True rms что это

Маркировка True RMS на импортных измерительных приборах

Маркировка True RMS на импортных измерительных приборах

инженер М.Б. Белов

ЗАО «ТЕККНОУ»

На импортных средствах измерений можно встреть аббревиатуру «True RMS» или «TRMS». Причем в анонсах на прибор отмечается, что это является явным преимуществом в точности измерений реальных значений таких электрических величин, как напряжение и силы тока.

Так что же означает эта сокращенная запись, какой ее физический смысл и в каких случаях вычисление этого параметра с помощью соответствующего измерительного прибора дает преимущества при проведении измерений?

Попробуем разобраться в этом вопросе, не перегружая читателя математическими выкладками.

Это означает, что прибор в процессе измерений предварительно преобразует входной периодический сигнал в постоянный (в виде постоянного тока или напряжения). При этом реализуется математический метод среднеквадратических преобразований.

Основной принцип измерений переменного напряжения или силы тока в цифровых прибора реализуется на предварительном преобразовании переменного сигнала в постоянный, как представлено на рис.1.

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

После блока аналого-цифрового преобразователя (АЦП) уровень аналогового выходного сигнала измеряется и индицируется на цифровом дисплее, как в приборе постоянного тока. От метода преобразований зависят и формы представления значений напряжений переменного тока:

Шкалы или дисплеи цифровых вольтметров и амперметров переменного тока (кроме импульсных вольтметров) всегда градуируют в среднеквадратических значениях сигнала синусоидальной формы.

Импульсные (амплитудные, максимальные, пиковые) вольтметры градуируют в амплитудных значениях синусоидального сигнала. Функция импульсных измерений (ПИК, МАХ) может также включаться в состав комбинированных приборов – портативных мультиметров.

В практических измерениях напряжения и силы тока промышленной электросети 50 Гц (или специальной сети 400 Гц) применяются цифровые вольтметры и амперметры с преобразователями, реализующие методы среднеквадратических или средневыпрямленных преобразований. Амплитудные (пиковые) преобразователи используются для фиксации значений амплитуды выбросов, скачков напряжения или максимального напряжения за наблюдаемый интервал времени в процессе измерений.

Рассмотрим подробнее три основных типа преобразователей

В этом случае на активной нагрузке численно равные значения постоянного и переменного тока совершают одинаковую работу.

Для понимания физического смысла измерений напряжения переменного тока в среднеквадратических значениях приведем простой пример: на нагревательном элементе за одинаковый интервал времени должно выделиться одинаковое количество теплоты, если запитать его от сети 220 В 50 Гц, или от сети 220 В пост. тока.

Кроме того, особенностью математического преобразования данного метода является то, что теоретически, он не зависит от формы периодического сигнала на входе преобразователя. Будь-то идеальная синусоидальная форма или сигнал с большими нелинейными искажениями, прямоугольная, треугольная, произвольная и т. п. – не имеет значения. В любом случае совершаемая работа численно равных по величине постоянного и переменного сигналов будет одинаковая.

В практических измерениях из-за ограниченных свойств элементной базы степень отличия от синусоидальной формы ограничивается коэффициентом амплитуды и максимальным значением напряжения на входе прибора. Допускаемый коэффициент амплитуды обязательно указывается в сопроводительной документации на измерительный прибор.

Недостатки

Для устранения этих недостатков используются входные усилители, специальные методы линеаризации шкалы, отрицательную обратную связь и др., что приводит к удорожанию прибора.

Преимущества

Рекомендации по применению

Источник

Что такое True RMS в современных приборах

Современные мультиметры и токовые клещи достаточно точны и универсальны и, как правило, способны измерять как постоянное, так и переменное напряжение и ток.

Но между переменным и постоянным током есть одна существенная разница при измерениях. При измерении постоянного напряжения или тока прибор показывает значение амплитуды напряжения, потому что других параметров нет, т.к. напряжение не изменяется во времени.

Обычно, при измерении параметров переменного тока, приборы показывают эффективное значение синусоидального напряжения.

Соотношение амплитудного и эффективного RMS значения обычно принимается равным U(RMS) = U(Amp) *0,707, что подтверждается на осциллограмме:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Но это справедливо только для переменного напряжения идеальной синусоидальной формы.

Для других форм напряжения необходимо применять другие коэффициенты, например:

Для симметричного двуполярного меандра U (RMS) = U(Amp) *1

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Для треугольного и пилообразного напряжения U (RMS) = U(Amp) *0,577

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

То есть для точного измерения данных напряжений и токов в мультиметре или токовых клещах должен быть реализован особый алгоритм распознавания формы напряжения и включения определенного коэффициента.

Если этого не сделать, то, согласно некоторых исследований, при несинусоидальности измеряемого напряжения, результат может отличаться от истинного почти на 40% в отдельных случаях.

А получение недостоверных результатов измерений может привести к авариям и поломке оборудования.

Именно подобную корректировку производят приборы, имеющие маркировку True RMS (Истинное среднеквадратичное значение), которые показывают действующее значение напряжения и тока даже при сильных искажениях формы напряжения.

А искажения в современных энергосистемах встречаются сплошь и рядом, поскольку их привносят частотные преобразователи, импульсные блоки питания и другие приборы, работающие на принципах синтезирования частоты или ШИМ, поэтому, применение корректирующих приборов с True RMS становится все более и более актуальным.

В настоящее время внесены в госреестр средств измерения Казахстана и поставляются следующие мультиметры с функцией True RMS:

Сертификат о внесении в реестр СИ РК мультиметров:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Токовые клещи, внесенные в реестр СИ РК с функцией True RMS:

Сертификат о внесении в реестр СИ РК токоизмерительных клещей

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Как видим, ассортимент приборов с функцией TRMS довольно широк и позволяет подобрать прибор под любые задачи.

При выборе приборов опасайтесь подделок! ТОО Test instruments является официальным дистрибьютором UNI-T по Казахстану и поставляет только оригинальные приборы и инструменты.

Сертификат официального дистрибьютора

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Специальный приз офиициального дистрибьютора UNI-T

Источник

Что такое «True RMS»?

На многих измерительных приборах, как правило достаточно дорогих, стоит волшебная маркировка «TrueRMS». Продавцы нахваливают такие приборы, впрочем, не всегда даже в силах объяснить, что это такое. Давайте разберемся, стоит ли переплачивать за такую «честность»? (примечание: «true», в переводе с английского, означает истинный, верный)

True RMS – означает «истинное среднеквадратичное значение» тока. Таким образом, данное обозначение относится к измерению значений переменного тока и напряжения.

