Come scegliere un multimetro

Vent'anni fa, il dispositivo più sofisticato di questo tipo poteva misurare corrente, tensione e resistenza (da qui il vecchio nome - amperometro). E nonostante la generale digitalizzazione dei multimetri, i loro fratelli analogici più anziani non hanno ancora abbandonato le loro posizioni - in alcuni casi sono ancora indispensabili (ad esempio, per una rapida valutazione qualitativa dei parametri o per misurazioni in condizioni di radiodisturbo). Inoltre, hanno bisogno di energia solo quando misurano la resistenza, e anche in questo caso non sempre, poiché alcuni multimetri hanno una dinamo incorporata per questo scopo.

Ora il concetto «Multimetro» riflette più accuratamente lo scopo di questo dispositivo multifunzionale. Il numero di varietà disponibili è così grande che ogni tecnico può trovare un dispositivo che soddisfi esattamente le sue specifiche esigenze, sia in termini di tipo e gamma di valori misurati, sia in termini di un insieme di funzioni di servizio.

Oltre al set standard di valori (tensione e forza CC e CA, nonché resistenza), i moderni multimetri lo consentono misura di capacità e induttanza, temperatura (tramite sensore interno o termocoppia esterna), frequenza (Hz e rpm) e durata dell'impulso e intervallo tra gli impulsi in caso di segnale a impulsi. Quasi tutti possono eseguire un test di continuità (controllando la continuità di un circuito con un segnale acustico quando la sua resistenza è al di sotto di un certo valore).

Molto spesso svolgono funzioni come il controllo dei dispositivi a semiconduttore (caduta di tensione attraverso la giunzione pn, amplificazione dei transistor) e la generazione di un semplice segnale di prova (di solito un'onda quadra di una certa frequenza). Molti degli ultimi modelli hanno la potenza di calcolo e un display grafico per visualizzare la forma d'onda, anche se a bassa risoluzione. Su SPIN puoi sempre trovare un dispositivo con le caratteristiche che ti interessano.

Tra le funzioni di servizio, particolare attenzione va al timer di spegnimento e alla retroilluminazione del display piuttosto rara, ma a volte indispensabile. La selezione automatica dell'intervallo di misurazione è popolare: nella maggior parte degli ultimi modelli di multimetri, l'interruttore di modalità serve solo per selezionare il valore misurato e il dispositivo determina da solo il limite di misurazione. Alcuni modelli semplici non hanno affatto un tale interruttore. Va notato che in alcuni casi tale comportamento "ragionevole" del dispositivo può essere scomodo.

Catturare (salvare) le letture è molto utile. Molto spesso viene eseguito premendo il tasto corrispondente, ma alcuni dispositivi consentono di registrare automaticamente qualsiasi misurazione stabile e diversa da zero. A volte sono possibili cortocircuiti intermittenti o aperture del circuito (trigger) in modalità continuità.

Potenti processori digitali consentono di calcolare il vero valore RMS del segnale misurato con o senza armoniche superiori. Tali dispositivi sono più costosi, ma solo loro sono adatti per diagnosticare problemi nelle reti elettriche con carichi non lineari. Il fatto è che i multimetri digitali convenzionali misurano il valore medio del segnale, ma partendo dal presupposto di una rigorosa forma sinusoidale del segnale misurato, sono calibrati per mostrare il valore medio. Questa ipotesi porta a errori nei casi in cui il segnale misurato ha una forma diversa o è una sovrapposizione di diversi segnali sinusoidali o una sinusoide e una componente costante.La dimensione dell'errore dipende dalla forma d'onda e può essere abbastanza significativa (decine di percento) .

L'elaborazione digitale dei risultati delle misurazioni è richiesta molto meno frequentemente: quando si mantengono i valori massimi (di picco), quando si ricalcolano i valori secondo la legge di Ohm (ad esempio, la tensione viene misurata attraverso un resistore noto e viene calcolata la corrente), con misurazioni relative con calcolo per dB, così come quando si memorizzano più misure con calcolo del valore medio per più letture.

