Multimetr stołowy Owon XDM3051. 5½ cyfry w przystępnej cenie - da się?

Multimetr stołowy Owon XDM3051. 5½ cyfry w przystępnej cenie - da się?

Gdy zaczynałem przygodę z elektroniką, cyfrowe multimetry 3½ cyfry były standardem zarówno wśród amatorów, jak i profesjonalistów. Multimetr stołowy 4½ cyfry miał wtedy cenę poza zasięgiem wszystkich amatorów (i wielu zawodowców), a instrument wyższej klasy kosztował tyle co samochód. Ale w ostatniej dekadzie zdarzyła się cicha rewolucja. Pierwszym jej efektem były tanie oscyloskopy cyfrowe, oferujące klasę dokładności i funkcjonalność instrumentów kilka razy droższych. Drugim, przez wielu niezauważonym, był wysyp multimetrów lepszej klasy w niższych cenach. Jeden z tych instrumentów przedstawiony zostanie w niniejszym artykule.

Najważniejsze cechy:
  • 5½ cyfry, 200 000 zliczeń,
  • Pomiar AC TrueRMS do 100 kHz,
  • Ekran TFT 4” 480×320 px,
  • Akwizycja do 150 odczytów na sekundę,
  • Interfejsy USB, RS232, LAN, zgodne z SCPI.

Owon to chiński producent aparatury pomiarowej znany głównie z produkcji oscyloskopów. W swojej ofercie ma też generatory funkcyjne, analizatory widma, zasilacze oraz multimetry. Jeszcze kilka lat temu firma nie cieszyła się dobrą opinią, głównie ze względu na przeciętną jakość wykonania, oprogramowanie pełne błędów i „zamiłowanie do plastiku”. W ostatnim czasie jednak Owon próbuje poprawić swoją opinię, stąd nowe, bardziej profesjonalne serie instrumentów, w tym multimetry stołowe serii XDM. Urządzenia te mają dość szeroką rozpiętość cenową i różne klasy dokładności. Najwyższy model w serii to bohater tej recenzji, XDM3051. Nie jest to najtańszy multimetr 5½ cyfry na naszym rynku – tańszym modelem jest na przykład Uni-T UT805A. Ba, w praktyce elektronika, nawet profesjonalnego, nieczęsto zdarza się potrzeba aż tak dużej rozdzielczości i dokładności pomiaru – w wielu przypadkach rozdzielczość 4½ cyfry w zupełności wystarczy, a ceny instrumentów o takich parametrach zaczynają się poniżej 200 złotych (popularny w ostatnich latach Aneng AN870). Nawet multimetry stołowe 4½ cyfry nie kosztują więcej niż tysiąc złotych (modele od Uni-T, Aneng czy właśnie Owon).

Dlaczego zatem na własne potrzeby wybrałem najdroższy model Owona? Odpowiedź jest prosta: dla jednego zakresu pomiarowego, którego tańsze modele nie mają albo nie oferują adekwatnej rozdzielczości i dokładności.

Zakup, zawartość pudełka, pierwsze wrażenie

Multimetr zakupiłem u największego w Polsce dystrybutora części elektronicznych. Za ten zakup zapłaciłem 2333,14 PLN. Owon zapakował swój produkt w solidny karton z dodatkową rączką do przenoszenia. Jedyną informacją o zawartości jest nalepka w rogu pudełka z napisem „Digital Multimeter”. W środku kartonu znajduje się samo urządzenie, zabezpieczone piankowymi nakładkami i zawinięte w piankową torbę – dziwi brak typowej dla urządzeń elektronicznych torebki z pochłaniaczem wilgoci. Poza samym instrumentem w kartonie znajdują się też: kabel zasilający, para sond pomiarowych i dodatkowych krokodylków, kabel USB, zapasowe bezpieczniki, instrukcja obsługi oraz płyta CD z oprogramowaniem i instrukcją w pliku PDF. Pewną ciekawostką jest naklejka umieszczona na gnieździe zasilającym – ostrzegająca, by najpierw upewnić się co do ustawienia napięcia zasilania (XDM3051 pracuje z napięciami 115 V lub 230 V), co stanowi przejaw przywiązania do detali. Z tyłu urządzenia, poza gniazdem zasilania z bezpiecznikiem oraz przełącznikiem napięć, znajdziemy zaskakujące jak na tę cenę bogactwo gniazd: dwa gniazda BNC – jedno to wyjście pomocnicze (sygnalizujące zakończenie pomiaru lub przekroczenie zdefiniowanych wartości), a drugie to wejście zewnętrznego wyzwalania pomiaru. Poniżej znajdują się gniazda portu RS232, USB typu B i LAN. Miernik wspiera protokół SCPI i pozwala na zdalne sterowanie instrumentem. Dodatkowo konstruktorzy uwzględnili gniazdo Kensington dla linki zabezpieczającej oraz zacisk uziemienia. Cała obudowa jest metalowa, z tworzywowymi ramkami oraz panelem frontowym. Urządzenie ma wymiary 23,5×11×29,5 cm i waży 3,06 kg.

