Giới thiệu thông số kỹ thuật của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số
1. Số chữ số hiển thị và đặc tính hiển thị
Các chữ số hiển thị của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số thường là các chữ số 31/2 đến 81/2. Có hai nguyên tắc để xác định chữ số hiển thị của nhạc cụ kỹ thuật số:
Một là số chữ số có thể hiển thị tất cả các số từ 0 đến 9 là số nguyên;
Thứ hai là giá trị số của chữ số phân số được biểu thị bằng chữ số cao trong giá trị hiển thị * lớn làm tử số. Ở tỷ lệ đầy đủ, giá trị là 2000, biểu thị rằng công cụ có 3 chữ số nguyên. Tử số của chữ số thập phân là 1, mẫu số là 2 nên gọi là 31/2 chữ số, phát âm là “ba chữ số rưỡi”. Chữ số cao chỉ có thể hiển thị 0 hoặc 1 (0 thường không được hiển thị).
Bit cao * của chữ số 32/3 (phát âm là "ba và hai phần ba chữ số") đồng hồ vạn năng kỹ thuật số chỉ có thể hiển thị 0-2 chữ số, do đó giá trị hiển thị lớn * là ± 2999. Trong trường hợp tương tự, nó cao hơn 50 phần trăm so với giới hạn của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số 31/2 chữ số, đặc biệt có giá trị để đo điện áp xoay chiều 380V.
Ví dụ: khi đo điện áp lưới bằng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, bit cao * của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số 31/2 chữ số thông thường chỉ có thể là 0 hoặc 1. Để đo điện áp lưới 220V hoặc 380V, chỉ có thể hiển thị ba chữ số và độ phân giải của phạm vi này chỉ là 1V.
Ngược lại, bằng cách sử dụng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số 33/4-bit để đo điện áp lưới, bit cao có thể hiển thị 0-3, có thể hiển thị bằng bốn chữ số với độ phân giải 0.1V, giống như đồng hồ vạn năng kỹ thuật số 41/2-bit.
Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số phổ thông thường thuộc loại đồng hồ vạn năng cầm tay có màn hình 31/2 chữ số. Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số 41/2, 51/2 chữ số (dưới 6 chữ số) được chia thành hai loại: cầm tay và để bàn. Hầu hết các đồng hồ vạn năng kỹ thuật số để bàn có 61/2 chữ số trở lên đều thuộc danh mục này.
Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số áp dụng công nghệ hiển thị kỹ thuật số tiên tiến, với màn hình hiển thị rõ ràng và trực quan và đọc chính xác. Nó không chỉ đảm bảo tính khách quan của việc đọc mà còn phù hợp với thói quen đọc của mọi người và có thể rút ngắn thời gian đọc hoặc ghi. Những ưu điểm này không có ở đồng hồ vạn năng tương tự (tức là con trỏ) truyền thống.
2. Độ chính xác
Độ chính xác của đồng hồ vạn năng số là sự kết hợp giữa sai số hệ thống và sai số ngẫu nhiên trong kết quả đo. Nó thể hiện mức độ nhất quán giữa giá trị đo được và giá trị thực, đồng thời cũng phản ánh mức độ sai số đo lường. Nói chung, độ chính xác càng cao thì sai số đo càng nhỏ và ngược lại.
Có ba cách thể hiện độ chính xác như sau:
Độ chính xác=± (a phần trăm RDG cộng với b phần trăm FS) (2.2.1)
Độ chính xác=± (một phần trăm RDG cộng với n từ) (2.2.2)
Độ chính xác=± (a phần trăm RDG cộng với b phần trăm FS cộng n từ) (2.2.3)
Trong phương trình (2.2.1), RDG biểu thị giá trị đọc (tức là giá trị hiển thị), FS biểu thị giá trị thang đo đầy đủ, mục trước trong ngoặc đơn biểu thị lỗi toàn diện của bộ chuyển đổi A/D và bộ chuyển đổi chức năng (chẳng hạn như bộ chia điện áp, bộ chia, bộ chuyển đổi True RMS) và mục sau là lỗi do xử lý kỹ thuật số.
Trong phương trình (2.2.2), n là sự thay đổi sai số lượng tử hóa được phản ánh ở chữ số cuối cùng. Nếu sai số của n từ được chuyển thành tỷ lệ phần trăm của thang đo đầy đủ thì sẽ trở thành phương trình (2.2.1). Phương trình (2.2.3) khá độc đáo và một số nhà sản xuất sử dụng biểu thức này. Một trong hai lỗi cuối cùng thể hiện lỗi do các môi trường hoặc chức năng khác gây ra.
Độ chính xác của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số tốt hơn nhiều so với đồng hồ vạn năng con trỏ analog. Lấy chỉ số chính xác của phạm vi cơ bản để đo điện áp DC làm ví dụ, nó có thể đạt ± {0}},5 phần trăm đối với 3 bit rưỡi và 0,03 phần trăm đối với 4 bit rưỡi.
Ví dụ: đồng hồ vạn năng OI857 và OI859CF. Độ chính xác của đồng hồ vạn năng là một chỉ số rất quan trọng, phản ánh chất lượng và khả năng xử lý của đồng hồ vạn năng. Đồng hồ vạn năng có độ chính xác kém sẽ khó thể hiện giá trị thực, dễ dẫn đến phán đoán sai trong đo lường.
