万用表选择简捷指南

winniewei 提交于 周三, 01/06/2021
万用表选择简捷指南

作者:贸泽电子Mark Patrick

万用表几乎是所有电子工程师工作台上的必备重要物品,此类仪器可用于测量电压、电流、电阻等一系列重要电气参数,而且事实证明,在故障排除时非常有用。随着时间推移,这些仪器变得越来越复杂,且功能越来越强大,并融入了更广泛功能。现在,它们也可以用于测量电容、频率、温度等参数。

万用表的价格可谓多种多样,这取决于其所包括功能的多少和测量的准确度。当然,市场上一般有模拟版和数字版两种形式。数字万用表由于其成本效益、耐用性和高精度等方面优势,因此广受欢迎。但是,当涉及到某些特定应用(例如检查快速变化的参数值)时,模拟万用表通常比数字万用表更为合适。

如今,通过数字化和采用更尖端的技术,智能万用表能够通过与无线硬件端接进行基于云端的数据管理/存储。例如,可提供此项功能的产品之一是 FLIR Systems公司的  2.8 英寸 TFT 显示屏 DM285 工业成像万用表,它集成有蓝牙通信,从而通过与 FLIR Tools 移动应用(可提供Android 和 iOS 版本)端接实现无线数据传输。

万用表技术的演变也体现了这样一个事实:以前数字设备的校准是通过进行大量内部调整(如归档或将焊料应用于高电流范围分流电阻器来调整其值)来完成,但现在则不再需要这些调整。相反,只需通过存储在系统微处理器中的软件进行校准,即可实现这一切。这种简化的过程不仅减少了完成校准所需的时间和成本,而且显著提高了精度。

一个好的万用表显然应该能够处理宽泛的电压种类,以便测量交流和直流电压信号,以及电阻值。但是,在选择满足具体需求的最佳选项时,需要考虑更多的参数。在决定投资之前,应该确切地知道需要哪些相关的性能。下面我们进一步就这些进行讨论,并概述需要考虑的重要方面。

1. 分辨率和精度

分辨率是指万用表处于最低量程设置时可以感知的特定测量值最小计数,之后可以在其显示屏上相应显示。精度则表示万用表在测量特定参数时的确定性程度,它以百分比表示,代表了所测参数测量值和实际值之间的比较。正如您所期望的那样,在选择万用表时,精度可能是最重要的考虑因素之一。目前提供的产品系列中,Keysight TechnologiesU1240B可能具有更高的精度水平。这些紧凑、轻巧的手持式数字万用表都具有令人印象深刻的 0.09% 直流电压精度。其10,000-count LCD 显示屏可增强对所得测量结果的查看,一直可延续到最小的读数。

2.响应时间和数据日志记录

万用表设备的响应能力也是一个非常重要的参数。模拟万用表速度非常快,但是,它们确实缺乏存储测量数据的能力(如果使用快速响应万用表,这可能是核心要求之一)。数据日志记录在许多数字万用表中都可提供,这样允许针对特定参数测量的数据达到非常高采样率,之后,获取的数据可以存储在数字万用表上,以便稍后进行分析。

3. 输入阻抗

万用表型号中显示的输入阻抗差异很大,它们主要根据参数变化(movement)和所选量程的固有灵敏度而定。所有数字万用表和一些带有电子放大器的模拟万用表均可提供固定输入阻抗,其值非常高以至于不会干扰大多数电路。通常,对于小于或等于10V的量程,高端万用表提供的输入阻抗级别大于10GΩ

4. 自动测量功能

自动测量是数字万用表能够真正增加其应用价值的功能,因此已经获得了越来越多的商业认可。简单来说,它会自动确定某个被检测的特定参数值(如电容、电压、电阻等),这样可以节省用户的繁琐任务,不必再用"试验和错误"方法去猜测参数的可能值。但必须承认,自动测量万用表成本相对较高,但对它们的投入几乎都非常值得,因为可以节省大量时间。

5. 真正的 RMS

大多数数字万用表只能提供交流波形的平均读数,并可能以均方根(RMS)格式显示。这种波形不同于理想的正弦波,因此为了计算真正的RMS值,应该选择适当的万用表型号。通常,能够提供真实RMS值的数字万用表都在较高的价格区间,但更高精度通常也是应用必须的。例如,EXTECH Instruments的MN62-K 600V额定值万用表具有内置电压检测器。该万用表具有真正的RMS功能,即使在信号受失真影响的嘈杂环境下也能获得精确测量。得益于其中集成的电压控制低通滤波器,此万用表能够为变频驱动信号提供准确读数。

6. 其他测量

数字万用表的应用范围可以远远超出电流、电压和电阻等标准参数测量。温度、电容和频率,以及与晶体管相关测量也都可以从中受益。例如,FLIR Systems DM62/DM66真正RMS工业万用表具有所有上述功能。因此,它可用于电工、维护工程师和自动化现场服务技术人员对系统测试和故障诊断。与 MN62-K 一样,它支持 到达600V操作。

7. 强度和安全

请务必检查您选择的万用表是否经过全面测试,使其具有更高的鲁棒性和操作一致性,并要检查其安全等级是否充足够。尽管万用表一直要持续使用,但该装置应该能够连续使用多年时间。同时,在安全性方面,应充分应用双绝缘、部件间距和输入保护等措施,以避免对操作和仪表造成任何损害。

Keysight 的 U1240B 手持式数字万用表

图 1:Keysight 的 U1240B 手持式数字万用表。

EXTECH的MN62-K万用表

图2:EXTECH的MN62-K万用表。

为特定用途选择正确的万用表可能是一项非常具有挑战性的工作。但从另一角度看,如果熟知万用表可提供的功能与特定应用的细节,选择过程也不必如此困难。现在市场上有各种型号的产品可供考虑,再加上不断进行的工程创新,这意味着可以轻松得到性能更高和功能更广泛的万用表。

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