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Comprensión de la precisión y resolución del multímetro digital DMM

Comprensión de la precisión y resolución del multímetro digital DMM

La precisión general de un multímetro digital es clave para su uso. Conocer su precisión permitirá que las lecturas se interpreten de la manera correcta.

A menudo se citan dos cifras y, aunque están vinculadas, sus significados exactos a veces pueden confundirse.

Afortunadamente para muchas aplicaciones, la precisión y la resolución de un multímetro digital está mucho más allá de lo que se necesita, pero para aquellos casos en que se requiere, una buena comprensión es muy útil.

Un multímetro digital tiene dos componentes principales relacionados con la precisión que a menudo se confunden:

  • Precisión DMM
  • Resolución DMM

La precisión y resolución se describirán por separado para describir cuáles son y cuáles son las diferencias.

Precisión del multímetro digital

La precisión del multímetro digital es efectivamente la incertidumbre que rodea a la medición. Es la cantidad en la que la lectura mostrada puede diferir de la entrada real.

Hay varias formas de expresar la precisión del multímetro digital:

  • Precisión del DMM = ± (ppm de lectura + ppm de rango)
  • Precisión del DMM = (% de lectura) + (% de rango)
  • Precisión del DMM = (% de lectura) + compensación

Aquí, ppm se refiere a partes por millón.

La forma en que se expresa la precisión depende del formato exacto del instrumento y también de las preferencias del fabricante. Esto a veces dificulta la comparación de instrumentos de diferentes fabricantes.

Para dar un ejemplo de cómo se puede calcular esto para un instrumento en particular. Si se realiza una lectura de 5 voltios y la especificación del multímetro digital establece que para las condiciones dentro del laboratorio, la lectura será de ± 25 ppm y se está utilizando el rango de 10 voltios para el cual la precisión es de ± 8 ppm.

Luego:

Exactitud=±(25ppm  en  5 voltios+8ppm  en  10 voltios)

Exactitud=±(5  251000000+1081000000)

Exactitud=±205µV

Por lo tanto, la lectura indicada debe estar dentro de 205 µV del valor real.

Efecto de la temperatura en la precisión del multímetro digital

Como ocurre con muchos otros elementos electrónicos, la temperatura puede tener un efecto significativo en la precisión de la medición de un multímetro digital.

Muchos multímetros digitales de precisión o alta precisión tienen un coeficiente de temperatura incluido en la especificación.

Aunque la forma en que se pueden expresar puede variar ocasionalmente, la forma más común de expresarlos es ± (ppm de lectura + ppm de rango) / ° C.

Precisión DMM para CA

Se encontrará que el nivel de precisión de CA para el multímetro digital es normalmente menor que el de las mediciones de CC. Las mediciones de CA también se optimizarán para 50-60 Hz y esto significa que otras frecuencias pueden tener un menor grado de precisión.

Al igual que con las especificaciones de precisión de CC, se agregarán varios recuentos (a menudo mayores que para CC) al porcentaje de precisión. Además, para formas de onda distintas de una onda sinusoidal pura, se encontrará una inexactitud adicional cuando se mida con un multímetro digital de respuesta promedio.

Incluso un DMM que responde a RMS verdadero tendrá algunas limitaciones de precisión para formas de onda con componentes de amplitud de pico altos si se mide cerca de la escala completa.

Resolución de multímetro digital

La resolución de un multímetro digital tradicionalmente se especificaba en términos de la cantidad de dígitos mostrados. Normalmente, será un número que consta de un entero y medio, p. Ej. 3 ½ dígitos. Por convención, medio dígito puede mostrar un cero o un 1.

Por lo tanto, un medidor de cuatro dígitos y medio podría mostrar hasta 19999. Ocasionalmente, se puede usar un dígito de tres cuartos en lugar de la mitad. Cuando se ve esto, indica que el número numérico adicional del DMM puede mostrar un número mayor que uno, pero menor que nueve.

A menudo, el rango se amplía a 399, 3999, etc. Vale la pena recordar que el aumento de los niveles de resolución no está exento de penalizaciones. Se requieren tiempos de asentamiento más largos para que los dígitos del extremo derecho alcancen su valor final. Por tanto, el tiempo entre lecturas es mayor.

Para muchos multímetros digitales nuevos, el formato tradicional para citar la resolución de los dígitos de la pantalla puede no ser apropiado. Este es particularmente el caso de los instrumentos virtuales donde la pantalla está controlada por software y, por lo tanto, no es un factor limitante. En cambio, el factor limitante es el convertidor de analógico a digital, ADC.

Para estos instrumentos, la resolución a menudo se expresa en bits. Por ejemplo, un ADC de 14 bits daría 2 ^ 14 valores distintos, es decir, 16384 valores.

Es posible relacionar los dígitos de resolución con el número del bit menos significativo.

Dígitos de resolución=Iniciar sesión(Número de LSB)

Donde el registro es registro a la base 10.

Esto significa que para un multímetro digital con un ADC de 14 bits, el bit menos significativo es 16384.

Dígitos de resolución=Iniciar sesión(16384)

Dígitos de resolución=4.2


Al comprar un multímetro digital es necesario asegurarse de que la precisión y resolución sean suficientes

. Leer más sobre Cómo comprar el mejor multímetro digital.

Las cifras de precisión y resolución del multímetro digital significan que para muchas lecturas, el instrumento de prueba proporciona una cifra muy superior a lo que puede ser necesario; para la búsqueda de fallas, a menudo el valor aproximado es correcto. Sin embargo, en los casos en los que el valor real es importante, es necesario asegurarse de que tanto la precisión como la resolución significan que la lectura del DMM es lo suficientemente precisa y también tiene la resolución suficiente.


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