חמש תכונות חיוניות ברב-מודד דיגיטלי

2 ינואר, 2022

רב-מודד דיגיטלי (DMM) מודרני צריך לספק חבילת תכונות הכוללת קישוריות לענן, תצוגת מגע ברורה, יכולת תיכנות, חבילת תוכנה מקיפה עם שליטה מרוחקת ויכולת לכידת אותות מהירה לגילוי תופעות מעבר

מאת: אנדריאה וינצ’י, מנהל שיווק טכני למוצרי Keithley אזור EMEA, חברת Tektronix

רב-מודד דיגיטלי (Digital multimeters – DMM) הוא אחד ממכשירי המדידה האלקטרוניים הנפוצים והשימושיים ביותר בתעשייה ונמצאים בשימוש נרחב כמעט בכל אתר: במעבדות חובבים ביתיות, במעבדות תעשייתיות ומחקריות בתחום שירותי התמיכה והתחזוקה בשטח, ובכל מקום שבו יש צורך לבצע מדידות חשמליות. כיום, אפילו המכשירים הבסיסיים ביותר תומכים בתכונות כמו גילוי אוטומטי של טווח המדידה הרצוי ותצוגה מוארת או צבעונית.

בנוסף לדרישת הבסיס לבצע מדידות מתח וזרם (AC/DC) הם תומכים גם במדידות נוספות, כמו התנגדות, טמפרטורה, תדר וקיבוליות. התקדמויות הטכנולוגיה יצרה דרישה ליכולות נוספות ממכשירי DMM , במיוחד במכשירי מעבדה שולחניים. החל מ-2021 ואילך, אלה הן יכולות הליבה שהיית מצפה ממכשיר ה-DMM: קישוריות לענן, תצוגה רגישה ומסך מגע, יכולת תיכנות המכשיר, חבילת תוכנה מקיפה המאפשרת לשלוט במכשיר מהמחשב, ויכולת לכידת אותות מהירה לגילוי תופעות מעבר.

התממשקות אל הענן

מסורתית, רב-מודד הוא מכשיר ידני המציג תוצאות של המדידות האלקטרוניות רק על-גבי הצג העצמי של המכשיר. לא היתה שום אפשרות קלה לשתף את המידע עם אנשים אחרים או להעביר אותו לרשת. מכשירים מודרניים מתקדמים כוללים אפליקציה פשוטה המאפשרת התחברות אל שירות IoT שבאמצעותו ניתן לקבל ולאסוף מידע ישירות מתוך המכשיר, כמו למשל בשירות Initial State IoT הניתן למכשירי קייטלי. המשתמש יכול להגדיר פרמטרים שונים, ולקבל התראה במייל או בטקסט כאשר המדידה חורגת מערכי הסף של הפרמטרים שהמשתמש הגדיר, ולצפות ישירות בתוצאות באמצעות “לוח המחוונים” המקוון.

בתמונה: DAQ6510 של Keithley. מכשירים מודרניים מתקדמים מספקים ממשקים מקוונים
בתמונה: DAQ6510 של Keithley. מכשירים מודרניים מתקדמים מספקים ממשקים מקוונים

שילוב ה-DMM בפלטפורמת התוכנה כשירות (SaaS) של Initial State מעניק יכולות ניטור מרחוק, לוח מחוונים אינטראקטיבי בזמן אמת המעניק שליטה מרחוק, ויכולת שיתוף מידע – הכל מהמחשב או מאבזר אחר. למעשה, ניתן לגשת אל לוח המחוונים באמצעות כל הדפדפנים וכל האבזרים המקושרים, דוגמת סמארטפונים. השירות ניתן גם למכשירים מרובי ערוצים (multi-channel DMMs) המכונים גם data loggers, כמו למשל המכשיר DAQ6510.

תצוגה גדולה וממשק מגע

מכשירי DMM מודרניים מגיעים עם צגי מגע גדולים וממשק אינטראקטיבי המקל על צפייה במספר רב של נתונים, הפעלת כפתורים וירטואליים ויכולת הצגה בהירה של האותות האלקטרוניים גם בסביבה קשה כמו רצפת המפעל, שבה המכשיר מרוחק יותר מהמשתמש בהשוואה לשימוש במעבדה. יכולות כמו הגדלת והקטנת התצוגה באמצעות מגע מספק ממשק משתמש פשוט גם במכשירים מורכבים מאוד. הגישה הזאת הוכיחה את יעילותה בסמאטפונים והיא מוכרת היטב לדור החדש של מהנדסים צעירים.

יכולת תיכנות המכשיר

מסורתית מכשירי DMM השתמשו בממשק התכנות Standard Commands for Programmable Instruments – SCP, אולם המכשירים המודרניים זקוקים לכלים גמישים יותר לצורך ביצוע מדידות אוטומטיות. כך למשל, הם אפילו מספקים יכולת תכנות קוד עצמי באמצעות שפות תכנות כלליות כמו Python. בנוסף, המכשירים כוללים גם אפליקציות שהותקנו על-ידי היצרן המאפשרות למשתמש להתאים את הממשק לצרכיו ולהרגליו. הרב-מודד המוצג באיור 2. כולל מיקרו-מעבד המפעיל את שפת Test Script Programming – TSP, אשר מעניקה למשתמש יכולת שליטה במכשיר, ולכתוב תסריטי בדיקות שניתן לשמור בתוך ה-DMM עצמו.

חבילת תוכנה מקיפה

כאמור, רבי-מודד מודרניים יכולים לבצע בדיקות רבות מעבר לבדיקות החשמליות הבסיסיות. המכשיר מדגם DMM6500 של Keithley, מצוייד בתוכנת KickStart המעניקה למשתמש יכולת תכנות של המכשיר לצורך ביצוע מדידות שונות באמצעות מכשירי מדידה שונים המחוברים אל הרב-מודד, כולל דגמים שונים של אוסילוסקופים מתוצרת טקטרוניקס.בתמונה: מכשיר מדגם DMM6500

בתמונה: מכשיר מדגם DMM6500. המשתמש יכול לנהל עד 8 מכשירי מדידה בו-זמנית ולאסוף מיליוני קריאות מכל אחד ממכשירי הצב”ד המקושרים. התוכנה מספקת כלים דוגמת רישום גרפים והשוואות המסייעים לאתר תופעות שונות במערכת הנמדדת. ניתן לשמור את הקונפיגורציות ולייצא את המידע לניתוח נוסף. חשוב לזכור שחבליות התוכנה האלה מתעדכנות ומשתפרות עם הזמן ומספקות מודלים שונים של רישוי.

לכידת אותות מהירה

הפרמטרים המרכזיים בבחירת מכשיר DMM הם רזולוציה ודיוק. הרזולוציה מבטאת את רמת נפירוט של המכשיר ומבוטאת באמצעות נתון המורכב ממספר שלם ומחצית, כמו למשל ½3 ביט או ½7 ביט. הרזולוציה תלויה בממיר ה-ADC המותקן במכשיר. אומנם מכשירים בעלי רזולוציה גבוהה הם בדרך-כלל גם מדויקים יותר, אולם הקשר בין שני הפרמטרים אינו הכרחי, מכיוון שהדיוק מושפע גם מגורמים נוספים מעבר לממיר, כמו למשל רמת הרעש, יציבות מתחי וזרמי הייחוס הפנימיים ואיכות הרכיבים האלקטרוניים שמהם המכשיר בנוי.

אולם חשוב לקחת בחשבון גם את מהירות הממיר. בחלק מדגמי ה-DMM החדשים של Keithley קיים ממיר 18 ביט העובד במהירות של מיליון דגימות בשנייה ומספק ביצועים דומים לאלה של אוסילוסקופ, אשר מאפשרים ללכוד ולמדוד תופעות מעבר מהירות מאוד, דוגמת תופעות המאפיינות מערכות IoT. ממיר מהיר מסוגל ללכוד את זליגות הזרם של אבזר IoT במצבים שונים, החל ממצב המתנה (sleep mode) וכלה בשידור אותות בהספק מלא.

הדבר מאפשר לחשב אובדן הזרם הממוצע – מרכיב חיוני בקביעת אורך חיי הסוללה. כאשר הרב-מודד מחובר אל מערכת מיתוג, ניתן לבצע מדידות מדוייקות במספר ערוצים שונים. מכשירי ה-DMM החזקים האלה קרויים Data Loggers ומשמשים בדרך כלל לביצוע בדיקות ומדידות בקווי הייצור ולא במעבדה. ה-DAQ6510 הוא ביסודו רב-מודד התומך בכל היכולות שהוזכרו למעלה.

כיוונון והגדרת הבדיקות באמצעות תוכנת KickStart
כיוונון והגדרת הבדיקות באמצעות תוכנת KickStart
Share via Whatsapp

פורסם בקטגוריות: חדשות , צב"ד , ציוד בדיקה

פורסם בתגיות: DMM , טקטרוניקס , רב-מודד דיגיטלי