Lewą część frontu zajmuje zaskakująco czytelny ekran TFT – Owon bardzo dobrze dobrał czcionki oraz kolory, wszystko jest czytelne nawet dla osób z problemami ze wzrokiem. Lewy dolny róg to także lokalizacja sprzętowego włącznika zasilania – wyłączony miernik nie pobiera prądu. Pod ekranem znajdują się przyciski wyboru typu pomiaru: napięcie stałe/zmienne, prąd stały/zmienny, rezystancja/test ciągłości/test diody, pojemność, częstotliwość i temperatura. Po prawej stronie ekranu znajdują się przyciski funkcyjne, których przeznaczenie zmienia się zależnie od wybranej opcji. Na prawo od nich – przyciski dodatkowych funkcji i menu, klawisze nawigacyjne pozwalające też na zmianę parametrów i ręczny wybór zakresu pomiarowego, a poniżej nich – przyciski trybu wyświetlania wyników oraz gniazdo USB do ich zapisywania w zewnętrznej pamięci. Po prawej stronie znajduje się grupa pięciu gniazd pomiarowych i gniazda bezpiecznika dla zakresu prądowego. Dwa gniazda z lewej strony służą do pomiaru rezystancji metodą czteroprzewodową (Kelvina). Potrzebne do tego okablowanie trzeba dokupić oddzielnie. Pierwsze gniazdo po prawej (licząc od góry) służy do wszystkich pomiarów (z wyjątkiem natężenia prądu), następne jest gniazdo wspólne, a pod nim – gniazdo do pomiaru prądu. Multimetr potrafi naprzemiennie mierzyć napięcie i prąd oraz wyświetlać oba wyniki naraz. Instrukcja, choć udziela informacji na temat każdego pomiaru, nie pokazuje, jak jednocześnie mierzyć napięcie i prąd – moim zdaniem to drobny brak, zwłaszcza jeśli taki multimetr zakupi hobbysta.

O ile nie można narzekać na wygląd, estetykę i obsługę samego multimetru, to jednak pojawiają się w nim pewne wady techniczne i konstrukcyjne. Multimetr ma rozkładaną podpórkę i pokryte gumą narożniki, ale to rozwiązanie nie sprawdza się wcale – nawet przy złożonej podpórce XDM3051 nie leży płasko na blacie, gumy z przodu nie dotykają blatu, a te z tyłu dotykają go tylko krawędzią. Rozłożenie podpórki nie poprawia sytuacji – cała wykonana została z tworzywa i na zwykłym, fornirowanym blacie instrument łatwo się ślizga. O ile wciskanie przycisków funkcyjnych nie przemieszcza miernika, o tyle próba wciśnięcia włącznika zasilania wymaga już przytrzymania przyrządu, podobnie zresztą podłączanie sond. Jest to poważna wada świadcząca o tym, że ktoś w firmie Owon nie przemyślał projektu do końca. Wspomniane gumki można zdjąć, ale wymaga to rozkręcenia obudowy. Co ciekawe, ustawienie miernika na boku lub do góry nogami, by gumowe elementy dobrze przylegały do podłoża, drastycznie poprawia przyczepność. Drugi, mniejszy problem widzimy przy zmianie ustawień, a konkretnie jasności ekranu – po każdym wyłączeniu instrument wraca do domyślnych 50% i nie zapisuje preferencji użytkownika.

