Сравнение UNI-T UT18C vs UNI-T UT139C

— Вольтметр. В вольтах измеряется электрическое напряжение, соответственно, приборы этого типа предназначены в первую очередь для измерения напряжения, а чаще всего — только для этого и ни для чего более. Однако, помимо напряжения, на практике нередко приходится иметь дело с множеством других параметров, а современные технологии позволяют создавать компактные, функциональные и в то же время недорогие универсальные приборы. Поэтому вольтметры в чистом виде встречаются и используются сравнительно редко, а большинство пользователей, имеющих дело с электротехникой, предпочитают использовать мультиметры (см. ниже).

— Мультиметр. Устройства этого типа в просторечии также называют «тестерами». Мультиметр представляет собой многоцелевой измерительный прибор, сочетающий в себе функции как минимум вольтметра, амперметра и омметра — то есть способный измерять напряжение, ток и сопротивление. Помимо этого могут предусматриваться и другие функции — например, замер ёмкости, индуктивности, температуры (см. «Функции»). Для измерений, как правило, используется пара щупов. Благодаря универсальности в сочетании со сравнительно невысокой стоимостью мультиметры являются самой популярной разновидностью измерительных приборов, они могут применяться как для простых задач вроде проверки радиодеталей или бытовых сетей, так и для работы со сложными схемами.

— Токоизмерительные клещи.... Изначально такие клещи представляют собой специфические приборы, позволяющие измерять силу тока бесконтактным способом, без прикосновения к проводам и вмешательства в работу цепи. Действуют они следующим образом: клещи охватывают провод и за счёт характеристик магнитного поля вокруг него измеряют силу тока. Таким способом можно измерять как переменный, так и постоянный ток (хотя конкретные возможности, конечно, могут различаться в зависимости от модели). Помимо измерений без разрыва цепи, достоинством клещей является возможность работы с высокими токами и напряжениями — сотнями ампер в сетях на сотни вольт; причём сами замеры получаются более безопасными, чем при обычном контактном способе. С другой стороны, точность замеров получается сравнительно невысокой — обычно не выше класса 2,5. К тому же достоверность результата сильно зависит от правильного положения клещей, а при переменном токе — ещё и от равномерности синусоиды (впрочем, в продвинутых моделях могут предусматриваться специальные схемы для компенсации этой зависимости). Кроме того, измерение бесконтактным способом чисто практически применимо далеко не всегда. Токоизмерительные клещи могут выполняться в виде специализированного прибора, однако чаще всего устройства этого типа выполняются в виде мультиметров, дополненных магнитопроводом для бесконтактных замеров и способных работать также обычным контактным методом.

— Осциллограф. Осциллографы представляют собой приборы, предназначенные для наблюдения, измерения и записи параметров электрического сигнала. Отличительной особенностью классического осциллографа является экран, на котором прибор выстраивает график подаваемого на вход сигнала. Может поддерживаться одновременная работа с несколькими сигналами (подробнее см. «Количество каналов»). Впрочем, некоторые модели своего экрана не имеют и для измерений подключаются к компьютеру (см. «USB-осциллограф»). Немало параметров сигнала можно определить уже по его графику — этот график обычно дополняется шкалой координат, наглядно иллюстрирующей частоту, амплитуду и т.п.; однако некоторые параметры, вроде фазового угла, осциллограф может выводить и в виде конкретных числовых данных. Современные осциллографы способны работать с частотами до гигагерцовых включительно и чаще всего используют цифровые схемы (см. «Тип»), благодаря чему превосходят по точности классические аналоговые приборы.

— Скопметр. Универсальные устройства, объединяющие в одном корпусе и мультиметр, и осциллограф. Подробнее оба этих типа описаны выше; здесь же отметим, что такое объединение обеспечивает весьма обширный функционал, однако и обходятся скопметры недёшево, а точность измерений у них бывает ниже, чем у специализированных мультиметров и/или осциллографов.

