Reakce na video o multimetrech

 Narazila jsem na video https://www.youtube.com/watch?v=1ZOLBGyrz2U o multimetrech a čekala jsem, že to bude průšvih. Taky je. Na youtube nelze psát dlouhé komentáře, takže pokud si chcete přečíst můj názor, máte možnost zde.

 

1:32 No tak to prosím ne. Můj analogový Radelkis TR-1408 z konce 60. let má na rozsazích do 1000V vstupní odpor 15MΩ. Průměrný digitální multimetr má na stejných rozsazích 10MΩ, takže měřený obvod zatěžuje daleko víc (na rozsazích 1-30kV je pochopitelně vstupní odpor ještě daleko větší, avšak takové rozsahy low-cost multimetry typicky nemají). Moderní přístroje na tom nejsou výrazně jinak, například analogový Protek HC-5050E má na stejných rozsazích vstupní odpor 10MΩ, což odpovídá běžnému digitálnímu multimetru. Pochopitelně digitály jako M1T290 se vstupním odporem řádově v GΩ v rozsazích do 20V jsou pochopitelně někde jinde, nicméně vstupní odpor multimetru (tedy míra toho, jak bude zatěžovat měřený obvod) je daná konstrukcí zesilovače, ničím jiným. Pochopitelně přímočinná analogová ústrojí budou mít relativně nízký vstupní odpor, ale pokud bych to v dané kategorii srovnala s nějakou zkoušečkou napájenou přímo z měřeného obvodu (abych srovnávala srovnatelné), může na tom být analogové ústrojí poněkud lépe jak z hlediska přesnosti, tak z hlediska zátěže měřeného obvodu.

Rozdíl mezi analogovým a číslicovým multimetrem je z pohledu uživatele v něčem úplně jiném, přesněji řečeno ve dvou věcech:

 

1. Na ručičkový přístroj lze natisknout několik stupnic, čili hranice rozsahů nemusí být desítkové (nemusí to předstírat, ono i u číslicových přístrojů se dá v tomto ohledu docela kouzlit), čili rozsahy mohou být jemnější, typicky se používá 1 a 3, čili 1V, 3V, 10V, 30V, 100V, 300V, 1000V, nicméně hranice lze volit víceméně libovolně, čímž lze dosáhnout větší přesnosti v low-cost třídě. (typické magnetodynamické ústrojí dosahuje nejlepší přesnosti v ⅓..⅔ rozsahu).

2. Číslicové měřicí přístroje mají v entry level kategorii (tj. s pořizovací cenou do 40kKč, tedy drobný dlouhodobý majetek) pevně danou dobu integrace, případně se tato dá měnit ve dvou krocích, pochopitelně s velikým dopadem na přesnost. To je vlastnost ΣΔ převodníku, jeho dynamický rozsah (který má zásadní impakt na přesnost přístroje) je daný dobou integrace. Naproti tomu doba ustálení výchylky ukazatele analogového přístroje je dána rozdílem k předchozí ustálené hodnotě, čili pokud je rozdíl dostatečně malý, ukáže analogový přístroj hodnotu rychleji. To je velice užitečně v případě, kdy se nastavuje nějaká konkrétní hodnota, případně se hledá maximum.

Zbývá dodat, že přímočinné přístroje mají velkou výhodu v relativně jednoduché konstrukci, která nevyžaduje externího napájení, tudíž dokáží velice spolehlivě indikovat přítomnost napětí/proudu a jeho velikost. Toto může být veliká výhoda z hlediska bezpečnosti. Na tomto místě nemám na mysli toliko úraz elektrickým proudem, ale též výstupy z různých snímačů neelektrických veličin, případně řídící signály.

Z pohledu typického bastlíře bych doporučila zajímat se o analogové multimetry těm, kteří se zajímají o audio, neb tam se velice často nastavuje nějaký parametr (klidové proudy, zisk, atd.) tak, aby byl ve dvou (či více) kanálech stejný a současně v nějakém rozsahu. Rychlá reakce analogového přístroje je tady opravdu k nezaplacení a pochopitelně doporučím přístroj se zesilovačem (zrovna ta HC-5050 se docela povedla a bývala k dokoupení za slušné peníze). Přímočinné analogy bych potom doporučila jako kontrolní přístroje tam, kde se nepoužívají příliš často (není nutné dohlížet nad stavem baterie) a současně nízký vstupní odpor nevadí (napájecí baterie v multimetru typicky přestávají fungovat ve vymrzlých prostorech).

