数字万用表的形式有几百种之多。为了挑选出合用的数字万用表是一件很伤脑筋的事。问题是怎么找到价钱恰当而功用契合需求的数字万用表。
在挑选之前先要确认需求丈量的量值是什么。 你做精细的计量作业吗真的是用到第7位或第8位数字进行丈量吗假如是就应选购高精确度的台面式数字万用表, 因为它的稳定性很好。如要用在定制体系中可挑选6 1/2 f位的能与 PXI和 VXI 兼容的 数字多用表 一般说来有许多 数字万用表的精确度和分辨率都很高可是要求丈量的成果并纷歧定要有这么高的精确度和分辨率。尽管分辨率是规划上的精确功用可是完成高精确度的丈量究竟有赖于丈量技能的好坏。例如用 8 1/2位 数字万用表 做丈量, 有必要非常小心翼翼和有经历不然光有高级数字多用表纷歧定能丈量出好的成果来。 另一方面 , 有许多等级低 数字万用表 也或许是恰当的挑选对象。假如只要求丈量精确度是5%, 丈量功用又不多，那就选购等级低的 数字万用表 。 数字万用表 都能测的根本量： 交、直流电压、电流和电阻。 有些人的丈量需求处在以上两种极点状况之间。选购什么样的数字万用表 就难以下定决心。因为他们要求有较高的丈量精确度和分辨率, 又要价钱廉价。若要做出最好的挑选, 主张他们仔细阅览阐明书和有关脚注材料。 阅览小体字脚注有多种高精确度的台面式 数字多用表和等级低手持式数字万用表 。可是各种 数字万用表 的技能目标表达式缺少一致性。例如直流电压的精确度有的标明为读数的%再加上量程的% 。有的标明为读数的%加上几多个计数, 还有的表标明为读数的%再加几伏特。关于一种特定的数字万用表来说 , 假如知道了它的满度值对应多少个计数, 就能把一种表达式换算成另一种表达式。以上三种表达式都常常见到。
可是在什么样的测验条件下所说的精确度才干完成呢? 从阐明书中能够看到, 规则测验条件为： 精确度在数字多用表计量校准后一年之内有用, 并且环境温度是 23 ℃土 5 ℃。其它尚有 90 天的精确度和24小时精确度的时刻约束。数字多用表的精确度各式各样, 无法直接进行比较, 除非是都在相同的有用时刻段内来比较。别的, 在加电后预热必定时刻后才干到达精确度要求。
有些数字万用表内有一个集成的参阅规范源, 有自校准才干, 便是说这种数字多用表即便处在 23 ℃土 5 ℃ 环境之外运用也能确保它的丈量精确度。例如National仪器公司的 PXI-4070 型数字万用表, 即便处在 0 ℃ -50 ℃环境中, 通过自校准后也能确保它的丈量精确度。假如一台数字万用表在校准温度规模以外运用, 而未经校准, 其丈量精确度目标必定会下降。例如若考虑到它的温度系数：±( 读数的 5ppm+ 量程的 1ppm) /0C ,它在50℃而不是在28℃(50℃是23℃±5℃的上限)进行丈量要有附加的差错 :±(读数的11Oppm+ 量程的22ppm )。关于某些 数字万用表 来说, 附加的差错或许远远大于它在阐明书上规则的精确度。 阐明中的小字体脚注便是对规则精确度约束条件的弥补。可是给出6个乃至10个或12个脚注仍是不足以说清问题。
丈量沟通电压和电流时, 其频率也会影响丈量成果。一个厂家把频率以一种办法分段给出它的影响量, 而另一个厂家又以另一种办法给频率分段。 例如一家把60Hz(或50Hz)包括在10Hz—3kHz 段内, 而另一家又把它包括在45Hz—50OHz频段内,它们都用许多个脚注来阐明其悉数想告知用户的内容。
波峰系数也存在相同的问题。波峰系数界说为峰值除以它的有用值。一般说来, 波峰系数大的信号仅仅偶而与它的平均值差错较大。放峰系数大对应着的丈量差错也较大。一个脚注约束一个沟通信号的精确度目标, 还有必要约束被测信号的波峰系数在能够答应的规模之内, 才干确保丈量的精确度。 除信号形状对丈量成果有影响外, 信号的巨细和频率也有必要约束在某必定规模之内才干确保丈量成果的精确性。不然 数字多用表 的输入电路会被损坏。例如Fluke的170系列中的数字多用表, 约束输入信号的电压与它频率的乘积V -Hz 要小于1 × 10↑7 。有许多数字多用表都有1000Vac量程, 答应信号频率是 在 10 kHz 以下。 丈量的读数率与分辨率有直接的联络。例如 Signametrics SMX2044 是一种 6 1/2 位的 数字多用表 。在如此分辨率上对应的读数率是 30 个读数/每秒。若要添加读数率就有必要下降分辨率 （ 即削减位数 ) 。例如任选一种数字多用表, 它的读数率是1000个读数/每秒 , 它的分辨率是4 1/2 位。相似限制联系也适用于其它厂家的高分辨率数字万用表。在脚注里阐明晰读数率和分辨率之间的限制联系。
