JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
Annonsera Utgivningsplan Månadsmagasinet Prenumerera Konsultguide Om oss  About / Advertise
Guidelines for contributing Technical Papers: download PDF

Digitala multimetrar (DMM) är bland de mest använda testinstrumenten för elektronik idag. De används för allt ifrån elektriska tester för hemmet, laboratorier, fältservice, till bänkinstrument, uppkopplade enheter (IoT), sensortestning, automatiserad testning och mycket mer.


Ladda ner artikeln här (länk, pdf).

Fler tekniska rapporter finns på etn.se/expert

En DMM används traditionellt för att mäta elektriska basvärden. Till och med de enklaste instrumenten, med låg upplösning, kan vanligtvis stödja funktioner som auto-range och har ofta en färgskärm. Förutom obligatoriska spännings- och strömmätningar (AC/DC) kan de stödja mätningar av resistans, temperatur, frekvens och kapacitans.

Tekniska framsteg har ökat efterfrågan på DMM-funktionalitet, särskilt för enheter som används på labbänkarna. Från 2021 och framåt är det dessa fem funktioner som du definitivt bör tänka på för din digitala multimeter:
• Molnanslutning: möjligheten att exportera data utanför instrumentet utan avbrott och utan användning av USB-minnen. Nu blir det direktuppladdning av data till molnlagring och interaktiva virtuella instrument­paneler för tydlig datavisualisering.
• Stora skärmar och pekskärmsgränssnitt på enheten.
• Programmerbarhet, så att enheten kan fatta snabba beslut baserat på data som samlats in lokalt, och inte minst för att snabba upp utförandet av komplexa åtgärder inklusive styrning av andra anslutna enheter.
• Ett omfattande programvarupaket för att styra enheten från den bärbara datorn och skapa automatiska rapporter.
• En snabb AD-omvandlare för att fånga transienter utan att samtidigt tappa viktig data.

1 Digitala multimetrar med molngränssnitt
DMM:er var traditionellt handhållna enheter som bara kunde visade information och mätvärden på bildskärmen. Det fanns inget sätt att enkelt dela denna information med andra eller att skicka information till Internet. Toppmoderna DMM:er använder en enkel inbäddad app för att ansluta till en IoT-dataströmningstjänst som kan övervaka och logga dataströmmar direkt från DMM-instrumentet. Användarna kan ställa in tröskelvärden och få e-post och SMS-meddelanden när ett tröskelvärde nås.

”Initial State” SaaS (Software as a Service)-integrering ger DMM:en fjärrmonitorerings­funktioner och även interaktiva instrumentpaneler i realtid för datavisualisering, triggermöjlighet och möjlighet att dela data, allt utan behov av en PC eller extern programvara. Fjärråtkomstfunktionen tillåter användare att övervaka och analysera data från DMM:en på distans i vilken webbläsare som helst, även på mobila enheter var som helst i världen. Denna funktion finns också för flerkanaliga DMM:er, de så kallade ”dataloggarna”, som DAQ6510 som stöder skanningskort för monitorering av flera signaler.

2 Stora skärmar och pekskärmsgränssnitt
Moderna DMM:ee har stora pekskärmar och interaktiva dashboards som gör det enkelt att se flera kurvor, använda virtuella knappar och att visa signalerna som visas på instrumentets skärm också på fabriksgolvet, där instrumenten ofta är längre bort från operatörerna än i labbet.

Möjligheten att ”nypa och zooma” med en pekskärm gör dessa mycket komplexa enheter lika enkla att använda som en vanlig mobiltelefon och är mycket intuitiva för de nya generationerna av ingenjörer.

3 Programmerbarhet i moderna DMM:er
DMM:er har traditionellt använt standardkommandona för programmerbara instrument (SCPI) som är ett enhetligt och konsekvent programmeringsspråk för styrning av test- och mätinstrument. Tidigare var detta den enda programmeringsmetoden som var tillgänglig. Moderna DMM:er behöver dock programmeringsflexibilitet för att automatisera mätningar för att spara tid och inte minst för att möta krävande prestandakrav.

Moderna DMM:er tillåter ofta användare att skriva sin egen kod på språk som Python för att styra instrumentet. Dessutom kan de innehålla fabriksinstallerade applikationer som låter användare anpassa användargränssnittet, ändra skärmen eller hur information automatiseras. DMM:en innehåller en mikroprocessor och inkluderar ett TSP-skriptspråk (Test Script Programming) som gör det möjligt för användare att ange kommandon och skriva testskript som kan laddas ner och lagras i själva instrumentet.

