Шкалы цифровизации

Одна и та же функция измерительного прибора может в разных ситуациях проявляться либо как его достоинство, либо как недостаток. Например, многие цифровые мультиметры автоматически определяют диапазон измерений, что, конечно, удобно. Достаточно лишь выбрать параметр - напряжение, ток, сопротивление, ёмкость... Проблема в том, что при автоопределении диапазона напряжения на экране могут появляться призрачные показатели - ещё до того, как успеешь подсоединить щупы.

Призрачное напряжение при автоопределении диапазона

Прибор честно отрабатывает функцию, настраиваясь на наиболее чувствительный режим, а в нём - ловит милливольтные наводки на провода. Если быть невнимательным, можно призрачный показатель принять за реальный, сделав грубую ошибку в измерениях. В некоторых моделях автоопределение напряжения можно отключить с помощью кнопки «Диапазон» (Range), который следует задать на высоком уровне, скажем, 600, 200 или 20 В.

Стрелка укажет

Аналоговые измерительные приборы по отношению к цифровым имеют следующие преимущества.
* Зачастую более высокое быстродействие. Уже по тому, с какой скоростью стрелка сдвинулась с нулевой отметки, можно примерно оценить уровень измеряемого напряжения или тока. То есть аналоговый прибор начинает показывать результат ещё до того, как он получен.
* Наглядно показывают изменение параметра движением стрелки.
* Простота устройства.
* Возможность работать без элементов питания при некотором ограничении функциональности.

Встроенная в аналоговый мультиметр батарея, как правило, нужна для измерения сопротивления и прозванивания каких-то цепей, для диагностики диодов. Напряжения и токи аналоговый мультиметр может измерять без источника питания.

Отметим и недостатки аналоговых измерительных приборов.
* Поскольку на одном стрелочном приборе нанесено несколько разных шкал (например: 10, 50, 250 вольт), легко спутать, по какой шкале следует считывать показания.
* Пониженная точность измерения - как правило, в пределах 1-5% (у цифровых - от 0,01 до 1,5%). Точность максимальна в середине измеряемого диапазона и падает по краям.
* Чтобы точно считать показатели, необходимо на глаз оценивать расстояние от стрелки до ближайших рисок шкалы.
* Примитивные системы защиты, обычно сводящиеся к плавким предохранителям. Оператор мультиметра не получит предупреждающего звукового сигнала, если, скажем, для измерения будет выбрано напряжение, а щупы окажутся включены в разъёмы для тока.
* Отсутствие таких полезных функций, как автоматический выбор диапазона, измерение минимальных, максимальных и средних значений напряжения или тока в течение заданного интервала, запись показателей, удержание показаний, относительные измерения.
* Невозможность сопряжения с компьютерами для загрузки результатов измерений в программы обработки данных, что доступно в некоторых цифровых моделях.

Цифры аналогизации

Если бы перечисленные пункты имели решающее значение, выпуск аналоговых приборов давно бы прекратился, но этого не происходит. Назовём некоторые недостатки цифровых измерительных приборов по отношению к аналоговым.
* Сложность устройства, потенциально снижающая его надёжность.
* Уже отмеченные призрачные показания при измерении напряжения в режиме автоматического выбора диапазона.
* Возможно замедление работы в режиме автоопределения диапазона.
* Жидкокристаллический дисплей застывает на морозе.
* Высокочастотные электромагнитные поля могут вызывать сбои в работе.
* Некоторые модели имеют настолько много функций, что сбивают с толку даже опытного электрика до тех пор, пока он не изучит и не опробует несколько раз их основные возможности.
* Измерения, как правило, происходят периодически, а в перерывах между ними прибор может пропустить всплеск или провал измеряемого параметра, который был бы виден по колебаниям стрелки аналогового прибора.

Последнее обстоятельство объясняет любовь профессионалов к старым добрым стрелочным приборам. Теперь, рискуя сказать то, что читатель уже знает, перечислим некоторые преимущества цифровых измерительных приборов по отношению к аналоговым.
* Более высокая точность.
* Интеллектуальные средства защиты.
* Полезные дополнительные функции, такие как измерение температуры, ёмкости, частоты переменного тока или проверка конденсаторов.
* Устойчивость к ударам и падениям за отсутствием измерительной головки с прецизионной механикой.
* Стойкость к воздействию повышенного напряжения, выходящего за пределы текущего измерительного диапазона.

Цифровые мультиметры в некоторых ситуациях более снисходительны к ошибкам оператора. Например, при переполюсовке вольтметра цифровой прибор покажет напряжение со знаком минус. В аналоговом вольтметре стрелка упрётся в левый ограничитель, чего можно вообще не заметить, посчитав, что напряжение отсутствует. Если же подаваемое в неверной полярности напряжение окажется слишком большим, прибор может быть повреждён.

Выбирай на вкус

В быту каждый волен использовать тот измерительный прибор, который ему нравится и привычен, - цифровой или аналоговый. А для профессионального применения аналоговые мультиметры, пожалуй, уже устарели. Сегодня ими можно пользоваться только в том случае, если отдаёшь себе отчёт, что паспортная погрешность соблюдается около середины шкалы, а по краям точность измерений заметно падает.

Стоит отметить, что выбор типа измерительного прибора в какой-то мере зависит от врождённых психологических особенностей пользователей. Одним людям легче и быстрее даётся восприятие информации на качественном уровне (в терминах: меньше - больше, четверть шкалы, половина, две трети), другим естественнее оперировать цифрами и легче их запоминать.

На что нужно обращать внимание при выборе цифрового мультиметра?

Высококачественные модели помимо цифр отображают полоску, показывающую, какую долю текущего диапазона занимает измеряемый параметр. Например, если предел измерения - 10 А, то четверть полоски будет означать, что ток равен 2,5 А. Об изменении параметра легче судить по изменяющейся длине полоски, чем по скачущим цифрам. Полосный индикатор, таким образом, придаёт цифровому устройству некоторые черты аналоговых.

Дополнительный полосный индикатор для наглядности

Большое значение имеет эргономика. Многие производители мультиметров размещают на экране «большие, легко читаемые цифры» и на этом останавливаются. Про вспомогательные экранные значки и надписи, показывающие режимы и вид измерений (милливольты, вольты, миллиамперы, амперы и так далее) забывают. А они тоже должны быть крупными и хорошо видными с разных расстояний и ракурсов, в том числе под углом к экрану.

Напряжение в диапазоне 0-400 В обычно измеряется целочисленными значениями, а десятые доли вольта, которые показывают высокоточные цифровые приборы, могут сбивать с толку, особенно новичков. В цифровом приборе желательно иметь возможность отключить отображение ненужных десятичных долей.

«Кирпичи» и «палки»

Все цифровые мультиметры достаточно компактны, чтобы прибор было удобно держать в одной руке, другой прикладывая щуп к измеряемой цепи. Но есть модели поменьше, по форме напоминающие ручку, которые позволяют при измерениях вообще обходиться одной рукой.

Мультиметры с токовыми клещами стали вполне доступны
для любительского применения

Наличие встроенных токоизмерительных клещей, то есть способность измерять токи в силовых цепях, не разрывая их, ещё недавно было атрибутом исключительно профессионального оборудования, но технический прогресс не стоит на месте - в продаже уже появились недорогие модели с клещами. В подобных приборах ЖК-экран перенесён ближе к пользователю и имеет меньшие размеры, чем в стандартных мультиметрах, отчего немного страдает эргономика.

Оценив свойства аналоговых и цифровых мультиметров, мы пришли к выводу, что в домашнем хозяйстве пригодятся обе эти разновидности.