从资料上看,数字多用表(DMM)的模式有几百种之多。为了挑选出合用的DMM是一件很伤脑筋的事。问题是如何找到价钱适当而性能符合需要的DMM。在选择之前,先要确定需要测量的量值是什么。
你做精密的计量工作吗?真的是用到第7位或第8位数字进行测量吗?如果是,就应选购高准确度的台面式DMM,因为它的稳定性很好。如要用在定制系统中可选择61/2位的能与PXI和VXI兼容的DMM。
一般说来,有许多DMM的准确度和分辨率都很高,但是要求测量的结果并不一定要有这么高的准确度和分辨率。虽然分辨率是DMM设计上的精确性能,但是实现高准确度的测量毕竟有赖于测量技术的优劣。例如用81/2位DMM做测量,必须十分小心谨慎和有经验,否则光有高档DMM不一定能测量出好的结果来。
另一方面,有许多低档DMM也可能是恰当的选择对象。如果只要求测量准确度是5%,测量功能又不多，那就选购低档的DMM。DMM都能测的基本量：交、直流电压、电流和电阻。
有些人的测量需求处在以上两种极端情况之间。选购什么样的DMM就难以下定决心。因为他们要求有较高的测量准确度和分辨率,又要价钱便宜。若要做出最好的选择,建议他们仔细阅读说明书和有关脚注资料。
阅读小体字脚注
有多种高准确度的台面式DMM和低档手持式DMM。但是各种DMM的技术指标表达式缺乏一致性。例如直流电压的准确度有的表示为读数的%再加上量程的%。有的表示为读数的%加上几多个计数,还有的表表示为读数的%再加几伏特。对于一种特定的DMM来说,如果知道了它的满度值对应多少个计数,就能把一种表达式换算成另一种表达式。以上三种表达式都经常见到。
但是在什么样的测试条件下所说的准确度才能实现呢?从说明书中可以看到,规定测试条件为：准确度在DMM计量校准后一年之内有效,而且环境温度是23℃土5℃。其它尚有90天的准确度和24小时准确度的时间限制。DMM的准确度各种各样,无法直接进行比较,除非是都在同样的有效时间段内来比较。另外,在加电后预热一定时间后才能达到准确度要求。
有些DMM内有一个集成的参考标准源,有自校准能力,就是说这种DMM即使处在23℃土5℃环境之外使用也能保证它的测量准确度。例如National仪器公司的PXI-4070型DMM,即使处在0℃-50℃环境中,经过自校准后也能保证它的测量准确度。如果一台DMM在校准温度范围以外使用,而未经校准,其测量准确度指标必定会降低。例如若考虑到它的温度系数：±(读数的5ppm+量程的1ppm)/0C,它在50℃而不是在28℃(50℃是23℃±5℃的上限)进行测量要有附加的误差:±(读数的11Oppm+量程的22ppm)。对于某些DMM来说,附加的误差可能远远大于它在说明书上规定的准确度。
说明中的小字体脚注就是对规定准确度限定条件的补充。但是给出6个甚至10个或12个脚注还是不足以说清问题。例如测量交流电压和电流时,其频率也会影响测量结果。一个厂家把频率以一种方式分段给出它的影响量,而另一个厂家又以另一种方式给频率分段。例如一家把60Hz(或50Hz)包括在10Hz—3kHz段内,而另一家又把它包括在45Hz—50OHz频段内,它们都用许多个脚注来说明其全部想告诉用户的内容。
波峰系数也存在同样的问题。波峰系数定义为峰值除以它的有效值。一般说来,波峰系数大的信号只是偶而与它的平均值偏差较大。放峰系数大对应着的测量误差也较大。一个脚注限定一个交流信号的准确度指标,还必须限制被测信号的波峰系数在可以允许的范围之内,才能保证测量的准确度。
除信号形状对测量结果有影响外,信号的大小和频率也必须限制在某一定范围之内才能保证测量结果的准确性。否则DMM的输入电路会被损坏。例如Fluke的170系列中的DMM,限制输入信号的电压与它频率的乘积V-Hz要小于1×10↑7。有许多DMM都有1000Vac量程,允许信号频率是在10kHz以下。
测量的读数率与分辨率有直接的联系。例如SignametricsSMX2044是一种61/2位的DMM。在如此分辨率上对应的读数率是30个读数/每秒。若要增加读数率就必须降低分辨率(即减少位数)。例如任选一种DMM,它的读数率是1000个读数/每秒,它的分辨率是41/2位。类似制约关系也适用于其它厂家的高分辨率DMM。在脚注里说明了读数率和分辨率之间的制约关系。
许多DMM有不同的满度量程,难以相互比较,例如有两个不同的DMM,都有电压量程,旁边都有乘10因数,但是一个DMM的起始量程是4V,另一个起始量程是1V。如用它们都测量1OV。一个用1V×1O=1OV来测,另一个则需用4VX1O=40V来测。前者正好是用满量程测10V,后者则用40V量测10V,1OV只是4OV满度值25%。由于两个DMM之间存在4个因数,它们的满度分辨率就不一样了。但是在做10V测量时用的是它们的实际分辨率。这就是说,在4OV表的最低位上存在令人讨厌的噪声比用1OV表测1OV时的噪声大4倍。
对低价DMM,总的准确度没有限定条件。就此事询问过有关的厂家代表,他们说,测量仪器的准确度与使用技巧有很大关系,他们建议DMM应当每年校准一次。这虽是含糊其辞的回答,但用其建议的方式校准DMM增强了使用者对测量准确度的信心。