Погрешность, точность и разрешение. Основы использования цифровых мультиметров

Измеряемые величины не могут быть определены абсолютно достоверно. Измерительные инструменты и системы всегда имеют некоторое допустимое отклонение и помехи, которые выражаются степенью неточности. К тому же, необходимо учитывать и особенности конкретных приборов.

В отношении неточности измерений часто используются следующие термины:

Погрешность - ошибка между истинным и измеренным значением
Точность — случайный разброс измеренных значений вокруг их среднего
Разрешение — наименьшая различаемая величина измеренного значения

Часто эти термины путаются. Поэтому здесь я хотел бы подробно рассмотреть вышеуказанные понятия.

Неточность измерения

Неточности измерения могут быть разделены на систематические и случайные измерительные ошибки. Систематические ошибки вызваны отклонениями при усилении и настройкой «нуля» измерительного оборудования. Случайные ошибки вызваны шумом и и/или токами.

Часто понятия погрешность и точность рассматриваются как синонимы. Однако, эти термины имеют совершенно различные значения. Погрешность показывает, насколько близко измеренное значение к его реальной величине, то есть отклонение между измеренным и фактическим значением. Точность относится к случайному разбросу измеряемых величин.

Когда мы проводим некоторое число измерений до момента стабилизации напряжения или же какого-то другого параметра, то в измеренных значениях будет наблюдаться некоторая вариация. Это вызвано тепловым шумом в измерительной цепи измерительного оборудования и измерительной установки. Ниже, на левом графике показаны эти изменения.

Определения неопределенностей. Слева — серия измерений. Справа — значения в виде гистограммы.

Гистограмма

Измеренные значения могут быть изображены в виде гистограммы, как показано справа на рисунке. Гистограмма показывает, как часто наблюдается измеренное значение. Самая высокая точка на гистограмме, это чаще всего наблюдаемое измеренное значение, в случае симметричного распределения равно среднему значению (изображено синей линии на обоих графиках). Черная линия представляет истинное значение параметра. Разница между средним измеренной величины и истинным значением и является погрешностью. Ширина гистограммы показывает разброс отдельных измерений. Этот разброс измерений называется точностью.

Используйте правильные термины

Погрешность и точность, таким образом, имеют различные значения. Поэтому вполне возможно, что измерение является очень точным, но имеющим погрешность. Или наоборот, с малой погрешностью, но не точное. В общем, измерение считается достоверным, если оно точное, и с малой погрешностью.

Погрешность

Погрешность является индикатором корректности измерения. Из-за того, что в одном измерении точность оказывает влияние на погрешность, то учитывается среднее серии измерений.

Погрешность измерительного прибора обычно задается двумя значениями: погрешностью показания и погрешностью по всей шкале. Эти две характеристики вместе определяют общую погрешность измерения. Эти значения погрешности измерения указываются в процентах или в ppm (parts per million , частей на миллион) относительно действуюшего национального стандарта. 1% соответствует 10000 ppm .

Погрешность приводится для указанных температурных диапазонов и для определенного периода времени после калибровки. Обратите внимание, что в разных диапазонах, возможны, и различные погрешности.

Погрешность показаний

Указание процентного отклонения без дополнительной спецификации также относится к показанию. Допустимые отклонения делителей напряжения, точность усиления и абсолютные отклонения при считывании и оцифровке являются причинами этой погрешности.

Неточность показаний в 5% для значения 70 В

Вольтметр, который показывает 70.00 В и имеет спецификацию «± 5% от показаний», будет обладать погрешностью в ±3.5 В (5% от 70 В). Фактическое напряжение будет лежать между 66.5 и 73.5 вольтами.

Погрешность по всей шкале

Этот тип погрешности обусловлен ошибками смещения и ошибками линейности усилителей. Для приборов, которые оцифровывают сигналы, присутствует нелинейность преобразования и погрешности АЦП. Эта характеристика относится ко всему используемому диапазону измерений.

Вольтметр может иметь характеристику «3% шкалы». Если во время измерения выбран диапазон 100 В (равный полной шкале), то погрешность составляет 3% от 100 В = 3 В независимо от измеренного напряжения. Если показание в этом диапазоне 70 В, то реальное напряжение лежит между 67 и 73 вольтами.

Погрешность 3% шкалы в диапазоне 100 В

Из приведенного выше рисунка ясно, что этот тип допустимых отклонений не зависит от показаний. При показании 0 В реальное напряжение лежит между -3 и 3 вольтами.

Погрешность шкалы в цифрах

Часто для цифровых мультиметров приводится погрешность шкалы в разрядах вместо процентного значения.

У цифрового мультиметра с 3½ разрядным дисплеем (диапазон от -1999 до 1999), в спецификации может быть указано «+ 2 цифры». Это означает, что погрешность показания 2 единицы. Например: если выбирается диапазон 20 вольт (± 19.99), то погрешность шкалы составляет ±0.02 В. На дисплее отображается значение 10.00, а фактическое значение будет между 9.98 и 10.02 вольтами.

Вычисление погрешности измерения

Спецификации допустимых отклонений показания и шкалы вместе определяют полную погрешность измерения прибора. Ниже при расчете используются те же значения, что и в приведенных выше примерах:

Точность: ±5% показания (3% шкалы)

Диапазон: 100 В

Показание: 70 В

Полная погрешность измерения вычисляется следующим образом:

В этом случае, полная погрешность ±6.5В. Истинное значение лежит между 63.5 и 76.5 вольтами. На рисунке ниже это показано графически.

Полная неточность для неточностей показания 5% и 3% шкалы для диапазона 100 В и показания 70 В

Процентная погрешность - это отношение погрешности к показанию. Для нашего случая:

Цифры

Цифровые мультиметры могут иметь спецификацию «± 2.0% показания, + 4 цифры». Это означает, что 4 цифры должны быть добавлены к 2% погрешности показания. В качестве примера снова рассмотрим 3½ разрядный цифровой индикатор. Он показывает 5.00 В для выбранного диапазона 20 В. 2% показания будет означать погрешность в 0,1 В. Добавьте к этому численную погрешность (= 0,04 В). Общая погрешность, следовательно, 0,14 В. Истинное значение должно быть в диапазоне между 4.86 и 5,14 вольтами.

Суммарная погрешность

Зачастую в расчет принимается только погрешность измерительного прибора. Но также, дополнительно следует принимать во внимание погрешности измерительных инструментов, в том случае, если они используются. Вот несколько примеров:

Увеличение погрешности при использовании пробника 1:10

Если в процессе измерений используется щуп 1:10, то необходимо учитывать не только измерительную погрешность прибора. На погрешность также влияет входной импеданс используемого прибора и сопротивление щупа, которые вместе составляют делитель напряжения.

На рисунке выше схематически показан с подключенным к нему пробником 1:1. Если мы рассмотрим этот пробник как идеальный (нет сопротивления соединения), то приложенное напряжение передается прямо на вход осциллографа. Погрешность измерения теперь определяется только допустимыми отклонениями аттенюатора, усилителя и цепями, принимающими участие в дальнейшей обработке сигнала и задается производителем прибора. (На погрешность также влияет сопротивление соединения, которое формирует внутреннее сопротивление . Оно включается в заданные допустимые отклонения).

На рисунке ниже показан тот же самый осциллограф, но теперь ко входу подключен щуп 1:10. Этот пробник имеет внутреннее сопротивление соединения и вместе со входным сопротивлением осциллографа образует делитель напряжения. Допустимое отклонение резисторов в делителе напряжения является причиной его собственной погрешности.

Пробник 1:10, подключенный к осциллографу, вносит дополнительную погрешность

Допустимое отклонение входного сопротивления осциллографа может быть найдено в его спецификации. Допустимое отклонение сопротивления соединения щупа не всегда дано. Тем не менее, погрешность системы заявляется производителем определенного осциллографического пробника для конкретного типа осциллографа. Если щуп используется с другим типом осциллографа, нежели рекомендуемый, то измерительная погрешность становится неопределенной. Этого нужно всегда стараться избегать.

Предположим, что осциллограф имеет допустимое отклонение 1.5% и используется щуп 1:10 с погрешностью в системе 2.5%. Эти две характеристики можно перемножить для получения полной погрешности показания прибора:

Здесь — полная погрешность измерительной системы, — погрешность показания прибора, — погрешность щупа, подключенного к осциллографу, подходящего типа.

Измерения с шунтирующим резистором

Часто при измерениях токов используют внешний шунтирующий резистор. Шунт имеет некоторое допустимое отклонение, которое влияет на измерение.