Обычные (более простые и дешёвые) измерители работают по принципу «усреднения показаний среднеквадратического значения». Наиболее распространённый способ заключается в следующем: входной сигнал выпрямляется, определяется его среднее значение и умножается на соотношение среднего и среднеквадратичного значения идеальной синусоиды (коэффициент 1,1).

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Но в современном мире нас все больше окружают приборы с несинусоидальными характеристиками потребляемого тока: компьютеры, регуляторы освещения, частотные преобразователи и прочее оборудование, которое вносит импульсные искажения в форму сигнала измеряемого напряжения или тока.

И, чем больше форма сигнала отличается от синусоиды, тем больше искажаются показания обычного (не «True RMS») прибора. Например, при измерении тока потребления ШИМ — значения могут завышаться на 10%, а нагрузки в виде однофазного диодного выпрямителя – занижаться на 40%… В реальной жизни, это выражается в ситуациях, когда измерения показывают ток нагрузки 12А, а автомат на 16А постоянно «выбивает».

Как же измерить реальное значение искаженного сигнала? Тут на помощь приходят приборы класса «True RMS». В современных мультиметрах и токовых клещах используются усовершенствованные технологии определения реального эффективного значения переменного тока, не зависимо от формы его кривой. Не будем углубляться в теоретические основы и формулы – нас интересует практическая ценность. А на практике – специальные преобразователи хоть и удорожают измерительные приборы, но зато позволяют получать истинное значение измеряемой величины.

С развитием электроники, функция «TrueRMS» стала доступна не только в приборах промышленного назначения, но и в относительно недорогих мультиметрах.

Источник

Бюджетный вариант измерения TrueRMS

Измерение trueRMS переменного напряжения — задача не совсем простая, не такая, какой она кажется с первого взгляда. Прежде всего потому, что чаще всего приходится измерять не чисто синусоидальное напряжение, а нечто более сложное, усложнённое наличием гармоник шумов.

Поэтому соблазнительно простое решение с детектором среднего значения с пересчётом в ср.кв. значения не работает там, где форма сигнала сильно отличается от синусоидальной или просто неизвестна.

Профессиональные вольтметры ср. кв. значения — это достаточно сложные устройства как по схемотехнике, так и по алгоритмам [1,2]. В большинстве измерителей, которые носят вспомогательный характер и служат для контроля функционирования, такие сложности и точности не требуются.

Также требуется, чтобы измеритель мог быть собран на самом простом 8-битном микроконтроллере.

Общий принцип измерения

Пусть имеется некое переменное напряжение вида, изображённого на рис. 1.

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Квазисинусоидальное напряжение имеет некий квазипериод T.

Преимущество измерения среднеквадратичного значения напряжения в том, что в общем случае время измерения не играет большой роли, оно влияет только на частотную полосу измерения. Большее время даёт большее усреднение, меньшее даёт возможность увидеть кратковременные изменения.

Базовое определение ср. кв. значения выглядит вот таким образом:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

где u(t) — мгновенное значение напряжения
T — период измерения

Таким образом, время измерения может быть, вообще говоря, любым.

Для реального измерения реальной аппаратурой для вычисления подинтегрального выражения необходимо проквантовать сигнал с некоторой частотой, заведомо превосходящей не менее, чем в 10 раз частоту квазисинусоиды. При измерении сигналов с частотами в пределах 20 кГц это не представляет проблемы даже для 8-битных микроконтроллеров.

Другое дело, что все стандартные контроллеры имеют однополярное питание. Поэтому измерить мгновенное переменное напряжение в момент отрицательной полуволны не представляется возможным.

В работе [3] предложено довольно остроумное решение, как внести постоянную составляющую в сигнал. Вместе с тем в том решении определение момента, когда стоит начать или закончить процесс вычисления ср. кв. значения представляется довольно громоздким.

В данной работе предлагается метод преодоления этого недостатка, а также вычисление интеграла с большей точностью, что позволяет снизить число точек выборки до минимума.

Особенности аналоговой части измерителя

На рис. 2 показано ядро схемы предварительной аналоговой обработки сигнала.

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Сигнал поступает через конденсатор C1 на усилитель-формирователь, собранный на операционном усилителе DA1. Сигнал переменного напряжения замешивается на неинвертирующем входе усилителя с половиной опорного напряжения, которое используется в АЦП. Напряжение выбрано 2.048 В, поскольку в компактных устройствах часто используется напряжение питания +3.6 В и менее. В иных случаях удобно использовать 4.048 В, как в [3].

С выхода усилителя-формирователя через интегрирующую цепочку R3-C2 сигнал поступает на вход АЦП, который служит для измерения постоянной составляющей сигнала (U0). C усилителя-формирователя сигнал U’ — это измеряемый сигнал, сдвинутый на половину опорного напряжения. Таким образом, чтобы получить переменную составляющую, достаточно вычислить разность U’-U0.
Сигнал U0 используется также в качестве опорного для компаратора DA2. При переходе U’ через значение U0 компаратор вырабатывает перепад, который используется для формирования процедуры прерывания для сбора измерительных отсчётов.

Важно, что во многие современные микроконтроллеры встроены как операционные усилители, так и компараторы, не упоминая АЦП.

На рис. 3 дан базовый алгоритм для случая измерения величины переменного напряжения с основной частотой 50 Гц.
True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это
Запуск измерения может осуществляться по любому внешнему событию вплоть до кнопки, нажимаемой вручную.

После запуска в первую очередь измеряется постоянная составляющая во входном сигнале АЦП, а затем контроллер переходит в ожидание положительного перепада на выходе компаратора. Как только прерывание по перепаду наступает, контроллер делает выборку из 20 точек с временным шагом, соответствующим 1/20 квазипериода.

В алгоритме написано X мс, поскольку низкобюджетный контроллер имеет собственное время задержки. Чтобы измерение происходило в правильные моменты времени, необхоимо учитывать эту задержку. Поэтому реальная задержка будет меньше 1 мс.

В данном примере задержка соответствует измерениям квазисинусоид в диапазоне 50 Гц, но может быть любой в зависимости от квазипериода измеряемого сигнала в пределах быстродействия конкретного контроллера.

При измерениях ср.кв. значения напряжения произвольного квазипериодического сигнала, если априори неизвестно, что это за сигнал, целесообразно измерить его период, используя встроенный в контроллер таймер и тот же выход компаратора. И уже на основании этого замера устанавливать задержку при осуществлении выборки.

