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Compreendendo a precisão e resolução do multímetro digital DMM

Compreendendo a precisão e resolução do multímetro digital DMM


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A precisão geral de um multímetro digital é fundamental para seu uso. Saber sua precisão permitirá que as leituras sejam interpretadas da maneira correta.

Duas figuras são freqüentemente citadas e, embora vinculadas, seus significados exatos às vezes podem ser confundidos.

Felizmente, para muitas aplicações, a precisão e a resolução de um multímetro digital estão muito além do que é necessário, mas para os casos em que é necessário, um bom entendimento é muito útil.

Um multímetro digital tem dois constituintes principais relacionados à precisão, que costumam ser confundidos:

  • Precisão DMM
  • Resolução DMM

A precisão e resolução serão descritas separadamente para delinear o que são e quais são as diferenças.

Precisão do multímetro digital

A precisão do multímetro digital é efetivamente a incerteza em torno da medição. É o valor pelo qual a leitura exibida pode diferir da entrada real.

Existem várias maneiras pelas quais a precisão do multímetro digital pode ser expressa:

  • Precisão DMM = ± (ppm de leitura + ppm de faixa)
  • Precisão DMM = (% Leitura) + (% Faixa)
  • Precisão DMM = (% Leitura) + Offset

Aqui, ppm se refere a partes por milhão.

A forma como a precisão é expressa depende do formato exato do instrumento e também das preferências do fabricante. Isso às vezes torna mais difícil comparar instrumentos de fabricantes diferentes.

Para dar um exemplo de como isso pode ser calculado para um determinado instrumento. Se a leitura de 5 volts estiver sendo feita e a especificação do DMM determinar que, para as condições dentro do laboratório, a leitura será de ± 25ppm, e a faixa de 10 volts está sendo usada para a qual a precisão é de ± 8ppm.

Então:

Precisão=±(25ppm  no  5 volts+8ppm  no  10 volts)

Precisão=±(5  251000000+1081000000)

Precisão=±205µV

Portanto, a leitura indicada deve estar dentro de 205 µV do valor real.

Efeito da temperatura na precisão do DMM

Como acontece com muitos outros itens eletrônicos, a temperatura pode ter um efeito significativo na precisão da medição de um DMM.

Muitos multímetros digitais de precisão ou de alta exatidão têm um coeficiente de temperatura contido na especificação.

Embora a forma como podem ser expressos possa variar ocasionalmente, a forma mais comum de expressá-los é como ± (ppm da leitura + ppm do intervalo) / ° C.

Precisão DMM para AC

Veremos que o nível de precisão AC para o multímetro digital é normalmente menor do que para medições DC. As medições de CA também serão otimizadas para 50-60 Hz e isso significa que outras frequências podem ter um grau de precisão inferior.

Tal como acontece com as especificações de precisão DC, um número de contagens (geralmente maior do que para DC) será adicionado à porcentagem de precisão. Além disso, para formas de onda diferentes de uma onda senoidal pura, imprecisão adicional será encontrada quando medida com um DMM de resposta média.

Mesmo um verdadeiro DMM de resposta RMS terá algumas limitações de precisão para formas de onda com componentes de alta amplitude de pico, se medidos perto da escala completa.

Resolução do multímetro digital

A resolução de um multímetro digital tradicionalmente era especificada em termos do número de dígitos exibidos. Normalmente, este será um número que consiste em um inteiro e meio, por exemplo, 3 ½ dígitos. Por convenção, meio dígito pode exibir zero ou 1.

Assim, um medidor de quatro dígitos e meio pode exibir até 19999. Ocasionalmente, um dígito de três quartos pode ser usado em vez da metade. Quando isso é visto, indica que o numérico adicional do DMM pode exibir um número maior que um, mas menor que nove.

Freqüentemente, o alcance é estendido para 399, 3999, etc. Vale lembrar que níveis aumentados de resolução não vêm sem penalidades. Tempos de liquidação mais longos são necessários para que os dígitos da extrema direita atinjam seu valor final. Portanto, o tempo entre as leituras é maior.

Para muitos multímetros digitais novos, o formato tradicional para citar a resolução dos dígitos da tela pode não ser apropriado. Este é particularmente o caso de instrumentos virtuais onde o display é controlado por software e, portanto, não é um fator limitante. Em vez disso, o fator limitante é o conversor analógico para digital, ADC.

Para esses instrumentos, a resolução geralmente é expressa em bits. Por exemplo, um ADC de 14 bits forneceria 2 ^ 14 valores distintos, ou seja, 16384 valores.

É possível relacionar os dígitos de resolução ao número do bit menos significativo.

Dígitos de Resolução=registro(Número de LSB)

Onde o log é logado na base 10.

Isso significa que para um multímetro digital com um ADC de 14 bits, o bit menos significativo é 16384.

Dígitos de resolução=registro(16384)

Dígitos de resolução=4.2


Ao comprar um multímetro digital, é necessário garantir que a precisão e a resolução sejam suficientes

. Leia mais sobre Como comprar o melhor DMM.

Os valores de precisão e resolução do multímetro digital significam que, para muitas leituras, o instrumento de teste fornece um valor que excede em muito o que pode ser necessário - para encontrar falhas, muitas vezes o valor aproximado é bom. No entanto, nos casos em que o valor real é importante, é necessário garantir que tanto a precisão quanto a resolução significam que a leitura do DMM é suficientemente precisa e também tem resolução suficiente.


Assista o vídeo: Precisão em Multímetros Parte 3 (Pode 2022).