Заданное допустимое отклонение шунтирующего резистора влияет на погрешность показания. Для нахождения полной погрешности, допустимое отклонение шунта и погрешность показаний измерительного прибора перемножаются:

В этом примере, полная погрешность показания равна 3.53%.

Сопротивление шунта зависит от температуры. Значение сопротивления определяется для данной температуры. Температурную зависимость часто выражают в .

Для примера вычислим значение сопротивления для температуры окружающей среды . Шунт имеет характеристики: Ом (соответственно и ) и температурную зависимость .

Ток, протекающий через шунт является причиной рассеяния энергии на шунте, что приводит к росту температуры и, следовательно, к изменению значения сопротивления. Изменение значения сопротивления при протекании тока зависит от нескольких факторов. Для проведения очень точного измерения, необходимо откалибровать шунт на дрейф сопротивления и условия окружающей среды при которых проводятся измерения.

Точность

Термин точность используется для выражения случайности измерительной ошибки. Случайная природа отклонений измеряемых значений в большинстве случае имеет тепловую природу. Из-за случайной природы этого шума не возможно получить абсолютную ошибку. Точность дается только вероятностью того, что измеряемая величина лежит в некоторых пределах.

Распределение Гаусса

Тепловой шум имеет гауссово, или, как еще говорят, нормальное распределение . Оно описывается следующим выражением:

Здесь — среднее значение, показывает дисперсию и соответствует шумового сигнала. Функция дает кривую распределения вероятностей, как показано на рисунке ниже, где среднее значение и эффективная амплитуда шума .

В таблице указаны шансы получения значений в заданных пределах.

Как видно, вероятность того, что измеренное значение лежит в диапазоне ± равна .

Повышение точности

Точность может быть улучшена передискретизацией (изменением частоты дискретизации) или фильтрацией. Отдельные измерения усредняются, поэтому шум значительно снижается. Также снижается разброс измеренных значений. Используя передискретизацию или фильтрацию необходимо учитывать, что это может привести к снижению пропускной способности.

Разрешение

Разрешением, или, как еще говорят, разрешающей способностью измерительной системы является наименьшая различимая измеряемая величина. Определение разрешения прибора не относится к точности измерения.

Цифровые измерительные системы

Цифровая система преобразует аналоговый сигнал в цифровой эквивалент посредством аналого-цифрового преобразователя. Разница между двумя значениями, то есть разрешение, всегда равно одному биту. Или, в случае с цифровым мультиметром, это одна цифра.

Возможно также выразить разрешение через другие единицы, а не биты. В качестве примера рассмотрим , имеющий 8-битный АЦП. Чувствительность по вертикали установлена в 100 мВ/дел и число делений равно 8, полный диапазон, таким образом, равен 800 мВ . 8 бит представляются 2 8 =256 различными значениями. Разрешение в вольтах тогда равно 800 мВ / 256 = 3125 мВ .

Аналоговые измерительные системы

В случае аналогового прибора, где измеряемая величина отображается механическим способом, как в стрелочном приборе, сложно получить точное число для разрешения. Во-первых, разрешение ограничено механическим гистерезисом, причиной которого является трение механизма стрелки. С другой стороны, разрешение определяется наблюдателем, делающем свою субъективную оценку.

Современные мультиметры - это многофункциональные приспособления, позволяющие быстро проводить измерения различных электро- и радиовеличин. В специализированных торговых точках имеется большой выбор таких устройств, при этом цена на них может разниться в несколько раз. Чтобы понять, какой лучше выбрать мультиметр, следует определиться с требованиями, предъявляемыми к нему, и понимать, в чём заключаются отличия разных моделей.

Мультиметр - понятие, произошедшее от английского multimeter (функциональный измеритель). Он представляет собой электроизмерительное устройство, объединяющее в себе несколько функций. Мультиметр может выпускаться как портативного вида, так и стационарного применения. Переносные приборы предназначены для проведения измерений и поиска неисправностей в широком диапазоне измеряемых величин. Приборы стационарного вида, являясь узкоспециализированными, используются для научных и профессиональных исследований. Мультиметры по принципу работы разделяют на два типа:

аналоговый;
цифровой.

И у одного, и у другого типа есть как преимущества, так и недостатки. Но большей популярностью пользуется цифровой тестер. Это обусловлено более наглядным получением результата измерений по сравнению с аналоговым типом и более удобной работой с ним.

В своей работе аналоговые устройства модифицируют получаемый сигнал в силу тока, а затем измеряют эту величину. Цифровые же, используя интегральные усилители в схемотехнике, преобразуют сигнал в разность потенциалов, и только после этого измеряют параметры.

Аналоговый тип прибора

Первые приборы, предназначенные для измерения параметров, представляли собой стрелочные устройства. В их конструкции применялась электромеханическая головка, представляющая собой рамку, находящуюся в переменном магнитном поле. На эту головку подавался сигнал через сопротивление фиксированного значения. В результате стрелка в рамке отклонялась до определённого положения, зависящего от силы тока. Диапазон перемещения стрелки был ограничен и проградуирован числами, которые и обозначали вычисляемые значения той или иной величины.

Технические параметры стрелочного устройства во многом связаны с чувствительностью электромеханической головки. Главным преимуществом такого типа тестера является его способность к инерционности и невосприимчивость к внешним помехам, что особенно важно для измерения постоянного напряжения и величины сопротивления. При замерах постоянной величины напряжения мультиметр проинтегрирует результат до среднеквадратичного значения. Для расширения диапазона применяются добавочные сопротивления.

При определении того, какой мультиметр выбрать для дома или автомобиля, стрелочным приборам отдаётся малый процент предпочтения. Это связано с главной характеристикой тестера - классом точности.

В первую очередь, «стрелочники» используются не ради точности, а ради удобства: отклонившуюся стрелку наблюдать комфортней, чем присматриваться к цифрам. Такие измерения нужны для специфического вида операций, которые в бытовом понимании мало используются.

Для аналоговых устройств класс точности обозначается числом - например, 0,01 или 4,0. Это число обозначает наибольшую неточность прибора. Выражается оно в процентном отношении от максимального показателя, измеряемого в выбранном интервале работы. В режиме вольтметра, имеющего интервал измерения от нуля до тридцати вольт, класс точности равный единице указывает, что неточность при отклонении стрелки в любом месте шкалы не превысит 0,3 вольта. Это значит, что среднее квадратичное показание прибора составит 0,1 В.

Такое значение при измерении малых напряжений составит очень большое число вероятной ошибки вычисления. Например, для сигнала с амплитудой 0,5 вольта получить точный результат не выйдет, так как погрешность будет составлять 60%.

Следует учитывать ещё и такой момент: не всегда производители указывают погрешность для всех типов измерений. Но самостоятельно её определить несложно. Класс точности прибора всегда согласован с ценой деления шкалы. Поэтому если величина погрешности неизвестна, то её значение вычисляется как половина цены наименьшего деления его шкалы.

Устройство цифрового вида

В основе устройства цифрового мультиметра лежит использование микросхемы аналого-цифрового преобразования (АЦП). Она представляет собой бескорпусный элемент (кристалл), впаивающийся непосредственно на плату устройства. Сочетание АЦП с цифровым экраном позволяет достичь в тестерах такого вида высокого класса точности. Работа прибора заключается в сравнении получаемого сигнала с опорным напряжением. Стабильность и точность показаний зависят именно от настройки этого опорного напряжения и стабильности параметров, применяемых в конструкции радиоэлементов.

В отличие от аналоговых тестеров, основной характеристикой цифровых мультиметров является их разрядность. Например, при выборе цифрового мультиметра с разрядностью 2,5, полученная точность показаний прибора будет лежать в пределах 10%. Существуют приборы с разрядностью 3,5; 4,5; 5 и более. Цена на устройства растет в зависимости от класса разрядности: чем он выше, тем цена будет дороже. При этом величина разрядности зависит не только от каждого вида измерений отдельно, но и ещё от его поддиапазона.

Так, средняя неточность цифровых мультиметров при измерениях импеданса, постоянного напряжения и тока составляет ± 0,2%. При замерах синусоидального сигнала в интервале частот от 18 Гц до 5 кГц неточность измерений составляет ±0,3%. При этом с увеличением частоты сигнала неточность измерений увеличивается. Это означает, что для частот до 20 кГц ошибка измерений возрастает до 2,5% от значения измеряемого параметра, а на частоте 50 кГц она уже составит 10%.