Jedynym tego wyjaśnieniem jest niedopatrzenie ze strony programisty. Przy okazji, multimetr ma opcję aktualizacji oprogramowania, ale na stronach Owon brak jakiejkolwiek wersji do pobrania dla tego modelu.

Urządzenie włącza się w czasie około ośmiu sekund, wewnątrz obudowy znajduje się dość intensywnie pracujący wentylator. Program miernika startuje w trybie pomiaru napięcia stałego z automatycznym zakresem ustawionym na 200 mV.

Podsumowując pierwsze wrażenie, trzeba zaznaczyć, że drastycznie popsuły je wspomniane dwa niedopatrzenia ze strony inżynierów Owon. Łatwość, z jaką miernik „wędruje” po blacie, jest powodem do zmartwień, bo nie sądzę, by gwarancja uwzględniała uszkodzenia w wyniku upadku na podłogę. Szkoda, zwłaszcza jeśli spojrzymy na specyfikację.

Specyfikacja

XDM3051 jest w tej chwili najdokładniejszym multimetrem w ofercie firmy Owon. Wielu zaskoczyć może fakt, że porównywalne cenowo instrumenty konkurencyjnych marek wypadają nieznacznie gorzej. Najtańszym multimetrem o porównywalnych parametrach u tego samego dystrybutora jest droższy o ponad 280 złotych PeakTech P4096, co nie powinno dziwić, gdyż jest to faktycznie Owon XDM3051 sprzedawany pod inną marką. Oba urządzenia pod względem wyglądu, możliwości, parametrów, a nawet instrukcji obsługi okazują się identyczne.

Jak dokładny jest ten multimetr? Dla wszystkich zakresów napięcia stałego specyfikacja określa dokładność na ±0,015% ±0,004%. W testach porównawczych, wykonanych przez innych posiadaczy omawianego multimetru, błąd zakresu 200 mV przy pomiarze np. 100 μV wynosi jedynie ±2 μV. Dla napięć zmiennych w najbardziej użytecznym zakresie częstotliwości 45 Hz...20 kHz błąd pomiaru wynosi ±0,2% ±0,05% – w sam raz do regulacji poziomów sygnałów w układach audio, gdyż błąd jest 5...10 razy mniejszy niż w przypadku oscyloskopów cyfrowych. Poniżej 20 Hz i powyżej 20 kHz błąd już rośnie do 1%, a w zakresie 50...100 kHz – aż do 3%.

Sytuacja staje się ciekawa po spojrzeniu na zakresy pomiaru prądu. W tej kategorii cenowej tylko Owon oferuje bowiem zakres mikroamperowy, a dokładniej 200 μA z rozdzielczością 1 nA. To właśnie ten zakres pomiarowy przesądził o moim wyborze akurat modelu XDM3051. Błąd określony we wspomnianym zakresie wynosi ±0,055% ±0,005%. Przy pomiarze prądu zmiennego TrueRMS tracimy zakresy 200 μA i 2 mA. W paśmie 45 Hz...20 kHz błąd pomiaru wynosi ±0,5% ±0,1%. Maksymalny zakres pomiaru prądu stałego i zmiennego wynosi 10 A, przy prądzie powyżej 10,5 A multimetr ostrzega o przekroczeniu zakresu.

Dla zakresów rezystancji Owon podaje błąd pomiaru czteroprzewodowego lub dwuprzewodowego po wstępnym wyzerowaniu instrumentu funkcją pomiaru względnego. Podane są też wartości prądu używane do pomiarów. Dla najczęściej stosowanych zakresów 2 kΩ, 20 kΩ i 200 kΩ błąd wynosi ±0,02% ±0,003%. Zakres 200 Ω ma błąd ±0,03% ±0,005%, a 2 MΩ ±0,04% ±0,004%. Dwa ostatnie zakresy, 10 MΩ i 100 MΩ to odpowiednio: ±0,25% ±0,003% i ±1,75% ±0,004%. Specyfikację instrumentu ujęto w tabeli 1.

