Жизнь течет своим чередом, прогресс не стоит на месте и на замену старым приборам приходят новые с лучшими характеристиками. Выглядит как рекламный слоган какой-то компании, но так ли на самом деле? Часто новые, и на первый взгляд более совершенные приборы, чем предыдущие проигрывали через определенное время своим на первый взгляд устаревшим моделям. Так происходит из-за невозможности полностью выполнить все функции и возможности, которые требуют более точных и быстрых результатов измерений.
Разница между ними в том, какой сигнал получается после измерений — аналоговый или цифровой? Если просто объяснить, то все сигналы вокруг нас являются аналоговыми, а они в свою очередь являются непрерывными в любой момент времени и часто используются для представления непрерывно меняющихся физических величин, имея при этом волнообразную форму. Она хорошо подходит для стрелочных приборов, которые преобразуют аналоговый сигнал в электромагнитное поле, приводящее к отклонению стрелки в определенную сторону. С цифровым прибором все сложнее, он кодирует аналоговый сигнал двоичным кодом при помощи встроенного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и блока расчета результата, который после вычислений выводит показание на экран в виде цифр и знаков с определенным значением.
Если окунуться в историю, то первое официальное название стрелочного мультиметра было другим. Он назывался "авометр" (ампер-вольт-омметр).
А некоторые модели имели вид карманных часов, но были быстро сняты с производства из-за опасности поражения электричеством.
Далее будут просмотрены все преимущества и недостатки каждого вид отдельно.
Стрелочный (аналоговый) мультиметр.
В общенм случае, здесь главным узлом является электромеханическая стрелочная измерительная головка подвешенная на пружинках в рамке, на которую подается ток через набор резистивных делителей, отклоняя стрелку прибора на конкретный угол. Значение самой величины отражается на градуированной шкале в форме дуги.
Преимущества аналоговых мультиметров:
- Движения стрелки и динамика колебаний легко заметны. Даже если не смотреть на шкалу то движения стрелки легко заметны даже боковым зрением, в некоторых случаях это очень удобно и дает возможность работать сосредоточить взгляд на руках и проверке контактов.
- Невосприимчивость к помехам. При их возникновении инерционность стрелки прибора делает его устойчивым к помехам и просто автоматически усредняет измерения. Это хорошо подходит для измерений постоянного напряжения с разного рода пульсациями.
- Измерение динамических (изменяющихся) величин. Из-за достаточно быстрой реакции стрелки можно измерять какие-то изменяющиеся величины, например, ШИМ-сигналы, скачки тока или напряжения во время каких-то процессов в цепи.
- Измерение напряженности высокочастотных колебаний поля (к примеру электрическое поле от трансформатора Тесла), способное вывести цифровой прибор из строя при попадании в него.
- Экономное потребление энергии батареи питания. Батарейка не сядет в "режиме ожидания", обычно она используется только в режиме измерения сопротивления, а измерение тока и напряжения и вовсе не требует питания самого прибора.
Также у данных приборов присутствуют недостатки:
- Большие габариты и вес в сравнении с цифровыми.
- При начале работ нужно обязательно калибровать стрелку относительно нуля, иначе будет большая погрешность.
- Нужно самостоятельно расчитывать цену деления прибора при разных пределах измерения.
- Неточность считывания данных если смотреть сбоку. Для уменьшения эффекта параллакса на точных приборах используется зеркальная шкала, в таком случае на стрелку смотрят под таким углом, чтобы она была точно над её отражением.
- Отклонения стрелки при удержании прибора руками, на неровных поверхностях с большой вибрацией или в неправильном положении (горизонтально, вместо вертикального и наоборот).
- Высокая погрешность у старых моделей приборов или в местах с большим магнитным полем.
- Боится падений и ударов, даже при небольшой высоте падения на землю может сразу выйти из строя.
- Не показывает правильную полярность. При полярности со знаком минус, стрелка отклонится в сторону ограничителя и упереться в него.
Цифровой мультиметр.
Принцип обработки и отображения результантов у него совершенно другой. При работе с ним отпадает необходимость следить за стрелкой и присматриваться к градуированной шкале, определяя точные данные. Также у него есть некоторые преимущества по сравнению с аналоговыми:
- Удобство восприятия и легкость снятия показаний. На экране высвечиваются цифры, не нужно искать цену деления или смотреть на стрелку исключительно под "правильным" углом.
- Компактные габариты корпуса и малый вес.
- Результаты измерений не зависят от положения прибора (в руках, подвешенным вертикально или на столе) и вибрации.
- Высокая точность результатов.
- Настройка прибора не портится при неправильном подключении полярности.
- Возможность снятия показаний при плохом освещении.
- Некоторые модели снабжены защитой от ударов, влаги и пыли.
- Влияние состояния заряда батареи на точность измерения. При разряженной батарее появится соответствущий значок на панели прибора.
- Усиление слабых сигналов от объектов измерения. Оснащен электронными усилителями и при измерении напряжения он обладает большим сопротивлением, а при измерении тока малым, при этом их точность остается очень высокой.
- Наличие большого количества дополнительных функций: измерение ёмкости конденсаторов, индуктивность катушек, частоты напряжения и тока, температуры и прочего.
Недостатки у цифровых мультиметров есть, но их меньше чем у аналоговых:
- Более высокая стоимость некоторых моделей.
- Низкие и высокие температуры могут привести к неправильным показаниям при перегреве и плохой работе дисплея на большом холоде.
- При частом и резком изменении частоты тока и напряжения, показания не успевают быстро вычисляться расчетным блоком. Это затрудняет измерение изменяющихся величин или сигналов.
- Если забыть выключить прибор, батарея может быстро разрядиться.
- Восприимчивость к помехам, пульсациям разного рода и высокочастотных колебаний поля. В некоторых случаях высоковольтные помехи в измеряемой цепи могут вывести прибор из строя.
Из вышеперечисленного легко понять что оба вида имеют свои преимущества и недостатки, которые зависят от вида измерений, эргономичности, окружающей среды. Для стандартных измерений напряжения, тока, сопротивления и целостности линии достаточно недорогого цифрового мультиметра. А для более сложных измерений придется использовать оба прибора в отдельности для каждого случая.