分辨力(分辨率)
數(shù)字萬用表在最低電壓量程上末位1個(gè)字所對應(yīng)的電壓值,稱作分辨力,它反映出儀表靈敏度的高低。數(shù)字?jǐn)?shù)字儀表的分辨力隨顯示位數(shù)的增加而提高。不同位數(shù)的數(shù)字萬用表所能達(dá)到的最高分辨力指標(biāo)不同,例如: 3 1/2位的萬用表100μV 。
數(shù)字萬用表的分辨力指標(biāo)亦可用分辨率來顯示。分辨率是指儀表能顯示的最小數(shù)字(零除外)與最大數(shù)字的百分比。例如,一般3 1/2位數(shù)字萬用表可顯示的最小數(shù)字為1,最大數(shù)字可為1999 ,故分辨率等于 1/1999≈0.05%。
需要指出,分辨率與準(zhǔn)確度屬于兩個(gè)不同的概念。前者表征儀表的“靈敏性”,即對微小電壓的“識別”能力;后者反映測量的“準(zhǔn)確性”,即測量結(jié)果與真值的一致程度。二者無必然的聯(lián)系,因此不能混為一談,更不得將分辨力(或分辨率)誤以為是類似于準(zhǔn)確度則取決于儀表內(nèi)部 A/D 轉(zhuǎn)換器、功能轉(zhuǎn)換器得綜合誤差以及量化誤差。從測量角度看,分辨力是“虛”指標(biāo)(與測量誤差無關(guān)),準(zhǔn)確度才是“實(shí)”指標(biāo)(它決定測量誤差得大小)。因此,任意增加顯示位數(shù)來提高儀表分辨力得方案是不可取得。
測量范圍
在多功能數(shù)字萬用表中,不同功能均有其對應(yīng)得可以測量得最大值和最小值。例如: 4 1/2位萬用表,直流電壓檔的測試范圍是 0.01mV ~ 1000V 。
測量速率
數(shù)字萬用表每秒鐘對被測電量的測量次數(shù)叫測量速率,其單位是“次/s”。它主要取決于 A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。有的手持式數(shù)字萬用表用測量周期來表示測量的快慢。完成一次測量過程所需要的時(shí)間叫測量周期。
測量速率與準(zhǔn)確度指標(biāo)存在著矛盾,通常是準(zhǔn)確度愈高,測量速率愈低,二者難以兼顧。解決這一矛盾可在同一塊萬用表設(shè)置不同的顯示位數(shù)或設(shè)置測量速度轉(zhuǎn)換開關(guān):增設(shè)快速測量檔,該檔用于測量速率較快的 A/D 轉(zhuǎn)換器;通過降低顯示位數(shù)來大幅度提高測量速率,此法目前應(yīng)用的比較普通,可滿足不同用戶對測量速率的需要。
輸入阻抗
測量電壓時(shí),儀表應(yīng)具有很高的輸入阻抗,這樣在測量過程中從被測電路中吸取的電流極少,不會影響被測電路或信號源的工作狀態(tài),能夠減少測量誤差。例如:3 1/2位手持式數(shù)字萬用表的直流電壓檔輸入電阻一般為 10μΩ。交流電壓檔受輸入電容的影響,其輸入阻抗一般低于直流電壓檔。
測量電流時(shí),儀表應(yīng)該具有很低的輸入阻抗,這樣接入被測電路后,可盡量減小儀表對被測電路的影響,但是在使用萬用表電流檔時(shí),由于輸入阻抗較小,所以較容易燒壞儀表,請用戶在使用時(shí)注意。
不同的數(shù)字萬用表,其生產(chǎn)廠家將會設(shè)計(jì)不同的功能測量范圍。一般來講,普通的萬用表都能測試交直流電壓、電流、電阻、通斷等,但是有的萬用表為了降低成本不設(shè)置電流功能。在此基礎(chǔ)上,有的萬用表考慮使用方便,增加了些其它功能。譬如:二極管、萬用表電池測試、三極管hef、電容、頻率、溫度等。現(xiàn)在由于電子技術(shù)的發(fā)展,有些有名的廠家,像Tektronix、Fluke、Hp等,在傳統(tǒng)參數(shù)和元件的基礎(chǔ)上,增加了更先進(jìn)的功能,譬如:占空比測試,dBm值測試,最大、最小值記錄保持功能等。總之萬用表的功能將隨著測試的需要,有經(jīng)驗(yàn)的廠家將會創(chuàng)造更多更優(yōu)越的功能。但是我們在追求萬用表功能的基礎(chǔ)上,也不能忽視其測量范圍,同樣測試電流,有的萬用表可到20A,而有的卻只有40mA或更小。
靈敏度有交,直流之分,單位均為歐/伏,靈敏度其實(shí)就是測量電壓時(shí)儀表的內(nèi)阻,如一塊直流靈敏度為20千歐/伏的萬用表,當(dāng)用直流10伏擋測量時(shí)的內(nèi)阻就是20千歐/伏x10伏=200千歐。可見靈敏度越高,對測電路的影響就越小,測出的電壓就越接近實(shí)際值。對于初學(xué)者,表的直流靈敏度大于10千歐/伏,交流靈敏度大于2千歐/伏就夠用了,選擇一塊直流靈敏度大于20千歐/伏,交流靈敏度大于4千歐/伏的表。就可以滿足幾乎所有的模擬電路測試場合。
對量程的要求很簡單,多多益善。電阻擋至少要有x1,x10,x100三擋,交直流電壓,直流電流擋是必要的。至于其它一些功能可根據(jù)實(shí)際情況選擇。