Ciekawie prezentuje się kwestia testu diody – maksymalne napięcie wynosi 2 V, co oznacza, że w przypadku większości diod LED nie poznamy wartości napięcia przewodzenia. Mimo to sprawne diody LED będą świecić. Oddzielna tabela podaje specyfikację pomiaru temperatury. Multimetr obsługuje osiem typów termopar z (niezbyt dokładną) kompensacją zimnego końca, oraz dwa popularne rodzaje platynowych czujników rezystancyjnych: PT100 i PT385. Specyfikację prezentuje tabela 2.

Warto jeszcze poruszyć kwestię bezpieczeństwa. Multimetr ten ma klasyfikację CAT I 1000V i CAT II 600V. Maksymalne napięcie na gnieździe Lo względem uziemienia może wynieść 500 Vp-p, co jest wartością wystarczającą z punktu widzenia wielu pomiarów w pracujących układach. W razie pomyłkowego podłączenia przewodu pomiarowego do gniazda pomiaru rezystancji metodą czteroprzewodową wejście to zniesie napięcie do 200 V. Maksymalne napięcie stałe, jakie multimetr może zmierzyć, wynosi 1000 V, zmienne zaś 750 V.

Praca z multimetrem i funkcje dodatkowe

Owon stworzył przejrzysty i dopracowany interfejs w tej serii multimetrów. Rozpoczęcie pracy nie wymagało zagłębiania się w instrukcję, gdyż niemal wszystko zostało przejrzyście zaprezentowane. Wybór jednej z funkcji pomiarowych wyświetla dostępne dla niej opcje konfiguracyjne, jak na przykład częstotliwość pomiarów, filtracja czy wybór zakresu (automatycznego lub ręcznego). Ze względu na tę ostatnią opcję na panelu umieszczony został dedykowany przycisk. Przycisk Dual pozwala włączyć pomiar drugiej wartości poniżej wskazania wyniku pomiaru głównego. I tak na przykład dla pomiaru napięcia zmiennego można włączyć dodatkowy pomiar częstotliwości lub okresu. Można też wyświetlać pomiary napięć stałych i zmiennych razem, pomiary prądów stałych i zmiennych razem czy dowolną kombinację pomiaru napięcia i prądu. Tu ciekawostka: instrukcja pokazuje, jak połączyć przewody pomiarowe dla każdego typu pomiaru, ale nie pokazuje kombinacji przewodów dla jednoczesnego pomiaru napięcia i prądu – ot, niedopatrzenie.

Pod przyciskiem Graph kryją się tryby wyświetlania wyniku: standardowy, skala paskowa, wykres trendu i histogram. Do każdego trybu – oprócz głównego – mamy dostępne opcje konfiguracyjne, jak na przykład zakres pokazywanych wartości. Warto dodać, że zmiana trybu wyświetlania nie wymazuje zebranych już w danym trybie próbek. Tryb skali jest użyteczny, zwłaszcza gdy zdefiniujemy własny jej zakres, przy kalibrowaniu podłączonego do instrumentu układu. Z kolei tryb wyświetlania trendu w formie wykresu przydać się może przy długoterminowym badaniu układu. W tym miejscu warto wspomnieć o menu kryjącym się pod przyciskiem Record, w którym można ustawić automatyczny lub ręczny zapis wartości do pamięci wewnętrznej lub zewnętrznej. Wartości zapisane ręcznie, tj. za pomocą przycisku Save, można wyeksportować z wewnętrznej pamięci urządzenia na nośnik USB. W przypadku pomiarów automatycznych należy najpierw podłączyć pamięć i wybrać zapis do niej. Wyniki rejestrowane są w formacie csv. Szkoda jednak, że nie można zapisać też zrzutu ekranu.