许多数字万用表 有不同的满度量程, 难以彼此比较 , 例如有两个不同的数字万用表, 都有电压量程, 周围都有乘 10 因数 , 可是一个 数字万用表 的开始量程是 4V, 另一个开始量程是 1V 。如用它们都丈量 1OV 。一个用 1V × 1O = 1OV 来测, 另一个则需用 4V X 1O = 40V 来测。前者正好是用满量程测10V, 后者则用 40V 量测 10V,1OV 仅仅 4OV 满 度值 25% 。因为两个 数字多用表 之间存在 4 个因数 , 它们的满度分辨率就纷歧样了。可是在做 10V 丈量时用的是它们的实践分辨率。这便是说, 在 4OV 表的最低位上存在令人讨厌的噪声比用 1OV 表测 1OV 时的噪声大 4 倍。 对贱价 数字万用表, 总的精确度没有约束条件。就此事询问过有关的厂家代表, 他们说,丈量仪器的精确度与运用技巧有很大联系, 他们主张 数字万用表 应当每年校准一次。这虽是闪烁其词的答复, 但用其主张的办法校准 数字万用表 增强了运用者对丈量精确度的决心。
丈量电阻是别的一件事, 它的细节阐明不同很大。大多数办法是电流会集流过被测电阻, 测出其两头之间的电压降就可算出电阻值。假如呈现在被测电阻上的开路电压太高, 就有问题了。 Signamertrics 公司 CEO Tee.Sheffer 先生说过：“我在展览会上见到过某些 数字万用表, 在扮演时加在被测电阻上的电压大于 10V, 这个电压成为一种源, 能激起振动, 形成很大的丈量差错。”有音讯称, 加在被测电阻上的电压有必要是低伏特值。例如Fluke179 型 数字万用表, 一切电阻量程的开路电压小于 1.5V 。 在丈量电阻时并非一切电流都流过被测电阻, 总有一小部分被旁路曩昔, 这样会形成丈量差错。某些类型的 数字多用表 能消除去这个差错电压, 使欧姆读数更精确。也有许多种电阻, 其自身就有与之相连的小电压源。例如在丈量电路中, 不同金属相接在不同温度下会发生微伏级的差错电压。心电图机 (EKG) 的电极贴在患者的皮肤上, 因为皮肤天然存在着盐份和湿气 , 必定发生较大的差错电压。
所谓消除欧姆差错电压的做法是用两次丈量法, 第一次用有电流源测电压值, 第2次关掉电流源后再测电阻上的差错电压。第一次电压值减去第2次电压值 ( 差错电压 ), 然后核算出被测电阻值。 还有一种办法也能消除差错电压和因为接连丈量被测电阻自身发热形成的差错电压。办法是使电流源巨细持平而极性相反地加到被测电阻上测两次电阻值, 不同于前述的开关电流源丈量法。本办法确保两次丈量用的电流的巨细是稳定的。假如两次接连丈量在几个毫秒内测完, 环境温度和电阻值仍然是稳定的。这种测法标明在核算电阻值时比简略的差错电压修正法包括的噪声少 50% 。
丈量电阻还有比两线法更准的办法, 即 4 线法和 6 线法。两线法是把接连被测电阻导线也接到 数字多用表 上,衔接线的电阻也算在被测电阻值里, 无法将它们分隔。 4 线法或称kelvin 法测电阻, 用一对导线接电流源, 另一对线 ( 感知线 ) 把被测电阻上电压降引人 数字多用表 进行丈量。因为流过感知线的电流很小, 所以丈量的电阻值更挨近实在值。特别是丈量低值电阻时, 衔接导线的电阻值可与被测电阻值属同一量级, 差错很大。
若用 4 线法测低值电阻可扫除引线电阻, 使丈量精确性更好。在测大值电阻时, 无论怎样都会有旁路电流存在, 对被测电阻选用维护措施能够处理旁路电流形成的差错。但是一般是用两线丈量大值电阻时才选用维护措施。 . 用 数字多用表 也能做 6 线丈量电阻,4 线法再加两条维护线。 6 线法一般用来丈量接在电阻网络中的某一个电阻。网络中的其它与被测电阻相接的电阻都接到维护端上。这样便把被测电阻从中有用地阻隔出来。被测电阻每端的端电压和维护端上的电压三者是由相互分隔的电源发生的, 这样也可把感知线电阻形成的差错扫除了。 就典型而论, 高分辨率仪器具有 6 线丈量功用。 4 线法通用于 4 位—5 位的 数字万用表 。这些丈量办法都以脚注办法阐明。假如没有脚注阐明只能选用两线法测电阻。