— Тестер изоляции (мегаомметр). Приборы, которые могут использоваться для проверки качества изоляции. Для такой проверки достаточно определить электрическое сопротивление изоляции — однако оно может быть очень высоким, в миллионы Ом и даже больше. В свете этого традиционный способ замера — подведение к материалу невысокого напряжения, определение силы полученного тока и вычисление сопротивления — для изоляции не подходит, нужны специальные процедуры. Приборы, в которых предусмотрены подобные возможности, и называют мегаомметрами. Они могут поддерживать разные методики проверки изоляции; подробно эти методики описаны в специальных источниках, а особенности конкретных приборов — в документации производителя. Отметим только, что современные приборы из данной категории редко выполняются в виде узкоспециализированных устройств — чаще всего это те же универсальные мультиметры, дополненные режимом проверки изоляции.

— Тестер напряжения. Портативные тестеры в форм-факторе ручки для безопасного измерения напряжения в розетке или индикации наличия тока в проводке. Последние детектируют напряжение бесконтактным способом, т.е. без необходимости прикасаться к объекту. С их помощью можно проверить работоспособность розетки, обнаружить точку разрыва проложенной проводки или место излома провода. Напряжение определяется тестером на расстоянии нескольких сантиметров, благодаря чему предотвращается поражение током и другие неприятные последствия. Работают измерители напряжения, как правило, от двух «мизинчиковых» батареек (типа ААА).

— Пинцет. Мультиметры с щупами в форме пинцета, губки которого контактируют непосредственно с контактами элементов на плате. Устройства такого порядка подойдут для измерения электрических параметров SMD-компонентов и других миниатюрных элементов поверхностного монтажа.

— Ручка. Модели подобного образца имеют конструктив малогабаритной ручки со встроенным «красным» щупом и электроникой. Второй щуп в их конструкции вынесен на кончик провода. Главный конёк мультиметров в форм-факторе ручки — удобство измерений на весу или под потолком, где держать прибор двумя руками несподручно.

Параметры, которые может измерять прибор.

— Напряжение. Напряжение (разность потенциалов между двумя точками схемы), измеряемое в вольтах. Один из базовых электротехнических параметров, поддерживается всеми типами приборов, кроме осциллографов (см. «Устройство»). Для измерения используется параллельное подключение. В аналоговых приборах (см. «Тип») замер напряжения может осуществляться без питания.

— Ток. Сила тока, протекающего по определённому участку цепи; измеряется в амперах. Существует два способа замера силы тока: традиционный и бесконтактный. Первый доступен практически во всех приборах с функцией амперметра, для этого необходимо разомкнуть цепь и включить устройство в разрыв последовательно (причём при аналоговом принципе работы амперметру не требуется питание). Второй метод используется в токоизмерительных клещах (см. «Устройство»).В большинстве случаев модели способны измерять постоянный и переменный ток.

— Сопротивление. Сопротивление определённого элемента постоянному электрическому току; измеряется в омах. Отметим, что в данном случае речь идёт о традиционных замерах, не связанных со сверхвысокими сопротивлениями, характерными для изоляции (в изоляции этот параметр проверяют по отдельной методике, подробнее о ней см. ниже). Замеры сопротивления осуществляютс...я следующим образом: на щупы прибора подаётся определённое напряжение (невысокое, в пределах нескольких вольт), после чего они прикладываются к месту измерения — и по силе тока, протекающей через образовавшуюся цепь, вычисляется сопротивление проверяемого участка цепи или другого предмета. Таким образом, для работы в режиме омметра обязательно требуется источник питания — даже для аналогового прибора.

— Ёмкость. Ёмкость конденсатора, измеряется в фарадах (чаще микрофарадах и других производных единицах). Само измерение осуществляется за счёт подачи на конденсатор переменного тока. Данная функция может пригодиться как для уточнения ёмкости конденсаторов без маркировки (изначально не промаркированных или со стёртыми надписями), так и проверки качества подписанных деталей. На конденсаторах, помимо номинальной ёмкости, может указываться максимальное отклонение от номинала; если результаты замера выходят за пределы допустимого отклонения — значит, деталь лучше не использовать. Если же отклонения не указано, то можно исходить из того, что оно должно составлять не более 10% от номинала. К примеру, для детали на 0,5 мкФ диапазон допустимых ёмкостей будет составлять 0,45 – 0,55 мкФ.

— Температура. Измерение температуры — как правило, при помощи внешнего выносного датчика, обычно на щупе. В электротехнике данная функция применяется для контроля режима работы деталей, которые чувствительны к перегреву или которые должны работать в определённом температурном режиме.

