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Comprendre la précision et la résolution du multimètre numérique DMM

Comprendre la précision et la résolution du multimètre numérique DMM

La précision globale d'un multimètre numérique est la clé de son utilisation. Connaître sa précision permettra d'interpréter les lectures de la bonne manière.

Deux chiffres sont souvent cités et bien que liés, leur signification exacte peut parfois être confuse.

Heureusement pour de nombreuses applications, la précision et la résolution d'un multimètre numérique sont bien au-delà de ce qui est nécessaire, mais pour les cas où cela est nécessaire, une bonne compréhension est très utile.

Un multimètre numérique a deux composants principaux liés à la précision qui sont souvent confondus:

  • Précision DMM
  • Résolution DMM

La précision et la résolution seront décrites séparément pour décrire ce qu'elles sont et quelles sont les différences.

Précision du multimètre numérique

La précision du multimètre numérique est effectivement l'incertitude entourant la mesure. Il s'agit de la différence entre la lecture affichée et l'entrée réelle.

La précision du multimètre numérique peut être exprimée de plusieurs manières:

  • Précision DMM = ± (ppm de lecture + ppm de plage)
  • Précision du multimètre numérique = (% lecture) + (% plage)
  • Précision DMM = (% lecture) + décalage

Ici, ppm fait référence à des parties par million.

La manière dont la précision est exprimée dépend du format exact de l'instrument et également des préférences du fabricant. Cela rend parfois plus difficile la comparaison d'instruments de différents fabricants.

Donner un exemple de la façon dont cela peut être calculé pour un instrument particulier. Si une lecture de 5 volts est effectuée et que la spécification du multimètre numérique indique que, pour les conditions du laboratoire, la lecture sera de ± 25 ppm et la plage de 10 volts est utilisée pour laquelle la précision est de ± 8 ppm.

Ensuite:

Précision=±(25ppm  dans  5 volts+8ppm  dans  10 volts)

Précision=±(5  251000000+1081000000)

Précision=±205µV

Ainsi, la lecture indiquée doit être à moins de 205 µV de la valeur réelle.

Effet de la température sur la précision du multimètre numérique

Comme pour de nombreux autres appareils électroniques, la température peut avoir un effet significatif sur la précision de mesure d'un multimètre numérique.

De nombreux multimètres numériques de précision ou de haute précision ont un coefficient de température contenu dans la spécification.

Bien que la manière dont ils peuvent être exprimés puisse varier à l'occasion, la manière la plus courante de les exprimer est de ± (ppm de lecture + ppm de plage) / ° C.

Précision DMM pour AC

On constate que le niveau de précision AC pour le multimètre numérique est normalement inférieur à celui des mesures DC. Les mesures CA seront également optimisées pour 50-60 Hz, ce qui signifie que d'autres fréquences peuvent avoir un degré de précision plus faible.

Comme pour les spécifications de précision DC, un nombre de comptages (souvent supérieur à DC) sera ajouté au pourcentage de précision. En outre, pour les formes d'onde autres qu'une onde sinusoïdale pure, une imprécision supplémentaire sera rencontrée lors de la mesure avec un multimètre numérique à réponse moyenne.

Même un véritable multimètre numérique à réponse RMS aura des limitations de précision pour les formes d'onde avec des composantes d'amplitude de crête élevée si elles sont mesurées près de la pleine échelle.

Résolution multimètre numérique

La résolution d'un multimètre numérique était traditionnellement spécifiée en termes de nombre de chiffres affichés. Typiquement, ce sera un nombre composé d'un entier et demi, par ex. 3 ½ chiffres. Par convention, un demi-chiffre peut afficher un zéro ou un 1.

Ainsi, un compteur à quatre chiffres et demi pourrait afficher jusqu'à 19999. Parfois, un chiffre aux trois quarts peut être utilisé au lieu de la moitié. Lorsque cela est vu, cela indique que le numérique supplémentaire du multimètre numérique peut afficher un nombre supérieur à un, mais inférieur à neuf.

Souvent, la plage est étendue à 399, 3999, etc. Il convient de rappeler que des niveaux de résolution accrus ne sont pas sans pénalités. Des temps de stabilisation plus longs sont nécessaires pour que les chiffres les plus à droite atteignent leur valeur finale. Ainsi, le temps entre les lectures est plus long.

Pour de nombreux nouveaux multimètres numériques, le format traditionnel pour indiquer la résolution des chiffres de l'affichage peut ne pas convenir. C'est particulièrement le cas des instruments virtuels où l'affichage est contrôlé par logiciel et donc pas un facteur limitant. Au lieu de cela, le facteur limitant est le convertisseur analogique-numérique, ADC.

Pour ces instruments, la résolution est souvent exprimée en bits. Par exemple, un ADC 14 bits donnerait 2 ^ 14 valeurs distinctes, c'est-à-dire 16384 valeurs.

Il est possible de relier les chiffres de résolution au numéro du bit le moins significatif.

Chiffres de résolution=Journal(Nombre de LSB)

Où le journal est enregistré dans la base 10.

Cela signifie que pour un multimètre numérique avec un ADC 14 bits, le bit le moins significatif est 16384.

Chiffres de résolution=Journal(16384)

Chiffres de résolution=4.2


Lors de l'achat d'un multimètre numérique, il est nécessaire de s'assurer que la précision et la résolution sont suffisantes

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Les chiffres de précision et de résolution du multimètre numérique signifient que pour de très nombreuses lectures, l'instrument de test fournit un chiffre qui dépasse de loin ce qui peut être nécessaire - pour la recherche de pannes, la valeur approximative est souvent correcte. Cependant, dans les cas où la valeur réelle est importante, il est nécessaire de s'assurer que la précision et la résolution signifient que la lecture du DMM est suffisamment précise et a également une résolution suffisante.


Voir la vidéo: Le multimètre (Octobre 2021).