Čo je to multimeter?
Multimeter (mnohomer) je elektronický merací prístroj ktorý v jednom zariadení združuje viacero meracích prístrojov, ako voltmeter, ampérmeter, ohmmeter a čítač. Všeobecne sa za multimeter považuje zariadenie ktoré meria napätie, prúd a odpor. Zariadenia ktoré sú momentálne v ponuke spravidla pridávajú meranie ďalších veličín. Okrem toho ponúkajú rôzne stupne matematickej analýzy signálu, napríklad zobrazenie MIN-MAX, koeficient tvaru (Crest), zachytenie špičky (Peak).
Multimeter zväčša meria
- napätie - U (V)
- jednosmerné
- striedavé
- prúd - I (A)
- jednosmerný
- striedavý
- odpor - R (Ω)
- frekvenciu - F (Hz)
- striedu (%)
- spojitosť (kontinuita obvodu, prepískavanie)
- úbytok na dióde - V
- prídavné funkcie:
- teplota T (termočlánok alebo odporová sonda)
- zosilnenie tranzistora B
- indikácia nebezpečného napätia
- špeciálny rozsah: znížená vstupná impedancia na potlačenie fantómových napätí (LoZ)
- filtrovanie hornej časti spektra spodnou priepusťou (Low pass filter, VFD)
- špecializované multimetre naviac merajú:
- izolačný stav - megaohmmeter - meranie napätím až 1000V
- prechodový odpor - meranie prúdom 200mA
- simulujú a merajú procesné signály (4-20mA, 0-10V)
- výkon - wattmeter
- zobrazujú priebeh: Oscillometer, Scopemeter, 867
- ukladajú meranie do pamäte - funkcia zapisovač / záznamník (datalogger)
Multimetre rozdeľujeme podľa:
- druhu spracovania signálu
- analógový (ručičkový) - zobrazí výchylku ručičkou
- elektromechanický - nepotrebuje napájanie
- elektronický - signál spracujú elektronickým obvodom a zobrazia výchylku ručičkou
- digitálno-analógový - zobrazuje numerickú hodnotu a výchylku ručičky
- digitálny multimeter (DMM) - zobrazuje numerickú hodnoty na displeji, prípadne stĺpcový graf ako analógovú reprezentáciu
- numerický - často 7-segmetový LCD diplej s ikonami
- grafický - používa grafický displej, môže zobraziť napríklad priebeh alebo graf v čase
- analógový (ručičkový) - zobrazí výchylku ručičkou
- spracovania striedavého signálu
- True RMS - korektne meria nesínusový signál
- Average - správne ukazuje len ak má meraný signál sínusový priebeh
- mechanického vyhotovenia
- ručný (hanheld, palm)
- odolný - napríklad krytie IP67
- stolný (bench, desktop)
- zabudovaný - väčšinou stolný multimeter s montážnou sadou (system, ATE)
- klieštový (clamp, clamp meter - klieštový multimeter)
- použitia
- prevádzkový
- laboratórny
- metrologický
- druhu komunikácie
- počtu zobrazených miest
V takomto delení sa častokrát jednotlivé kategórie prelínajú. Napríklad metrologický multimeter je stolný laboratórny prístroj s vysokou presnosťou.
Matematické spracovanie a zobrazenie hodnoty
Pri meraní premenlivého alebo striedavého signálu určujeme efektívnu hodnotu (True RMS) meranej veličiny. Pri takomto vyhodnotení často potrebujeme poznať aj iné parametre, napríklad úroveň špičky (Peak hold), koeficient tvaru (Crest factor) prípadne rozpätie hodnôt medzi ktorými signál osciluje (Min-Max) alebo relatívnu zmenu úrovne - posunutie nuly (Zero Offset).
Lepšie vybavené multimetre vedia naviac merať striedavú aj jednosmernú zložku signálu - toto meranie sa označuje ako AC+DC RMS meranie.
Pri meraní na frekvenčných meničoch (VFD) sa uplatňujú aj vyššie frekvencie signálu ktoré majú negatívny vplyv na meranie. Takémuto skresleniu sa snažia výrobcovia predísť a preto vznikli multimetre s funkciou dolnej priepuste (Low pass filter) ktorú je možné zapnúť zväčša na napäťovom rozsahu. Takáto funkcionalita máva označenie grafickou ikonou Lo\ alebo textom VFD.
Pri zvyšovaní vstupnej impedancie voltmetrov do MΩ oblasti prinieslo aj jednu negatívnu vlasnosť - zvýšenie vplyvu fantómových napätí. Preto majú multimetre určené na meranie v zarušenom prostredí funkciu na zníženie vstupnej impedancie. Takéto prístroje sa nazývajú aj ako "Dual Impedance" - dvojaká impedancia alebo skratkou LoZ - (Low Z)
Ak potrebujeme nájsť náhodne sa objavujúci jav je vhodné ak prístroj dokáže automaticky merať a ukladať hodnoty do pamäte a preniesť ich do počítača.
Analógové zobrazenie na displeji - Stĺpcový graf (Bar graph)
Keď sa na trhu objavili prvé digitálne multimetre, jedna s prvých výčitiek smerovala na pomalú odozvu displeja a nemožnosť rýchlo zistiť kolísanie signálu ako pri ručičkových prístrojoch kde chvenie indikovalo zmenu meranej veličiny. Výrobcovia digitálnych prístrojov tento problém riešia pomocou časti displeja ktorá simuluje zobrazenie ručičky a je rýchlo obnovovaná. Táto funkcia sa nazýva stĺpcový graf (Bargraph). Spravidla je to spodná časť displeja. Obnovovanie stĺpcového grafu je 40 krát za sekundu, numerická hodnota na displeji sa mení menej často, napríklad 5 alebo 10 krát za sekundu. Na animácii displeja prístroja Elma 257s je vidno ako stĺpcový graf (modrá farba) reaguje omnoho výraznejšie oproti numerickému zobrazeniu. Problém s rýchlo sa meniacou hodnotou je omnoho komplexnejší, preto majú digitálne multimetre ďalšie funkcie ako tieto zmeny zobraziť.
Na vzniku tohto článku sa podieľal Dúbravský Metrologický Inštitút.