你将学习:
- 模拟和数字特性的关键区别。
- 适用于各种类型的万用表。
万用表,从小型的手持设备到更复杂的台式设备,都是测试电压、电流和电阻不可或缺的工具,并取决于型号、频率和信号功率。有些人认为模拟仪表不如数字仪表,但在许多实际应用中并非如此。因此,立即放弃模拟是一个错误。
这两种仪表都有各自的优点和缺点,但特征差距正在缩小。集成电路在所有电子产品中无处不在,这导致了低成本数字型号的大量涌现。然而,数字、模拟或混合模拟/数字电表仍然是工作的正确选择。
数字与模拟:功能差距缩小
在内部,模拟和数字万用表使用安培表来测量电路的电流(安培数)。模拟单元(图1)例如,在美国,通常依靠电测功器来测量交流和直流。数字的单位(图2)利用电阻和二极管等元件将信号转换为模数转换器(ADC)可用于显示测量信号值的值。
在功能方面,数字仪表通常提供更大的速度。数字仪表也消除插补误差;无活动部件损坏;如果用户选择了错误的量程,还可以提供“自动量程”以防止错误和损坏仪表(这一功能可以在模拟设备上实现,但更复杂)。它们还可以测试连续性;电容器、二极管和晶体管;并具有频率,以及记录和导出数据的各种测试和测量功能。
数字表也有一些缺点,首先它们需要外部电源进行所有的测量。通常来说,这意味着电池,它会导致LCD显示屏在失去电量时变暗。此外,它们还可以记录由于波动、瞬态、甚至在设备过热时的长时间使用而产生的误差。
虽然模拟仪表在精确度方面可能无法与小型便携设备相媲美,但先进的台式/台式模拟仪表可以提供与数字仪表相当的精确度。模拟仪表测量电流和电压时不需要电源(但测量电阻时需要)。模拟仪表也不太容易受到电噪声的影响;具有更宽的电压范围;并适合调整调谐电路或峰值可调谐响应-这不是数字仪表的情况。
实用模拟:理想的现场
除了混合型仪表外,传统的模拟仪表也有实际用途,特别是在现场,而不是在实验室使用。应用范围从商业到工业用途,特别是在孤立条件下的现场。例如,在汽车行业中监测微小值的变化,以及在潜水泵、农业、海洋/船舶等应用中维护地理隔离的资产。
在现场,这种电性调查通常需要实时动手观察。在这些情况下,“老式”模拟技术可能是最实用和有效的选择。例如,由于模拟装置在许多用途上不需要电力,现场的技术人员可以通过简单地通过电线监测电流来提高模拟装置的生产效率,而不必像用数字仪表那样“断开”被测量的元件。
其他可能“把指针引向”模拟仪表的应用包括变化率观察。例如,如果测量周期从0到9安培,读取针头比数字显示器上快速变化的模糊值更容易。
在一个相关的用途,一些模拟装置提供零中心功能,把针放在刻度的中间。当它向左或向右移动时,可以很容易地看到它,而不是必须在单独的数字读数中查看单独的、同时显示的正值和负值。
混合动力车,“两全其美”
模拟和数字特性是互补的,在某些情况下可以很好地一起工作——即使是在同一个单元中使用混合模拟-数字仪表。自20世纪80年代初以来,仪表已提供模拟和数字功能。今天的混合模拟/数字模型进一步缩小了与传统数字功能的功能差距,如自动测距、数据导出和其他功能可能提供一个两全天下的解决方案。
真正的选择取决于应用程序。价格和功能一样,可以从较低的成本到数千美元的实验室模型。中间的是野外使用的米。
从便宜的手持设备到数千美元的校准、认证的测试和测量实验室模型,各种用途都有很多选择。