1:48 Nesouhlasím. Jsou situace, kdy analogová měřidla dosahují vyšší přesnosti než digitální. Abych si troufla říct, že digitál bude vždycky přesnější, musím se dostat do kategorie alespoň 4½ místného číslicového přístroje a současně analogový přístroj nesmí být offsetovatelný. Pokud na analogu mohu offsetovat o první místo, posunuji se v odpovídající kategorii číslicových přístrojů o jedno místo, nicméně magnetodynamické ústrojí s dobře volenými rozsahy dokáže z hlediska přesnosti porazit běžné 3½ místné multimetry.

1:58 Náchylnost na nárazy a pády má i číslicový přístroj, ona reference číslicového přístroje dokáže nárazem při pádu ujet velice pěkně, navíc je to záludné tím, že u analogu prostě upadne ručička a přístroj je nepoužitelný, viditelně zadrhává, vychýlí se z nuly, prostě varování je tam spousta. Pokud se ale u číslicového nerozletí bedna (což se bohužel většinou nerozletí), nevaruje absolutně nic a v podstatě se člověk ani nedoví, že ta věc někomu spadla na zem a tudíž může být (a pravděpodobně je) mimo specifikace.

2:34 Z jakého důvodu by analogový přístroj nemohl mít true RMS převodník? Ono to totiž existuje…

2:54 A co takhle žhavení lebky zvané budík? (sorry, už si z toho začínám dělat srandu, tohle prostě nejde brát vážně)

3:28 Pentype jsou jedny z nejlepších příručních multimetrů. Většina bastlířů se jim (nevím proč) obloukem vyhýbá. Pokud se dělá běžný servis, je pentype multimetr ideální věc, protože člověk obvykle kouká tam, kde má ruce, tudíž po půl hodině nemá ukroucenou hlavu. Pokud se něco nastavuje, mělo by se to dělat přesným stolním přístrojem, který je k měřicím bodům připojen poněkud pevněji než nějakými hroty. Pohodlné pracovní prostředí je základ.

4:11 Pokud dáme klešťáku do kleští oba vodiče (případně tři až čtyři u třífázu), změříme unikající proud. Je potřeba dávat trochu pozor na sycení, ale občas se tato funkcionalita docela hodí.

4:46 Tohle je posedlost rušením. Klešťové ampermetry měřící hallovou sondou ve skutečnosti měří magnetickou indukci způsobenou protékajícím proudem, se současnou kompenzací externích stacionárních magnetických polí, tudíž je takové měření silně ovlivňováno kvalitou této kompenzace. Externí magneciká pole mohou mít různý původ, od permanentních magnetů přes cívky různých stejnosměrně napájených stykačů a relé, po přirozené magnetické pole Země. Těžko se ale dá mluvit o rušení, protože kompenzační metody jsou nedílnou součástí postupu.

Přesnost (celá kapitola): Požadavek na přesnost přístroje je daný účelem jeho použití. 2% absolutní (nikoliv diferenciální) přesnosti ve skutečnosti nejsou zase tak špatným výsledkem uvážím-li, že většina součástek se vyrábí s přesností řádově ve vyšších jednotkách procent. Potřeba přesnosti plyne jen a pouze z toho, co se tím nastavuje, případně měří a v přípustné toleranci nastavované či měřené hodnoty, což reálně bývá v jednotkách procent. U číslicových přístrojů obecně platí, že poslední místo je čistě informativní, takže nějaký 3½ místný přístroj bude měřit s přesností řádově v procentech. Dostat se na 0.1% z měřené hodnoty není vůbec jednoduché a troufnu si říct, že většina opravdu levných multimetrů se této hodnotě ani nepřiblíží. Tam je nějaký podíl z hodnoty, nějaký podíl z rozsahu a nějaké číslice. A suma tohoto tvoří přesnost, která potom dost silně závisí i na poloze měřené hodnoty v rámci rozsahu, přičemž tato věc musí u číslicového přístroje vandrovat řádově, protože v řádech jsou i hranice rozsahu, čili abych se dostala na 0.1% někde na začátku rozsahu, musím být na jeho konci někde kolem 0.01% z hodnotý v absolutních číslech. Ono ne že by se to nedalo udělat, ale k čemu to potřebuje bastlíř? Většinou stačí 5% z hodnoty. CO proboha bude bastlíř nastavovat či měřit s větší přesností? Když ti lidé typicky toliko lepí za sebe moduly z aliexpresu, alternativně lepí senzory a akční členy k arduinu. Bože tomu Arduinu je jedno je-li na něm 5.1 nebo 4.8V!