Для обеспечения работы мультиметра обычно используется батарея типа «КРОНА» c рабочим напряжением девять вольт. Сам прибор даёт проводить измерения при уменьшении этого значения до 8 вольт, после чего результаты не будут соответствовать действительности. Чтобы этого избежать, устройства оборудуются сигнализатором, высвечивающим на дисплее мигающую батарейку, что и обозначает необходимость замены элемента питания.

Поэтому перед выбором цифрового мультиметра для дома важно определиться с тем, какая точность прибора потребуется при измерениях. Оптимальным и недорогим будет прибор с разрядностью не менее 3,5 - то есть, с точностью около 1,0%.

Возможности и характеристики

Между собой мультиметры отличаются не только принципом действия, но и возможностью измерять те или иные величины. Любое многофункциональное устройство имеет базовые и дополнительные функции.

К базовым режимам работы относят:

амперметр;
вольтметр;
омметр.

При этом можно измерять как переменные значения сигналов, так и постоянные. Дополнительные режимы дают возможность проверить прибором ёмкость, индуктивность, частоту, температуру и p-n переход. Некоторые измерители представляют собой мобильные осциллографы, благодаря чему можно наблюдать и форму сигнала. Но не всегда дешёвый прибор имеет мало функций. Часто устройства, имеющие базовые функции, стоят дороже, чем иной функциональный тестер. Это объясняется качеством измерения и видом защиты, которая используется в приборе.

Во время подбора тестера следует обратить внимание на следующие функции:

Качественный мультиметр должен оборудоваться защитой режимов измерений. В случае ошибочно выбранного уровня она должна предохранять прибор от возможного повреждения. Кроме этого, востребованными функциями являются автовыключение питания, память измеренных результатов, автоматический выбор предела тестирования и подсветка. Стоит обратить внимание и на форму тестера и на то, из какого материала выполнен корпус прибора.

Критерии выбора

Подходя к решению о том, какой хороший мультиметр лучше выбрать, нужно обозначить необходимые критерии выбора. Это, как правило, цена на прибор и задачи, для которых он приобретается. Если его планируется использовать для бытовых нужд, правильным вариантом окажется недорогой мультиметр с базовыми режимами работы, что позволит быстро провести измерения, исследовать целостность проводки или вычислить, насколько разряжен аккумулятор в машине.

Профессионалам, занимающимся ремонтами или исследовательской деятельностью, подобрать прибор будет лучше в соответствии с их родом деятельности. Для них чаще всего востребованным будет узкоспециализированный мультиметр вида осциллографа. Электрикам при необходимости работы с электроустановками понадобится не только высокая точность, но и защита, степень которой соответствует правилам электробезопасности.

Энциклопедичный YouTube

1 / 3

✪ RM409b Digital MULTIMETER Обзор нового мультиметра RICHMETERS

✪ RM109 MULTIMETER TRUE RMS Лучший МУЛЬТИМЕТР из Китая

✪ Мультиметр RM403B. Самый необычный Multimeter - АВТОМАТ

Субтитры

Цифровые мультиметры

Наиболее простые цифровые мультиметры имеют портативное исполнение. Их разрядность 2,5 цифровых разряда (точность обычно около 10 %). Наиболее распространены приборы с разрядностью 3,5 (точность обычно около 1,0 %). Выпускаются также чуть более дорогие приборы с разрядностью 4,5 (точность обычно около 0,1 %) и существенно более дорогие приборы с разрядностью 5 разрядов и выше (так, прецизионный мультиметр 3458A производства Keysight Technologies (до 3 ноября 2014 г. Agilent Technologies) имеет 8,5 разрядов). Среди таких мультиметров встречаются как портативные устройства, питающиеся от гальванических элементов, так и стационарные приборы, работающие от сети переменного тока. Точность мультиметров с разрядностью более 5 сильно зависит от диапазона измерения и вида измеряемой величины, поэтому оговаривается отдельно для каждого поддиапазона. В общем случае точность таких приборов может превышать 0,01 % (даже у портативных моделей).

Многие цифровые вольтметры (например В7-22А, В7-40, В7-78/1 и т. д.) по сути также являются мультиметрами, поскольку способны измерять кроме напряжения постоянного и переменного тока также сопротивление, силу постоянного и переменного тока, а у ряда моделей также предусмотрено измерение ёмкости, частоты, периода и т. д.). Также к разновидности мультиметров можно отнести скопметры (осциллографы-мультиметры), совмещающие в одном корпусе цифровой (обычно двухканальный) осциллограф и достаточно точный мультиметр. Типичные представители скопметров - АКИП-4113, АКИП-4125, ручные осциллографы серии U1600 фирмы Keysight Technologies и т. д.).

Разрядность цифрового измерительного прибора, например, «3,5» означает, что дисплей прибора показывает 3 полноценных разряда, с диапазоном от 0 до 9, и 1 разряд - с ограниченным диапазоном. Так, прибор типа «3,5 разряда» может, например, давать показания в пределах от 0,000 до 1,999 , при выходе измеряемой величины за эти пределы требуется переключение на другой диапазон (ручное или автоматическое).

Индикаторы цифровых мультиметров (а также вольтметров и скопметров) изготавливаются на основе жидких кристаллов (как монохромных, так и цветных) - APPA-62, В7-78/2, АКИП-4113, U1600 и т. д., светодиодных индикаторов - В7-40, газоразрядных индикаторов - В7-22А, электролюминисцентных дисплеев (ELD) - 3458A, а также вакуумно-люминесцентных индикаторов (VFD) (в том числе и цветных) - В7-78/1.

Типичная погрешность цифровых мультиметров при измерении сопротивлений, постоянного напряжения и тока менее ±(0,2 % +1 единица младшего разряда). При измерении переменного напряжения и тока в диапазоне частот 20 Гц…5 кГц погрешность измерения ±(0,3 %+1 единица младшего разряда). В диапазоне высоких частот до 20 кГц при измерении в диапазоне от 0,1 предела измерения и выше погрешность намного возрастает, до 2,5 % от измеряемой величины, на частоте 50 кГц уже 10 %. С повышением частоты повышается погрешность измерения.

Входное сопротивление цифрового вольтметра порядка 11 МОм (не зависит от предела измерения, в отличие от аналоговых вольтметров), ёмкость - 100 пФ, падение напряжения при измерении тока не более 0,2 В. Питание портативных мультиметров обычно осуществляется от батареи напряжением 9В. Потребляемый ток не превышает 2 мА при измерении постоянных напряжений и токов, и 7 мА при измерении сопротивлений и переменных напряжений и токов. Мультиметр обычно работоспособен при разряде батареи до напряжения 7,5 В .

Количество разрядов не определяет точность прибора. Точность измерений зависит от точности АЦП , от точности, термо- и временной стабильности применённых радиоэлементов, от качества защиты от внешних наводок, от качества проведённой калибровки .

Типичные диапазоны измерений, например для распространённого мультиметра M832:

постоянное напряжение: 0..200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1000 В
переменное напряжение: 0..200 В, 750 В
постоянный ток: 0..2 мА, 20 мА, 200 мА, 10 А (обычно через отдельный вход)
переменный ток: нет
сопротивления: 0..200 Ом, 2 кОм, 20 кОм, 200 кОм, 2 МОм.

Аналоговые мультиметры

Устройство

Аналоговый мультиметр состоит из стрелочного магнитоэлектрического измерительного прибора (микроамперметра), набора добавочных резисторов для измерения напряжения и набора шунтов для измерения тока. В режиме измерения переменных напряжений и токов микроамперметр подключается к резисторам через выпрямительные диоды . Измерение сопротивления производится с использованием встроенного источника питания, а измерение сопротивлений более 1..10 МОм - от внешнего источника.

Особенности и недостатки

Недостаточно высокое входное сопротивление в режиме вольтметра.

Технические характеристики аналогового мультиметра во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Чем выше чувствительность (меньше ток полного отклонения) микроамперметра, тем более высокоомные добавочные резисторы и более низкоомные шунты можно применить. А значит, входное сопротивление прибора в режиме измерения напряжений будет более высоким, падение напряжения в режиме измерения токов будет более низким, что уменьшает влияние прибора на измеряемую электрическую цепь. Тем не менее, даже при использовании в мультиметре микроамперметра с током полного отклонения 50 мкА , входное сопротивление мультиметра в режиме вольтметра составляет всего 20 кОм/В . Это приводит к большим погрешностям измерения напряжения в высокоомных цепях (результаты получаются заниженными), например при измерении напряжений на выводах транзисторов и микросхем, и маломощных источников высокого напряжения. В свою очередь, мультиметр с недостаточно низкоомными шунтами вносит большую погрешность измерения тока в низковольтных цепях.

Нелинейная шкала в некоторых режимах.

