Мультиметр

Наиболее простые цифровые мультиметры имеют портативное исполнение. Их разрядность 2,5 цифровых разряда (погрешность обычно около 10 %). Наиболее распространены приборы с разрядностью 3,5 (погрешность обычно около 1,0 %). Выпускаются также чуть более дорогие приборы с разрядностью 4,5 (точность обычно около 0,1 %) и существенно более дорогие приборы с разрядностью 5 разрядов и выше (так, прецизионный мультиметр 3458A производства Keysight Technologies (до 3 ноября 2014 г. Agilent Technologies) имеет 8,5 разрядов). Среди таких мультиметров встречаются как портативные устройства, питающиеся от гальванических элементов, так и стационарные приборы, работающие от сети переменного тока. Точность мультиметров с разрядностью более 5 сильно зависит от диапазона измерения и вида измеряемой величины, поэтому оговаривается отдельно для каждого поддиапазона. В общем случае точность таких приборов может превышать 0,01 % (даже у портативных моделей).

Многие цифровые вольтметры (например В7-22А, В7-40, В7-78/1 и т. д.) по сути также являются мультиметрами, поскольку способны измерять кроме напряжения постоянного и переменного тока также сопротивление, силу постоянного и переменного тока, а у ряда моделей также предусмотрено измерение ёмкости, частоты, периода и т. д.). Также к разновидности мультиметров можно отнести скопметры (осциллографы-мультиметры), совмещающие в одном корпусе цифровой (обычно двухканальный) осциллограф и достаточно точный мультиметр. Типичные представители скопметров — АКИП-4113, АКИП-4125, ручные осциллографы серии U1600 фирмы Keysight Technologies и т. д.).

Разрядность цифрового измерительного прибора, например, «3,5» означает, что дисплей прибора показывает 3 полноценных разряда, с диапазоном от 0 до 9, и 1 разряд — с ограниченным диапазоном. Так, прибор типа «3,5 разряда» может, например, давать показания в пределах от 0,000 до 1,999, при выходе измеряемой величины за эти пределы требуется переключение на другой диапазон (ручное или автоматическое).

Индикаторы цифровых мультиметров (а также вольтметров и скопметров) изготавливаются на основе жидких кристаллов (как монохромных, так и цветных) — APPA-62, В7-78/2, АКИП-4113, U1600 и т. д., светодиодных индикаторов — В7-40, газоразрядных индикаторов — В7-22А, электролюминисцентных дисплеев (ELD) — 3458A, а также вакуумно-люминесцентных индикаторов (VFD) (в том числе и цветных) — В7-78/1.

Типичная погрешность цифровых мультиметров при измерении сопротивлений, постоянного напряжения и тока менее ±(0,2 % +1 единица младшего разряда). При измерении переменного напряжения и тока в диапазоне частот 20 Гц…5 кГц погрешность измерения ±(0,3 %+1 единица младшего разряда). В диапазоне высоких частот до 20 кГц при измерении в диапазоне от 0,1 предела измерения и выше погрешность намного возрастает, до 2,5 % от измеряемой величины, на частоте 50 кГц уже 10 %. С повышением частоты повышается погрешность измерения.

Входное сопротивление цифрового вольтметра порядка 10 МОм (не зависит от предела измерения, в отличие от аналоговых), ёмкость — 100 пФ, падение напряжения при измерении тока не более 0,2 В. Питание портативных мультиметров осуществляется от батареи напряжением от 3 до 9В. Потребляемый ток не превышает 2 мА при измерении постоянных напряжений и токов, и 7 мА при измерении сопротивлений и переменных напряжений и токов. Мультиметр обычно работоспособен при разряде батареи до напряжения 7,5 В[1].

Количество разрядов не определяет точность прибора. Точность измерений зависит от точности АЦП, от точности, термо- и временной стабильности применённых радиоэлементов, от качества защиты от внешних наводок, от качества проведённой калибровки.

Типичные диапазоны измерений, например для распространённого мультиметра M832:

• постоянное напряжение: 0..200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1000 В
• переменное напряжение: 0..200 В, 750 В
• постоянный ток: 0..2 мА, 20 мА, 200 мА, 10 А (обычно через отдельный вход)
• переменный ток: нет
• сопротивления: 0..200 Ом, 2 кОм, 20 кОм, 200 кОм, 2 МОм.

• ACV (англ. alternating current voltage — напряжение переменного тока) — измерение переменного напряжения.
• DCV (англ. direct current voltage — напряжение постоянного тока) — измерение постоянного напряжения.
• DCA (англ. direct current amperage — сила постоянного тока) — измерение постоянного тока.
• Ω — измерение электрического сопротивления.

Прибор 43104 со встроенным генератором частот 1 и 465 кГц

Ампервольтомметр Ц20 выпускался с 1958 до середины 1980-х гг.

В некоторых мультиметрах доступны также функции:

• Измерение силы переменного тока.
• Прозво́нка — измерение электрического сопротивления со звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи (обычно менее 50 Ом).
• Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) для оперативной проверки функционирования усилительных трактов и линий передачи (Ц4323 «Приз», 43104).
• Тест диодов — проверка целостности полупроводниковых диодов и определение их полярности.
• Тест транзисторов — проверка полупроводниковых транзисторов и, как правило, определение статического коэффициента передачи тока h_21э (например, тестеры ТЛ-4М, Ц4341).
• Измерение электрической ёмкости (Ц4315, 43101 и др.).
• Измерение индуктивности (редко).
• Измерение температуры, с применением внешнего датчика (как правило, термопара градуировки К (ХА)).
• Измерение частоты напряжения.
• Измерение большого сопротивления (обычно до сотен МОм; требуется внешний источник питания).
• Измерение большой силы тока (с использованием подключаемых/встроенных токовых клещей).

Дополнительные возможности:

• Защита входных цепей тестера в режиме измерения сопротивления при случайной подаче на вход внешнего напряжения
• Защита тестера при неправильном выборе предела измерения (может вызвать повреждение измерительного механизма аналогового тестера), и при подключении к источнику напряжения в режиме измерения тока (приводит к протеканию токов короткого замыкания, и может вызвать возгорание токовых шунтов и всего мультиметра). Защита выполняется на основе плавких предохранителей и быстродействующих автоматических выключателей.
• Автоотключение питания
• Подсветка дисплея
• Фиксирование результатов измерений (отображаемое значение и/или максимальное)
• Автоматический выбор пределов измерения (auto-ranging)
• Индикация разряда батарейки
• Индикация перегрузки
• Режим относительных измерений
• Запись и хранение результатов измерений

• Бензарь В. К. Словарь-справочник по электротехнике, промышленной электронике и автоматике. — 2-е изд., пер. и доп. — Мн.: Вышэйшая школа, 1985. — С. 7. — 176 с.

• Фотографии старых советских авометров
• Как пользоваться мультиметром