC の電圧と強度、抵抗)に加えて、最新のマルチメーターでは次のことが可能です。 静電容量とインダクタンスの測定、温度 (内部センサーまたは外部熱電対を使用)、周波数 (Hz および rpm)、パルス持続時間およびパルス信号の場合のパルス間の間隔。ほとんどすべての製品は、導通テスト (抵抗が特定の値を下回ったときに可聴信号で回路の導通をチェックする) を実行できます。
非常に多くの場合、半導体デバイスのチェック (pn 接合での電圧降下、トランジスタの増幅) や、単純なテスト信号 (通常は特定の周波数の方形波) の生成などの機能が実行されます。最新モデルの多くは、低解像度ではありますが、波形を表示するためのコンピューティング能力とグラフィック ディスプレイを備えています。 SPIN では、興味のある機能を備えたデバイスをいつでも見つけることができます。
サービス機能の中でも、シャットダウン タイマーと、まれではあるが時には不可欠なディスプレイのバックライトに特別な注意が向けられています。測定範囲の自動選択は一般的です。マルチメータの最新モデルのほとんどでは、モード スイッチは測定値を選択するためだけに機能し、デバイス自体が測定限界を決定します。一部の単純なモデルにはそのようなスイッチがまったくありません。場合によっては、デバイスのこのような「合理的な」動作が不便になる可能性があることに注意してください。
測定値のキャプチャ(保存)は非常に便利です。ほとんどの場合、対応するキーを押すことによって実行されますが、一部のデバイスでは、安定したゼロ以外の測定値を自動的に記録できます。導通モードでは、断続的な短絡または回路の開放 (トリガー) が発生する可能性があります。
強力なデジタルプロセッサにより、高調波の有無にかかわらず、測定信号の真の RMS 値を計算できます。このようなデバイスはより高価ですが、非線形負荷を伴う電気ネットワークの問題を診断するのに適しているのはこれらのデバイスだけです。実際のところ、従来のデジタル マルチメータは信号の平均値を測定しますが、測定信号の厳密な正弦波形状の仮定に基づいて、平均値を示すように校正されています。この仮定は、測定された信号の形状が異なる場合、または複数の正弦波信号の重ね合わせである場合、または正弦波と定数成分である場合に誤差を引き起こします。誤差のサイズは波形に依存し、非常に重大になる可能性があります (数十パーセント)。 。
測定結果のデジタル処理が必要になる頻度ははるかに低くなります。最大(ピーク)値を保持する場合、オームの法則に従って値を再計算する場合(たとえば、既知の抵抗器の両端の電圧を測定し、電流を計算する場合)、計算による相対測定を行う場合dB あたり、および複数の読み取り値の平均値を計算して複数の測定値を保存する場合も同様です。
エンジニアにとって、分解能や精度などのマルチメーターの特性は重要です。それらの間には直接的なつながりはありません。解像度は、ADC のビット深度およびディスプレイに表示されるシンボルの数によって異なります (通常は 3.5、ウェアラブルの場合は 3.75、4.5 または 4.75、デスクトップの場合は 6.5)。ただし、ディスプレイに表示される文字数に関係なく、精度はマルチメータの ADC の特性と計算アルゴリズムによって決まります。誤差は通常、測定値のパーセンテージとして表されます。ポータブル マルチメーターの場合、測定値の種類とデバイスのクラスに応じて、0.025 ~ 3% の範囲になります。
一部のモデルにはダイヤルとデジタルの両方のインジケーターが付いています。 2つのデジタルスケールを備えたインジケーターは、測定中に2番目の同時測定値または計算値を表示するのに非常に便利です。ただし、デジタルスケールに加えてアナログ (バー) スケールがある場合、このインジケーターはさらに便利です。デジタル マルチメータは通常、二重積分法が適用される、比較的低速ですが正確でノイズ耐性のある ADC を使用します。したがって、デジタル ディスプレイ上の情報は非常にゆっくりと更新されます (1 秒あたり 4 回以下)。棒グラフは、測定値の定性的評価を迅速に行うのに便利です。測定の精度は低いですが、より頻繁に (1 秒あたり最大 20 回) 実行されます。
新しいグラフィック表示マルチメータは波形を表示する機能を備えているため、少し拡張するだけで最も単純なオシロスコープとみなすことができます。このようにして、マルチメータは、増え続ける機器の特性を吸収します。さらに、一部のマルチメータはコンピュータの制御下で動作し、さらなる処理のために測定結果をコンピュータに送信できます(ポータブルバージョンは通常RS-232経由、デスクトップバージョンはGPIB経由)。
設計の観点から見ると、マルチメーターは非常に保守的です。プローブの形で製造される特殊なタイプを除き、主な違いは、ディスプレイのサイズ、コントロールの種類 (キー、スイッチ、ダイヤル スイッチ)、および電池の種類です。主なことは、選択したデバイスが意図された動作条件を満たしており、そのケースが十分な保護を提供していることです(湿気の飛沫に対する保護、耐衝撃性プラスチック、ケース)。
さらに重要なのは、マルチメータの入力の保護と、 電気安全 (高電圧入力ショック時の感電に対する保護)。 電気安全情報 通常、それは説明書とデバイスの本体に明確に示されています。国際規格 IEC1010-10 によると、電気安全の観点から、マルチメータは 4 つのクラスに分類されています。CAT I — 電子部品の低電圧回路での作業用、CAT II — ローカル電源回路用、CAT III —建物内の配電回路およびCAT IV — 建物の外の同様の回路の動作用。
入力の保護も同様に重要です (ただし、入力の保護について提供されている情報はそれほど詳細ではありません)。ほとんどの場合、マルチメータは許容電流を超え、短期間の電圧スパイクが発生し、デバイスが測定にオンになったときに故障します。通電中の回路に対する抵抗をモードにします。
これを防ぐために、マルチメータの入力はさまざまな方法で保護できます。電子的または電気機械的(熱保護)、従来のヒューズを使用する、またはそれらを組み合わせたものです。電子保護は広範囲、柔軟性、素早い反応、回復という特徴があるため、より効果的です。
マルチメーターを選択するときは、付属品を忘れないでください。ケーブルが常に故障しているデバイスでは楽しく作業できない可能性が高いため、最初に注意を払う必要があるのはケーブルです。これを防ぐために、ワイヤは可能な限り柔軟でなければならず、プローブとプラグの終端は保護ゴムシールの助けを借りて行われます。電流または温度の測定が必要な場合は、電流クランプまたは温度プローブが必要になります。
マルチメーターが産業環境で使用される場合は、保護用のゴム製ブーツまたはベルトバッグを購入するのが合理的です。バッテリーがどのくらい持続するように設計されているかを自問し、バッテリー駆動のデバイスを選択する価値があるかどうかも検討する必要があります。