Dijital Multimetre Kalibrasyonunun Temelleri

Bu makalede şunları öğreneceksiniz:

• Dijital bir multimetreyi neden kalibre etmelisiniz?
• Ne sıklıkla kalibrasyon yapmalısınız?
• Doğru multimetre kalibratörü nasıl seçilir?
• Kalibrasyon dizileri
• Nasıl kalibre edilir? – adım adım prosedür
• Dijital multimetre kalibrasyon sertifikasında neler var?
• Dijital multimetre kalibrasyonu ile ilgili daha spesifik diğer içeriklere bağlantılar

Dijital Bir Multimetreyi Neden Kalibre Etmelisiniz?

Dijital multimetre (DMM), en çok kullanılan test ve ölçüm araçlarından biridir. Kalite ölçümleri ve süreçleri, bir dijital multimetrenin sürekli ve düzgün çalışmasına bağlıdır. Ancak zaman, çevre ve fiziksel kullanım (veya kötüye kullanım) dijital multimetrenin özelliklerini değiştirir. Bu nedenle, bir dijital multimetrenin performansını periyodik olarak kalibre etmek veya doğrulamak önemlidir.

Sürekli doğruluğu sağlamak için multimetrelerin zaman zaman kalibre edilmesi gerekir.

Kalibrasyon, multimetrenin performansının gerekli beklentileri karşıladığını onaylar. Bu beklentiler, dijital multimetre üreticisi tarafından yayınlanan standart rakamlar olabilir veya bir organizasyonun ihtiyaçlarına göre özelleştirilebilir. Genel olarak, bir multimetre ne kadar hassas ve doğruysa, teknik beklentiler de o kadar karmaşık olacaktır.

Bir Dijital Multimetreyi Ne Sıklıkla Kalibre Etmelisiniz?

En yaygın DMM kalibrasyon aralığı yıllıktır. Bazı spesifikasyonlar farklı bir kalibrasyon aralığına veya kalibrasyonlar arasındaki süreye sahip olabilir. Kalibrasyonlar arasındaki süre, zamana, ortama ve kullanıma bağlı olarak da değişebilir.

Doğru Multimetre Kalibratörü Nasıl Seçilir?

DMM kalibrasyonu için bir kalibratör seçerken şu niteliklere dikkat edin:

• Spesifikasyonlar, test edilen DMM'nin spesifikasyonundan en az dört kat daha hassas olmalı.
• Kalibratör işlevlerinin, kalibre ettiği DMM'de varolan işlevlere sahip olması gerekir. Dijital multimetreler, işlev başına birçok aralıkla birlikte en az beş işleve sahiptir; Kalibrasyon prosedürünün, DMM'nin işlevlerin tümüyle kullanıma uygun olduğunu doğrulaması gerekir.

Fluke Calibration, iş yükünüz için en iyi kalibratörü seçmenize yardımcı olacak çeşitli materyaller yayınlar. , her Fluke Calibration elektrik kalibratörü için işlevleri, doğrulukları ve hedeflenen iş yükünü özetler.

Dijital Multimetre Kalibrasyon Standardını Bulma

Genellikle dijital multimetrenin kılavuzu, onu doğru şekilde kalibre etmek için gerekli olan işlevleri ve minimum özellikleri önerecektir. Üretici ayrıca, spesifikasyonlarına göre değerlendirildiği şekilde tüm test noktalarını ve başarılı/başarısız sınırlarını sağlamalıdır.

Dijital multimetreleri ve diğer aletleri kalibre etmek için önerilen uygulamaları sağlayan tanınmış kuruluşlar tarafından yayınlanmış kılavuzlar bulunmaktadır. Örneğin: EURAMET cg-15: Dijital Multimetrelerin Kalibrasyonu için Kılavuzlar terminoloji, prosedürler, ölçüm belirsizliği ve kalibrasyon sertifikaları hakkında kılavuz bilgiler sağlar.

Kalibrasyon Sırası

Bir DMM aldığınız kalibrasyon durumuna ve müşterinin gereksinimlerine bağlı olarak, izlenebilecek üç farklı işlem sırası vardır. Üçüncü sıra, kalibrasyon müşterileri için en yaygın ve en değerli olanıdır.