3. Độ phân giải (Resolution)
Giá trị điện áp tương ứng với một từ cuối cùng trên dải điện áp thấp của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số được gọi là độ phân giải, phản ánh độ nhạy của thiết bị.
Độ phân giải của dụng cụ kỹ thuật số tăng theo số chữ số được hiển thị. Các chỉ báo có độ phân giải cao mà đồng hồ vạn năng kỹ thuật số có các chữ số khác nhau có thể đạt được là khác nhau, chẳng hạn như đồng hồ vạn năng 31/2 chữ số với 100 μ V.
Chỉ số độ phân giải của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số cũng có thể được hiển thị bằng độ phân giải. Độ phân giải đề cập đến tỷ lệ phần trăm của * chữ số nhỏ (không bao gồm số 0) và * chữ số lớn mà thiết bị có thể hiển thị.
Ví dụ: đồng hồ vạn năng 31/2 chữ số thông thường có thể hiển thị độ phân giải 1/1999 ≈ 0.05 phần trăm, với số nhỏ là 1 và số lớn là 1999.
Cần chỉ ra rằng độ phân giải và độ chính xác thuộc hai khái niệm khác nhau. Cái trước đặc trưng cho "độ nhạy" của thiết bị, nghĩa là khả năng "nhận biết" điện áp nhỏ; Cái sau phản ánh "độ chính xác" của phép đo, nghĩa là mức độ nhất quán giữa kết quả đo và giá trị thực.
Cả hai không nhất thiết liên quan với nhau nên không thể nhầm lẫn chứ đừng nói đến việc nhầm tưởng rằng độ phân giải (hoặc độ phân giải) tương tự như độ chính xác, điều này phụ thuộc vào sai số toàn diện và lỗi lượng tử hóa của bộ chuyển đổi A/D bên trong và bộ chuyển đổi chức năng của thiết bị. .
Từ góc độ đo lường, độ phân giải là chỉ báo "ảo" (không phụ thuộc vào sai số đo), trong khi độ chính xác là chỉ báo "thực" (xác định kích thước của sai số đo). Vì vậy, việc tăng số lượng chữ số hiển thị một cách tùy ý để cải thiện độ phân giải của máy là không khả thi.
4. Phạm vi đo
Trong đồng hồ vạn năng kỹ thuật số đa chức năng, các chức năng khác nhau có giá trị tối đa và tối thiểu tương ứng có thể đo được. Ví dụ: với đồng hồ vạn năng 41/2 chữ số, phạm vi thử nghiệm cho dải điện áp DC là 0,01mV đến 1000V.
5. Tốc độ đo
Số lần đồng hồ vạn năng kỹ thuật số đo lượng điện được đo mỗi giây được gọi là tốc độ đo và đơn vị của nó là "lần/s. Nó chủ yếu phụ thuộc vào tốc độ chuyển đổi của bộ chuyển đổi A/D.
Một số đồng hồ vạn năng kỹ thuật số cầm tay sử dụng chu kỳ đo để biểu thị tốc độ đo. Thời gian cần thiết để hoàn thành quá trình đo được gọi là chu kỳ đo.
Có sự mâu thuẫn giữa tốc độ đo và các chỉ số độ chính xác, thường thì độ chính xác càng cao thì tốc độ đo càng thấp và rất khó để cân bằng cả hai. Để giải quyết mâu thuẫn này, có thể đặt các chữ số hiển thị hoặc công tắc chuyển đổi tốc độ đo khác nhau trên cùng một đồng hồ vạn năng:
Thêm phạm vi đo nhanh cho bộ chuyển đổi A/D với tốc độ đo nhanh hơn; Bằng cách giảm số chữ số hiển thị, tốc độ đo có thể tăng lên đáng kể. Phương pháp này hiện đang được sử dụng phổ biến và có thể đáp ứng nhu cầu đo lường tốc độ của nhiều người dùng khác nhau.
6. Trở kháng đầu vào
Khi đo điện áp, thiết bị phải có trở kháng đầu vào cao để dòng điện rút ra từ mạch đo trong quá trình đo ở mức tối thiểu và không ảnh hưởng đến trạng thái làm việc của mạch đo hoặc nguồn tín hiệu, điều này có thể làm giảm sai số đo.
Ví dụ: điện trở đầu vào của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số cầm tay 31/2-bit trong dải điện áp DC thường là 10 μ Ω. Dải điện áp xoay chiều bị ảnh hưởng bởi điện dung đầu vào và trở kháng đầu vào của nó thường thấp hơn dải điện áp DC.
Khi đo dòng điện, thiết bị phải có trở kháng đầu vào rất thấp, điều này có thể giảm thiểu tác động của thiết bị lên mạch đo được càng nhiều càng tốt sau khi được kết nối với mạch đo được. Tuy nhiên, khi sử dụng phạm vi hiện tại của đồng hồ vạn năng, do trở kháng đầu vào nhỏ nên thiết bị sẽ dễ bị cháy hơn. Hãy cẩn thận khi sử dụng nó.
