כיצד לבחור מולטימטר
לפני 20 שנה, המכשיר המשוכלל ביותר מסוג זה ידע למדוד זרם, מתח והתנגדות (ומכאן השם הישן - מד זרם). וגם למרות הדיגיטליזציה הכללית של המולטי-מטרים, אחיהם האנלוגיים המבוגרים עדיין לא ויתרו על עמדותיהם - במקרים מסוימים הם עדיין הכרחיים (למשל, להערכה איכותית מהירה של פרמטרים או למדידות בתנאים של הפרעות רדיו). כמו כן, הם זקוקים לכוח רק בעת מדידת התנגדות, וגם אז לא תמיד, שכן בחלק מהמולטימטרים יש דינמו מובנה למטרה זו.
כעת המושג "מולטימטר" משקף בצורה מדויקת יותר את המטרה של המכשיר הרב-תכליתי הזה. מספר הזנים הזמינים הוא כל כך גדול שכל מהנדס יכול למצוא מכשיר העונה בדיוק על הדרישות הספציפיות שלו, הן מבחינת סוג וטווח הערכים הנמדדים, והן מבחינת מערך פונקציות שירות.
בנוסף לסט הערכים הסטנדרטי (מתח וכוח DC ו-AC, כמו גם התנגדות), מולטימטרים מודרניים מאפשרים מדידת קיבול ושראות, טמפרטורה (באמצעות חיישן פנימי או צמד תרמי חיצוני), תדר (הרץ וסל"ד) ומשך הפולסים ומרווח בין הפולסים במקרה של אות פועם. כמעט כולם יכולים לבצע בדיקת המשכיות (בדיקת המשכיות של מעגל עם אות קולי כאשר ההתנגדות שלו מתחת לערך מסוים).
לעתים קרובות הם מבצעים פונקציות כגון בדיקת התקני מוליכים למחצה (נפילת מתח על פני צומת pn, הגברה של טרנזיסטורים) ויצירת אות בדיקה פשוט (בדרך כלל גל ריבועי בתדר מסוים). לרבים מהדגמים האחרונים יש כוח מחשוב ותצוגה גרפית להצגת צורת הגל, אם כי ברזולוציה נמוכה. ב-SPIN תמיד תוכלו למצוא מכשיר עם התכונות בהן אתם מעוניינים.
בין פונקציות השירות, תשומת לב מיוחדת נמשכת לטיימר הכיבוי ולתאורת התצוגה האחורית הנדירה למדי, אך לפעמים הכרחית. בחירה אוטומטית של טווח המדידה פופולרית - ברוב הדגמים העדכניים ביותר של מולטימטרים, מתג המצב משמש רק לבחירת הערך הנמדד, והמכשיר קובע את מגבלת המדידה בעצמו. לחלק מהדגמים הפשוטים אין מתג כזה בכלל. יש לציין שבמקרים מסוימים התנהגות "הגיונית" כזו של המכשיר עלולה להיות לא נוחה.
לכידת (שמירת) קריאות שימושית מאוד. לרוב זה נעשה על ידי לחיצה על המקש המתאים, אבל חלק מהמכשירים מאפשרים לך להקליט אוטומטית כל מדידה יציבה ולא אפס. לעיתים אפשריים קצרים לסירוגין או פתחי מעגל (הפעלה) במצב המשכיות.
מעבדים דיגיטליים רבי עוצמה מאפשרים לך לחשב את ערך ה-RMS האמיתי של האות הנמדד עם או בלי הרמוניות גבוהות יותר. מכשירים כאלה יקרים יותר, אבל רק הם מתאימים לאבחון בעיות ברשתות חשמל עם עומסים לא לינאריים. העובדה היא כי מולטימטרים דיגיטליים קונבנציונליים מודדים את הערך הממוצע של האות, אך בהתבסס על ההנחה של צורה סינוסואידאלית קפדנית של האות הנמדד, הם מכוילים להראות את הערך הממוצע. הנחה זו מובילה לשגיאות במקרים בהם לאות הנמדד יש צורה שונה או שהוא סופרפוזיציה של מספר אותות סינוסואידים או סינוסואיד ורכיב קבוע.גודל השגיאה תלוי בצורת הגל ויכול להיות משמעותי למדי (עשרות אחוזים) .
עיבוד דיגיטלי של תוצאות המדידה נדרש בתדירות נמוכה הרבה יותר: בעת שמירה על ערכי מקסימום (שיא), בעת חישוב מחדש של ערכים על פי חוק אוהם (לדוגמה, מתח נמדד על פני נגד ידוע ומחושב זרם), עם מדידות יחסיות עם חישוב ל-dB, כמו גם בעת אחסון מספר מדידות עם חישוב הערך הממוצע עבור מספר קריאות.