1. Yalnızca kalibrasyon (ayar yapılmadı)
2. Önce ayar; ayar sonrası kalibrasyon (kalan veri )
3. Ön ayar kalibrasyonu (bulunan veriler gibi); ayar; ayar sonrası kalibrasyon (kalan veri)

Dijital Multimetre Nasıl Kalibre Edilir - Kalibrasyon Prosedürü

Çok amaçlı  bir kalibratör kullanarak, test edilen cihazın (DUT) yapabileceği her işlevi kalibre etmek isteyeceksiniz. 5522A gibi bir Fluke Calibration Multi Product Kalibratör kullanırken, ön panelin ilk kez kullananlar için bile kullanımı kolaylaştıracak şekilde düzenlendiğini göreceksiniz.

Bu örnekler için bir 5522A Çoklu Ürün Kalibratörü, bir Fluke 87V Dijital Multimetre ve bir çift uyumlu test ucu kullanıyoruz. Aşağıda doğru gerilimin, alternatif gerilimin, direncin, kapasitansın ve doğru akımın nasıl kalibre edileceği adım adım anlatılacaktır.

Doğrudan Gerilimi Kalibre Etmek

5522A, 0 ila ± 1000 V arasında doğrudan gerilim verebilir.

1-Dijital multimetrenin V ve COM terminallerini 5522A'nın NORMAL çıkışlarına bağlayın.

2-Metreyi doğrudan voltaj moduna ayarlayın.

3-Aşağıdakilere basarak 5522A'dan 10 voltluk bir DC çıkışı seçin:

Çıkış penceresinde 10 V gösterilir.

 

4-5522A'nın çıkışını değiştirmek için düzenleme düğmesini çevirin. Kontrol penceresinin şimdi nasıl hata gösterdiğine, referans voltajı ve bununla akım çıkışı arasındaki farkı gösterdiğine dikkat edin.

5-Çıkışı 10 V'a döndürmek için EDIT düğmesini çevirin.

6-EDIT  düğmesinin üzerindeki ve EDIT FIELD tuşunun her iki yanındaki imleç tuşları, çıktı ekranında hangi onluk sayıyı  düzenleyeceğinizi seçmenizi sağlar. İmleç 10.000000 V'ta en anlamlı 0'ın altına gelene kadar imleç tuşuna basın.

Ardından, çıkış ekranında 33 V yazana kadar EDIT düğmesini saat yönünde çevirin. 5522A'nın bekleme moduna geçtiğine dikkat edin. Bu güvenlik önlemi, operatörün çıkışı yanlışlıkla potansiyel olarak tehlikeli bir düzeye çevirmesini engeller.

7-Şimdi, EDIT  düğmesinin solundaki tuş takımında bulunan NEV REF tuşuna basın. Kontrol penceresinden hata görüntüsünün kaybolduğuna dikkat edin. Belirtilen çıktı artık referans olarak ayarlanır ve hatalar yeni referans değerine göre hesaplanabilir. Bu, belirli türdeki sorun giderme veya kararlılık testlerini basitleştirir.

8-RESET  tuşuna basın. Bu tuş, çıkışı 0,0000 mV'ye sıfırlar ve 5522A 'yı bekleme moduna alır.

Alternatif Gerilimi  Kalibre Etme:
0,01 Hz ila 2 MHz frekans aralığında 1 mV ila 1000 V arasında alternatif voltaj mevcuttur. Çalışma, volt DC ile aynıdır. Sadece değeri ve birimleri girin.

1-Dijital multimetreyi AC voltaj moduna alın.

2-Dijital multimetrenin V ve COM terminallerini 5522A'nın NORMAL çıkışlarına bağlayın. Ardından, aşağıdakilere basarak 10 volt 60 Hertz çıkış seçin:

Kontrol penceresindeki ekranın nasıl değiştiğine dikkat edin, size volt AC sinyalinin dalga biçimini değiştirme veya görev döngüsü ve hassasiyet kontrolleri için bir DC ofseti ayarlama olanağı sunar.

3-WAVE sinüsünün altındaki yukarı oka basın. Üçgen dalga için menünün WAVE tri olarak değiştiğine dikkat edin. Ayrıca çıkış ekranının geleneksel bir rms voltaj okumasından tepeden tepeye değiştiğine dikkat edin.

4-DALGA tri altındaki yukarı oka basın ve ekran DALGA karesi olarak değişir. Artık görev döngüsünü ayarlamak için bir yazılım tuşu seçeneği sunulduğunu ve dijital multimetredeki görev döngüsü ekranını doğrudan kontrol etmeyi kolaylaştırdığını unutmayın.

5-Bittiğinde RESET tuşuna basın.

Direnci Kalibre Etme:

Direnç değerleri, 0 ile 1,1 GΩ arasında mevcuttur.

5522A, direnç değerlerini simüle etmek için bir sentez tekniği kullanır. Bu nedenle, ayrık değerler kullanmak yerine, voltajı seçtiğiniz gibi ohm cinsinden değerleri seçebilirsiniz. 5522A'nın benzersiz direnç sentezi tekniği, geniş dinamik aralık sağlar. Diğer kalibratörlerde kullanılan sentezlenmiş direnç tekniklerinden farklı olarak 5522A'lar, el tipi dijital multimetreler de dahil olmak üzere çok çeşitli DUT (Device Under Test) 'larla kullanılabilir; tipik olarak düşük direnç aralıklarında nispeten yüksek akım veren analog volt-ohm metreler ve yüksek direnç ölçümleri yapmak için tipik olarak nispeten yüksek voltaj veren dijital multimetreler gibi.

1-Test uçlarını dijital multimetrenin Ω ve COM girişlerine ve 5522A'nın NORMAL terminallerine bağlayın.

2-Dijital multimetreyi ohm moduna alın.

3-5522A' da, aşağıdakilere basarak 10 ohm'luk bir çıkış seçin:

4-Kontrol penceresinin bir dizi kılavuz telafisi seçeneği gösterdiğine dikkat edin. Kapalı, 2 telli ve 4 telli seçenekler arasında geçiş yapmak için COMP kapalı altındaki yukarı oka basmanız yeterlidir. Telafi kapalıyken, 5522A harici telafi dirençlerini telafi etmez. 2 kablolu modda, 5522A, DUT'un terminallerinde uç 9 direncini telafi eder. 4 kablolu mod, 5522A'nın 4 kablolu ölçüm yapabilen DUT'lerle kullanılmasına izin verir.

5- Düzenleme düğmesinin solunda, çeşitli işlevlere ayrılmış sekiz işlev tuşundan oluşan bir gruba dikkat edin. Alttaki ikisi, MULT X ve DIV, çıktı penceresinde görüntülenen referans çıktının onlarca yıl içinde bile çıktıyı yukarı veya aşağı kademelendirmenize izin verir.

6- Şimdi çıkış 1 kΩ okur. Değeri 1,42 kΩ olarak ayarlamak için düzenleme düğmesi ve tuşları ile çıkışı düzenleyin ve NEW REF tuşuna basın.

7- DIV tuşuna üç kez basarak kullanmayı deneyin.Şimdi çıkış ekranı 1,42 Ω gösterir.

8- Bittiğinde RESET tuşuna basın.

Kapasitansı  Kalibre Etme:

Kapasitans 330 pF'den 1 mF'ye kadar mevcuttur.

Kapasitans işlevi, direnç işleviyle hemen hemen aynı şekilde çalışır; yani, istenen kapasitans çıkışını girmeniz yeterlidir. 5522A'nın sentezlenmiş kapasitans devresinin tasarımı, hem el tipi dijital multimetrelerde kullanılan DC şarj/deşarj yöntemini hem de RCL metrelerde kullanılan AC tekniğini kullanan sayaçlarla kullanılmasına izin verir.

1. Test uçlarını dijital multimetrenin Ω ve COM girişlerine ve 5522A'nın NORMAL terminallerine bağlayın.
2. Dijital multimetreyi kapasitans moduna getirin (Fluke 80 Serisinde direnç modunu seçin ve ardından kapasitans için mavi düğmeye basın).
3. Sayısal birimin tuş takımında, kırmızı ile gösterilen birkaç birim olduğuna dikkat edin. Bu birimler öncelikle SHIFT tuşuna basılarak girilir. 5522A klavyesi, başka bir tuşa basılana kadar kaydırılmış durumda kalacaktır. Bu, kaydırılan değeri girerken SHIFT tuşunu basılı tutma ihtiyacını ortadan kaldırır.
4. Mikrofaradlar kaydırılmış birimler olarak girilir. Alttaki kombinasyonu kullanarak 5 mikrofarad girin:

        5. Direnç modunda mevcut olan aynı uç direnci kompanzasyonu seçenekleri kapasitansta da mevcuttur. Çıktıyı da aynı şekilde düzenleyebilirsiniz. Çıkışı onluklar içinde bile 50 nF'ye düşürmek için DIV tuşuna iki kez basın.

        6.Şimdi çıktıyı düzenleyin. Geri tuşuna üç kez basarak çıktı ekranındaki en önemli basamağı seçin ve EDIT düğmesini çevirerek çıktıyı düzenleyin. Diğer tüm kalibrasyon modlarında olduğu gibi, 5522A hatayı hesaplar ve kontrol penceresinde görüntüler.

      7. İşlem bittiğinde RESET tuşuna basın.  

Doğru akımın (DC) kalibrasyonu

0 ile ± 20,5 A arasında doğru akım mevcuttur. Doğru akım kaynağı, doğrudan voltaj kaynağı ile aynıdır; ancak 5522A'daki ve büyük olasılıkla dijital multimetredeki bağlantıları değiştirmeniz gerekir. 5522A'nın AUX terminallerinden akım alınabilir.

Kalibratöre bir UUT bağladığınızdan emin olun, aksi takdirde 5522A aşırı uyumluluğa gidecek ve devre dışı kalacaktır.

1-Dijital multimetrenin A ve COM terminallerini 5522A'nın AUX HI ve LO terminallerine bağlayın ve dijital multimetreyi mA/A akım moduna getirin.

2- Aşağıdaki tuşlamayı yaparak 100Ma seçin:

3-Ardından 1 A'ya geçmek için MULT X tuşuna bir kez, ardından 10 A'ya geçmek için tekrar basın.

4-5522A'nın belirsizliği hesapladığını görmek için EDIT düğmesini çevirin.

5-Bittiğinde RESET tuşuna basın.

Alternatif Akımın (ac) Kalibre Edilmesi

Alternatif akım, 0,01 Hz ila 10 kHz arasındaki frekanslarda 33 μA ila 11 A arasında mevcuttur.

5522A'yı alternatif akım modunda kullanmak, alternatif voltaj modunda kullanmaya benzer; ancak hem 5522A hem de dijital multimetre üzerindeki bağlantıları değiştirmelisiniz. Akım, AUX terminallerinde mevcuttur.

Ayrıca bir DUT (Device Under Test) bağladığınızdan emin olmalısınız, aksi takdirde 5522A aşırı uyumluluğa gider ve devre dışı kalır.

1. Dijital multimetrenin A ve COM terminallerini 5522A'nın AUX HI ve LO terminallerine bağlayın.
2. Dijital multimetre düğmesini mA/A (DC) konumuna çevirerek ve mavi düğmeye (Fluke 80 Serisi) basarak dijital multimetreyi alternatif akım moduna getirin.
3. Aşağıdaki tuşlamayı yaparak 100Ma 60 Hertz seçin:

Kontrol penceresi ekranının, çıkışın yardımcı terminallerde olduğunu gösterdiğine dikkat edin. Ayrıca, alternatif voltaj modunda aynı dalga biçimi seçeneklerine sahip olduğunuza dikkat edin. Her biri, ekranın altındaki yazılım tuşuna basılarak seçilir. Diğer tüm modlarda olduğu gibi, çıktı ekranında bir rakam seçilerek ve düzenleme düğmesi ile yukarı ve aşağı çevrilerek çıktı düzenlenebilir.

4-Bittiğinde RESET tuşuna basın.

Multimetre Kalibrasyon Sertifikası

EURAMET cg-15: Dijital Multimetrelerin Kalibrasyonu için Kılavuz, bir kalibrasyon raporuna belirli bilgilerin dahil edilmesini önerir. Kalibrasyon sertifikası ile ilgili genel bilgilerin (başlık, tek anlamlı tanımlayıcı, her sayfanın toplam sayfa sayısı ile birlikte sayfa sayısı gibi) yanı sıra CL (kalibrasyonun yapıldığı laboratuvarın adı ve adresi) , müşteri (isim ve adres), kalibre edilen DMM'nin açık kimliği (seri numarası gibi), alındığı tarih ve kalibrasyonun yapıldığı tarih, kalibrasyon sertifikasını yetkilendiren kişinin adı, işlevi ve imzası , dijital multimetre üzerinde gerçekleştirilen işlemler hakkında tam bilgi sağlamak için aşağıdaki bilgiler gerekli kabul edilir:

• Kullanılan kalibrasyon yönteminin tanımlanması (örn: kullanılan kalibrasyon prosedürlerinin tanımlayıcıları tarafından)
• Ölçümlerin izlenebilir olduğuna dair kanıt (örn: kalibrasyonda kullanılan standartlardan alıntı yaparak)
• Kalibrasyon sonuçları üzerinde etkisi olan koşullar (örn: sıcaklık ve nem gibi çevresel koşullar)
• Ölçüm birimleri ile kalibrasyon sonuçları
• Ölçüm belirsizliği

Öğrenmeye Devam Edin:

• Introduction to the Basics of Digital Multimeter Calibration (on demand webinar)
• A generic digital multimeter test and calibration strategy
• Formatting for Fluke Calibration Certificates of Calibration
• Understanding the Basics of Digital Multimeter Calibration | Back to Basics Series