Аналоговые мультиметры имеют нелинейную шкалу в режиме измерения сопротивлений. Кроме того, она является обратной (нулевому значению сопротивления соответствует крайнее правое положение стрелки прибора). Перед началом измерения сопротивления необходимо выполнить установку нуля специальным регулятором на предней панели при замкнутых входных клеммах прибора, так как точность измерения сопротивления зависит от напряжения внутреннего источника питания. Шкала на малых пределах измерения переменного напряжения и тока также может быть нелинейной.

Требуется правильная полярность подключения.

Аналоговые мультиметры, в отличие от цифровых, не имеют автоматического определения полярности напряжения, что ограничивает удобство их использования и область применения: они требуют правильной полярности подключения в режиме измерения постоянных напряжений/токов, и практически непригодны для измерения знакопеременных напряжений/токов .

Основные режимы измерений

ACV (англ. alternating current voltage - напряжение переменного тока) - измерение переменного напряжения.
DCV (англ. direct current voltage - напряжение постоянного тока) - измерение постоянного напряжения.
DCA (англ. direct current amperage - сила постоянного тока) - измерение постоянного тока.
Ω - измерение электрического сопротивления.

Дополнительные функции

В некоторых мультиметрах доступны также функции:

Измерение силы переменного тока.
Прозво́нка - измерение электрического сопротивления со звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи (обычно менее 50

У меня уже был сравнительный двух мультиметров, сильно отличающихся как по цене, так и по возможностям.
Сегодня обзор еще одной пары, с гораздо более близкими характеристиками, но тем не менее заметно отличающихся друг от друга.

Я специально выбрал пару мультиметров, которые схожи функционально, но при этом отличаются друг от друга и решил их сравнить.
К сожалению вынужден расстроить, точных метрологических измерений не будет, по крайней мере в этом обзоре, но я все равно попробую измерить их точность, а как смогу попасть в метрологию, то проверю и более корректно.

Это второй обзор из серии рассказов про мультиметры и всего что их касается, но будет и третий, скорее всего заключительный, обзор из этой серии.
Если конечно китайский продавец вышлет мне мой заказ.

В процессе обзора я буду немного рассказывать чем вообще одни мультиметры отличаются от других, возможно это поможет кому нибудь в выборе правильного прибора.
Скажу сразу, я не считаю себя специалистом в области измерительных приборов, потому возможны некоторые ошибки, опишу скорее словами пользователя. Если видите откровенные косяки, то прошу поправить или уточнить.

Периодически я буду выделять в тексте некоторые термины или определенные особенности и объяснять что это такое и зачем надо.

Для начала как всегда об упаковке.
Оба мультиметра пришли в почти одинаковых коробках, внешне отличается только качество полиграфии.
HK68B
HONEYTEK HK68B Handheld Digital Multimeter, на товар в магазине, цена $42.24

ТТХ прибора

Разрядность - 3 ¾ разряда (максимальное отображаемое значение 4000)
Выбор предела измерения - ручной/автомат
Постоянное напряжение В - 40/400мВ, 4/40/400В, 1000В (±0.5%+5, ±0.8%+3, ±1.0%+5)
Переменное напряжение В - 40мВ, 400мВ, 4/40/400В, 750В (±1.0%+20, ±1.0%+5, ±0.8%+5, ±1.0%+5)
Постоянный ток А - 400мкА, 4/40/400мА, 4/10А (±1.0%+5, ±0.8%+3, ±1.0%+10)
Переменный ток А - 400мкА/ 4мА, 40/400мА, 4/10А (±1.2%+5, ±1.5%+3, ±1.8%+15)
Сопротивление кОм - 0.4 / 4 / 40 / 400 / 4000 ±(0,8%+5) - 40000 ±(1,2%+15)
Частота Гц - 10 Гц - 10МГц ±(0,5%+2)
Скважность импульсов % - 10 - 95
Ёмкость - 10нФ, 100нФ-10мкФ, 1-100мФ (±4.0%+25, ±4.0%+15, ±5.0%+25)
Температура - -20-1000 градусов Цельсия (±1.0%+3)
Звуковой пробник - < 30 Ом
Проверка диодов
Измерение среднеквадратичных значений
Измерение максимального и минимального значений
Подсветка ЖК дисплея
Автоматическое отключение питания
Питание - 9 В - 1 элемент типа 6F22/6LR61
Габариты - 200 х 92х 60мм
Вес - 230г

У UT61E упаковка явно красивее смотрится.
UNI-T UT61E LCD Digital Multimeter, на товар в магазине, цена $54.14

ТТХ прибора

Аналоговая гистограмма.
Автоматический/ручной выбор диапазона.
Относительные измерения (REL).
Различные измерения:
Постоянного напряжения.
Переменного напряжения.
Постоянного тока.
Переменного тока.
Сопротивления.
Емкости.
Частоты.
Тестирование диодов.
Прозвонка цепи.
Спящий режим для продления срока работа батареи.
Сигнализатор разрыва цепи.
Питание от батареи.
Интерфейс: RS232
Электробезопасность: EN61010-1, CATII600V/CATI1000V.

Кроме того здесь есть упоминание о вариантах модели. Я заказал вариант с самой высокой точностью измерений из серии UT61.
Полное описание различий.
UT61B, UT61C, UT61D, UT61E имеют возможность подключения к ПК,
UT61A не имеет интерфейса для подключения к ПК, но имеет функцию бесконтактного измерения переменного напряжения и возможность измерения hFE транзисторов.
UT61A, UT61B, UT61C, UT61D - имеют функцию подсветки дисплея
UT61B, UT61C – позволяют измерять температуру
UT61D, UT61E – измеряют истинно среднеквадратические величины (True RMS)
UT61E – имеет повышенную по сравнению с другими моделями точность измерений

Упаковка даже по размерам почти одинаковая.

HK68B имеет упаковку в виде пластикового лотка, в котором лежит все, что входит в комплект.

А в комплект входит -
Мультиметр
Кабели со щупами
Термодатчик
Инструкция

Инструкцию похоже просто размножили на копире и скрепили степлером. но инструкция хотя бы на английском, уже радует:)

В этой таблице показано чем отличается эта модель (HK68B) от остальных моделей этой серии.
Самый «продвинутый» вариант имеет больше количество отсчетов (6000 против 4000) и USB порт, заявленная точность при этом точно такая же как у других мультиметров этой серии.

Первое отступление.
Количество отсчетов.
Это максимальное значение, отображаемое на индикаторе прибора. Понятно что чем больше, тем лучше, но при этом есть некоторые особенности.
Обычно приборы имеют такие варианты отображения (условно):
1999
3999
5999
22000
40000
50000
60000
80000 (UT70D)

Стоит пояснить, что первые три варианта обычно будут иметь примерно одинаковую точность измерения, так как например напряжение 12.34 Вольта будет отображаться одинаково на всех трех приборах.
Остальные могут отображать более точный результат (естественно при том, что АЦП прибора рассчитан под такое измерение и исправен), например 12.345 Вольта.
Но есть некоторый нюанс.
Например если прибором с индикатором 6000 измерить напряжение 34.56 Вольта, то на приборе с индикатором 22000 мы получим точно такой же результат, так как 34.567 будет больше чем 22.000 и прибор перейдет в режим отображения 034.56 (первый ноль показан для наглядности).

Однако следует помнить, что точность, с которой прибор может отобразить результат на дисплее и точность, с которой может измерить, это не одно и о же.

Я позже покажу это на реальном примере, а пока скажу, что как по мне, то я выбирал бы либо 6000, либо 40000, но для большинства применений достаточно и варианта 4000. Вариант 1999 уже довольно сильно устарел и встречается заметно реже чем раньше.

Погрешность прибора.
Когда вы выбираете прибор, то смотрите не только на погрешность в %, а и сколько знаков может «гулять» в последнем разряде.

Например есть пара приборов у которых заявлена погрешность при измерении -
Постоянное напряжение В - 4/40/400В (±0.5%+3)
Постоянное напряжение В - 4/40/400В (±0.5%+8)

В этом примере первый прибор лучше.

В комплекте шла довольно подробная инструкция, несколько фото я спрятал под спойлер.
Инструкция .
Как бы это было не смешно, но иногда она может рассказать что то полезное, например некоторые тонкости работы (если прибор относительно сложный).
Поэтому для начинающего я бы рекомендовал искать либо прибор с русской инструкцией, либо русскую инструкцию отдельно в интернете. Причем лучше сначала найти инструкцию, а потом покупать прибор. Для опытных пользователей обычно это не имеет значения.