Вычисление среднеквадратичного значения

После того, как АЦП создал выборку, имеем массив значений U'[i], всего 21 значение, включая значение U0. Теперь, если применить формулу Симпсона (точнее, Котеса) для численного интергрирования, как наиболее точную для данного применения, то получим следующее выражение:
True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это
где h — шаг измерения, а нулевой компонент формулы отсутствует, поскольку он равег 0 по определению.

В результате вычисления мы получим значение интеграла в чистом виде в формате отсчётов АЦП. Для перевода в реальные значения полученное значение нужно промасштабировать с учётом величины опорного напряжения и поделить на интервал времени интегрирования.

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

где Uоп — опорное напряжение АЦП.

Если всё пересчитать в мВ, K приблизительно равняется просто 2. Масштабный коэффициент относится к разностям в квадратных скобках. После пересчёта и вычисления S делим на интервал измерения. С учётом множителя h фактически получаем деление на целое число вместо умножения на h с последующим делением на интервал времени измерения.

И в финале извлекаем квадратный корень.

И вот тут самое интересное и сложное наступает. Можно, разумеется, использовать плавающую точку для вычислений, поскольку язык C это допускает даже для 8-битных контроллеров, и производить вычисления непосредственно по приведённым формулам. Однако скорость расчёта упадёт существенно. Также можно выйти за пределы весьма небольшого ОЗУ микроконтроллера.

Чтобы такого не было, нужно, как верно указано в [3], использовать фиксированную точку и оперировать максимум 16-битными словами.

Автору эту проблему удалось решить и измерять напряжение с погрешностью Uоп/1024, т.е. для приведённого примера с точностью 2 мВ при общем диапазоне измерения ±500 мВ при напряжении питания +3.3 В, что достаточно для многих задач мониторинга процессов.

Программная хитрость состоит в том, чтобы все процессы деления, по возможности, делать до процессов умножения или возведения в степень, чтобы промежуточный результат операций не превышал 65535 (или 32768 для действий со знаком).

Конкретное программное решение выходит за рамки данной статьи.

В данной статье рассмотрены особенности измерения среднеквадратичных значений напряжения с помощью 8-битных микроконтроллеров, показан вариант схемной реализации и основной алгоритм получения отсчётов квантования реального квазисинусоидального сигнала.

Источник

Лаборатория радиолюбителя с нуля. Часть 2. Обзор таинственного мультиметра

Сергей Новиков

Введение

Как уже говорилось в первой части этого цикла статей, идеального мультиметра не существует, и поэтому наш выбор, как и автора, – это всегда компромисс: с отсутствием чего вы готовы мириться ради получения других преимуществ.

Распаковка

Спустя три дня после заказа мультиметр был отправлен продавцом, а ещё спустя 12 был получен в местном отделении логистической компании – как раз в день появления первой части статьи. Всё послание уместилось в один небольшой пластиковый пакет из воздушно-пузырьковой плёнки (называемой в народе «пупыркой»), который сравним с обычным яблоком:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Внутри этого пакета располагалась обычная картонная коробочка с изделием:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

На коробке изображены различные варианты исполнения мультиметра и наклеен логотип производителя (в нашем случае это HoldPeak) – т.к. одна и та же модель может выпускаться под разными брендами (встречались модели ещё под брендами BTMETER и ANNMETER).

С обратной стороны приведен список из трёх моделей мультиметров и их технические характеристики (список параметров, как оказалось, неточный):

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Коробка в длину сравнима по размерам с обычной ручкой:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Интрига практически сошла на нет, и из трёх моделей мультиметра от HoldPeak из его новой бюджетной линейки HP-сороковой серии только одна модель присутствовала в списке желаний первой части обзора – HP-41B. Внутри коробки было положено:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Комплект поставки

Ссылаясь на некие правила для международных авиаперевозок, запрещающие перевозку жидкостей, порошков и батарей, продавцы с AliExpress, как правило, не кладут в комплект поставки устройств сменные элементы питания. В нашем случае отсутствовали две батарейки формата ААА. Хотя на том же AliExpress спокойно продаются отдельно эти самые батарейки, и доставляются они без особых проблем (возможно, что тут задействована не авиаперевозка).

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Комплектные щупы (на фото выше) обычные, длиною около 80 см от кончика до кончика. Имели небольшой неприятный запах, который уже почти выветрился. На щупах в наличии надпись об их принадлежности к категории электробезопасности (CAT) CAT III-600 В. В дополнение к этим щупам были заказаны у другого продавца щупы категории CAT IV-1000 В с внешней силиконовой изоляцией (плавится только при очень высоких температурах) и чуть длиннее.

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Внешний вид

Мультиметр HoldPeak HP-41B выделяется на фоне остальных моделей, помимо очень компактных размеров, ещё и своим необычным внешним видом с изогнутыми линями профиля двухцветного чёрно-голубого корпуса (под другими брендами эта модель выпускается в иной расцветке), что в значительной степени повлияло (в положительную сторону) на эргономику обозреваемого прибора.

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

На передней панели можно увидеть ЖК-дисплей с грозной надписью «6000 COUNTS TURE-RMS AUTO POWER OFF», где сразу режет глаз «TURE-RMS», а не «True-RMS», как должно быть правильно. Но это поправимо – мультиметр в ходе тестирования был разобран, а экранный трафарет с надписью перевернут. В итоге экран теперь выглядит так:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Чуть ниже экрана расположился блок из пяти прорезиненных кнопок выбора дополнительных режимов, а под ними – основной поворотный (на 90°) переключатель режимов, который в крайних положениях выключает прибор.

Под переключателем режима расположились три разъёма для подключения измерительных щупов: общий (черный, он же «земля», он же «минус»), основной (красный, он же «плюс») и отдельный разъём для измерения высоких токов (до 10 А). Компактные размеры мультиметра повлияли и на совмещение разъёма измерения малых токов с разъёмом измерения напряжения и прочих параметров (обычно в мультиметрах для измерения токов делают отдельные разъёмы). Для такого компактного мультиметра, как HP-41B, это простительная необходимость, но для приборов большего размера такой подход будет большим минусом, и лично я бы не советовал их брать.

Непривычные гладкие формы корпуса:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

На верхнем скошенном под углом торце имеется надпись с логотипом производителя, названием производителя и номером модели мультиметра, а также три прямоугольных окошка под светодиодные индикаторы:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Наличие перевернутой надписи может сперва натолкнуть на мысль, что производитель опять «налажал» с нанесением надписей, как в случае с «TURE-RMS» на дисплее, но тут всё очень даже правильно, т.к. верхняя часть корпуса имеет скос под некоторым углом и эта самая надпись, если смотреть на экран, читается правильно (см. фото экрана со всеми сегментами). А учитывая тот факт, что на экран в мультиметре мы будем смотреть чаще, чем со стороны, то с логикой разработчиков в нанесении своего логотипа можно согласиться.

