Skrócenie czasu pomiaru multimetrem cyfrowym
Zdecydowana większość testów elektronicznych w pewnym momencie wymaga użycia multimetru cyfrowego. Istnieje wiele sposobów skrócenia czasu pomiaru multimetrem w celu poprawy ogólnej przepustowości testu. Oczywiście skrócenie czasu testowania wymaga czasem kompromisów w innych obszarach, ale znajomość kompromisów związanych z poprawą przepustowości i określenie, co jest ważne w konkretnej sytuacji testowej, pomoże ci ustalić, które kompromisy są najbardziej sensowne.
Auto zero: dokładność a czas testu
Auto zero to funkcja multimetru, która pomaga zwiększyć dokładność. Gdy korzystasz z funkcji automatycznego zerowania, multimetr wykonuje dodatkowy pomiar zerowania przy każdym wykonywanym pomiarze, eliminując w ten sposób przesunięcia wzmacniacza wewnątrz multimetru. Jednak z drugiej strony wyłączenie tej funkcji skraca czas pomiaru o połowę. Przesunięcia które eliminuje auto zero są początkowo skalibrowane, ale mogą nieznacznie dryfować wraz ze zmianą temperatury. Dlatego jeśli Twoje pomiary są wykonywane w środowisku o stabilnej temperaturze lub jeśli wykonano kilka pomiarów w krótkim czasie (zmiany temperatury występują w dłuższych okresach), poprawa przepustowości pomiarowej poprzez wyłączenie automatycznego zerowania powinna wynagrodzić Ci niewielkie straty w dokładności. Na przykład, przy automatycznym zerowaniu w stabilnym środowisku, mutlimetry Keysight 34460A / 61A / 65A / 70A zwykle dodaje tylko 0,0002% zakresu +5 μV dla DCV lub +5 mΩ do specyfikacji dokładności rezystancji. Należy pamiętać, że w przypadku wyłączonego automatycznego zerowania dowolna zmiana zakresu, funkcji lub czasu integracji może spowodować wykonanie jednego automatycznego zerowania przy pierwszym odczycie na nowych ustawieniach. W konsekwencji wyłączenie automatycznego zerowania i ciągłe zmienianie ustawień niweczy oszczędność czasu. Sprawdź działanie automatycznego zerowania multimetru, aby upewnić się, że okoliczności prowadzą do korzyści wynikających z tej zmiany.
Zmniejsz liczbę zmian
Zmiana funkcji lub zakresów pomiaru wymaga również dodatkowego czasu w większości DMM. Spróbuj pogrupować swoje pomiary tak aby zminimalizować zmiany funkcji i zmiany zakresu. Na przykład, jeśli wykonujesz pomiary napięcia i pomiary rezystancji, spróbuj wykonać wszystkie pomiary napięcia razem i wszystkie pomiary rezystancji razem, zamiast przełączać się z jednej funkcji na drugą. Spróbuj także zgrupować pomiary niskiego napięcia i pomiary wysokiego napięcia, aby zminimalizować zmianę zakresu. Zakresy napięć powyżej 10 V wykorzystują mechaniczny tłumik, który włącza się i wyłącza. Grupowanie pomiarów według funkcji i zakresu znacznie skróci czas pomiaru.
Automatyczne zmiany zakresu
Czas zmiany automatycznego zakresu może czasem przyczynić się do wydłużenia czasu testu, ale nie zawsze. Czas dla automatycznego zmiany zakresu zależy od konstrukcji. Multimetry korzystające z konwerterów A/D typu flash i wzmacniaczy o równoległym wzmocnieniu mogą faktycznie skrócić czas testowania dzięki automatycznemu zakresowi, ponieważ czas zmiany zakresów wynosi zero. W takich przypadkach czas wydania polecenia zmiany zakresu z komputera hosta i parsowania polecenia w instrumencie będzie dłuższy. Ręczne określanie zakresu multimetru jest nadal najszybszym sposobem wykonania pomiaru. Ręczne ustawianie zakresu utrzymuje multimetr w stałym zakresie, co eliminuje niepożądane pomiary zerowe i zapobiega niepotrzebnemu uruchamianiu mechanicznego tłumika. Należy pamiętać, że prędkość wej/wyj i czas parsowania komend dla multimetrów Keysight 34460A / 61A / 65A / 70A DMM jest znacznie szybszy niż algorytm automatycznego zakresu.
Czas integracji kontra szum multimetru
Czas integracji to kolejny parametr, nad którym masz bezpośrednią kontrolę, ale istnieje wyraźny kompromis. Największą zaletą wyboru dłuższego czasu integracji jest to, że eliminuje on niepożądane szumy przyczyniające się do pomiaru, zwłaszcza szum napięcia sieciowego. Jednak dłuższy czas integracji oczywiście wydłuża czas pomiaru. Na przykład, jeśli czas integracji jest ustawiony na całkowitą liczbę cykli linii elektroenergetycznej (NPLC - Number of Power Line Cycles), takich jak 1, 2, 10 lub 100, wkład szumu w linii elektroenergetycznej zostanie zminimalizowany ze względu na uśrednianie w dłuższym czasie oraz do zwiększenia odrzucenia w trybie normalnym (NMR – Normal Mode Rejection). Przy ustawieniu NPLC na 10 w środowisku 50 Hz, czas integracji wynosi 200 ms. Im większa jest integralna wartość NPLC, tym większy NMR (na przykład odrzucenie 50 Hz), ale dłuższy czas pomiaru.
Multimetry stosowane są praktycznie we wszystkich elektronicznych systemach testowych; dlatego dokonywanie świadomych wyborów dotyczących wykonywania pomiarów elektrycznych może zaoszczędzić duże ilości czasu, a tym samym zwiększyć przepustowość testowania.