Инструкция

В комплекте к прибору HK68B дали щупы и термодатчик.
Щупы в принципе стандартные, одни из самых простых и дешевых.
Датчик немного неудобен. Лично мне больше нравятся датчики с «вилкой», а не парой контактов для подключения. Первый вариант более надежен при подключении.

Кабели со щупами.
Данные кабели нормируются по степени безопасности и им присваивается соответствующая маркировка.
CAT II 600 В | 4000 В импульсного напряжения
CAT II 1000 В | 6000 В импульсного напряжения
CAT III 600 В | 6000 В импульсного напряжения
CAT III 1000 В | 8000 В импульсного напряжения
CAT IV 600 В | 8000 В импульсного напряжения
CAT IV 1000 В | 12000 В импульсного напряжения

Чаще всего встречаются
CAT III 1000 В
CAT IV 600 В
При этом несмотря на маркировку в 600 Вольт второй вариант надежнее первого.
В была найдена картинка. поясняющая, где какая категория применяется.

Вообще есть довольно неплохая статья на русском языке от фирмы Fluke - Основы техники безопасности при обращении с мультиметром.
Но статья в формате PDF и я ее приложу к дополнениям.

Степень безопасности у комплектных щупов к недорогим мультиметрам это вещь неоднозначная.
Дело в том, что качественные щупы стоят примерно как недорогой мультиметр и мало кто будет их класть в комплекте, на разве что исключая продукцию именитых брендов типа упомянутого выше Флюка.
Для примера фотография из другого моего обзора, где я сравнивал типичные комплектные кабели и относительно качественные, но купленные отдельно
Я думаю не надо пояснять где какие.

Качественные кабели даже внутри контактов, которые вставляются в мультиметр, имеют дополнительную изоляцию.
И эти кабели нормированы как CATIII, ниже я покажу кабели, которые шли к мультиметру UT61 и они маркированы как CATIV, можно будет вернуться обратно и сравнить.

Кроме качества изоляции в «электрическом» плане еще есть критерий, будет ли твердеть изоляция кабеля на морозе, обычно твердеет, по крайней мере во всех попадавшихся мне комплектных кабелях. Даже те кабели которыми пользуюсь я, также «дубеют» на морозе.

Собственно по этому я не вижу смысла сравнивать какие комплектные кабели лучше, какие хуже, потому как в комплекте обычно дают самый простой вариант.
Никто не будет класть комплект кабелей стоимостью 10-20 баксов в комплект к прибору стоимостью даже 50-60 долларов.

Прибор выполнен в противоударном варианте, защита выполнена в виде резиновой «калоши», в которую вставлен пластмассовый корпус прибора.
Такой вариант хорош при выездных работах, но проигрывает при работах дома, так как обычно из-за этого прибор имеет больше габариты.

Большинство мультиметров имеют подставку для вертикальной установки. Подставки нет обычно у самых компактных вариантов, там это и сделано обычно в угоду компактности.
Подставка
При выборе мультиметра желательно обратить внимание на конструкцию подставки.
Подставка должна:
1. Надежно фиксироваться как минимум в одном положении - сложенном, в идеале иметь фиксацию в обоих крайних положениях.
2. Прибор должен стоять с подставкой устойчиво, причем желательно чтобы угол по отношению к столу был не сильно большим. Например я недавно делал обзор мультиметра Мастеч и жаловался как раз на неудобную конструкцию подставки, хотя сам прибор был не из дешевых.

Питание .
Также очень важный вопрос.
Чаще всего попадаются приборы с питанием от батареи 9 Вольт, реже от элементов АА или ААА, еще меньше приборов имеют аккумуляторное питание (обычно дорогие варианты), или от «таблеток» (чаще дешевые или специфические варианты).
Питание от батареи 9 Вольт это очень плохо в плате удобства, такая батарея имеет меньше емкость при большой цене, но при редком использовании это непринципиально. мне качественной батареи на 9 Вольт хватает примерно на пару лет.
Но приборы с питанием от низковольтных элементов имеют и свои минусы, обычно у них меньше напряжение на щупах в режиме проверки диодов, это может быть иногда критично или неудобно.

Как по мне, то оба варианта имеют право на жизнь, но в варианте с батареей 9 Вольт прибор будет иметь меньше время автономной работы.

У данного прибора как раз питание 9 Вольт. Элемент питания в комплект не входит.
Подключение стандартное для многих приборов, разъем на проводках. В закрытом состоянии крышка прижимает батарею через приклеенную резинку, ничего внутри не болтается.
Крышка фиксируется винтом, а не саморезом, это хорошо, так как саморез со временем может перестать держать.

Дисплей .
Ну здесь вообще отдельная тема.
Дисплей прибора должен быть не только информативным, а и удобным для использования.
Если по поводу информативности все просто, на дисплей выводится обычно все что необходимо в работе прибора (хотя иногда есть некоторые мелкие нюансы), то вот насчет удобства я напишу отдельно.
1. Желательно чтобы дисплей имел цифры большого размера, при беглом взгляде это удобно.
2. Дисплей должен быть контрастным и хорошо виден с разных углов, прибор ведь стоит не всегда удобно.

Как ни странно, большая высота цифр часто встречается у недорогих приборов, брендовые «собратья» обычно в этом плане скромнее. Но вообще высота цифр это иногда даже вопрос привычки.
Высота цифр у HK68B составляет около 21мм.

Разъемы подключения щупов, здесь все предельно привычно и почти одинаково.
Клемма для измерения тока до 10 Ампер, до 400мА, общий и входи измерения напряжения, частоты, емкости и т.п.
Исполнение самое простое, отверстие с контактами внутри, но сейчас появились приборы, где неиспользуемые отверстия закрываются шторкой, которая убирается при повороте ручки выбора режима.
Как по мне, то очень удобная вещь для начинающих, да и не для начинающих тоже, хотя и в меньшей степени.

Переключатель режимов и клавиатура для дополнительного управления.
Здесь я тоже сделаю небольшое отступление.
Переключатель режимов.
Приборы обычно делятся на две категории, с ручным выбором диапазона измерения и автоматическим.
В ручном режиме вы сами выбираете диапазон измерения, в автоматическом этим занимается процессор мультиметра, но при желании можно выбрать диапазон вручную, для этого существует специальная кнопка Range .
Принцип здесь примерно похож на принцип с авто, где есть ручная КПП и автомат. Также есть приверженцы и одного и второго типа.
Ручной выбор многим может быть привычнее, там все однозначно, что выбрал, с тем и работаешь.
Автоматический выбор иногда может немного раздражать так как на переключение тратится некоторое время, пока прибор переберет все необходимые ему диапазоны.
Принцип переключения довольно прост, прибор имеет индикацию перегрузки, и перебирает диапазоны до тех пор пока не сможет отобразить корректные показания без перегрузки.
Перебор всегда идет «снизу». Т.е. если вы проверяете резистор на 100 Ом, то прибор включится на этот диапазон почти сразу, чем если бы вы проверяли резистор на 10МОм. Та же картина и с измерением напряжения.
В общем здесь тяжело сказать что лучше. Из неявных плюсов «автомата», немного меньший износ переключателя.

Над переключателем режимов расположена клавиатура дополнительных функций.
Func - переключение функций измерения в пределах одного положения переключателя, например AC/DC или измерение резисторов/прозвонка и т.п.
REL - Относительные измерения (например можно замкнуть щупы, нажать кнопку и после этого сопротивление щупов не будет учитываться), очень удобная функция
MIN/MAX - Измерение максимальных/минимальных значений, в жизни использую довольно редко.
Range - Этот режим я описал выше, ручное переключение диапазонов измерения.
Hz/% - Измерение частоты или скважности сигнала.
HOLD - Удержание показаний на экране.
Кнопка включения подсветки.

Хоть к самому прибору я отнесся несколько скептически, но не могу не отметить довольно качественный дисплей с хорошими углами обзора и очень контрастный.
Также в этом приборе есть подсветка. Лично я считаю эту функцию второстепенной, так как если я не вижу показаний на дисплее, то проверяемые элементы я также вряд ли увижу.
Кроме того, если прибор питается от 9 Вольта батареи, то подсветка довольно сильно ее разряжает. Из хорошего, подсветка автоматически отключается (если не путаю, то через 15 секунд).

Второй красавец, мультиметр UT61E.
Упаковка один в один повторяет упаковку предыдущего мультиметра.
Это так называемый «эконом» вариант исполнения. Иногда в комплекте идет сумка или бокс для хранения мультиметра, для мобильного применения это бывает удобно, для домашнего чаще всего лишняя трата денег. Но если прибор используется очень редко, то сумка или бокс также будут не лишними.
Малогабаритные приборы сами по себе иногда сделаны так, что имеют верхнюю крышку, которая закрывает переключатель и дисплей.
Рекомендовать что то конкретное тяжело, каждый выбирает для себя то, что ему удобнее.

