. Тестирование мультиметров, а также об ошибках измерения
Тестирование мультиметров, а также об ошибках измерения

Тестирование мультиметров, а также об ошибках измерения

Проведено исследование работы цифровых мультиметров в режиме вольтметра переменного тока, и стрелочного прибора. В штатных и нештатных режимах, на токах различной формы — как симметричной полярности, так и при наличии постоянной составляющей.

  • Описание используемых приборов, и их начальная калибровка
  • Тест на синусоидальном токе различной частоты
  • Тест током прямоугольной формы
  • Тест на прямоугольном токе с постоянной составляющей
  • Тест сигналами произвольной формы, в т.ч. импульсным
  • Многозначительный вывод
  • Голосовалка

Fluke 87-V — качественный автоматический мультиметр, способный вычислять действующее (среднеквадратичное) значение «true rms» измеряемых токов и напряжений. UT-70C — рабочая лошадка, таскаемая везде и повсюду. Выпущен популярной фирмой Uni-T, тоже автоматический, но уже не «true rms».

И главные герои исследования — недорогой прибор MAS-830L фирмы Mastech, и совсем безродный DT-832 которые обычно насыпают ведрами на сдачу. Их я арендовал из разных мест, чтобы избежать возможных глюков конкретного единичного экземпляра.

Переменное напряжение 0.1 мВ — 1000 В Разрешающая способность 1 мВ Частоты до 20 кГц Заявленная точность 0.7 % или 2 ед. мл. разряда

Переменное напряжение до 1000 В Разрешающая способность 1 мВ Частоты 40 — 400 Гц Заявленная точность 1.5 % или 4 ед. мл. разряда

Mastech M830L

Переменное напряжение 0,1 В — 600 В Разрешающая способность 10 мВ Частоты 40 — 400 Гц Заявленная точность 0.5 % или 2 ед. мл. разряда

Переменное напряжение 0,1 В — 750 В Разрешающая способность 0.1 В Частоты 40 — 400 Гц Заявленная точность 1.2 % или 10 ед. мл. разряда

На принципиальной схеме цветом отмечено прохождение сигнала режиме измерения «3v». Как видите это обычный вольтметр с диодным выпрямителем. Правда сделан очень надежно, с применением высококачественных компонентов.

И данный экземпляр действительно с военки:

Под осциллограммой сигнала находится статистика его параметров. Наиболее интересны для данного исследования те, что выделены яркостью на фото:

pkpk — полный амплитудный размах сигнала RMS — среднеквадратичное значение freq — частота исследуемого сигнала, или его импульсов

В колонке average наблюдаем среднее значение параметра, low и high — мин. и макс его значения в пределах выборки, sigma среднеквадратическое отклонение. Пользоваться будем только данными из колонки average.

Подаем на цифровые мультиметры 220 v из розетки. Стрелочный вольтметр пока отключим, т.к. ему еще не сделана профилактика после приобретения.

Также откалибруемся по постоянке, в том числе посмотрим что покажет стрелочный прибор. Подаем 2.5 v от блока питания. Осциллограф немного завышает — как оказалось по сравнению с флюком.

По этому шаблону организованы все фотографии в дальнейшем: сначала осциллограмма, под ней показания приборов.

Теперь убедившись в работоспособности приборов, начинаем тесты. Сигналы подаем от низковольтного ГСС типа Г3-36А. Конечно он не цифровик, но так даже лучше — ближе к реальным условиям.

Синусоидальный переменный ток различной частоты

Подаем напряжение 2.5 v на частотах 30Гц, 300 Гц, 3 кГц, 20 кГц, 50 кГц, и 150 кГц.

Первым как ни странно начал сливаться UT70C начиная с 3 кГц. В то время как недорогие мультиметры проскочили этот барьер — если конечно не считать что с самого начала их ошибка составляла целых 16% в сторону занижения. На 20 кГц их показания нельзя даже назвать оценочными, так что остались в адеквате только Флюк и стрелочный. Которые прошли 50 кГц еще около дела, но более высокие частоты ими измерять уже бессмысленно.

Тест током прямоугольной формы

Этот режим, как и все дальнейшие — являются нештатными для не «true rms» приборов, но всё же проведем исследование. Подаем примерно 2.5 v прямоугольного напряжения на частотах 30 Гц, 3 кГц, 30 кГц, и 100 кГц.

Показания дешевых мультиметров стали более адекватными на частотах до 3 кГц. А вот UT70C на герцах немного завысил, но выровнялся ближе к делу на 3 кГц. Более высокие частоты потянули только Флюк и стрелочный.

Прямоугольный сигнал с постоянной составляющей

Посмотрим как на них ведут себя приборы на частотах 300 Гц, 3 кГц, 50 кГц, и 200 кГц.

Очень эффектно показали себя недорогие мультиметры, для них частотный барьер кажется утратил актуальность. В то время как нормальные приборы до последнего пытаются работать мозгом процессором чтоб выжать нечто адекватное — простые вплоть до 200 кГц банально показывают амплитудное значение сигнала. Теперь понятно чем восторгаются искатели сверхъединичных технологий, и почему предпочитают именно дешевые приборы. По ним ведь легче всего получается вечняк…

Подаем сигналы сложной формы

Которые получены путем искажения прямоугольного напряжения катушками и конденсаторами.

На первом сигнале с основной частотой 5 кГц — адекватные показания только у Флюка и стрелочного прибора. Короткие биполярные импульсы нормально переваривает Флюк (ну и конечно осциллограф тоже). А вот дешевые приборы их практически не видят. UT-70C дает ошибку более половины действующего значения, да и стрелочный тоже немалую.

Третий эксперимент на частоте 30 кГц — результат получше предыдущего, но ошибка тем не менее заметна. В четвертом опыте снова подан ток с постоянной составляющей. Дешевые мультиметры и в этот раз выдали амплитудное значение, да еще и с некоторым превышением.

По завершении любых исследований, полагается делать вывод.

Всем критикующим «измеряли не тем, не так и не то»: статья, ИМХО, является продолжением цикла про строителей сверхъединичных генераторов и как раз и призвана показать, что все эти гении от физики и электротехники, пользуясь дешевыми мультиметрами, измеряют сферического коня в вакууме, а не реальную картину в своих генераторах. Это не сравнительный обзор тестеров, это обзор тестеров применительно именно к вечнякам, когда подобными тестерами пытаются измерять что-то на мегагерцовых частотах (или постоянку со сложными высокочастотными выбросами).

Да, но это ясно только тем кто читал эти предыдущие статьи. Даже не столько сами статьи, сколько комментарии к ним. Для тех кто не читал и открывает эту статью это выглядит именно как простой сравнительный тест мультиметров, и как вывод что «вот этим китайским г… пользоваться вообще нельзя», покупайте все Флюки а всему остальному место в мусорном ведре. Хотя вывод как раз из всех проведенных тестов можно совсем другой(противоположный) сделать — для своей области применения дешевые китайские тестеры даже на удивление адекватны — дают ровно то что заявлено производителями и сколько заплачено (с учетом цены даже пожалуй больше чем можно ожидать за такую цену)…

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