4 Omfattande programvarupaket och interaktion med andra enheter
Moderna DMM:er inkluderar nu utökade funktioner för andra elektroniska mätningar, inklusive kapacitans, temperatur (RTD, termistor, termoelement) och diodtestning med variabla strömkällor. DMM:en stöds av ett program som heter Kickstart. Det är en PC-mjukvara som låter användare konfigurera, testa och samla in data från flera instrument (inklusive DMM, strömförsörjning, SMU-instrument, dataloggers, enheter som elektrometrar och till och med flera modeller av Tektronix oscilloskop). Användare kan styra upp till åtta instrument samtidigt och hämta miljontals avläsningar från varje instrument. Programvaran innehåller plottnings- och jämförelsesverktyg som hjälper till att identifiera avvikelser och trender.

Användare kan spara testkonfigurationer och exportera data för ytterligare analys eller för att dela testuppdateringar med andra. Det viktigaste med dessa moderna programvarusviter är att de regelbundet uppdateras och förbättras, och licensieringsmodelleringen tillåter användning av en ”flytande licens” såväl som årlig licenshyra som ett mer överkomligt alternativ till ett köp av licensen.

5 Snabb digitaliserare
När du väljer rätt DMM för din tillämpning är upplösning och noggrannhet de viktigaste parametrarna att tänka på. Upplösning är detaljnivån som kan mätas och visas på en DMM, vanligtvis ett tal som består av ett heltal och ett bråk, såsom 3 ½ upp till 7 ½ siffror. Upplösningen på en DMM beror på ADC:n (analog-till-digital-omvandlaren) som används och på det maximala antalet beräkningar under en full mätcykel. Medan DMM:er med hög upplösning vanligtvis har hög noggrannhet är dessa två specifikationer inte desamma. Noggrannheten beror på digitaliseringsnoggrannheten, men också på brusnivån, stabiliteten hos interna referenser och toleransen för alla elektroniska komponenter som används för att konstruera själva DMM:en.

Men digitaliseringshastigheten spelar också roll. En snabb AD-omvandlare är en viktig funktion att tänka på när du väljer en DMM. Vissa av Keithleys moderna DMM:er har en 18-bitarsomvandlare med 1 MSa/s som ger en oscilloskopliknande bild av signalen och tillåter användare att fånga de snabba transienter som vanligtvis behövs i IoT-tillämpningar, i kombination med hög noggrannhet och upplösning.

En snabb omvandlare kan fånga alla tillstånd i en IoT-produkt från viloläge med låg effekt till sändningsläget med full effekt och last. Att fånga en profil av lastströmmen gör det möjligt för användaren att beräkna ett genomsnittligt läckströmsvärde, vilket är nyckeln för att bedöma batteriets livslängd baserat på batteriets kapacitet i den aktuella IoT-enheten.

Exempel på användning av DMM i fler­kanaliga komplexa fabrikstestmiljöer

DMM-enheter kan, i kombination med switchsystem, erbjuda precisionsmätningsmöjligheter med ett stort antal kanaler. Dessa flerkanals eller högkapacitets DMM:er kallas ofta dataloggers och istället för att vara på labb används de mestadels för testning i produktionsmiljöer. Låt oss ta det grundläggande exemplet med temperaturskanning, en av de vanliga uppmätta fysiska parametrarna. Temperaturmätning av enheter innefattar vanligtvis mätningar i en klimatkammare med termoelement, med hjälp av plug-in-moduler som har automatisk kompensering av referensvärden för mätningar av termoelement.

DAQ6510 är i huvudsak en DMM som stöder ett antal plug-in-switchmoduler och har ett brett spektrum av funktioner som erbjuder alla viktiga fem funktioner som nämnts ovan, inklusive molnanslutning och -lagring, stöd för KickStart Instrument Control Software, upplösning, snabb skanning och ett pekskärmsgränssnitt.

Sammanfattning
Digitala multimetrar (DMM) har använts i årtionden för att mäta elektriska basvärden. De har nu flyttat in i den digitala tidsåldern med funktioner som molnlagring och interaktiva instrumentpaneler, pekskärmsgränssnitt, programmerbarhet, fjärrstyrning av programvara och snabba digitaliseringsfunktioner. Att använda äldre DMM:er kan hindra ingenjörer från att testa med de hastigheter och med den flexibilitet de behöver för dagens alltmer komplicerade produkter. Från anslutna hem och byggnader till avancerade billösningar och trådlös kommunikation, hjälper nya DMM:er till att driva digital produktinnovation framåt.

MER LÄSNING:
 
Pappersmagasinet Nyhetsbrev
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)