— Частота. Возможность измерения частоты электрического сигнала характерна прежде всего для осциллографов и скопметров, однако может встречаться и в других типах приборов — тех же мультиметрах (см. «Устройство»). При этом, как правило, подразумевается возможность вывести на экран конкретные цифры, соответствующие частоте в герцах.

— Скважность. Скважность представляет собой одну из базовых характеристик равномерного импульсного сигнала, а именно отношение его периода следования к длительности отдельного импульса. Например, если за каждым импульсом длительностью 2 мс будет следовать пауза длиной 6 мс, то период следования сигнала будет составлять T=6+2 = 8 мс, а скважность — S=8/2 = 4. Не стоит путать скважность с коэффициентом заполнения: эти характеристики хотя и описывают одно свойство сигнала, но делают это по разному. Коэффициент заполнения — величина, обратная скважности, соотношение длины импульса к периоду следования (в нашем примере он будет равен 2/8 = 25 %). Этот термин встречается в основном в англоязычных и переводных источниках, в отечественной же электротехнике принят термин «скважность».

— Индуктивность. Индуктивность — главный рабочий параметр любой катушки индуктивности. Возможность замерять данный параметр бывает важна в свете того, что специалисты и радиолюбители часто делают катушки самостоятельно, и определить характеристики детали без специального прибора крайне трудно, а то и вообще невозможно. Принцип замера индуктивности аналогичен определению ёмкости конденсатора (см. выше) — пропускание через катушку переменного тока и отслеживания её «отклика». Тем не менее, данная функция встречается значительно реже, чем замер ёмкости.

— Сопротивление изоляции. Сопротивление изоляции электрических проводов переменному току. Изоляция по определению имеет чрезвычайно высокое сопротивление, поэтому традиционный способ замера сопротивления (при малом рабочем напряжении, см. выше) здесь неприменим — токи были бы слишком слабыми и точно измерить их было бы невозможно. Поэтому для проверки изоляционных материалов и других диэлектриков используются не омметры, а специальные приборы — мегаомметры (или мультиметры с поддержкой этого режима). Отличительной особенностью мегаомметра является высокое рабочее напряжение — в сотни, а то и тысячи вольт. Например, для проверки изоляции с рабочим напряжением 500 В требуется такое же напряжение мегаомметра, для материала на 3000 В — прибор на 1000 В и т.д, более детально требования по разными типам изоляции расписаны в специальных источниках. Для достижения такого напряжения может потребоваться внешний высоковольтный модуль, однако многие мультиметры с поддержкой данного типа замеров способны и самостоятельно генерировать кратковременные импульсы высокого напряжения от низковольтных источников питания вроде батареек АА или «Крона» (см. «Тип аккумулятора»). Отметим, что при работе с мегаомметром нужно особо тщательно соблюдать правила техники безопасности — вследствие высокого рабочего напряжения.

— Мощность. Мощность электрического тока определяется по двум базовым параметрам — силе тока и напряжению; грубо говоря, вольты нужно умножить на амперы, полученный результат и будет мощностью в ваттах. Таким образом, в теории определить этот параметр можно и без специальной функции по измерению мощности — достаточно определить напряжение и силу тока. Однако некоторые измерительные приборы имеют специальный режим, позволяющий сразу измерить оба базовых параметра и на их основе автоматически вычислить мощность — это удобнее и быстрее, чем проводить подсчёты отдельно. Многие из таких приборов относятся к токоизмерительным клещам (см. «Устройство») и замер силы тока при определении мощности осуществляется бесконтактным способом, а замер напряжения — классическим контактным. Есть и другие варианты конструкции — например, адаптер для розетки: электроприбор подключается в розетку через такой адаптер, а мультиметр снимает с адаптера данные по току и напряжению. Также напомним, что активная (полезная) мощность переменного тока не всегда равна полной — при ёмкостной и/или индуктивной нагрузке часть мощности (реактивная мощность) «съедается» конденсаторами/катушками. Подробнее об этих параметрах можно прочитать в специальных источниках, здесь же отметим, что разные модели мультиметров могут иметь разные возможности по измерению разных типов мощности; эти моменты не помешает уточнить перед покупкой заранее.