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

На обратной стороне корпуса мультиметра нанесена предупреждающая надпись о необходимости соблюдать правила техники безопасности и отключать измерительные щупы перед тем, как разбирать прибор. Чуть ниже надписи расположилась складная подставка для размещения мультиметра в вертикальном положении. Она имеет два жестких положения, задающих углы наклона прибора:

Для включения мультиметра нужно вставить две батарейки формата ААА. Для этого нужно сзади открутить три самореза. Тот факт, что для этого применяются саморезы с закручиванием прямо в корпус, а не винты с бронзовыми гайками, как в других аппаратах, запишем в минусы:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Зато возможность оперативно заменить сразу оба предохранителя без дополнительной разборки корпуса запишем в дополнительные плюсы, т.к. многие производители считают ненужным так делать. А перед тем, как включить мультиметр, давайте познакомимся с его возможностями:

Возможности гаджета по версии производителя

Приводим лишь «сухие» цифры из спецификаций прибора, по каждому пункту списка пройдёмся дальше подробнее:

А теперь пройдёмся по каждому из перечисленных пунктов подробнее:

Размеры и вес

Как уже было сказано выше, небольшие размеры и вес, а также эргономичная форма HP-41B, позволяют носить его с собой даже во внутреннем кармане пиджака, не говоря уже о верхней одежде, а сам прибор при этом лежит в руке как влитой. Несмотря на своё бюджетное позиционирование, качество обработки корпуса находится на высоком уровне, как для такого класса устройств – без каких-либо видимых «наплывов» пластика по углам и стыкам, без люфтов и зазоров. Разве что надпись «TURE-RMS» даёт о себе знать.

Вот так выглядит HoldPeak HP-41B в сравнении с обычным смартфоном:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Элементы питания

Питается мультиметр двух небольших батареек формата AAA общим напряжением в 3 вольта. Для компактных размеров прибора и его небольшой цены это самый оптимальный вариант. Лично для меня, если бы пришлось выбирать два прибора со сходными параметрами, но с различным питанием (от 9-вольтовой батарейки и АА/ААА), выбор пал бы на второй вариант (с батарейками АА/ААА). Для вас это может быть несущественным фактом или даже иметь совсем противоположный мотив (как по мне, то лучше 6 элементов АА/ААА, чем одна «Крона»).

True RMS

В прошлой части статьи мы уже говорили о том, что прибор обязательно должен быть True RMS, и это понятие в переводе с английского обозначает «истинное среднеквадратичное значение», или, другими словами, «действующее значение переменного тока». Само это понятие пришло из математики и означает (в упрощенной форме) возможность более точного измерения значения переменного тока, чья форма сигнала отличается от синусоидальной.

Почему именно True RMS? А всё из-за специфики измерения переменного тока в зависимости от формы его сигнала. Но сперва вспомним школьную программу по физике (в максимально сжатой форме). Заранее предупреждаю, что для тех, кто прогуливал уроки по теме «Постоянный ток», дальнейшее чтение будет вызывать большие муки. Для цепей постоянного тока потребляемая мощность (например, лампочки) будет измеряться по следующей формуле:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Где P – собственно мощность, I – сила тока, проходящая через лампочку, а U – напряжение на лампочке.

А вот с измерением мощности переменного тока всё сложнее. Дело в том, что за определенный период времени (величина, обратная частоте) напряжение может меняться от нуля до некоторых отрицательных и положительных значений. Вот пример различных по форме сигналов переменного тока с одинаковым пиковым (амплитудным) значением и одинаковой частоты:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Показания измерения мгновенной (в определенный момент времени) нам ничего особо не дадут, поэтому требуется расчёт среднего значения мощности (активной, которая и указывается на тех самых лампочках накаливания), интегрированной по времени:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

В другом виде эту формулу, подставляя вместо мощности произведение напряжения и силы тока, можно записать так:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Отсюда следует, что среднеквадратичное значение переменного напряжения, которое должно показываться True RMS мультиметром, вычисляется по следующей формуле:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Для синусоидальной формы сигнала переменного тока вышеприведенная формула сворачивается до следующего вида:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Где Ud – действующее значение напряжения, а Um – пиковое значение. Именно по этой упрощенной формуле (для переменного напряжения с синусоидальной формой) и рассчитывают обычные мультиметры, просто умножая пиковое значение напряжения на коэффициент 0.707 независимо от того, какую форму принимает переменный ток.

Читатель справедливо может задать вопрос: «А где на практике, в повседневной жизни обычному человеку может потребоваться True RMS мультиметр?». Самый яркий пример – измерение напряжения на выходе источников бесперебойного питания, где в дешевых моделях форма сигнала далека от правильной синусоиды.

Количество отсчетов

Такой параметр мультиметра, как количество отсчетов его цифровой шкалы, показывает, какое наибольшее число данный мультиметр может отобразить на дисплее до того, как произойдет смена пределов измерений, и какое количество значимых цифр в общей сложности он может показать. В нашем случае это 6000.

Другое название для параметра «Количество отсчетов» – «Число отображаемых разрядов», он для нашего мультиметра записывается в виде 3⅚. Здесь первая цифра обозначает число полных отображаемых разрядов (три), числитель – максимальное значение (пять), которое может принимать неполный разряд (самая левая цифра), а знаменатель – число возможных состояний (всего шесть, включая 0).

Выбор диапазонов измерений

Все мультиметры имеют минимальный и максимальный предел измерений для каждого измеряемого параметра. Данная информация обычно приводится в руководстве пользователя на странице с перечнем технических характеристик прибора. Мы же эту информацию привели в разделе «Возможности гаджета по версии производителя». Например, для постоянного напряжения заявленный предел измерений для HP-41B составляет от 600 мВ до 600 В. Соответственно, исходя из разрядности нашего мультиметра общее количество диапазонов для измерения постоянного напряжения будет равняться четырём (600 мВ, 6 В, 60 В и 600 В).