8:03 Aha, takže moje M1T290 z roku 85 je ten novější, protože má automatickou volbu rozsahu. Výborně, tleskám…

9:31 Aha, takže můj M1T290 je se svými izostaty na vrcholu evoluce. No vybouchni :3

10:53 Slušnější hroty…hm, aha. Tohle začíná být docela panoptikum. Já mám také ráda ty špičaté. Když to umíte správně hodit, tak ono se to protivníkovi zabodne do zadnice, on potom dělá au au a zmateně pobíhá, z čehož mám veliký pocit uspokojení. Ovšem, do elektroniky se s tím dá sáhnout jen na místa k tomu určená, protože ono přeseknout ostrým hrotem cestu na DPS není velký problém. Navíc kontaktní plocha je malá, což u měření napětí moc nevadí, ale dost zásadně to vadí při měření větších proudů. Přechodový odpor je svině. S ostrými hroty je třeba zacházet velice opatrně a pokud to jen trochu jde, tak se jim vyhnout. Nějaké tu pro občasná použití mám, ale není to něco, co by se mělo používat běžně a bez rozmyslu, nějaký tupější hrot je nezbytnost. Pokud chcete slušnější kabely a nemáte na to moc peněz, pak je asi nejlepší si je udělat. Dají se za slušné peníze koupit hroty, které končí bezpečnostní 4mm zásuvkou, takže si pak jen uděláte kabel začínající 4mm bezpečnostním banánkem a končící tím, co máte na multimetru. Výhoda tohoto řešení je, že můžete přehazovat hroty podle potřeby, případně si je nahradit i krokosvorkou, nemusíte při tom manipulovat s celým kabelem a rvát něco z multimetru, no a také nemáte navěšená klubka hadů všude možně. Na vlastní šňůry potom doporučuji použít nějaký ten SiF, neb to nezničíte teplem a je to příjemné do ruky. Ty univerzální sady jsou nepraktické kvůlivá potřebě ty koncovky šroubovat. To je prostě moc zdlouhavá akce. Kdysi jsem to koupila, použila jsem to možná jednou, je to krajně nepraktické.

13:57 Pojem „invazivní měření“ je zavádějící. Spousta zařízení má uvnitř nachystané (něčím) prozkratované body, které jsou určené na vložení ampermetru. Prakticky každý koncový stupeň běžné radiostanice, kde se nastavují klidové proudy, má udělanou nějakou přípravu na vložení ampermetru. Je to v tento moment „invazivní měření“ když je ta věc na vložení toho přístroje připravena? Proto bych se tomu pojmu raději vyhnula…

15:35 Už zase! Viz to, co jsem psala k 1:32, ale pro změnu z druhé strany. Opět je vstupní odpor ampermetru daný toliko bočníkem na kterém se měří, jehož hodnota zase vychází z parametrů zesilovače, kterým se měří. To nesouvisí s tím, jestli je ten přístroj analogový či číslicový.

15:58 Tak prosím. Bočník musí mít nízký odpor z jediného důvodu — aby se na něm mařil comožná nejmenší výkon, což v konečném důsledku znamená nejmenší tepelné zatížení a z toho plynoucí minimální teplotní drift. Proto může mít nižší proudový rozsah větší odpor bočníku. Jsou to dvě věci, které jdou proti sobě, na jedné straně velikost snímaného napětí a z toho plynoucí chyba způsobená šumem systému, na druhé straně je chyba způsobená teplotním driftem bočníku, který je úměrný změně teploty, potažmo výkonu mařenému na bočníku. Tyto věci se nastavují do nějakého optima, čili kompromisu, který vychází ze zvoleného rozsahu. Proto mají i nejlevnější multimetry dva bočníky, typicky 2A a 20A rozsah. Ten 20A rozsah bývá typicky čistě informativní, omezují tam dobu měření a teplotní drift toho bočníku je nemalý. BTW nejsnadnější způsob jak přepnout bočník, je přehodit banánek ve zdířce, proto ty multimetry mají několikero proudových vstupů.

16:07 Mně se to v životě nestalo stejně, jako jsem si v životě nesáhla. Lidem, co pamatují elektronkovou dobu, se toto obvykle neděje, protože jsme vycvičeni v tom, že než něco uděláme, tak přemýšlíme o tom, co děláme, protože mnohé chyby končily pohřbem chybujícího. Až s křemíkovou dobou přišel nesmysl v té podobě, že chybami se člověk učí, takže ti lidé mají soustavně narvané v něčem ruce a dělají v tom chaotické úkony ve snaze něčeho dosáhnout. 0no 230V AC není moc a to je obvykle strop toho, co v těch zařízeních je. Takže toto je spíše obraz doby než něco, co se stalo každému.

17:16 Proč proboha jiným multimetrem? To je nesmysl! Přepnu na měření odporu, ten měří mezi VΩ svorkou a COM, no a propojím proudovou svorku s VΩ. No a rázem měřím co? Vstupní odpor na proudovém rozsahu, ne? Takže když je v háji pojistka, tak to pochopitelně poznám. K čemu druhý multimetr? Blbé je, když to má mA rozsah na napěťové svorce, tam to pak chce minimálně nějakou zkoušečku.