— Фазовый угол. Измерение степени сдвига двух электрических сигналов (или параметров сигнала) по фазе. Конкретные виды и особенности таких измерений бывают разными, наиболее популярны два варианта. Первый — замер разницы между фазами трёхфазного питания, прежде всего для оценки его общего качества. Второй — оценка сдвига по фазе между током и напряжением, возникающего при реактивной (ёмкостной или индукционной) нагрузке на источник переменного тока; от такого сдвига напрямую зависит соотношение между активной и полной мощностью (коэффициент мощности, «косинус фи»).

— Частота вращения. В данном случае чаще всего речь идёт о возможности измерения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания. Соответственно, подобные модели обычно относятся к специализированным автомобильным мультиметрам. Они рассчитаны в основном на диагностику и тестирование двигателей, не имеющих электронных систем зажигания. Для измерения, как правило, нужно настроить мультиметр на число цилиндров двигателя и подключить его к системе зажигания (конкретный способ подключения нужно уточнять по документации к автомобилю).

Отметим, что в данном списке перечислены не все, а лишь самые популярные измерения, встречающиеся в современных мультиметрах и других приборах аналогичного назначения. Помимо них, в конструкции могут предусматриваться и более специфические возможности — подробнее см. «Другие измерения».

Род тока, на измерение которого рассчитан прибор. В данном случае подразумеваются не все режимы измерения, а только определение силы тока, то есть работа в режиме амперметра.

— Постоянный. Ток, имеющий строго определённую полярность и постоянно текущий в одном направлении, от минуса к плюсу. Такой ток встречается в основном в электронных схемах за блоками питания, в компактной электронике, работающей от батарей, а также в бортовых сетях авто. Впрочем, при электротехнических работах в бытовых и промышленных сетях переменного тока замерять силу тока приходится сравнительно редко; поэтому среди подобных устройств нередко встречаются модели, совместимые с «переменными» сетями по напряжению (см. ниже), но не совместимые по току. В целом устройств только под постоянный ток на рынке меньше, чем комбинированных (см. ниже).

— Переменный. Ток, меняющий направление движения несколько десятков раз за секунду (например, в бытовых сетях 220 В стандартная частота составляет 50 или 60 Гц, в зависимости от региона). Такой ток является стандартом для бытовых и промышленных сетей: он удобен тем, что не требует соблюдения полярности при подключении конечных потребителей, к тому же обеспечивает некоторые возможности, недоступные для постоянного тока (в частности, только при таком питании возможно применение трансформаторов). Впрочем, строго под переменный ток выпускается сравнительно немного приборов, чаще встречаются комбинированные варианты (см. ниже).

— По...стоянный / переменный. В данную категорию относятся модели, способные замерять как постоянный, так и переменный ток. Особенности обоих вариантов описаны выше, а их поддержка в одном приборе делает его универсальным и позволяет применять в любых типах сетей и схем — главное, чтобы соблюдались ограничения по току (см. ниже).

Верхняя граница нижнего поддиапазона, в котором прибор может замерять постоянное напряжение (см. «Род напряжения»).

Рабочие диапазоны современных мультиметров и других измерительных приборов обычно разделяются на поддиапазоны. Это делается для точности и удобства при замерах: например, для оценки качества пальчиковых батареек можно выставить поддиапазон «до 3 В» — это даст точность до десятых, а то и до сотых долей вольта, недостижимую при замерах с более высоким порогом. Минимальное постоянное напряжение описывает именно нижний поддиапазон, рассчитанный на измерения самых малых значений напряжения: например, если в данном пункте указано 2000 мВ — это означает, что нижний поддиапазон охватывает значения до 2000 мВ (т.е. до 2 В).

Выбирать по данному показателю стоит с учётом специфики планируемого примененения: например, прибор с низкими показателями может пригодиться при тонких работах, таких как ремонт компьютеров или мобильных телефонов, а вот для обслуживания бортовой электросети авто особо высокая чувствительность по напряжению не требуется.

Наибольшее постоянное напряжение (см. «Род напряжения»), которое можно эффективно измерить при помощи данного прибора.