עבור מהנדסים, המאפיינים של המולטימטרים כמו רזולוציה ודיוק חשובים. אין קשר ישיר ביניהם. הרזולוציה תלויה בעומק הסיביות של ה-ADC ובמספר הסמלים המוצגים בתצוגה (בדרך כלל 3.5; 3.75, 4.5 או 4.75 עבור מכשירים לבישים ו-6.5 עבור מחשבים שולחניים). אבל לא משנה כמה תווים יש לתצוגה, הדיוק ייקבע לפי המאפיינים של ה-ADC של המולטימטר ואלגוריתם החישוב. השגיאה מצוינת בדרך כלל כאחוז מהערך הנמדד.עבור מולטימטרים ניידים, הוא נע בין 0.025 ל-3%, תלוי בסוג הערך הנמדד ובסוג המכשיר.
לחלק מהדגמים יש גם חיווי חוגה וגם מחוונים דיגיטליים. המחוון עם שני מאזניים דיגיטליים נוח מאוד להצגת הערך השני שנמדד או מחושב בו זמנית במהלך המדידה. אבל המחוון שימושי אפילו יותר כאשר יש סולם אנלוגי (בר) יחד עם זה הדיגיטלי. מולטימטרים דיגיטליים משתמשים בדרך כלל ב-ADC איטיים יחסית אך מדויקים ועמידים בפני רעשים שבהם מיושמת שיטת האינטגרציה הכפולה. לכן, המידע בתצוגה הדיגיטלית מתעדכן די לאט (לא יותר מ-4 פעמים בשנייה). תרשים העמודות נוח להערכה איכותית מהירה של הערך הנמדד - המדידה מתבצעת בדיוק נמוך, אך לעתים קרובות יותר (עד 20 פעמים בשנייה).
מולטימטרי התצוגה הגרפיים החדשים מספקים את היכולת להציג את צורת הגל, כך שבמתיחה קלה ניתן לייחס אותם לאוסילוסקופים הפשוטים ביותר. באופן זה, המולטימטר סופג את התכונות של מספר הולך וגדל של מכשירים. בנוסף, חלק מהמולטימטרים יכולים לעבוד תחת שליטה של מחשב ולשדר אליו את תוצאות המדידות לעיבוד נוסף (גרסאות ניידות - בדרך כלל באמצעות RS-232, וגרסאות שולחניות - באמצעות GPIB).
מנקודת מבט עיצובית, מולטימטרים הם די שמרניים. למעט סוג מיוחד המיוצר בצורה של בדיקה, ההבדלים העיקריים הם בגודל התצוגה, סוג הפקדים (מקשים, מתג, מתג חוגה) וסוג הסוללות.העיקר הוא שהמכשיר הנבחר עומד בתנאי ההפעלה המיועדים, והמקרה שלו מספק הגנה מספקת (הגנה מפני התזות לחות, פלסטיק עמיד בפני פגיעות, מארז).
חשוב עוד יותר הוא ההגנה על התשומות של המולטימטר ו בטיחות בחשמל (הגנה מפני התחשמלות במקרה של זעזועים במתח גבוה). מידע על בטיחות חשמל זה בדרך כלל מצוין בבירור בהוראות ובגוף המכשיר. על פי התקן הבינלאומי IEC1010-10, מנקודת מבט של בטיחות חשמלית, מולטימטרים מחולקים לארבעה מחלקות: CAT I - לעבודה עם מעגלים במתח נמוך של רכיבים אלקטרוניים, CAT II - למעגלי אספקה מקומיים, CAT III - למעגלי חלוקה חשמליים בבניינים ו-CAT IV - להפעלת מעגלים דומים מחוץ לבניינים.
ההגנה על הקלט היא לא פחות חשובה (אם כי המידע הנמסר עליה אינו כל כך מפורט) - לרוב, מולטימטרים נכשלים כאשר חורגים מהזרם המותר, עם קוצים במתח לטווח קצר וכאשר המכשיר מופעל למדידה מצב ההתנגדות למעגלים חיים.
כדי למנוע זאת, ניתן להגן על כניסות המולטימטרים בדרכים שונות: אלקטרונית או אלקטרומכנית (הגנה תרמית), באמצעות נתיך קונבנציונלי או משולב. הגנה אלקטרונית יעילה יותר מכיוון שהיא מאופיינת במגוון רחב, גמישות, תגובה מהירה והתאוששות.
בבחירת מולטימטר אל תשכחו מהאביזרים שלו, הדבר הראשון שכדאי לשים לב אליו הוא הכבלים, כי לא סביר שתהנו לעבוד עם מכשיר שהכבלים שלו נכשלים כל הזמן.כדי למנוע זאת, על החוטים להיות גמישים ככל האפשר, והסיום בבדיקות ובתקעים נעשה בעזרת אטמי גומי מגן. במקרים בהם נדרשת מדידת זרם או טמפרטורה, תצטרך מהדק זרם או בדיקות טמפרטורה.
אם המולטימטר ישמש בסביבה תעשייתית, אז זה הגיוני לרכוש מגף גומי מגן או תיק חגורה. עליכם לשאול את עצמכם כמה זמן הסוללות מיועדות להחזיק מעמד וגם לשקול האם כדאי לבחור במכשיר המופעל באמצעות סוללות.