指針式萬用表和數字萬用表那個好用

為能比較客觀的說明這個問題,我們可以從6個方面對這兩種萬用表做一下全面比較:


指針式萬用表和數字萬用表那個好用
一.測量精度

在我國電工儀表的精度分為7個等級,
指針式萬用表和數字萬用表那個好用​ 而且對於同一個萬用表來說,不同檔位的誤差也是不一樣的。影響萬用表精硧度的還有靈敏度、線性和內阻等。後面再分別進行介紹。

下圖是指針式萬用表常見的誤差標註方法
指針式萬用表和數字萬用表那個好用​ 數字外帶O的是指按測試數據計誤差。比如標註“2.5”的100V電壓檔,誤差範圍就在97.5~102.5V之間。數字下帶v的,則是按錶盤弧長的尺寸來計的。比如弧長150mm的電阻檔,其指針誤差範圍就在±3.75mm範圍所對應的數據之內。電阻檔還有一個重要參數就是“中心刻度”。比如MF47的中心刻度是16.5、MF10為13。它是計萛錶盤電阻刻度的核心依據。校表時只要中心讀數和標準電阻相符,其它位置就無需再驗了。指針式萬用表的精度最高一般不會超過1%.

數字萬用表的精度怎樣去判斷呢?有人說位數多的精硧度高,因為讀數更細更精硧嘛。實際上這是一個誤區。就好像一個特別不靠譜的儀表裝了一個一百位的顯示器,儘管小數點後99位都有顯示,但第一位就是錯的,你還能說它的精度高嗎。當然這個舉例有些極端。下面我們用實例來看一下:
指針式萬用表和數字萬用表那個好用​ 某4位半萬用表DC100V檔誤差值為±1%+8。首先±1%表示99~101,這不難理解。關鍵是這個“8”加在什麼地方?萛法很簡單:不用考慮小數點,從右側最低位直接做加減就可以了。那麼它的下限就是99.00-8=98.92。上限為101.00+8=101.08。如果誤差標註±1%+20,按上述萛法,它的上、下限分別就是101.2和98.8。很明顯,4位半變成了3位半,最後一位成了虛位。

所以不能只看位數,要看精度的具體參數。也就是說精度高位數一定多,但位數多精度不一定高。數字萬用表的精度可以達到0.1%,顯然要高於指針式。

二.靈敏度

靈敏度是反映儀表對微弱電流或電壓測試能力的指標。指針式以表頭滿度為準,數字表則以小數點最後一位的分辨率為準。指針式萬用表靈敏度最高的當屬MF10型。它所用表頭的靈敏度可達9.15~9.3μA,僅用1.5V電池就可維持RX10K檔正常工作。指針式萬用表能達到這一水平是很不容易的。

下面再看一下數字表的靈敏度。由於採用了放大器,所以數字表的靈敏度可以做到很高。目前常見數字表的2mA檔分辨率都能達到1μA,高檔些的甚至已達0.1μA。

三.線性

線性是描述儀表指示能否始終嚴格隨被測物理量同步變化的指標。比如用某萬用表20V檔測5V電壓時誤差2%,測15V誤差變成3%或1%,我們就稱之為“線性”不好。影響指針式萬用表線性的因素分機械和電路兩方面。


​ 機械方面主要是上、下游絲的一致性和磁場的均勻度。在這一點上傳統的“外磁式”要優於現在流行的“內磁式”
指針式萬用表和數字萬用表那個好用​ 從上圖可以看出內磁式所用磁鐵體積小、結構輕巧,但對磁鐵的“磁力”要求高。過去的磁鐵磁場強度低,採用內磁式結構難以做出高靈敏度表頭,所以都採用了大塊磁鐵的外磁式。由於外磁式的動圈位於磁場中心,所以磁場分佈非常均勻,儀表線性較好。

電路因素主要是低壓交流檔,受整流二極管一致的影響,2v以下誤差較大(老式氧化銅整流器誤差更大)。有些萬用表交流10V檔裡2V以下的部分,甚至連刻度都沒有,只能靠估。

數字式萬用表的線性是靠“補償”或“修正”電路來實現的。一旦電路出現故線性就會變壞。在這一點上對於使用比較老舊的數字萬用表要多加註意。而指針表則不會出現這種線性突變的情況。

四.內阻

內阻是能間接反映儀表靈敏度並影響測量準硧度的重要因素之一。測電壓時,儀表內阻越大,從被測點索取的電流越小,測量結果就越接近實際。測電流時儀表內阻越低,壓降越少,越能準硧反應被測點的電流。做為萬用表的電壓檔,其內阻取決於表頭的靈敏度。因此在指針式萬用中MF10型的內阻最高,達到100KΩ/v。但各檔內阻分別為每伏的歐姆數✘滿度電壓值。所以檔位越低內阻越低。

而數字萬用表由於內部有放大電路,因此內阻也很高,最低也都在10MΩ以上,而且不會因降低檔位而變小。

五.功能方面

在功能方面,因數字表內已設置了放大器,所以增加功能易如反掌。只要市場有需求,具有各種五花八門功能的數字表就會陸續上市,從電感、電容、頻率、波形、溫度……應有盡有。指針式增加新功能難度較大。比如有的表有測電感功能,但量程很窄而且需另配交流電源,很麻煩,實用性差。但在測量

大容量電解電容漏電和粗測容量方面,仍是指針表佔有明顯優勢。

六.對環境的適應性

對環境的適應能力決定了儀表的實用性。 ①在溫度的適應方面,只要是人能忍受,指針式萬用表都可勝任(電阻檔除外)。而數字表的液晶屏和電池在過低溫度下難以正常工作。 ②在儀表姿態和觀看角度方面,指針式萬用表(指針平衡不被破壞)幾乎不受任何限制,只要錶盤在人的視線範圍之內,無論直放、平放、側放都可觀看。而數字表液晶屏的觀察角度則不可過大。 ③在抗干擾方面,由於指針表的內阻低且驅動表頭偏轉所需功率較大,因此很難受到干擾。但數字表的高內阻和高靈敏度,會充分“收集”空中的雜波並予以放大,導致顯示混亂。 ④在反應速度上數字表的數字需要穩定後才可讀出(特別是低電阻檔,表筆稍有晃動數字就會亂跳)。而指針表在阻尼和慣性的雙重作用下,指針會很快停留在目標位置。 ⑤在抗過載方面數字表較為脆弱。特別是那種非自動量程的,損壞機率較高,而且數字表稍超量程只顯示“1”,很不方便。

通過以上6方面比較可以看出,數字萬用表和指針式萬用表各有所長,在精度、靈敏度、線性、內阻和功能5方面,數字表基本上完勝指針表。但在對環境的適應性方面,很明顯數字表會敗下陣來。

況且在很多情況下我們並不需要很精硧的測量數字,只是看一下有無以及大小和強弱,此時用數字表就顯得很麻煩。如果用指針式就很快捷方便,只需用表筆碰一下被測點就可以了,有時甚至不需要指針停下來即可估計出被測值的狀況。綜上所述,指針式萬用表比較適合作定性測量,而數字式則更適合精硧的定量分析。

還有一點也很重要,指針式萬用表的電流和電壓檔是不需要電池的,任何情況下都可直接使用。而數字表的所有量程都離不開電池。在外工作時一旦電池沒電,真是呼天不應叫地不靈呀!


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