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Grundlegendes zur DMM-Genauigkeit und -Auflösung für digitale Multimeter

Grundlegendes zur DMM-Genauigkeit und -Auflösung für digitale Multimeter

Die Gesamtgenauigkeit eines Digitalmultimeters ist der Schlüssel zu seiner Verwendung. Wenn Sie die Genauigkeit kennen, können Sie die Messwerte richtig interpretieren.

Oft werden zwei Zahlen zitiert, und obwohl sie miteinander verbunden sind, können ihre genauen Bedeutungen manchmal verwechselt werden.

Glücklicherweise liegt die Genauigkeit und Auflösung eines Digitalmultimeters für viele Anwendungen weit über dem, was benötigt wird. In den Fällen, in denen dies erforderlich ist, ist ein gutes Verständnis jedoch sehr nützlich.

Ein Digitalmultimeter besteht aus zwei Hauptbestandteilen, die sich auf die Genauigkeit beziehen und häufig verwechselt werden:

  • DMM-Genauigkeit
  • DMM-Auflösung

Die Genauigkeit und Auflösung werden separat beschrieben, um zu beschreiben, was sie sind und was die Unterschiede sind.

Genauigkeit des Digitalmultimeters

Die Genauigkeit des Digitalmultimeters ist effektiv die Unsicherheit, die die Messung umgibt. Dies ist der Betrag, um den der angezeigte Messwert von der tatsächlichen Eingabe abweichen kann.

Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, wie die Genauigkeit des Digitalmultimeters ausgedrückt werden kann:

  • DMM-Genauigkeit = ± (ppm des Messwerts + ppm des Bereichs)
  • DMM-Genauigkeit = (% Messwert) + (% Bereich)
  • DMM-Genauigkeit = (% Messwert) + Offset

Hier bezieht sich ppm auf Teile pro Million.

Die Art und Weise, wie die Genauigkeit ausgedrückt wird, hängt vom genauen Format des Instruments und auch von den Vorlieben des Herstellers ab. Dies erschwert manchmal den Vergleich von Instrumenten verschiedener Hersteller.

Um ein Beispiel zu geben, wie dies für ein bestimmtes Instrument berechnet werden kann. Wenn eine 5-Volt-Messung durchgeführt wird und die Spezifikation für das DMM besagt, dass für die Bedingungen innerhalb des Labors die Messung ± 25 ppm beträgt und der 10-Volt-Bereich verwendet wird, für den die Genauigkeit ± 8 ppm beträgt.

Dann:

Richtigkeit=±(25ppm  im  5 Volt+8ppm  im  10 Volt)

Richtigkeit=±(5  251000000+1081000000)

Richtigkeit=±205µV.

Daher sollte der angezeigte Wert innerhalb von 205 µV des tatsächlichen Werts liegen.

Einfluss der Temperatur auf die DMM-Genauigkeit

Wie bei vielen anderen elektronischen Geräten kann die Temperatur einen erheblichen Einfluss auf die Messgenauigkeit eines DMM haben.

Viele Präzisions- oder hochgenaue Digitalmultimeter haben einen in der Spezifikation enthaltenen Temperaturkoeffizienten.

Obwohl die Art und Weise, wie sie ausgedrückt werden können, gelegentlich variieren kann, ist die häufigste Art, sie auszudrücken, ± (ppm des Messwerts + ppm des Bereichs) / ° C.

DMM-Genauigkeit für AC

Es zeigt sich, dass die AC-Genauigkeit für das Digitalmultimeter normalerweise geringer ist als für DC-Messungen. Die Wechselstrommessungen werden auch für 50-60 Hz optimiert, was bedeutet, dass andere Frequenzen möglicherweise einen schlechteren Genauigkeitsgrad aufweisen.

Wie bei den DC-Genauigkeitsspezifikationen wird eine Anzahl von Zählungen (häufig größer als bei DC) zum Genauigkeitsprozentsatz hinzugefügt. Bei anderen Wellenformen als einer reinen Sinuswelle tritt eine zusätzliche Ungenauigkeit auf, wenn sie mit einem durchschnittlich ansprechenden DMM gemessen wird.

Selbst ein echtes RMS-ansprechendes DMM weist einige Genauigkeitsbeschränkungen für Wellenformen mit Komponenten mit hoher Spitzenamplitude auf, wenn es nahezu im vollen Maßstab gemessen wird.

Digitale Multimeterauflösung

Die Auflösung eines Digitalmultimeters wurde traditionell anhand der Anzahl der angezeigten Stellen angegeben. Typischerweise ist dies eine Zahl, die aus anderthalb ganzen Zahlen besteht, z. 3 ½ Stellen. Konventionell kann eine halbe Ziffer entweder eine Null oder eine 1 anzeigen.

Somit könnte ein viereinhalbstelliger Zähler bis 19999 angezeigt werden. Gelegentlich kann anstelle der halben eine dreiviertel Ziffer verwendet werden. Wenn dies angezeigt wird, zeigt dies an, dass die zusätzliche DMM-Zahl eine Zahl anzeigen kann, die höher als eins, aber kleiner als neun ist.

Oft wird der Bereich auf 399, 3999 usw. erweitert. Es ist zu beachten, dass höhere Auflösungsstufen nicht ohne Strafen auskommen. Längere Einschwingzeiten sind erforderlich, damit die ganz rechten Ziffern ihren endgültigen Wert erreichen. Somit ist die Zeit zwischen den Ablesungen länger.

Für viele neue Digitalmultimeter ist das herkömmliche Format zur Angabe der Auflösung von Anzeigestellen möglicherweise nicht geeignet. Dies gilt insbesondere für virtuelle Instrumente, bei denen die Anzeige softwaregesteuert ist und daher keinen einschränkenden Faktor darstellt. Stattdessen ist der begrenzende Faktor der Analog-Digital-Wandler ADC.

Bei diesen Instrumenten wird die Auflösung häufig in Bit ausgedrückt. Zum Beispiel würde ein 14-Bit-ADC 2 ^ 14 verschiedene Werte ergeben, d. H. 16384 Werte.

Es ist möglich, die Ziffern der Auflösung mit der Nummer des niedrigstwertigen Bits in Beziehung zu setzen.

Ziffern der Auflösung=Log(Anzahl der LSB)

Wo das Protokoll in der Basis 10 protokolliert wird.

Dies bedeutet, dass für ein Digitalmultimeter mit einem 14-Bit-ADC das niedrigstwertige Bit 16384 ist.

Auflösungsziffern=Log(16384)

Auflösungsziffern=4.2


Beim Kauf eines Digitalmultimeters ist darauf zu achten, dass Genauigkeit und Auflösung ausreichend sind

. Lesen Sie mehr über So kaufen Sie das beste DMM.

Die Genauigkeit und Auflösung des digitalen Multimeters bedeutet, dass das Testinstrument für sehr viele Messwerte eine Zahl liefert, die weit über dem liegt, was möglicherweise benötigt wird. Für die Fehlersuche ist häufig der ungefähre Wert in Ordnung. In Fällen, in denen der tatsächliche Wert wichtig ist, muss jedoch sichergestellt werden, dass sowohl die Genauigkeit als auch die Auflösung bedeuten, dass der DMM-Messwert ausreichend genau ist und auch eine ausreichende Auflösung aufweist.

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