¿Por qué los DMM tienen tasas de actualización / actualización tan bajas?

La mayoría de los DMM son de tipo integrador (de los cuales la pendiente doble fue uno de los primeros métodos desarrollados adecuados para alta resolución y precisión).

Una ventaja de la integración es que el período de integración puede diseñarse para ser un múltiplo de las frecuencias de línea de 50Hz y 60Hz. Por ejemplo, 300 ms es 18 ciclos de 60Hz y 15 ciclos de 50Hz. Esto tiene el efecto de un filtro de muesca natural en la frecuencia de la red, por lo que el zumbido causado por el ruido de la red se cancela y la lectura no se salta tanto.

Los convertidores integradores también pueden construirse con alta resolución y bastante buena (< 0.1%) linealidad con partes baratas (todos los errores se cancelan a un primer pedido excepto el voltaje de referencia) - 0.1% linealidad y precisión, incluso con un condensador de película al 5%, resistencias al 5%, un reloj RC en bruto y con una frecuencia de actualización adecuada para fines visuales (unos pocos Hz)

Por razones de UI, realmente no desea actualizar la pantalla demasiado rápido, 2-5Hz es lo correcto. Si la velocidad de visualización es demasiado rápida, podría saltar de un lado a otro entre (por ejemplo) 201 y 101 y se vería casi como 301. Si es demasiado lento, no se puede ver la estabilización de la lectura y la cantidad de ruido aparente que contiene.

Los convertidores de alta resolución más modernos se hacen a menudo utilizando técnicas sigma-delta, que eliminan al menos un efecto de segundo orden (absorción dieléctrica del capacitor) del presupuesto de errores del convertidor integrador (mejorando la linealidad *). Se pueden usar en un DMM mediante el filtrado de paso bajo y diezmando el resultado a una tasa de visualización adecuada (o simplemente promediando un tiempo adecuado). También verá voltímetros y amperímetros de gama baja que utilizan el convertidor de aproximación sucesiva de 10 o 12 bits incorporado incorporado en un micro y agrega un promedio para obtener una lectura aceptable con una impedancia de entrada desagradable (baja) .

* Aunque la mayoría de los usuarios no pueden ver la no linealidad sin un mejor instrumento para comparar el DMM, pueden simplemente voltear los cables en una fuente de CC estable y ver que (digamos) una lectura de + 10.00V lee -9.98V cuando los cables están invertidos. Por supuesto, en estos días, tal efecto podría simplemente ser descifrado con un microcontrolador.

Los DMM modernos de gama alta como mi Agilent tienen opciones para la velocidad de lectura, aquí hay una tabla de ejemplo que muestra capacidades :

NPLC se refiere al número de ciclos de la línea de alimentación en los que se integra la lectura.

Los convertidores ADC tienden a ser más costosos con el aumento de la resolución y las tasas de muestreo, por lo que para un DMM regular probablemente no tenga mucho sentido intentar acelerarlos a un costo mayor. Después de todo, ¿quién puede leer una pantalla LCD que se actualiza más de cuatro veces por segundo?

Tengo un multímetro que puede tomar 1000 lecturas por segundo, pero eso solo tiene sentido porque también puede registrar las lecturas en un dispositivo USB y transferirlas a través de Ethernet, etc. para su posterior análisis. También para algunas de las funciones matemáticas incorporadas puede tener sentido tener una mayor frecuencia de muestreo, pero ese no es el tipo de cosa que los medidores portátiles se hacen normalmente en el extremo inferior del mercado.

La electrónica podría actualizar la pantalla más rápido y más lento que 250 ms. La compensación es entre actualizarlo tan rápido que es difícil de leer, y tan lento que el usuario tiene que esperar demasiado entre las lecturas. 1/4 a 1/2 segundo suele ser un buen período de actualización.