Per gli ingegneri, le caratteristiche dei multimetri come la risoluzione e la precisione sono importanti. Non esiste un collegamento diretto tra di loro. La risoluzione dipende dalla profondità di bit dell'ADC e dal numero di simboli visualizzati sul display (in genere 3,5; 3,75, 4,5 o 4,75 per dispositivi indossabili e 6,5 per desktop). Ma non importa quanti caratteri abbia il display, la precisione sarà determinata dalle caratteristiche dell'ADC del multimetro e dall'algoritmo di calcolo. L'errore viene generalmente indicato come percentuale del valore misurato.Per i multimetri portatili va dallo 0,025 al 3%, a seconda del tipo di valore misurato e della classe del dispositivo.

Alcuni modelli hanno sia quadrante che indicatori digitali. L'indicatore con due scale digitali è molto comodo per visualizzare il secondo valore misurato o calcolato simultaneamente durante la misurazione. Ma l'indicatore è ancora più utile dove c'è una scala analogica (a barre) insieme a quella digitale. I multimetri digitali utilizzano in genere ADC relativamente lenti ma accurati e resistenti al rumore in cui viene applicato il metodo della doppia integrazione. Pertanto, le informazioni sul display digitale vengono aggiornate abbastanza lentamente (non più di 4 volte al secondo). Il grafico a barre è utile per una rapida valutazione qualitativa del valore misurato: la misurazione viene eseguita con bassa precisione, ma più spesso (fino a 20 volte al secondo).

I nuovi multimetri con display grafico offrono la possibilità di visualizzare la forma d'onda, quindi con un leggero allungamento possono essere attribuiti agli oscilloscopi più semplici. In questo modo il multimetro assorbe le proprietà di un numero sempre maggiore di strumenti. Inoltre, alcuni multimetri possono funzionare sotto il controllo di un computer e trasmettergli i risultati delle misurazioni per un'ulteriore elaborazione (versioni portatili, solitamente tramite RS-232 e desktop, tramite GPIB).

Dal punto di vista del design, i multimetri sono piuttosto conservativi. Ad eccezione di un tipo speciale prodotto sotto forma di sonda, le principali differenze sono nella dimensione del display, nel tipo di comandi (tasti, interruttore, selettore) e nel tipo di batterie.L'importante è che il dispositivo selezionato soddisfi le condizioni operative previste e la sua custodia fornisca una protezione sufficiente (protezione da schizzi di umidità, plastica resistente agli urti, custodia).

Ancora più importante è la protezione degli ingressi del multimetro e Sicurezza elettrica (protezione contro le scosse elettriche in caso di shock in ingresso ad alta tensione). Informazioni sulla sicurezza elettrica di solito è chiaramente indicato nelle istruzioni e sul corpo del dispositivo. Secondo lo standard internazionale IEC1010-10, dal punto di vista della sicurezza elettrica, i multimetri sono suddivisi in quattro classi: CAT I — per lavorare con circuiti a bassa tensione di componenti elettronici, CAT II — per circuiti di alimentazione locali, CAT III — per circuiti di distribuzione elettrica negli edifici e CAT IV — per il funzionamento di circuiti simili all'esterno degli edifici.

La protezione dell'ingresso non è meno importante (sebbene le informazioni fornite al riguardo non siano così dettagliate): molto spesso, i multimetri si guastano quando superano la corrente consentita, con picchi di tensione a breve termine e quando il dispositivo è acceso per la misurazione modalità la resistenza ai circuiti sotto tensione.

Per evitare ciò, gli ingressi dei multimetri possono essere protetti in diversi modi: elettronica o elettromeccanica (protezione termica), utilizzando un fusibile convenzionale o combinato. La protezione elettronica è più efficace perché è caratterizzata da un'ampia portata, flessibilità, rapidità di risposta e ripristino.

Quando scegli un multimetro, non dimenticare i suoi accessori: la prima cosa a cui dovresti prestare attenzione sono i cavi, perché è improbabile che ti piaccia lavorare con un dispositivo i cui cavi si guastano continuamente.Per evitare ciò, i fili devono essere il più flessibili possibile e la terminazione nelle sonde e nei connettori viene eseguita con l'ausilio di guarnizioni protettive in gomma. Nei casi in cui è richiesta la misurazione della corrente o della temperatura, sarà necessaria una pinza amperometrica o sonde di temperatura.

Se il multimetro verrà utilizzato in un ambiente industriale, ha senso acquistare uno stivale di gomma protettivo o una borsa da cintura. Devi chiederti quanto tempo sono progettate per durare le batterie e anche considerare se vale la pena scegliere un dispositivo alimentato a batteria.