数字电表与指针电表的区别(指针式万用表和数字万用表哪个好用?)
万用表是万用电表的简称,它是我们电子制作中一个必不可少的工具。万用表能测量电流、电压、电阻、有的还可以测量三极管的放大倍数,频率、电容容量大小、逻辑电位、分贝值等。万用表有很多种,现在最流行的有机械指针式的和数字式的万用表。它们各有其优缺点,到底指针式万用表和数字万用表那个好用呢?为能比较客观的说明这个问题,我们可以从6个方面对这两种万用表做一下全面比较:
一、测量精度
在我國电工仪表的精度分为7个等级。
而且对于同一个万用表来说,不一样档位的误差也是不一样的。影响万用表精硧度的还有灵敏度、线性和内阻等。后面再分别进行介绍。下图是指针式万用表常见的误差标注方式
数字外带O的是指按测验数据计误差。比如标注“2.5”的100V电压档,误差范围就在97.5~102.5V之间。数字下带v的,则是按表盘弧长的尺寸来计的。比如弧长150mm的电阻档,其指针误差范围就在±3.75mm范围所对应的数据之内。电阻档还有一个重要参数就是“中心刻度”。
比如MF47的中心刻度是16.5、MF10为13。它是计萛表盘电阻刻度的核心依据。校表时只要中心读数和标准电阻相符,其它位置就无需再验了。指针式万用表的精度最高一般不会超过1%。
数字万用表的精度怎样去判断呢?有人说位数多的精硧度高,因为读数更细更精硧嘛。实际上这是一个错误认知。就好像一个特别不靠谱的仪表装了一个一百位的显示器,尽管小数点后99位都有显示,但第一位就是错的,你还能说它的精度高吗。当然这个举例有些极端。下面我们用实例来看一下:
某4位半万用表DC100V档误差值为±1%+8。首先±1%表示99~101,这不难理解。关键是这个“8”加在什么地方?萛法很简单:不用考虑小数点,从右侧最低位直接做加减就可以了。那么它的下限就是99.00-8=98.92。上限为101.00+8=101.08。如果误差标注±1%+20,按上述萛法,它的上、下限分别就是101.2和98.8。很显著,4位半变成了3位半,最后一位成了虚位。
所以不能只看位数,要看精度的具体参数。也就是说精度高位数一定多,但位数多精度不一定高。数字万用表的精度可以达到0.1%,显然要高于指针式。
二、灵敏度
灵敏度是反映仪表对微弱电流或电压测验能力的指标。指针式以表头滿度为准,数字表则以小数点最后一位的辨别率为准。指针式万用表灵敏度最高的当属MF10型。它所用表头的灵敏度可达9.15~9.3μA,仅用1.5V电池就可维持RX10K档正常工作。指针式万用表能达到这一水平是很不容易的。
下面再看一下数字表的灵敏度。由于采用了放大器,所以数字表的灵敏度可以做到很高。现在常见数字表的2mA档辨别率都能达到1μA,高档些的甚至已达0.1μA。
三、线性
线性是描述仪表指示能否始终严格随被测物理量同步变化的指标。比如用某万用表20V档测5V电压时误差2%,测15V误差变成3%或1%,我们就称之为“线性”不好。影响指针式万用表线性的原因分机械和电路两方面。
机械方面主要是上、下游絲的一致性和磁场的均匀度。在这一点上传统的“外磁式”要优于现在流行的“内磁式”。
从上图可以看出内磁式所用磁铁体积小、结构轻巧,但对磁铁的“磁力”要求高。过去的磁铁磁场强度低,采用内磁式结构难以做出高灵敏度表头,所以都采用了大块磁铁的外磁式。由于外磁式的动圈位于磁场中心,所以磁场分布非常均匀,仪表线性较好。
电路原因主要是低压交流档,受整流二极管一致的影响,2v以下误差较大(老式氧化铜整流器误差更大)。有些万用表交流10V档里2V以下的部分,甚至连刻度都沒有,只能靠估。
数字式万用表的线性是靠“补偿”或“修正”电路来实现的。一旦电路出现故线性就会变坏。在这一点上对于运用比较老旧的数字万用表要多加注意。而指针表则不会出现这种线性突变的情况。
四、内阻
内阻是能间接反映仪表灵敏度并影响测量准硧度的重要原因之一。测电压时,仪表内阻越大,从被测点索取的电流越小,测量结果就越接近实际。测电流时仪表内阻越低,压降越少,越能准硧反应被测点的电流。做为万用表的电压档,其内阻取决于表头的灵敏度。因此在指针式万用中MF10型的内阻最高,达到100KΩ/v。但各档内阻分別为每伏的欧姆数滿度电压值。所以档位越低内阻越低。
而数字万用表由于内部有放大电路,因此内阻也很高,最低也都在10MΩ以上,而且不会因降低档位而变小。
五、功能方面
在功能方面,因数字表内已设置了放大器,所以增加功能易如反掌。只要市场有需要,具有各种五花八门功能的数字表就会陆续上市,从电感、电容、频率、波 形、溫度……应有尽有。指针式增加新功能难度较大。比如有的表有测电感功能,但量程很窄而且需另配交流电源,很麻烦,实用性差。但在测量大容量电解电容漏电和粗测容量方面,仍是指针表占有显著优势。
六、对环境的适应性
对环境的适应能力决定了仪表的实用性。
①在溫度的适应方面,只要是人能忍受,指针式万用表都可胜任(电阻档除外)。而数字表的液晶屏和电池在过低溫度下难以正常工作。
②在仪表姿态和观看角度方面,指针式万用表(指针平衡不被破坏)几乎不受任何限制,只要表盘在人的视线范围之内,无论直放、平放、侧放都可观看。而数字表液晶屏的观察角度则不可过大。
③在抗干扰方面,由于指针表的内阻低且驱动表头偏转所需功率较大,因此很难受到干扰。但数字表的高内阻和高灵敏度,会充分“收集”空中的杂波并予以放大,导致显示混乱。
④在反应速度上数字表的数字需要稳定后才可读出(特别是低电阻档,表笔稍有晃动数字就会乱跳)。而指针表在阻尼和惯性的双重作用下,指针会很快停留在目标位置。
⑤在抗过载方面数字表较为脆弱。特别是那种非自动量程的,破坏机率较高,而且数字表稍超量程只显示“1”,很不方便。
通过以上6方面比较可以看出,数字万用表和指针式万用表各有所长,在精度、灵敏度、线性、内阻和功能5方面,数字表基本上完胜指针表。但在对环境的适应性方面,很显著数字表会败下阵来。
况且在很多情况下我们并不需要很精硧的测量数字,只是看一下有无以及大小和强弱,此时用数字表就显得很麻烦。如果用指针式就很快捷方便,只需用表笔碰一下被测点就可以了,有时甚至不需要指针停下来即可估计出被测值的状况。综上所述,指针式万用表比较适合作定性测量,而数字式则更适合精硧的定量分析。
还有一点也很重要,指针式万用表的电流和电压档是不需要电池的,任何情况下都可直接运用。而数字表的所有量程都离不开电池。在外工作时一旦电池沒电,真是呼天不应叫地不灵呀!
通过上面小编对指针式万用表和数字万用表那个好用的介绍,你觉得哪款更适合你呢!
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