Комплект этого мультиметра немного отличается.
Мультиметр
Кабели со щупами
Кабель для подключения к компьютеру
Вилка для измерения параметров транзисторов и конденсаторов
Инструкция
Гарантийный талон.

Об инструкции говорить особо нечего, она чуть менее чем полностью на китайском языке и для наших пользователей имеет лишь условную пользу.
Щупы здесь получше, да и длиннее. У предыдущего мультиметра провода имели длину около 90см, здесь честный метр, даже с небольшим «хвостиком».
Разъемы которые вставляются в мультиметр имеют немного непривычную форму, я больше привык к Г-образным, но на самом деле это роли не играет.
У щупов заявлена защита CAT IV, хотя внешне они проигрывают даже моим отдельным щупам с категорией CAT III, но явно удобнее и лучше чем у предыдущего мультиметра.

Подключение к компьютеру предлагается выполнять с использованием кабеля старого типа, к COM порту. Существует вроде версия с USB, даже на корпусе написано RS232C(USB), но к USB его можно подключить только при помощи конвертера:(
Измерительная вилка, возможно подключать как SMD, так и компоненты с выводами.
К сожалению в данной версии прибора отсутствует возможность измерения параметров транзисторов, но сейчас проще и лучше иметь известный тестер Маркуса, чем проверять транзисторы при помощи мультиметра.

Внешне прибор действительно красавец, выглядит просто отлично. Скажем так, его приятно взять у руки, нет чувство что его вырубили топором из цельного куска резины и пластмассы.
Предыдущий прибор выглядит куда более дешево, увы, но это так.

У этого прибора также присутствует подставка для вертикальной установки.

Питание также от 9 Вольт батареи.
А вот с отсеком для элемента питания разработчики явно немного перемудрили.
Отсек сконструирован так, что сначала батарейку надо положить в сам отсек, а потом отсвек вставить в мультиметр, этом обеспечивается защита от установки батареи с неправильной полярностью.
Но как же криво это сделано, ставить батарею реально неудобно, хорошо что делать это надо редко.
Кстати, данный прибор не имеет подсветки, потому менять батарею надо будет еще реже.
Но из минусов то, что крышка крепится саморезом, а не винтом. Почему не поставили винт, мне непонятно.

Дисплей здесь немного отличается от предыдущего мультиметра.
1. Меньше высота символов (около 13мм), но это отчасти обусловлено тем, что сам прибор чуть меньше, а символов чуть больше.
2. Присутствует так называемая «динамическая» шкала. Довольно удобная вещь, так как она отображает изменение измеряемого параметра горазд быстрее, пусть и с гораздо меньшей точностью. Если она есть мультиметре, то это только в плюс.
3. Дисплей менее контрастный, вы это увидите позже на этапе тестов.

Клеммы расположены немного по другому, но суть их полностью идентична предыдущему прибору.
Отличие только в том, что данный прибор измеряет малые токи только до 220мА.

Управление прибором.
Здесь для управления используется также шесть кнопок, но функций выполняется больше, да и сам принцип управления несколько отличается.
Hold - удержание показаний
Range - ручной выбор диапазона измерения
REL - режим относительных измерений
Peak - а вот этой кнопки на прошлом мультиметре не было, при включении этого режима прибор отображает амплитудное, а не действующее значение сигналов.
Желтая и голубая кнопки являются функциональными и включают режим, который обозначен соответствующим цветом на диапазонах выбираемых переключателем.

Кстати о переключателе. За него реально 5 баллов, ход мягкий, тихий, но с отчетливой фиксацией.

Ну и несколько фото со спичечным коробком.
На фото хорошо видно, что UT61E меньше и имеет более «сбитую» конструкцию, да и выглядит аккуратнее.
Но также уже заметно что показания на экране читаются немного хуже.

По размерам он почти такой же как мой старый Мастеч 890.

Угол подставки одинаков для всех трех мультиметров, потому при переходе с известного многим Мастеча будет удобно.

Немного о режимах работы приборов.
Эту часть я спрячу под спойлер, так как она особого интереса не имеет и скорее несет общий смысл.
Режимы работы приборов

1. Измерение напряжения, по умолчанию включается в режим измерения постоянного напряжения.
2. При нажатии кнопки Func переходит в режим измерения переменного напряжения, при этом отображается надпись TrueRMS. Фотка с включенным режимом приведена для примера, такой значок отображается во всех режимах измерения переменного напряжения/тока.
3. Измерение малых напряжений, до 400мВ
4. Режим NCV.

Режим NCV представляет собой функцию поиска наведенного напряжения, т.е. поиска проводов под напряжением. При этом на экране отображаются прочерки (чем больше, тем провод ближе), светит светодиод и пищит зуммер.

1. Измерение сопротивления, включается по умолчанию
2. Прозвонка диодов
3. Прозвонка цепей на короткое замыкание, следующий режим, измерения емкости, не попал в кадр случайно.
4. Измерение частоты или скважности сигнала.

1. Измерение температуры. Если внешний датчик не подключен, то измеряется температура внутри прибора.
2. Измерение тока до 6мА
3. Измерение тока до 600мА
4. измерение тока до 10 А

1. Измерение напряжения, по умолчанию постоянного.
2. Измерение напряжения до 220мВ
3. Измерение сопротивления (включается по умолчанию).
4. Режим прозвонки цепей на КЗ
5. Режим прозвонки полупроводников
6. Режим измерения емкости.

1. Измерение частоты и скважности. На самом деле частоту можно измерять и при измерении напряжения и тока, отдельный диапазон предназначен для сигналов с низким напряжением.
2. Измерение тока до 2.2мА
3. Измерение тока до 220мА
4. Измерение тока до 10 А.

Небольшое вводное тестирование, заодно сравнение.
В этом тестировании я буду сравнивать такие характеристики прибора, как напряжение и ток на его клеммах, в разных режимах работы.
Измерять буду сравнивая показания двух мультиметров, так нагляднее, заодно буду объяснять разницу.

Вводное тестирование

Для начала напряжение.
1. В режиме измерения сопротивления лучше когда напряжение на клеммах ниже, это помогает проверять резисторы не опасаясь что например параллельно включенный диод внесет погрешность в измерение.
UT61 в этом плане заметно выигрывает.
2. В режиме измерения полупроводников наоборот, лучше когда напряжение больше, так как в таком режиме удобно проверять светодиоды.
Хоть и с небольшой разницей, но UT61 отстает.
3. Напряжение в режиме прозвонки. Здесь лично мне удобнее когда напряжение выше, UT61 в это плане заметно впереди. но стоит заметить, что в таком варианте полярность напряжения обратная.
Кстати о прозвонке . Она заметно отличается.
У HK68B она срабатывает быстро, но имеет небольшую задержку отключения звука, это проявляется в том, что если очень быстро замыкать/размыкать щупы, то звук будет непрерывным. UT61 такой проблемы не имеет, прозвонка работает очень четко.
В работе удобнее когда прозвонка не имеет инерционности и срабатывает максимально быстро.

Измерение тока КЗ в разных режимах.
1. В режиме прозвонки полупроводников ток одинаков для обоих приборов.
2.3, А вот в режиме измерения сопротивления и прозвонки на КЗ заметно отличается.
Как по мне, то лучше когда ток ниже, но я не могу сказать что действительно лучше.

Второй тест уже более важен. Он позволяет довольно просто проверить точность настройки внутреннего ИОНа (Источника Опорного Напряжения) прибора.
Проверять буду при помощи известной платки, я ее уже и рекомендую купить, очень полезная вещь и стоит относительно недорого. но с ней больше уверенности в результатах измерений.

Тест точности настройки встроенного источника опорного напряжения прибора

Для начала напомню табличку, которую я получил при проверке платы, потом с ней можно сравнивать показания испытуемых приборов.

А теперь что показали приборы.

Все приборы показали соответствие в пределах последнего знака, который может законно отличаться на ±1 и дальше анализировать погрешность смысла нет, все отлично.

Для следующего теста я взял набор своих деталей, которые имеют довольно высокую заявленную точность (как для компонентов), хотя есть компоненты и точнее, но что имеем.

Но для начала я обратил внимание на некоторую особенность довольно серъезного мультиметра из другого моего , Mastech MS8240D.
Особенность наглядно видна при измерении конденсаторов с маленькой емкостью:(
Прибор отображает всегда два знака после запятой при том, что имеет разрешение 22000.