Przycisk Run/Stop włącza i wyłącza akwizycję danych, co nie wiąże się z ich zapisem na nośniku. Kolejna, użyteczna funkcjonalność kryje się pod przyciskiem Math, dzięki któremu można włączyć wyświetlanie statystyk: wartości średniej, minimalnej, maksymalnej, zakresu wartości od minimalnej do maksymalnej, odchylenia standardowego oraz liczby zebranych próbek. Można też ustalić limity, przy których przekroczeniu multimetr zmieni kolor tła na czerwony i – jeśli te opcje są włączone – zmieni stan wyjścia Aux oraz włączy alarm akustyczny. Ostatnią funkcją dostępną w omawianym menu jest wyświetlanie wyników w dB i dBm. Dla pomiaru mocy w dBm można wybrać jedną z szesnastu wartości rezystancji odniesienia, od 50 Ω do 8 kΩ. Domyślną wartością jest 600 Ω. Dla dB trzeba również wskazać wartość odniesienia w dBm. W tym menu zdublowana została też funkcja pomiaru relatywnego, normalnie dostępna przy wyborze typu pomiaru.

W menu Utility można wybrać język, zmienić jasność wyświetlacza, ustawić datę i godzinę, zresetować multimetr, przetestować ekran i klawiaturę oraz zaktualizować firmware, choć – jak już wspomniałem wcześniej – na stronie firmy Owon nie znalazłem żadnej wersji firmware. Ostatnie menu, Port, pozwala ustawić parametry związane z portami znajdującymi się z tyłu urządzenia: funkcje gniazd BNC, ustawienia sieci LAN oraz portu szeregowego. W przypadku tego ostatniego można wybrać prędkość od 1200 baud do 115200 baud, liczbę bitów danych, bit parzystości czy bity stopu. Domyślnie ustawiono 9600, 8 bitów, brak bitu parzystości i 1 bit stopu.

Praca z multimetrem jest przyjemna – instrument okazuje się responsywny, nie zacina się ani nie zawiesza. Jak wspomniałem, ekran wyróżnia się czytelnością i nie stwarza problemu z odczytem wartości, nawet z nieco większej odległości. Jedynie statystyki wyświetlane są czcionką, która jest mniejsza nawet od czcionki w menu po prawej stronie. Z mojego punktu widzenia jest ona za mała. Ten problem może dotyczyć też starszych użytkowników. Instrukcja zaleca, by pozwolić instrumentowi pracować przez pół godziny, nim zacznie się go używać, ze względu konieczność stabilizacji temperatury; i faktycznie na początku wartości mocno „skaczą”, nawet gdy sondy nie są do instrumentu podłączone. Potrzeba przynajmniej kilkunastu minut, by temperatura się ustabilizowała. Czas oczekiwania będzie wypełniony wątpliwym „umilaczem” w formie szumu wentylatora. Nie jest on najcichszy, a do tego przymocowany został do metalowej ramy – stykająca się z nią obudowa staje się dodatkowym „głośnikiem”. Producent powinien był przemyśleć budowę tego elementu i dodać choćby gumowe podkładki tłumiące.

Podsumowanie, czyli: czy warto zainwestować w XDM3051?

Projektując serię XDM, zwłaszcza modele XDM3041 i XDM3051, firma Owon chciała pokazać, że jest w stanie opracować multimetr profesjonalny, który nie wygląda tanio i nie ma problemów oraz bolączek budżetowych produktów z Chin. Nie do końca to się udało, ale – pomimo drobnych niedoróbek – Owonowi udało się stworzyć pełnoprawny, profesjonalny instrument, który sprawdzi się w wielu różnych sytuacjach. Jednocześnie jest to jeden z najtańszych multimetrów 5½ cyfry, przy czym nie sprawia wrażenia taniości. Solidny, funkcjonalny interfejs to także dowód, Owon chce przekonać do siebie profesjonalistów – i w tym przypadku myślę, że mu się to udało. Jeśli kryterium wyboru nowego multimetru stołowego są parametry, możliwości i funkcjonalność, a nie logo na obudowie, to Owon XDM3051 okaże się solidnym wyborem dla zarówno profesjonalistów, jak i doświadczonych hobbystów, którzy w pełni wykorzystają jego potencjał, szczególnie przy projektowaniu i testowaniu układów o bardzo niskim poborze prądu.

Paweł Kowalczyk

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
marzec 2024

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik kwiecień 2024

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio marzec - kwiecień 2024

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje kwiecień 2024

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna kwiecień 2024

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich kwiecień 2024

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów