Jak vybrat digitální multimetr?

Doba, kdy se do rozváděčů za účelem měření elektrických parametrů sítě instalovaly analogové monofunkční měřicí přístroje samozřejmě není zcela minulostí a jsou aplikace, kde se podobné přístroje naopak vyžadují, ale pilířem v oblasti měření elektrických parametrů sítě jsou v současnosti bezesporu digitální multimetry neboli multifunkční měřicí přístroje.

Výhodou digitálních multimetrů je především sdružení několika přístrojů v jednom, menší časová i technická náročnost instalace a v neposlední řadě také finanční hledisko. Možnosti, které v sobě multifunkční měřicí přístroje či analyzátory sítě ukrývají jsou však mnohem širší. Jak se orientovat v nabídce výrobců a jak vybrat ten správný digitální multimetr by vám měl pomoci tento článek.

1 - Kde bude multimetr umístěn?

Místo instalace bude pravděpodobně první otázkou, která bude potřeba řešit. Digitální multimetry a další měřicí přístroje se vyrábí z pravidla ve dvou provedeních:

a) Provedení pro montáž do panelu (např. otvor ve dveřích rozváděče)

- Standardní rozměry přístroje pro toto provedení jsou 72x72mm, 96x96mm, 144x144mm

b) Instalační provedení (montáž na DIN)

-  Standardní rozměry přístroje pro toto provedení se uvádí v počtu modulů, nejběžněji 4 až 6 modulů

2 - Displej?

Zdánlivě bezvýznamný parametr výběru digitálního multimetru, ale orientace v jednotlivých měřeních přístroje a snadné odečítání hodnot je velice důležité. Jsou uživatelé, kteří preferují maximum možných informací, grafů a funkcí, ale naopak i uživatelé, kteří preferují čitelnost displeje.

a) LED displej - Z pohledu moderního vývoje již přežitek, avšak LED displej s velkými zářícími segmenty nabízí bezkonkurenčně nejlepší možnost odečítání hodnot z přístroje. Nevýhodou je nemožnost zobrazení nečíselných údajů (grafy, průběhy)

b) Grafický LCD displej - Dnes ve velké většině již standard. Grafický displej dovoluje zobrazení prakticky čehokoli, co přístroj dokáže změřit. Důležité parametry jsou u LCD především rozlišení, velikost, možnosti podsvícení atd.

c) Grafický LCD dotykový displej - Tato vymoženost je známa především u mobilních telefonů a podobných zařízení, ale ani v nabídce digitálních multimetrů bychom dnes již nehledali marně. Jedná se o obdobu "obyčejného" grafického displeje s tím rozdílem, že veškeré nastavování a ovládání multimetru je ovládáno dotyky na displeji (chybí klasické klávesy, tlačítka)

3 - Připojení přístroje?

a) Nepřímé měření - U digitálních multimetrů je nepřímé připojení neboli připojení přes proudové transformátory mnohem rozšířenější variantou. Přístroje jsou ve většině případů opatřeny vstupem 5A. Použitím proudového transformátoru lze následně měřit primární proud až do řádu kA (podle výrobce a typu přístroje). I v případě, kdy vstupní proud nepřekračuje 5A, se doporučuje použití oddělovacích transformátorů 5/5A

b) Přímé připojení - Pro přímé připojení přístroje nejsou použity proudové transformátory, proudový vstup je dimenzován na vyšší hodnoty A (např. 50A, 120A)

*) Transformátor může být použit i pro měření napětí. Napěťové vstupy jsou však z pravidla dimenzovány do stovek voltů, proto se transformátor používá pouze pro aplikace, kde hrozí překročení těchto hodnot.

4 - Napájecí napětí?

Napájecí napětí není měřené napětí - samozřejmá věc, ale z praxe si pamatuji mnoho příkladů, kdy uživatel připojí multimetr do sítě (pouze měřicí vstupy) a přístroj nezačal plnit svou funkci. Multimetry mají v drtivé většině oddělený napájecí okruh od měřicího, proto je potřeba počítat s výběrem rozsahu napájecího napětí i rozsahu měření jednotlivých veličin.

Výrobci dnes nabízejí v podstatě pokrytí veškerých požadavků na napájecí napětí přístroje - AC, DC i multinapěťové vstupy pro napájecí napětí. Pozor, možnost DC napájení přístroje neznamená, že je multimetr schopen také DC veličiny měřit.

5 - Měření, měřené veličiny?

Výběr veličin, které bude multimetr měřit a zobrazovat je jedním z nejdůležitějších. Ještě před tím bychom si však měli říct, zda budeme potřebovat přístroj s měřením ve dvou nebo čtyřech kvadrantech.

a1) Měření ve dvou kvadrantech - Měření probíhá pouze ve dvou kladných kvadrantech, v záporných kvadrantech přístroj neměří vůbec nebo zobrazuje měření jako absolutní hodnoty. Nerozeznává směr toku proudu

b1) Měření ve čtyřech kvadrantech - Měření probíhá ve všech čtyřech kvadrantech (dva kladné a dva záporné). V záporných kvadrantech multimetr zobrazuje před naměřenou hodnotou znaménko "-" nebo jiný znak dle udání výrobce

Vybavení přístrojů v oblasti měření elektrických parametrů je různorodé a nedá se tak snadno zaškatulkovat, ale obecně by mělo platit následující rozdělení:

a2) Základní provedení - Digitální multimetry se základním vybavením a menším počtem měřených elektrických veličin, který však ve většině případů pokryje běžné potřeby a požadavky na měření (Napětí, proud, výkon, kmitočet, účiník atd.). U tohoto typu se nejčastěji vyskytuje měření pouze ve dvou kvadrantech

b2) Pokročilé provedení - Přístroje, u nichž se měřené veličiny či měřené parametry sítě počítají na desítky až stovky. Oproti běžným typům můžeme s takovým multimetrem provést např. harmonickou analýzu, použít přístroj jako elektroměr, počítadlo provozních hodin atd.

Výčet jednotlivých typů by mohl pokračovat dále, pokročilejší typy digitálních multimetrů a analyzátorů však nejsou používány v běžném uživatelském prostředí. V drtivé většině aplikací jsou použity výše popsané typy v kombinaci s dalším příslušenstvím, které bude popsáno dále.

*) Důležitým aspektem tohoto bodu jsou též přesnost a chyby měření přístroje

6 - Příslušenství a další vybavení?

Další důležitou součástí digitálního multimetru je jeho "výbava". Dříve bylo veškeré příslušenství součástí přístroje (u některých typů to stále platí), dnes je tato problematika řešena převážně přídavnými (rozšiřujícími) moduly, díky kterým si uživatel nadefinuje vyhovující sestavu. Z jakého příslušenství lze vybírat?

- Digitální, analogové a statické vstupy/výstupy

- Reléové výstupy

- Komunikační rozhraní (+ software)

- Datová paměť

*) Nejběžnější konfigurace je z osobní zkušenosti kombinace reléového výstupu a komunikačního (sériového) rozhraní RS485

7 - Komunikace, dálkové řízení a dohled?

Dnes již běžná součást prodávaných multimetrů. Komunikace s nadřazeným systémem, centrální sběr dat a vzdálený dohled je stále využívanější "službou", kterou je multimetr schopen vykonat. Pro vzdálenou komunikaci lze využít několik typů rozhraní:

a) USB - Používá se na kratší vzdálenosti (jednotky metrů) a je vhodné pro nastavení parametrů přístroje pomocí PC a podobné operace

b) RS232 - Zastaralá obdoba rozhraní USB

c) RS485 - Nejvyužívanější způsob komunikace, sběru dat, řízení a propojení multimetru s nadřazeným systémem (řízení procesů). Pro komunikaci se využívá protokol Modbus-RTU. Délka linky může být až 1200m a přiřadit adresu můžeme až 256 žařízením

d) Ethernet - Připojení přístroje do ethernetové sítě. Tento typ komunikace je na vzestupu

e) Profibus-DP - Jeden z nejrozšířenějších komunikačních protokolů průmyslové sběrnice PROFIBUS. Používá se především v průmyslové automatizaci - vyrobní linky, CNC stroje, kde jsou ke sběrnici přippojeny další periferie a zařízení

*) Někteří výrobci nabízejí ke svým zařízením také software, který je určený pro řízení jednotlivých multimetrů (nebo sítě multimetrů), sběr dat, sledování událostí atp. Takový software je však plně využitelný právě pouze pro zařízení (především ty dodávané zdarma nebo za mírný poplatek), s nímž je zakoupen. Plnohodnotný software pro řízení procesů např. pomocí komunikačních protokolů Modbus-RTU či Profibus-DP je nutné sestavit specializovanou firmou dle požadavků na aplikaci

Shrnutí závěrem

Jednotlivé přístroje napříč nabídkou se nedají s přesností zaškatulkovat. Jsou multimetry, které najdeme v katalogu všech výrobců, ale jsou i takové, jenž jsou určeny pro konkrétní aplikace. Existují samozřejmě i další možná příslušenství (např. vzdálený displej) a body podle nichž by bylo možné vhodný multimetr specifikovat.

Výše popsané je zaměřeno na skupinu digitálních multimetrů používaných v běžných aplikacích, jsou standardně dostupné a nejrozšířenější. Cenově se takové přístroje pohybují přibližně od 3 000 do 25 000 Kč.

V případě jakéhokoli dotazu popřípadě požadavku na technickou radu nás kontaktujte na: info@elektrokomponenty.cz