Данные измерений я свел в табличку.
Для мультиметра Mastech MS8240D приведены два значения измерений.
Первые - измеренные, вторые с учетом погрешности прибора.
Что интересно, HK68B при индикаторе с максимальным отображением в 4000 в тесте измерения емкости может отображать значения даже больше чем 8000.

К сожалению измерительная вилка позволяет только проверять конденсаторы, хотя есть версия этого прибора с проверкой транзисторов.
Сначала я попытался проверить транзистор, но после неудачной попытки и не найдя как включается соответствующий режим я решил открыть инструкцию, увы, прибор этого не умеет.

Проверка точности измерения постоянного тока.
В этом тесте я поступил просто. Зная какие показания были у мультиметра Mastech MS8240D при измерении определенных значений я задал такой ток, чтобы показания совпадали с теми, что я получил в метрологии. Тест конечно также имеет свою погрешность, но для измерения тока он более чем достаточен.
Значения заданного тока в следующем порядке:
1мА, 10мА, 100мА, 200мА, 1 А, 2 А.
Последние два теста не имеют коррекции погрешности.

А вот следующие тесты я провел для оценки одной из особенностей обозреваемых приборов, измерение в режиме TrueRMS.
TrueRMS
Данная функция позволяет корректно измерить напряжение и ток с несинусоидальной формой.
Простой прибор обычно для получения результата сначала выпрямляет входное напряжение/ток чтобы получить амплитудное значение. потому делит это значение на 1.42 (разница между действующим и амплитудным значением для синусоидального сигнала).
Такой способ отлично подходит для измерения синусоидальных сигналов, но категорически не подходит для измерения сигналов других форм, треугольной, пилообразной, прямоугольной.
Для того чтобы измерять сигнал корректно, необходимо сначала его правильно интегрировать (приводить к среднему значению) и лишь потом считать.
Кстати, самый простой и очень точный способ, это термоэлектрический преобразователь, т.е. нагреваем элемент и измеряем температуру, чем больше температура, тем больше напряжение. Так сказать «аппаратный» TrueRMS.

Я не скажу что эта функция очень нужна и без нее нельзя прожить, но если она есть, то это однозначно хорошо и полезно.

Дальнейшие тесты я спрячу под спойлер, но для начала покажу в чем отличие прибора с дисплеем 4000 от прибора с дисплеем 22000.
Ниже видно, что при измерении напряжения до 400мВ простой прибор еще измеряет напряжение в мВ, а более точный его собрат требует перевода в режим измерения напряжений до 600-1000 Вольт

Много нудных, очень нудных фотографий и измерений.

И так тестирование функции TrueRMS

Так как я не имею точного источника переменного напряжения с необходимыми мне формами сигналов, то я решил просто протестировать приборы от функционального генератора
Данное измерение не имеет ничего общего с точностью, но позволило мне понять какой прибор все таки лучше, а какой хуже.
Для начала синусоидальный сигнал с частотами:
50Гц, 1кГц. 5кГц, 10кГц.
Видно что на частотах выше 1кГц первый прибор «сдулся» и начал показывать неизвестно что.
На частоте в 10кГц начал занижать показания и Mastech MS8240D, только UT61 показывал корректно.

Прямоугольный 50Гц и 1кГц
Пилообразный 50Гц и 1кГц
Треугольный 50Гц и 1кГц

Дальше я уже увлекся:)
Треугольный 10кГц и 20кГц
Треугольный 10кГц и 15кГц, но в верхнем диапазоне измерения напряжения (до 600-1000 Вольт)

Прямоугольный 10кГц, пилообразный 10кГц и 600Гц, треугольный 1800Гц, прямоугольный 600Гц, шумообразный.
Тесты на частотах 600Гц и 1800Гц приведены для того, чтобы показать при какой частоте первый мультиметр начинает показывать что то близкое к реальности.

Что показал данный тест.
А показал он то, что HK68B хоть и умеет корректно измерять напряжение с несинусоидальной формой, но имеет узкий частотный диапазон. Лучше всех в тестах оказался UT61, он показывал корректные значения на частотах до 20-25кГц и начинал занижать показания уже ближе к 30кГц.
Кроме того это показывает, что не всегда корректность измерения определяется наличием функции TrueRMS, к ней еще нужна нормальная электроника.

Измерение частоты.
Функция полезная, но не скажу что очень важная. Конечно это зависит от того для чего используется мультиметр, но мне нужна была всего несколько раз за много лет.
Дело в том, что первые мультиметры измеряли частоту не очень точно, могу ошибаться, но вроде там использовалось преобразование частота-напряжение и это напряжение измерялось.
В современных мультиметрах используется более корректное измерение частоты, потому такие тесты скорее являются формальностью.
Для эксперимента я сначала подал сигнал частотой 4МГц и 8МГц, измерение проблем не выявило. Отличие в последнем знаке также является нормой, потому тест мультиметры прошли без проблем.
А вот подав сигнал с более низким напряжением и прямоугольной формой, но поданной с аналогового выхода (т.е. фактически синтезированной) я получил некоторую неоднозначность.
Сначала все мультиметры показали «погоду на Марсе», но немного покрутив регулировки генератора начал корректно работать UT61, а вот с остальными все было не так просто и для того чтобы получить корректные значения пришлось помучаться.
Здесь также победил UT61, он раньше начинал показывать корректные значения чем два других мультиметра, хотя по логике он должен был работать примерно как Мастеч, но не все так просто.

С тестами я на этом закончу и перейду к самому интересному, разборке.
Тем более сегодня у меня на столе два пациента, а не один:))))

Также, по этическим соображениям, чтобы не травмировать ранимую психику защитников прав мультиметров, я спрячу это действие под спойлер.

Вскрытие, анализ внутренностей

Этот раздел я разбил на две части.

Начну я опять же с HK68B

Сначала снимаем с него резиновую «калошу», кстати без нее он весит значительно меньше, я бы даже сказал что как то легкий очень.

Потом откручиваем четыре самореза и добираемся до внутренностей.
Внутри все как то простенько.

В качестве «мозгов» используется DTM0680L, я не нашел документации по этому чипу, если есть информация, буду рад добавить в обзор.

Также на плате была найдена микросхема флеш памяти и терморезистор, скорее всего он и занимается измерением температуры.
Терморезистор для коррекции работы ИОНа внутри не обнаружен.

Зато на плате была обнаружена не очень хорошая пайка и перемычки, которыми задается режим работы прибора.
Я думаю что «продвинутая» версия отличается прошивкой и перерезанием соответствующих перемычек.
Кстати, плохая пайка не всегда показатель того, что мультиметр будет плохо измерять. В прошлый раз я делал обзор двух мультиметров и там был мелкий прибор с плохой пайкой но отличной точностью.

Внутри присутствуют предохранители.
Из плюсов, предохранителей два, из минусов, они внутри под крышкой.
В этом плане у Mastech MS8240D конструкция заметно лучше, для того чтобы долезть к предохранителям, не надо разбирать мультиметр.
Из плюсов, хотя скорее не плюсов, а даже небольшого минуса.
Предохранители
Желательно чтобы предохранители стояли и по цепи измерения малых токов и по цепи больших токов. В данном мультиметре так и сделано.
Но вот гораздо удобнее, когда для доступа к предохранителям не надо разбирать мультиметр полностью.
Но даже это не критично. Выше я писал насчет категорий безопасности прибора.
Так вот, в категорию с напряжением до 600 Вольт этот мультиметр проходит с бооольшим натягом, так как предохранители стоят всего на 500 Вольт, а должны стоять минимум на 630, так как предохранитель также является участником общей защиты прибора.

Откручиваем еще три самореза (вообще всего их семь, но верхние, угловые, держат дисплей).

К этой стороне платы у меня претензий не возникло, аккуратно, красиво.

Контактная панель покрыта слоем смазки, да и выглядит неплохо.
По хорошему узнать бы толщину меди, но сделать этого я не могу.

Ну а следующим будет UT61E

Здесь «калоши» нет.
Для доступа к внутренностям надо открутить саморез крышки отсека аккумуляторов и еще пару, которая соединяет половинки корпуса.
Как то даже необычно, привык что крепеж чаще всего размещается по четырем углам корпуса.
На нижней крышке присутствует защитный экран, который соединяется с основной платой при помощи пружинки.

Плата выполнена аккуратнее, но с этой стороны расположены в основном пассивные компоненты.