Соблюдение этого параметра важно не только для корректных измерений, но ещё и с точки зрения безопасности. Замер слишком высокого напряжения может привести к сбоям в работе прибора, начиная от срабатывания аварийной защиты (а она может иметь вид одноразового плавкого предохранителя, требующего замены после срабатывания) и заканчивая полным выходом из строя и даже возгоранием. Поэтому превышать данный показатель ни в коем случае нельзя. Да и выбирать прибор по максимальному напряжению стоит с определённым запасом — хотя бы в 10 – 15%: это даст дополнительную гарантию на случай нештатных ситуаций. С другой стороны, запас не должен быть слишком большим: высокий порог постоянного напряжения может ухудшить точность замеров на малом вольтаже, а также сказаться на цене, габаритах и весе прибора.

Отметим, что большинство мультиметров и других подобных приборов имеют несколько диапазонов измерений, с разным максимальным порогом. А значит, для безопасного замера вольтажа, близкого к максимальному, нужно выставить соответствующий режим в настройках.

Точность измерения, обеспечиваемая прибором.

Точность измерения для мультиметров принято указывать по наименьшей погрешности (в процентах), которую прибор способен обеспечить при замерах постоянного тока. Чем меньше число в данном пункте — тем, соответственно, выше точность. При этом подчеркнем, что учитывается именно наименьшая погрешность (наиболее высокая точность), достигаемая обычно лишь в определенном диапазоне замеров; в других диапазонах точность может быть и ниже. К примеру, если в диапазоне «1 – 10 В» прибор дает максимальное отклонение в 0,5 %, а в диапазоне «10 – 50 В» — 1 %, то в характеристиках будет указано 0,5 %. Тем не менее, по данному показателю вполне можно оценивать и сравнивать современные мультиметры. Так, прибор с меньшей заявленной погрешностью, как правило, и в целом будет более точным, чем аналогичная по характеристикам модель с большей погрешностью.

Данные по точности замеров в других диапазонах и режимах могут приводиться в подробных характеристиках прибора. Впрочем, на практике эта информация требуется не так часто — лишь для отдельных специфических задач, где принципиально необходимо знать возможную погрешность.

Верхняя граница нижнего поддиапазона, в котором прибор может замерять переменное напряжение (см. «Род напряжения»).

Рабочие диапазоны современных мультиметров и других измерительных приборов обычно разделяются на поддиапазоны. Это делается для точности и удобства при замерах: например, для проверки трансформатора, который должен выдавать на выходе 6 В, имеет смысл выставить поддиапазон с верхним порогом 10 В. Это позволит обеспечить точность до десятых долей вольта, недостижимую при замерах с более высоким порогом. Минимальное постоянное напряжение описывает именно нижний поддиапазон, рассчитанный на измерения самых малых значений напряжения: например, если в данном пункте указано 2000 мВ — это означает, что нижний поддиапазон охватывает значения до 2000 мВ (т.е. до 2 В).

Если прибор покупается для измерений в стационарных сетях — бытовых на 220 В или промышленных на 380 В — на данный параметр можно не обращать особого внимания: как правило, минимальные поддиапазоны при этом не используются. А вот для работы с блоками питания, понижающими трансформаторами и различной «тонкой» электроникой, обслуживаемой переменным током низкого напряжения, имеет смысл выбрать модель с минимальным напряжением пониже. Это связано не только с диапазоном измерений: низкий порог, как правило, свидетельствует о неплохой точности измерений на малых вольтажах в целом.

Наибольшее переменное напряжение (см. «Род напряжения»), которое можно эффективно измерить при помощи данной модели. Данный параметр важен не только для измерений как таковых, но и для безопасного обращения с прибором: замер слишком высокого напряжения в лучшем случае приведёт к срабатыванию аварийной защиты (и не исключено, что после этого придётся искать новый предохранитель взамен сгоревшего), в худшем — к поломке оборудования или даже возгоранию. Кроме того, для безопасных замеров крайне желателен запас по напряжению — это связано как с особенностями переменного тока, так и с возможностью возникновения различных нештатных ситуаций в сети, прежде всего скачков напряжения. К примеру, для сетей 220 В желательно иметь прибор не менее чем на 250 В, а лучше — на 300 – 310 В; детальные рекомендации для других случаев можно найти в специальных источниках.

Отметим, что большинство мультиметров и других подобных приборов имеют несколько диапазонов измерений, с разным максимальным порогом. А значит, для безопасного замера вольтажа, близкого к максимальному, нужно выставить соответствующий режим в настройках.