Oto przydatna lista kontrolna dla lepszej przepustowości testów:
Auto zero: dokładność a czas testu
Auto zero to funkcja multimetru, która pomaga zwiększyć dokładność. Gdy korzystasz z funkcji automatycznego zerowania, multimetr wykonuje dodatkowy pomiar zerowania przy każdym wykonywanym pomiarze, eliminując w ten sposób przesunięcia wzmacniacza wewnątrz multimetru. Jednak z drugiej strony wyłączenie tej funkcji skraca czas pomiaru o połowę. Przesunięcia które eliminuje auto zero są początkowo skalibrowane, ale mogą nieznacznie dryfować wraz ze zmianą temperatury. Dlatego jeśli Twoje pomiary są wykonywane w środowisku o stabilnej temperaturze lub jeśli wykonano kilka pomiarów w krótkim czasie (zmiany temperatury występują w dłuższych okresach), poprawa przepustowości pomiarowej poprzez wyłączenie automatycznego zerowania powinna wynagrodzić Ci niewielkie straty w dokładności. Na przykład, przy automatycznym zerowaniu w stabilnym środowisku, mutlimetry Keysight 34460A / 61A / 65A / 70A zwykle dodaje tylko 0,0002% zakresu +5 μV dla DCV lub +5 mΩ do specyfikacji dokładności rezystancji. Należy pamiętać, że w przypadku wyłączonego automatycznego zerowania dowolna zmiana zakresu, funkcji lub czasu integracji może spowodować wykonanie jednego automatycznego zerowania przy pierwszym odczycie na nowych ustawieniach. W konsekwencji wyłączenie automatycznego zerowania i ciągłe zmienianie ustawień niweczy oszczędność czasu. Sprawdź działanie automatycznego zerowania multimetru, aby upewnić się, że okoliczności prowadzą do korzyści wynikających z tej zmiany.
Zmniejsz liczbę zmian
Zmiana funkcji lub zakresów pomiaru wymaga również dodatkowego czasu w większości DMM. Spróbuj pogrupować swoje pomiary tak aby zminimalizować zmiany funkcji i zmiany zakresu. Na przykład, jeśli wykonujesz pomiary napięcia i pomiary rezystancji, spróbuj wykonać wszystkie pomiary napięcia razem i wszystkie pomiary rezystancji razem, zamiast przełączać się z jednej funkcji na drugą. Spróbuj także zgrupować pomiary niskiego napięcia i pomiary wysokiego napięcia, aby zminimalizować zmianę zakresu. Zakresy napięć powyżej 10 V wykorzystują mechaniczny tłumik, który włącza się i wyłącza. Grupowanie pomiarów według funkcji i zakresu znacznie skróci czas pomiaru.
Automatyczne zmiany zakresu
Czas zmiany automatycznego zakresu może czasem przyczynić się do wydłużenia czasu testu, ale nie zawsze. Czas dla automatycznego zmiany zakresu zależy od konstrukcji. Multimetry korzystające z konwerterów A/D typu flash i wzmacniaczy o równoległym wzmocnieniu mogą faktycznie skrócić czas testowania dzięki automatycznemu zakresowi, ponieważ czas zmiany zakresów wynosi zero. W takich przypadkach czas wydania polecenia zmiany zakresu z komputera hosta i parsowania polecenia w instrumencie będzie dłuższy. Ręczne określanie zakresu multimetru jest nadal najszybszym sposobem wykonania pomiaru. Ręczne ustawianie zakresu utrzymuje multimetr w stałym zakresie, co eliminuje niepożądane pomiary zerowe i zapobiega niepotrzebnemu uruchamianiu mechanicznego tłumika. Należy pamiętać, że prędkość wej/wyj i czas parsowania komend dla multimetrów Keysight 34460A / 61A / 65A / 70A DMM jest znacznie szybszy niż algorytm automatycznego zakresu.
Czas integracji kontra szum multimetru
Czas integracji to kolejny parametr, nad którym masz bezpośrednią kontrolę, ale istnieje wyraźny kompromis. Największą zaletą wyboru dłuższego czasu integracji jest to, że eliminuje on niepożądane szumy przyczyniające się do pomiaru, zwłaszcza szum napięcia sieciowego. Jednak dłuższy czas integracji oczywiście wydłuża czas pomiaru. Na przykład, jeśli czas integracji jest ustawiony na całkowitą liczbę cykli linii elektroenergetycznej (NPLC - Number of Power Line Cycles), takich jak 1, 2, 10 lub 100, wkład szumu w linii elektroenergetycznej zostanie zminimalizowany ze względu na uśrednianie w dłuższym czasie oraz do zwiększenia odrzucenia w trybie normalnym (NMR – Normal Mode Rejection). Przy ustawieniu NPLC na 10 w środowisku 50 Hz, czas integracji wynosi 200 ms. Im większa jest integralna wartość NPLC, tym większy NMR (na przykład odrzucenie 50 Hz), ale dłuższy czas pomiaru.
Multimetry stosowane są praktycznie we wszystkich elektronicznych systemach testowych; dlatego dokonywanie świadomych wyborów dotyczących wykonywania pomiarów elektrycznych może zaoszczędzić duże ilości czasu, a tym samym zwiększyć przepustowość testowania.
Oto przydatna lista kontrolna dla lepszej przepustowości testów:
- W razie potrzeby wyłącz automatyczne zerowanie
- Zminimalizuj zmiany funkcji i zakresu
- Grupuj podobne funkcje pomiarowe razem (DCV, Omy DC, ACV itp.)
- W razie potrzeby użyj stałych zakresów zamiast automatycznego zakresu
- Skróć czas integracji z uwzględnieniem eliminacji szumów, rozdzielczości i dokładności