В верхней части расположена микросхема HEF4069UBP, то просто шесть инверторов сигнала, скорее всего работает как усилитель.
Рядом присутствует светодиод. Я сначала тупил, по привычке ища фотоприемник, но потом вспомнил, что мультиметр умеет только передавать данные и обратный канал ему ни к чему.

Зато здесь присутствует аж три терморезистора. И это при том, что прибор не умеет измерять температуру. Хотя судя по их включению, а также по тому, что они имеют положительную характеристику изменения сопротивления (PTC), то скорее всего они выполняют защитную функцию. Также рядом были обнаружены площадки с обозначением SG, скорее всего туда задумывалось впаять супрессоры или разрядники.
Вообще внутренности несколько проигрывают мультиметру Mastech MS8240D, у того элементов защиты вроде побольше было.

В верхней части корпуса присутствует также и резисторная сборка, состоящая из точных резисторов. Это входной делитель, который используется для работы в разных диапазонах.
Для защиты от помех он также закрыт металлическим экраном.

К сожалению предохранители у этого мультиметра сделаны также как и в прошлом варианте, внутри корпуса. Очень жаль, если менять, то надо разбирать. Правда разбирается этот прибор куда проще предыдущего.
Но у этого прибора есть минус, который больше чем у предыдущего прибора.
Предохранители стоят по двум диапазонам, это хорошо, спрятаны внутри, это не очень хорошо, но терпимо.
А вот то, что они рассчитаны всего на 250 Вольт, уже не очень хорошо. О какой CAT IV 600 В может идти речь?
У Mastech стоят предохранители с диапазоном до 1000 Вольт!
Хотите безопасности - менять!

Зато на элементы регулировки производитель явно не поскупился.
Я насчитал пять подстроечных резисторов и три конденсатора. Восемь элементов в относительно простом приборе.
Это конечно хорошо, но без понимания того, в какой последовательности их регулировать, я бы не лез.
На первом фото явно виден резистор установки опорного напряжения, ниже резисторы для подстройки работы в разных режимах.

Откручиваем еще три небольших самореза и добираемся до переключателя режимов.
Здесь отличий от предыдущего прибора особо и нет.

Здесь также обнаружились свои плюсы и минусы.
Из плюсов, на плате явно видны дополнительные элементы защиты (скорее всего), пара мощных диодов и транзисторов, с обратной стороны платы стоит такой же комплект.
Из минусов. Мне не понравилась конструкция разъемов для подключения щупов, ну как то очень уж хилыми они выглядят. Пайка только в одной точке, в качестве изолятора корпус прибора. слабенькая конструкция.

А вот к контактной площадке претензий не возникло. Все как и в прошлом приборе покрыто защитной смазкой, на вид особых отличий не обнаружено.

Если у HK68B практически вся электроника располагалась на одной стороне платы, то здесь процессор вынесен на верхнюю сторону.
Для разборки придется снять индикатор, он подключен при помощи токопроводящей резины и я не рекомендую без надобности снимать его.

А вот теперь самое интересное.
В данном мультиметре также применен процессор от фирмы CyrusTek.
Точно такой же процессор используется в Mastech MS8240D, собственно поэтому у меня возникло несколько вопросов.
1. Почему в приборе нет режима фиксации максимальных/минимальных результатов измерения.
2. Почему питание 9 Вольт, а не 6 как у Мастеча.
3. Почему у Мастеча измерение маленьких емкостей сделано в таком урезанном виде.
4. Почему Мастеч имеет хуже стабилизацию при измерении частоты
5. Ну и наконец, почему производители UT61 не сделали подсветку и управление ею от процессора, так как у процессора это заявленная функция.

Если совместить возможности обоих мультиметров, то получился бы наверно почти идеальный прибор, но у одного есть одно, у другого - другое.

Так мало того, здесь применена та же микросхема для работы в TrueRMS режиме, от Analog Devices.
Собственно поэтому приборы веля себя в тестах почти одинаково и показывали сопоставимую точность (хотя точность еще зависит от делителя напряжения).

Ну и сравнительные фото внутренностей обоих обозреваемых мультиметров.

Уже в самом конце вспомнил, что забыл проверить работу с компьютером.
Работа с компьютером.
В 95%, а может даже 99% случаев вещь необязательная, но есть по крайней мере 1%, когда она очень может пригодится. Например когда мультиметр используется в качестве логгера. Да и вариант сделать бооооольшой дисплей я бы также не стал ставить на последний план.
В общем вещь необязательная, но в некоторых случаях почти незаменимая (есть мультиметры со встроенным логгером, но они все равно в итоге подключаются к компьютеру).

В комплекте дали кабель, который подсоединяется при помощи такой вот нехитрой манипуляции.
Снимаем вставку в верхней части прибора и вставляем на ее место такую же вставку, но с кабелем.
Так как кабель имеет на втором конце COM разъем, то я решил для усложнения проверки подсоединить его через COM-USB конвертер. У меня в компьютере есть СОМ порты, но сейчас они встречаются все реже и реже.
Но не надо путать, СОМ-USB, а точнее RS232-USB конвертер это не то же самое что RS232TTL-USB. Первый имеет формирователь отрицательного напряжения для корректной работы СОМ порта (хотя здесь это не используется, кабель работает только в одну сторону) и кроме того USB-RS232TTL имеет инверсные сигналы.
Хотя не вижу особой проблемы подключить и RS232TTL-USB, просто придется воспользоваться паяльником:)

Для начала я опять попробовал запустить программу для работы с этим прибором на своем основном компьютере под Windows XP и опять получил синий экран.
В прошлом обзоре я жаловался на то, что это ПО не захотело работать с Мастечем, грешил на то что ПО неродное для него.
Попробовал запустить на планшете под Windows 8.1, ПО также отобразило одно измеренное значение и сообщило об ошибке. :(

Я на этом не стал останавливаться и полез искать альтернативное ПО для \того мультиметра, и нашел.
Оно конечно менее функционально чем родное, но оно работает и позволяет развернуть изображение на весь экран. Данная программа будет в дополнительных материалах.

Так как родное ПО не захотело работать, то скорее уже в немного расстроенных чувствах я стал упаковывать мультиметр обратно в коробку.
Но неожиданно там обнаружился компакт диск. Как я его не заметил сразу, не знаю.

Естественно я сразу полез смотреть что на нем (на компьютере без дисководов это целая проблема, опять городи целую конструкцию, когда уже ПО будут давать на флешках).
На диске была обнаружена программа версии 4.01, а до этого я пробовал с версией 2.0
Установил, запустил, все заработало просто отлично, в общем будьте внимательны при распаковке:)
Все что было на диске я также выложу в дополнительных материалах.

Что я могу сказать в итоге.
Мне честно понравился UNI-T UT61E, хороший, добротный мультиметр, хотя по своему и не лишенный недостатков.
Из его плюсов - отличная точность измерения, удобная конструкция, очень удобный переключатель режимов, возможность подключения к компьютеру.
Из минусов - функционально он мог бы быть и получше, если бы использовал все возможности установленного процессора. Питание от 9 Вольт батареи и отсутствие подсветки это лишь косвенные минусы, так как они не так критичны, хотя хотелось бы иметь питание от АА элементов.
Предохранители на 250 Вольт.

HONEYTEK HK68B меня несколько расстроил, но сначала плюсы
Хорошая точность при измерении напряжения и тока, а также корректная работа TrueRMS, но к сожалению только в очень узком диапазоне частот. Наличие выносного термодатчика, большой контрастный экран, крепкая конструкция корпуса (в основном за счет резиновой «калоши», подсветка.
Из минусов . точность измерения емкости явно «хромает». Диапазон частот при измерении переменного напряжения и тока ограничен частой 600-1800Гц. Питание также от 9 Вольт батареи. Как по мне, то для данного прибора цена несколько завышена.

Мое мнение. В поисках того, «идеального» для меня мультиметра, UT61E почти подобрался к нему. Понравился относительно небольшой корпус и сбалансированный набор функций при высокой точности измерения. Хотя, как я выше писал, не обошлось и без мелких недостатков. Но если бы я выбирал между HK68B и UT61E, то однозначно выбрал бы второй.
Я не хочу сказать что HK68B плохой, просто думаю что можно найти варианты лучше при той же стоимости.
Чего не хватает в UT61E, ну возможно измерения индуктивности и ESR, ну это наверное я уже много хочу:)

На том вроде все. Надеюсь мой обзор поможет в выборе мультиметра как для работы, так и «для дома, для семьи». Я постарался описать критерии выбора правильного мультиметра так, как я их вижу, возможно где то ошибся, потому жду комментариев, дополнений и исправлений.