怎樣選購您滿意的萬用表

　　數(shù)字萬用表的模式有幾百種之多。為了挑選出合用的數(shù)字萬用表是一件很傷腦筋的事。問題是如何找到價錢適當而性能符合需要的數(shù)字萬用表。

　　在選擇之前先要確定需要測量的量值是什么。你做精密的計量工作嗎真的是用到第7位或第8位數(shù)字進行測量嗎如果是就應選購高準確度的臺面式數(shù)字萬用表,因為它的穩(wěn)定性很好。如要用在定制系統(tǒng)中可選擇61/2f位的能與PXI和VXI兼容的數(shù)字多用表一般說來有許多數(shù)字萬用表的準確度和分辨率都很高但是要求測量的結果并不一定要有這么高的準確度和分辨率。雖然分辨率是設計上的精確性能但是實現(xiàn)高準確度的測量畢竟有賴于測量技術的優(yōu)劣。例如用81/2位數(shù)字萬用表做測量,必須十分小心謹慎和有經驗否則光有高檔數(shù)字多用表不一定能測量出好的結果來。另一方面,有許多低檔數(shù)字萬用表也可能是恰當?shù)倪x擇對象。如果只要求測量準確度是5%,測量功能又不多，那就選購低檔的數(shù)字萬用表。數(shù)字萬用表都能測的基本量：交、直流電壓、電流和電阻。有些人的測量需求處在以上兩種極端情況之間。選購什么樣的數(shù)字萬用表就難以下定決心。因為他們要求有較高的測量準確度和分辨率,又要價錢便宜。若要做出最好的選擇,建議他們仔細閱讀說明書和有關腳注資料。閱讀小體字腳注有多種高準確度的臺面式數(shù)字多用表和低檔手持式數(shù)字萬用表。但是各種數(shù)字萬用表的技術指標表達式缺乏一致性。例如直流電壓的準確度有的表示為讀數(shù)的%再加上量程的%。有的表示為讀數(shù)的%加上幾多個計數(shù),還有的表表示為讀數(shù)的%再加幾伏特。對于一種特定的數(shù)字萬用表來說,如果知道了它的滿度值對應多少個計數(shù),就能把一種表達式換算成另一種表達式。以上三種表達式都經常見到。

　　但是在什么樣的測試條件下所說的準確度才能實現(xiàn)呢?從說明書中可以看到,規(guī)定測試條件為：準確度在數(shù)字多用表計量校準后一年之內有效,而且環(huán)境溫度是23℃土5℃。其它尚有90天的準確度和24小時準確度的時間限制。數(shù)字多用表的準確度各種各樣,無法直接進行比較,除非是都在同樣的有效時間段內來比較。另外,在加電后預熱一定時間后才能達到準確度要求。

　　有些數(shù)字萬用表內有一個集成的參考標準源,有自校準能力,就是說這種數(shù)字多用表即使處在23℃土5℃環(huán)境之外使用也能保證它的測量準確度。例如National儀器公司的PXI-4070型數(shù)字萬用表,即使處在0℃-50℃環(huán)境中,經過自校準后也能保證它的測量準確度。如果一臺數(shù)字萬用表在校準溫度范圍以外使用,而未經校準,其測量準確度指標必定會降低。例如若考慮到它的溫度系數(shù)：±(讀數(shù)的5ppm+量程的1ppm)/0C,它在50℃而不是在28℃(50℃是23℃±5℃的上限)進行測量要有附加的誤差:±(讀數(shù)的11Oppm+量程的22ppm)。對于某些數(shù)字萬用表來說,附加的誤差可能遠遠大于它在說明書上規(guī)定的準確度。說明中的小字體腳注就是對規(guī)定準確度限定條件的補充。但是給出6個甚至10個或12個腳注還是不足以說清問題。

　　測量交流電壓和電流時,其頻率也會影響測量結果。一個廠家把頻率以一種方式分段給出它的影響量,而另一個廠家又以另一種方式給頻率分段。例如一家把60Hz(或50Hz)包括在10Hz—3kHz段內,而另一家又把它包括在45Hz—50OHz頻段內,它們都用許多個腳注來說明其全部想告訴用戶的內容。

　　波峰系數(shù)也存在同樣的問題。波峰系數(shù)定義為峰值除以它的有效值。一般說來,波峰系數(shù)大的信號只是偶而與它的平均值偏差較大。放峰系數(shù)大對應著的測量誤差也較大。一個腳注限定一個交流信號的準確度指標,還必須限制被測信號的波峰系數(shù)在可以允許的范圍之內,才能保證測量的準確度。除信號形狀對測量結果有影響外,信號的大小和頻率也必須限制在某一定范圍之內才能保證測量結果的準確性。否則數(shù)字多用表的輸入電路會被損壞。例如Fluke的170系列中的數(shù)字多用表,限制輸入信號的電壓與它頻率的乘積V-Hz要小于1×10↑7。有許多數(shù)字多用表都有1000Vac量程,允許信號頻率是在10kHz以下。測量的讀數(shù)率與分辨率有直接的聯(lián)系。例如SignametricsSMX2044是一種61/2位的數(shù)字多用表。在如此分辨率上對應的讀數(shù)率是30個讀數(shù)/每秒。若要增加讀數(shù)率就必須降低分辨率（即減少位數(shù))。例如任選一種數(shù)字多用表,它的讀數(shù)率是1000個讀數(shù)/每秒,它的分辨率是41/2位。類似制約關系也適用于其它廠家的高分辨率數(shù)字萬用表。在腳注里說明了讀數(shù)率和分辨率之間的制約關系。

[$page]　　許多數(shù)字萬用表有不同的滿度量程,難以相互比較,例如有兩個不同的數(shù)字萬用表,都有電壓量程,旁邊都有乘10因數(shù),但是一個數(shù)字萬用表的起始量程是4V,另一個起始量程是1V。如用它們都測量1OV。一個用1V×1O=1OV來測,另一個則需用4VX1O=40V來測。前者正好是用滿量程測10V,后者則用40V量測10V,1OV只是4OV滿度值25%。由于兩個數(shù)字多用表之間存在4個因數(shù),它們的滿度分辨率就不一樣了。但是在做10V測量時用的是它們的實際分辨率。這就是說,在4OV表的最低位上存在令人討厭的噪聲比用1OV表測1OV時的噪聲大4倍。對低價數(shù)字萬用表,總的準確度沒有限定條件。就此事詢問過有關的廠家代表,他們說,測量儀器的準確度與使用技巧有很大關系,他們建議數(shù)字萬用表應當每年校準一次。這雖是含糊其辭的回答,但用其建議的方式校準數(shù)字萬用表增強了使用者對測量準確度的信心。

　　測量電阻是另外一件事,它的細節(jié)說明差別很大。大多數(shù)方法是電流集中流過被測電阻,測出其兩端之間的電壓降就可算出電阻值。如果出現(xiàn)在被測電阻上的開路電壓太高,就有問題了。Signamertrics公司CEOTee.Sheffer先生說過：“我在展覽會上見到過某些數(shù)字萬用表,在表演時加在被測電阻上的電壓大于10V,這個電壓成為一種源,能激起振蕩,造成很大的測量誤差。”有消息稱,加在被測電阻上的電壓必須是低伏特值。例如Fluke179型數(shù)字萬用表,所有電阻量程的開路電壓小于1.5V。在測量電阻時并非所有電流都流過被測電阻,總有一小部分被旁路過去,這樣會造成測量誤差。某些型號的數(shù)字多用表能消除掉這個誤差電壓,使歐