18:40 Výroba vlastního bočníku není nic jednoduchého, doporučuji ho spíše koupit. Použít na to běžný rezistor nebývá dobrý nápad. Pokud totiž jde o malé odpory, je většina rezistorů navržena tak, aby na nich šlo efektivně mařit výkon, avšak nebývají příliš teplotně stabilní, typicky jsou vinuté z fechralového drátu, který má obrovskou tepelnou odolnost, avšak jeho odpor s teplotou driftuje. Pro bočníky se používají materiály s malou změnou odporu při velké změně teploty (například konstantan). Dalším čertovým kopytem je měření napětí na bočníku, přesněji řečeno, jedná se o měření maličkých napětí na zdroji s velice nízkým vnitřním odporem. Prakticky všechny spojovací prvky mají tendenci se na stykových plochách pasivovat, přičemž tyto vrstvy potřebují napětí řádově ve vyšších jednotkách až nižších desítkách mV na to, aby se prostřelily (při nevhodné konstrukci ještě daleko víc). Konstrukčně se to řeší tak, že se přes vstup měřicího zesilovače na bočník zavede nějaké vyšší napětí (jednotky V) ze zdroje s vnitřím odporem řádově v MΩ. To díky nízkému odporu bočníku prakticky neovlivní měření, ale spolehlivě to prostřelí pasivující se vrstvy. Typicky se to dělá přitažením vstupu snímacího zesilovače na jeho napájení přes rezistor řádově v MΩ, ale jsou i jiné možnosti. Problém je, že pokud vezmu mV vstup multimetru a přitáhnu jej na bočník, nic z tohoto tam nebude a dokud se mi úbytek na bočníku nevyhrabe alespoň někam k 10mV, je slušná pravděpodobnost, že to bude silně podměřovat.

21:44 Víte jak poznáte idiota? Zkouší škrtat hroty multimetru o sebe a zkoumá jestli ten multimetr stačí v testu kontinuity písknout. Jsou firmy, kde vás za tohle ve zkušebce vyrazí okamžitě, no a jinak se s vámi rozloučí poněkud civilizovaněji. Tohle prostě patří do kategorie prohřešků za které se bez milosti vyhazuje, tedy v případě, že šéf je zkušený a příčetný. Co je na tom špatně. Především. Multimetr není určený na měření kontinuity, na to jsou zkoušečky. Přesto multimetry tuto funkcionalitu mají, je to jakýsi bonus, podle toho se k tomu člověk musí chovat, problém je ale v jiné věci. Ať už se měří cokoliv, je vždycky nezbytné zajistit dobrý kontakt sondy s DUT, což je věc, která prostě nějakou dobu trvá, takže je vám v zásadě jedno, jestli má ten multimetr odezvu v desítkách či stovkách ms, protože řádné usazení hrotu vám vezme cca vteřinu. Tady tohleto škrtání je něco, čemu se v letectví říká „syndrom rychlých prstů“, kdy ten člověk manipuluje se zařízením rychleji, než je toto schopno pracovat, navíc rychleji, než je on sám schopen přemýšlet. Výsledkem je, že si následně myslí, že změřil to (nebo přístroje ukazovaly to), co předpokládal že budou ukazovat, čímž se následně utvrzuje ve vlastní hypotese bez ohledu na realitu. Následky mohou být fatální, ale především takový člověk vnáší chaos do měřených údajů, čímž zhoršuje váš přehled o situaci a z řešení i jednoduchého problému se stává vleklý mordor, což stojí čas, potažmo peníze. Takový člověk je zadarmo drahý a prostě ho na pracovišti nechcete. Typickou příčinou vleklých a vydatných problémů jsou rychlí lidé. A ti se zase projevují určitými věcmi, jako je třeba tady to škrtání hroty.

 Na tomto místě s videem končím. Myšlení a zkušenosti toho člověka jdou úplně jiným směrem než moje. Nevím jaké jsou jeho zkušenosti, nevím co dělá, nezajímá mne to, ale jedno vím jistě. Nesnesla bych ho vedle sebe. Ten člověk má velice omezený obzor, měřicí přístroje zná leda z aliexpresu a silně za tím chybí teorie. Patří do skupiny lidí, pro které je teorie a matematika sprosté slovo, kde se všechno flikuje, odhaduje a zkouší, protože chybí potřebná teorie, navíc chybí i určitý nadhled a řekněme lidský přístup.

Také se mne co chvíli nějaký začátečník ptá, jaký si má koupit multimetr. A já se na oplátku ptám čím se zabývá, co ho baví a co by chtěl v příštím roce zkusit, přičemž se mi velice často dostává toliko výrazného éééé následované klíčovou sekvencí no né, no. A na to je jediná rada — neutrácej dokud nezjistíš co chceš dělat. Teď ušetřené peníze potom využiješ.