Выбор диапазона будет осуществлять мультиметр самостоятельно в автоматическом режиме с правом передачи ручного управления в руки своего хозяина с помощью кнопки «RANGE». Такая ситуация может возникнуть, например, если мы измеряем где-то напряжение около 4 В, а мультиметр выбрал для отображения диапазон 60 В, где нам доступно будет ещё две цифры после десятичной запятой. Вроде неплохо, но следует учитывать, что прибор имеет некую погрешность в измерениях на каждом из пределов, поэтому иногда имеет смысл сместить диапазон измерений с 60 В на 6 В для повышения точности. Кроме того, выбор предела измерений вручную доступен и до начала самих измерений. Переключения обратно в автоматический режим выбора предела измерений не предусмотрено, и нужно задействовать переключатель режимов измерений (т.е. выбрать поворотным переключателем другой режим и опять вернуться к нужному) или проще – нажимать кнопку «SELECT».

Ну а теперь настало время включить мультиметр и начать:

Измерение постоянного напряжения

Согласно спецификациям, указанным в документации к прибору, заявленная точность гарантируется производителем в течение года после его калибровки при условии осуществления замеров мультиметром в диапазоне температур окружающей среды от 18°С до 28°С и при относительной влажности воздуха не более 70%.

При измерении постоянного напряжения точность составляет ± (0,5% + 5 цифр) во всех диапазонах измерений, которых, как мы уже писали в предыдущей главе, всего 4: 600 мВ, 6 В, 60 В и 600 В. Разрешение для каждого из диапазонов составляет соответственно 0,1 мВ, 1 мВ, 10 мВ и 100 мВ.

Первое положение поворотного переключателя режима устанавливает мультиметр в режим измерения постоянного напряжения (значок «DC» на экране как раз об этом нам и сообщает). В качестве подопытного выступают батарейки формата CR2032.

Сперва берем старую, которую заменили:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Вроде нормально, показывает заявленные 3 вольта. Но стоит включить параллельно ей нагрузку (резистор 57 Ом), и всё меняется кардинальным образом:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Под нагрузкой старая батарейка показывает всего лишь 2,2 мВ (падение более чем в 1000 раз!). Вот именно из-за необходимости подключать параллельно батарейкам нагрузку (что не всегда удобно) при измерении их напряжения и проверке их «рабочего» состояния искался мультиметр со встроенным режимом теста батареек. Но данный режим присутствовал лишь в некоторых недорогих моделях.

Теперь проведём аналогичную процедуру с новой батарейкой:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Тут она показывает 3,3 вольта – немного выше старой. Подключаем к ней нагрузку в виде того же резистора:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

А тут уже напряжение упало всего лишь до 2,78 вольта.

В спецификации к HoldPeak HP-41B указано, что в режиме измерения постоянного напряжения его импеданс (полное внутреннее сопротивление) составляет 10 МΩ, а в диапазоне измерения 600 вольт – более 100 МΩ.

Проверяем справедливость данного заявления с помощью стороннего мультиметра:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Тут все 11 МΩ. Кроме того, производитель заявляет о наличии защиты от перегрузки (при превышении напряжения в 600 вольт).

Далее у нас на очереди:

Измерение переменного напряжения

Но сперва немного справочной информации:

Переключение в режим измерения переменного напряжения осуществляется нажатием синей кнопки «SELECT» в том же положении переключателя режимов, что и для постоянного напряжения. На экране должна загореться надпись «AC».

Подключаем щупы к первому попавшемуся источнику переменного тока – розетке:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Почти 220 вольт, а если округлять до целого числа, то идеально. В этом же режиме можно узнать частоту переменного напряжения, нажав среднюю кнопку «Hz/DUTY»:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Идеальные 50 Гц, как и положено. Нажав ещё раз кнопку «Hz/DUTY», переходим в режим измерения скважности (отношение периода следования импульсов к длительности импульса):

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Практически идеальные 50% (с учётом округления до целого числа) – как и положено для сети бытовой электропроводки с её синусоидальной формой сигнала переменного тока.

Измерение постоянного тока

Информация из технических спецификаций HoldPeak HP-41B:

При измерении силы тока у новичков зачастую возникают проблемы в виде сгоревших предохранителей в мультиметре или даже наблюдается выход из строя измерительного прибора из-за того, что они подключают его так же, как и при измерении напряжения, т.е. параллельно нагрузке, просто воткнув щупы в розетку сети бытовой электропроводки. Так делать категорически запрещено! Потому что при измерении силы тока («амперов») измерительный прибор следует подключать исключительно последовательно нагрузке (оборвать один из проводов, идущих к нагрузке – той же лампе, и к этим двум оторванным проводам подключать амперметр или мультиметр в режиме измерения силы тока). А вот тут и возникает тупик даже у бывалых – если в случае с низковольтными цепями можно ещё как-то организовать такую схему:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

То с высоковольтной бытовой сетью такой фокус не проделать – и не нужно даже пытаться это делать, жизнь дороже. Но почему не загорается светодиод? Подключаем его напрямую:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Есть контакт! Светодиод горит. Замеряем сопротивление прибора на концах щупов в режиме измерения силы тока – более 10 мегаом:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Непорядок. Значит, нужно проверить целостность предохранителей в мультиметре:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Подозреваемый найден. Посмотрим на него поближе:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Идём в магазин за новым предохранителем. Но найти предохранитель нужного номинала (800 мА) после обеда – не такая уж простая задача: есть или большего, или меньшего номинала. Их пришлось и взять – на 700 мА и 1 А. Вставляем в прибор предохранитель на 700 мА. Собираем заново схему со светодиодом и замеряем силу тока:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Как видно, потребление составляет 35,83 мА.

Измерение переменного тока

Для измерения силы переменного тока, который будет проходить через прибор, подключенный к сети бытовой электропроводки, придётся собрать специальное устройство. В качестве заготовки для такого устройства будет использована новая колодка для удлинителя на два гнезда без заземления:

И силовой кабель от старого удлинителя, который в буквальном смысле рассыпался в руках от длительного пребывания на солнце:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Приступим к операции. Для начала раскручиваем колодку:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Разбираем центральную часть красного цвета, в которой находится вся силовая часть колодки:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Достаем одну контактную площадку и разбираем её:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Наша задача теперь состоит в том, чтобы разомкнуть цепь между двумя контактами для вилки на этой площадке. Для этого воспользуемся обычными плоскогубцами и переломаем обе половинки площадки по отверстию. Вставляем «перекусанную» площадку на прежнее место:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Следующий этап операции заключается в подключении силового кабеля к этим двум разомкнутым половинкам контактной площадки. Подключать будем с помощью паяльника. Теперь зачищаем концы кабеля и отрезаем провод заземления (он зелёного цвета), продевая два оставшихся конца кабеля в крышку силовой колодки:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Теперь нужно залудить контакты площадки:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

И подпаять к ним два провода таким образом, чтобы можно было без проблем закрыть крышку силовой части колодки:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Помечаем на колодке контакты, к которым подключены провода:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Наше устройство для измерения тока, потребляемого бытовыми приборами, подключаемыми к сети переменного тока, готово. Принцип его работы такой – в одну розетку вставляем любой бытовой прибор, работающий от сети переменного тока, а во вторую розетку – пару щупов нашего мультиметра, включенного в режиме измерения силы тока. Помечать на колодке контакты нужно было для того, чтобы выяснить, какой из них «ноль», а какой «фаза», с целью включения мультиметра в разрыв фазного провода. Там, где будет «0», вставляем вилку от бытового прибора, а где покажет «фазу» – щупы мультиметра.

О том, как определить «фазу» в силовой проводке мультиметром, не имеющим для этой цели специального режима (как наш HP-41B), расскажем подробнее в главе «Лайфхаки».

Для измерения силы тока в сети бытовой электропроводки будем использовать силиконовые щупы, которые как раз вовремя приехали из Поднебесной. Они имеют провода большего сечения и помечены как соответствующие категории CAT IV-1000 В:

Кроме того, они длиннее комплектных почти на 30 см (109 см против 80 см), и в комплекте с ними есть пара зажимов типа «крокодилы» в изоляции:

В наличии защитные колпачки:

Сама форма щупов имеет немного изогнутый профиль:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Зажимы «крокодилы» специально предназначены для подключения к таким щупам:

К мультиметру подключаются как родные:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

При их замыкании мультиметр показывает нулевое сопротивление:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Сами щупы больше комплектных и по длине, и в диаметре:

Разъёмы «бананы» для подключения щупов к мультиметру, другой формы (эргономичнее):

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Насечка в новых щупах нанесена поперечно, в отличие от комплектных, где они нанесены параллельно разъёму, из-за чего доставать комплектные щупы не так удобно, как новые.

А теперь вернёмся к измерению силы тока. Подключаем сперва щупы к фазной розетке, а затем уже саму нагрузку, в качестве которой выступает утюг:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Потребляемый ток составил 8,36 А (на самом первом уровне, когда сработало термореле утюга при повороте ручки регулировки температуры):

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Если напряжение на нашем утюге составляет 236,6 вольт:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

То, согласно закону Ома, потребляемая утюгом мощность в этом режиме при известных величинах силы тока и напряжения вычисляется, как мы уже говорили выше, по следующей формуле:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

И составляет 8,36*236,6=1977,976 Вт (почти два киловатта).

С измерением напряжения и силы тока покончено, переходим к измерению параметров электронных компонентов. Переводим переключатель режимов измерений мультиметра в следующее за измерением напряжения положение, в котором производятся замер сопротивления, «прозвонка» цепей, тест диодов и измерение ёмкости конденсаторов. По умолчанию предлагается:

Измерение сопротивления

Но сперва несколько цифр из спецификаций, касающихся этого раздела:

Берем резистор на 100 Ом:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Наш мультиметр показал 98,7 Ом, что в пределах допустимых отклонений измеряемого резистора (последнее четвертое кольцо на нём золотого цвета означает допуск отклонения от номинала в пределах ±5%).

В автоматическом режиме измерение малых сопротивлений занимает порядка двух секунд – прибор начинает перебор с верхнего, 60-мегаомного предела измерений. Для ускорения этой процедуры можно воспользоваться режимом ручного выбора пределов измерений. Причём для измерения сопротивлений после мегаомной шкалы HP-41B перескакивает сразу на измерение омов, что очень удобно (но не совсем логично), а затем уже после омов шкала переключается на измерение килоомов.

Следующим режимом, выбираемым синей кнопкой «SELECT», стоит:

Проверка целостности соединений

Или, как его ещё называют в народе, «прозвонка». Согласно документации, мультиметр будет издавать звуковой сигнал и зажигать светодиод красного цвета, если сопротивление между щупами будет составлять менее 50 Ом. В этом режиме имеется защита от перегрузок до 300 вольт, а для самой «прозвонки» используется напряжение в 2,1 вольта, что соответствует действительности:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Сама «прозвонка» очень шустрая, без каких-либо временных лагов:

Нажав ещё раз кнопку «SELECT», выбираем режим:

Тест диодов

В этом режиме (на экране появляется схемное изображение диода) на диоды (т.е. на щупы) подаётся напряжение около 3,3 вольта, а мультиметр измеряет на них напряжение падения. Данный режим также защищен от перенапряжения до 300 вольт (т.е. можно воткнуть щупы в вилку бытовой электросети при включенном режиме теста диодов). Данное напряжение падения мы увидим на приборе при подключении плюса мультиметра (красный провод) к аноду светодиода (длинный вывод), а минуса (черный провод) – к катоду светодиода (короткий вывод):

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Правильное подключение прибора к светодиоду, и мы наблюдаем его слабое свечение, а наш прибор при этом показывает напряжение падения, равное 1,8 В (поэтому светодиод не будет светиться при подключении к нему одной батарейки на 1,5 вольта).

При обратном подключении щупов к исправному светодиоду мультиметр не должен показывать никакого падения:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Последний режим, который выбирается кнопкой «SELECT» во втором положении переключателя режимов, это:

Измерение ёмкости

Как всегда, начнём с записей в спецификациях:

Чем выше ёмкость конденсатора, тем дольше проводится процесс её измерения, вплоть до нескольких секунд. Ёмкость старых конденсаторов может составлять до половины своего номинала:

Ёмкость новых конденсаторов близка к заявленному значению:

Ёмкость старых керамических конденсаторов тоже может значительно отличаться от указанной (4,7 нФ):

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Ёмкость плёночных конденсаторов со временем мало чем отличается от указанной:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

А ёмкость новых (неиспользованных) полимерных конденсаторов даже чуть выше, несмотря на их 7-летний возраст с момента покупки:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Закончив с измерением ёмкости конденсаторов, переходим к отдельному режиму измерения:

Частоты и скважности сигнала

Данный режим помечен на переключателе пиктограммой «Hz%». По умолчанию мультиметр измеряет частоту. Для перехода в режим измерения скважности следует нажать кнопку «SELECT». Стоит отметить, что при измерении частоты мультиметр задействует полностью все 4 разряда своей цифровой шкалы, т.е. её количество отсчетов составляет 10000.

Согласно спецификации для режима измерения частоты и скважности:

Измерение данных параметров ничем не отличается от их измерения в режиме измерения переменного напряжения, когда нажималась отдельная кнопка «Hz/DUTY». Единственное отличие – частота теперь не ограничивается 2 кГц, при которых гарантировалась точность измерения переменного напряжения.

А теперь настала очередь:

Измерение температуры

По умолчанию измерение температуры производится в градусах Цельсия. Также возможно измерять температуру и в градусах Фаренгейта. Для этого необходимо нажать синюю кнопку «SELECT». Повторное её нажатие опять переводит мультиметр на измерение температуры в градусах Цельсия.

HoldPeak HP-41B позволяет измерять температуру и без подключения термопары – для этого у него на плате распаян терморезистор, который худо-бедно справляется со своей задачей как при комнатной температуре:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Но так как измерительный элемент находится внутри самого прибора, точность его показаний будет существенно отличаться от температуры снаружи. Тем более что измерить температуру кипящей или талой воды, а также расплавленного припоя, невозможно. Для этой цели воспользуемся термопарой (термоэлектрический преобразователь), идущей в комплекте с мультиметром. Её датчик на конце жесткого провода выглядит так:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Общая длина термопары от кончика датчика до конца разъёмов «бананы» составляет около 102 см. Для измерения температуры с помощью термопары её нужно подключить к мультиметру, обязательно соблюдая полярность, – черный разъём термопары подключаем к общему (черному) разъёму мультиметра, а красный штекер – в красное гнездо.

Для контроля точности калибровки мультиметра по измерению температуры, не имея при себе прецизионных приборов, предназначенных для этих целей, воспользуемся методом измерения талой и кипящей воды.

Набираем в стакан лёд и доливаем в него немного воды. Опускаем в наш коктейль термопару:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Мультиметр показывает 1°С. Неплохо. Но как покажет себя испытуемый при измерении кипящей воды? Для этого воспользуемся таким нехитрым устройством, в которое нальём воду:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Включаем устройство, полностью заполоненное водой, и доводим её до кипения:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Здесь мультиметр также успешно справился со своей задачей и показал 99°С. Значит, калибровать температуру жал паяльной станции этим прибором можно будет смело.

Бесконтактное измерение напряжения

На поворотном переключателе данный режим следует за измерением температуры и помечается пиктограммой «NCV», чья аббревиатура обозначает «Non-Contact Voltage» (в переводе с английского будет дословно «бесконтактное напряжение»). Другое «народное» название у этого режима – «поиск скрытой проводки». В русскоязычной документации к мультиметрам можно встретить название «бесконтактный детектор/датчик напряжения».

В этом режиме можно с помощью мультиметра определить, находится ли какой-либо кабель под высоким напряжением, а также найти в стене, где проложен кабель бытовой электропроводки. Подключать щупы к мультиметру в этом режиме не нужно.

При отсутствии рядом с мультиметром источника высокого напряжения он показывает:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Данная аббревиатура означает «Electromotive Force» (электродвижущая сила, или ЭДС). Т.е. прибор сообщает нам, что находится в режиме измерения ЭДС. При этом постоянно горит зеленый светодиод.

По мере приближения мультиметра к источнику напряжения он начинает издавать короткий сигнал с длительными промежутками, медленно мигая красно-зеленым светодиодом, а на экране появляется одна черточка:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

И чем ближе к источнику напряжения (или чем выше на нём напряжение), тем больше черточек появляется на экране, а сигнализация и перемигивание светодиодов будут учащаться:

Следом за режимом бесконтактного измерения напряжения на поворотном переключателе режимов мультиметра выбирается:

Тест светодиодов и стабилитронов

Этот режим примечателен тем, что, в отличие от обычного режима проверки диодов, доступного на подавляющем большинстве мультиметров, в т.ч. и этом, на тестируемые светодиоды и стабилитроны подаётся повышенное напряжение (согласно спецификации, напряжение холостого хода превышает 18 В):

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Видим, что HP-41B показывает напряжение около 15,31 В, которое на другом мультиметре почти равно этому значению.

Повышенное напряжение нужно для некоторых типов светодиодов, которые применяются в обычных светодиодных лампах освещения, пришедших на смену лампам накаливания, а также для теста светодиодов в светодиодных лентах.

Мощный SMD-светодиод из лампы освещения в режиме обычного теста светодиодов показывает «обрыв»:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Тогда как в режиме теста светодиодов этот полупроводник показывает падение напряжения в 7,72 вольта:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

И он начинает светиться. Неисправный светодиод из этой же лампы «коротит» (слишком маленькие значения напряжения) и не светится:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Неисправные светодиоды могут светиться, но не так ярко, а их падение напряжения не такое высокое:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Неисправность светодиодов может проявляться и в их внутреннем обрыве:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Вот таким образом проходит тестирование мощных светодиодов с помощью HP-41B, что обычным мультиметрам, как правило, недоступно. Аналогичным образом в этом режиме проводится тестирование низковольтных стабилитронов.

С основными функциональными возможностями HoldPeak HP-41B покончено. Теперь приступаем к описанию его «плюшек», и первым на очереди стоит:

Запоминание значений показаний

Иногда возникает ситуация, когда измерения мультиметром производятся в таких условиях, что на его экран нельзя посмотреть во время измерений. Спасёт в данном случае нажатие кнопки «HOLD», которая зафиксирует на экране показания. Кстати, она очень пригодилась при написании этого обзора – держать два щупа и камеру для съёмки процесса измерения практически нереально. Поэтому в ход пошла кнопка «HOLD», которая фиксировала показания измерений на экране мультиметра, после чего бралась камера и делались снимки экрана мультиметра. Такие фокусы можно определить по наличию на снимках дисплея мультиметра пиктограммы «DH» (Data Hold – фиксация/удержание данных).

Фиксация максимальных и минимальных значений показаний

Данная функция чем-то похожа на предыдущую, но активируется перед началом измерений показаний путём нажатия кнопки «MAX/MIN». Служит она для фиксирования максимальных (активируется после первого нажатия кнопки) или минимальных (активируется при повторном нажатии кнопки) показаний за промежуток времени, пока происходит измерение. Возникнуть потребность в такой функции может в тех ситуациях, когда измеряемые показания быстро меняются или же нужно зафиксировать максимальное или минимальное значение (например, потребляемый ток) за определенный период времени (например, пока работает утюг). Примерно так и составляются пункты спецификации «минимальный и максимальный потребляемый ток» в руководстве пользователя к бытовой технике.

Подсветка дисплея

В этой модели она нежно-голубого цвета и включается вручную нажатием с последующим удержанием в течение двух секунд кнопки «HOLD». Отключение подсветки происходит автоматически – через 30 секунд или же повторным двухсекундным удержанием «HOLD».

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Наблюдается боковая (справа) засветка экрана в месте расположения светодиода подсветки. Если смотреть на экран под углом снизу, то наблюдается эффект «засвета» сегментов дисплея:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Если смотреть на экран под углом сверху, то сегменты дисплея тускнеют:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

С включенной подсветкой вообще всё сливается:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Автоотключение

Данный мультиметр имеет функцию автоматического отключения через 15 минут бездействия (отсутствия каких-либо нажатий на кнопки или поворота переключателя режимов). Вернее, он через 15 минут подаёт несколько коротких сигналов, а ещё через минуту – отключается, если ничего не делать. О том, что включен режим автоотключения, сигнализирует пиктограмма таймера в виде кружочка со стрелкой внутри него, которая находится в верхнем левом углу крайней левой цифры.

Чтобы отключить режим автоотключения мультиметра, необходимо перед его включением зажать кнопку «SELECT». При этом пиктограмма автоотключения пропадает, а прибор подаст три коротких сигнала. Для возврата режима автоотключения мультиметр необходимо перезагрузить (выключить и заново включить).

Режим относительных измерений

Этот режим активируется нажатием с последующим удержанием в течение двух секунд кнопки «RANGE». Служит он для выставления текущего значения измеряемого параметра в качестве нулевой точки отсчета для последующих измерений. Этот режим можно сравнить с весами, когда на них положили определенное количество одного товара и необходимо доложить какое-то количество другого, предварительно обнулив значения после взвешивания первого товара.

Одно из применений данного режима – калибровка мультиметра при измерении сопротивлений, когда измерительные щупы при их замыкании показывают не нулевое значение. С помощью данного режима можно найти из множества самый ёмкий конденсатор или батарейку с максимальным значением напряжения. Ну а в случае с переменным резистором определить, насколько изменится его сопротивление при повороте ручки, например, на 45 градусов – и не надо никаких калькуляторов и вычислений «в уме».

О том, что включен режим относительных измерений, сигнализирует пиктограмма «REL» на дисплее.

Лайфхаки

Кроме заявленных возможностей, HoldPeak HP-41B имеет ряд скрытых функций, среди которых:

Возможность определять фазный провод.

Для этого необходимо переключить мультиметр в режим поиска скрытой проводки (NCV) и подключить к нему только один щуп – красный, с помощью которого и будем искать фазу. Из-за высокой чувствительности HP-41B в этом режиме сам прибор следует расположить подальше от источника высокого напряжения (насколько позволяет длина щупов), чтобы избежать наводок на антенну NCV. Подключаем щуп к одному из разъёмов розетки:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Показывает EF, а это означает, что тут «ноль». Проверяем другой контакт разъёма розетки:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Сразу загораются все четыре полоски и слышен частый писк – мы попали на «фазу».

В большинстве случаев этот «фокус» применим и к другим моделям мультиметров, обладающим соответствующим режимом бесконтактного поиска напряжения (NCV). Стоит, однако, оговориться, что если провод трехжильный (трехконтактная розетка), предназначенный для электросетей с заземлением, но с отсутствующим заземлением, то наш прибор покажет «фазу» на таком проводе из-за наводок, связанных с близким расположением к нему фазного провода (и отсутствия этого самого заземления).

Ещё одна интересная особенность HP-41B:

Бесконтактное измерение частоты и скважности

Из-за своей высокой чувствительности HP-41B позволяет измерять частоту и скважность переменного напряжения. Для этого не надо подключать к нему никаких щупов, а переключатель нужно перевести в режим измерения переменного напряжения и нажать кнопку «Hz/DUTY»:

А теперь настало время заглянуть во:

Внутренности мультиметра

Чтобы добраться до «внутренностей» мультиметра, необходимо повторно проделать операцию по «удалению» батареек с откручиванием трёх саморезов на задней панели:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Открутив ещё четыре самореза, получаем доступ к «внутренностям»:

Наблюдаем неплохое качество сборки для своего ценового диапазона. Почти не видно следов флюса. Основной чип – бескорпусный, кварцевый резонатор на 8 МГц и отсутствие микросхемы EEPROM. Это даёт понять, что в этом мультиметре применяется чип, отличный от DTM0660/DM1106EN. Схемное включение чипа подсказывает, что это SD7501 от китайской компании Hangzhou SDIC Microelectronics Co.,Ltd., а именно модификация SD7501A6. Буква «А» говорит о модификации чипа с автоматическим выбором диапазонов измерения (для мультиметров с ручным выбором диапазонов используется модификация с буквой «М», как в модели UNI-T UT89XD). Цифра «6» в конце маркировки чипа означает, что он поддерживает количество отсчетов, равное 6000.

Данный чип характеризуется высокой скоростью и точностью измерений, встроенной OTP памятью (одноразово программируемой) без необходимости применять внешние EEPROM микросхемы, что сразу отрезает возможность «апргрейда» мультиметра и программного расширения его функциональных возможностей в виде, например, увеличения количества отсчетов до 10000, как это проделывается с мультиметрами на чипах DTM0660/DM1106EN.

В верхней части платы можно заметить кусок припаянного черного провода – эта та самая антенна для бесконтактного измерения напряжения (поиска скрытой проводки). А внизу, возле красного разъёма под щупы, можно увидеть терморезистор (круглый, зеленого цвета и с маркировкой на плате «PTC»), который отвечает в т.ч. за измерение температуры без подключения к прибору термопары.

Открутив ещё четыре винта, полностью снимаем плату:

True rms что это. Смотреть фото True rms что это. Смотреть картинку True rms что это. Картинка про True rms что это. Фото True rms что это

Здесь уже заметно больше следов неотмытого флюса. Но качество в целом остается на высоком уровне, разве что можно предъявить претензии к пайке проводов подсветки дисплея.

Заключение

Рассмотренная в обзоре модель мультиметра (HP-41B) от компании HoldPeak является очень хорошим вариантом для покупки при условии, что вам нужно следующее:

Ещё из дополнительных плюсов можно добавить высокую чувствительность детектора ЭДС (режим поиска скрытой проводки), но для некоторых такая чувствительность может оказаться слишком избыточной.

Явных минусов у HP-41B нет, разве что не очень сильная защита входных цепей – но это расплата за невысокую стоимость прибора. Многие могут занести в минусы HP-41B совмещенный (с основным красным) разъём для измерения силы тока. Но тут приходиться выбирать – или компактные размеры, или же отдельные разъёмы. Поэтому если вас не устраивают какие-то нюансы этой модели и вы не готовы с ними мириться, то вам лучше обратить внимание на другие мультиметры, которых на рынке великое множество.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *