Precisão e Resolução de um Multímetro Digital | DMM

14 de dezembro de 2022 0 Comentários Leitura: 5 min

Multímetro digital, precisão e resolução do DMM são valores diferentes que fornecem informações diferentes sobre a operação do DMM.

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Nosso tutorial do multímetro inclui:

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

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

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

Um multímetro digital possui dois componentes principais relacionados à precisão que muitas vezes são confundidos:

Precisão do DMM
Resolução do DMM

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

Sumário

MULTÍMETRO DIGITAL: PRECISÃO

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

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

Precisão do DMM = ±(ppm de leitura + ppm de intervalo)
Precisão do DMM = (% de leitura) + (% de intervalo)
Precisão do DMM = (% de leitura) + deslocamento

Aqui ppm refere-se 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 dificulta a comparação de instrumentos de diferentes fabricantes.

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

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

EFEITO DA TEMPERATURA NA PRECISÃO DO MULTÍMETRO DIGITAL

Tal 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 alta precisão têm um coeficiente de temperatura contido na especificação.

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

PRECISÃO DO MULTÍMETRO DIGITAL PARA CA

Ver-se-á 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 menor grau de precisão.

Assim como nas 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 que não sejam uma onda senoidal pura, será encontrada imprecisão adicional quando medida com um DMM de resposta média.

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

MULTÍMETRO DIGITAL: RESOLUÇÃO

A resolução de um multímetro digital era tradicionalmente especificada em termos do número de dígitos exibidos. Tipicamente, este será um número consistindo de um número inteiro e meio, e. 3 ½ dígitos. Por convenção, um 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.

Muitas vezes, o intervalo é estendido para 399, 3999, etc. Vale lembrar que níveis elevados de resolução não vêm sem penalidades. Tempos de acomodação mais longos são necessários para que os dígitos da extrema direita atinjam seu valor final. Assim, o tempo entre as leituras é maior.

Para muitos novos multímetros digitais, o formato tradicional para citar a resolução dos dígitos do display pode não ser apropriado. Este é particularmente o caso de instrumentos virtuais onde a tela é controlada 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 daria 2^14 valores distintos, ou seja, 16384 valores.

É possível relacionar os dígitos de resolução ao número do bit menos significativo.Dígitos de Resolução=log(Número de LSB)

Onde o log é log 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=log(16384)

Dígitos de resolução=4,2Ao comprar um multímetro digital, é necessário garantir que a precisão e a resolução sejam suficientes. . . . Leia mais sobre Como comprar o melhor multímetro digital.Os números de precisão e resolução do multímetro digital significam que, para muitas leituras, o instrumento de teste fornece um valor muito superior ao que pode ser necessário – para encontrar falhas, geralmente 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 signifiquem que a leitura do DMM seja suficientemente precisa e também tenha resolução suficiente.

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