マルチメーター

最初の可動指針式電流検出装置は、 1890年に登場した検流計でした。これは、ホイートストンブリッジを用いて抵抗と電圧を測定し、未知の量を基準電圧または基準抵抗と比較することで測定を行いました。実験室では有用でしたが、これらの装置は非常に動作が遅く、現場での使用には不向きでした。また、これらの検流計はかさばり、繊細な構造でした。

ダルソンバル・ウェストン式メーターは、指針を支え、支点または張られた帯状リガメント上で回転する可動コイルを使用します。コイルは永久磁場の中で回転し、可動コイルに電流を供給する役割も果たす細い螺旋バネによって拘束されています。この方式は単なる検出ではなく比例測定が可能で、偏向はメーターの向きに依存しません。ブリッジのバランスを取る代わりに、計器の目盛りから直接値を読み取ることができたため、測定が迅速かつ容易になりました。

 基本的な可動コイル式メーターは、通常 10 μA ～ 100 mAの範囲の直流測定にのみ適しています 。シャント (基本可動コイルと並列の抵抗) を使用することで、より大きな電流の測定や、乗算器と呼ばれる直列抵抗を使用した電圧の測定に容易に対応できます。交流電流または電圧を測定するには、整流器が必要です。最も初期の適切な整流器の 1 つは、1927 年以降、ペンシルベニア州スイスベールの Union Switch & Signal Company (後に Westinghouse Brake and Signal Company の一部) によって開発および製造された銅酸化物整流器でした。^{[ 9 ]}

最初のマルチメーターの発明は、通信回線の保守に必要な多くの別々の機器を持ち運ぶ必要性に不満を抱いていた英国郵政省のエンジニア、ドナルド・マカディによるものとされている。^{[ 10 ]}マカディは、アンペア、ボルト、オームを測定できる機器を発明したため、この多機能メーターはアボメーターと名付けられた。^{[ 11 ]}このメーターは、可動コイルメーター、電圧および精密抵抗器、レンジを選択するためのスイッチとソケットで構成されていた。

最初の Avometer は、感度60  Ω/V、直流範囲 3 つ (12  mA、1.2  A、12  A)、直流電圧範囲 3 つ (12、120、600  V、またはオプションで 1,200  V)、 抵抗範囲 10,000 Ω を備えていました。1927 年の改良版では、これが 13 範囲と 166.6  Ω/V (6  mA) の可動範囲に拡張されました。交流および交流電圧範囲を追加した「ユニバーサル」バージョンが 1933 年より提供され、1936 年のデュアル感度 Avometer モデル 7 では 500 Ω/V と 100  Ω/V が提供されました。^{[ 12 ]} 1930 年代半ばから 1950 年代にかけて、1,000  Ω/V が無線作業の感度の事実上の標準となり、この数値はサービス シートによく記載されていました。しかし、シンプソン、トリプレット、ウェストンといった米国の一部のメーカーは、 第二次世界大戦前に20,000Ω/VのVOMを製造し、その一部は輸出された。1945年から1946年以降、20,000Ω  /Vは電子機器の標準となったが、一部のメーカーはさらに高感度の機器を提供した。産業用途やその他の「大電流」用途向けには、低感度のマルチメーターが引き続き製造され、これらは高感度タイプよりも堅牢であると考えられていた。

1923年に設立された自動コイル巻線機および電気機器会社（ACWEECO）は、アボメーターと、同じくマカディが設計し特許を取得したコイル巻線機を製造するために設立されました。ACWEECOの株主であったマカディ氏は、1933年に退職するまで郵便局で働き続けました。彼の息子であるヒュー・S・マカディは1927年にACWEECOに入社し、技術部長になりました。^{[ 13 ] [ 14 ] [ 11 ]}最初のAVOは1923年に発売され、その多くの機能は最後のモデル8までほとんど変更されませんでした。

懐中時計型のメーターは1920年代に広く普及した。金属製のケースは通常マイナス端子に接続されていたが、この構造が多くの感電事故を引き起こした。これらの機器の技術仕様はしばしば粗雑で、例えば図示されているものは抵抗値がわずか25Ω  /V、目盛りが非線形であり、両方の測定範囲でゼロ調整機能がない。

真空管電圧計（ VTVM、VVM）は、高い入力インピーダンスが必要な電子回路の電圧測定に使用されていました。VTVMは、通常カソードフォロワ 入力回路を使用することで、1 MΩ以上の固定入力インピーダンスを実現しており、測定対象回路に大きな負荷をかけることはありませんでした。VTVMは、電子式高インピーダンスアナログトランジスタ電圧計や電界効果トランジスタ電圧計（FETVOM）が登場する以前から使用されていました。現代のデジタルメーター（DVM）や一部のアナログメーターも、電子入力回路を用いて高い入力インピーダンスを実現しており、その電圧範囲はVTVMと実質的に同等です。設計の不十分なDVM（特に初期の設計）の中には、サンプルホールド方式の内部測定サイクル中に入力インピーダンスが変動し、測定対象の高感度回路に悪影響を及ぼすものがありました。

最初のデジタルマルチメーターは、1955年にノンリニアシステムズによって製造されました。^{[ 15 ] [ 16 ]}

最初の携帯型デジタルマルチメーターは、1977年にイントロンエレクトロニクスのフランク・ビショップによって開発されたとされている^{[ 17 ]。}これは当時、現場での修理や故障診断において大きな進歩をもたらした。

増幅されていないアナログマルチメータは、メータムーブメント、レンジ抵抗、スイッチを組み合わせたものです。VTVMは増幅されたアナログメータで、アクティブ回路が含まれています。アナログメータムーブメントの場合、DC電圧は、メータムーブメントとテスト対象回路の間に接続された直列抵抗によって測定されます。スイッチ（通常は回転式）により、より高い電圧を読み取るために、より大きな抵抗をメータムーブメントと直列に挿入できます。ムーブメントの基本フルスケール偏向電流と、直列抵抗とムーブメント自身の抵抗の合計の積が、レンジのフルスケール電圧になります。たとえば、 フルスケール偏向に1 mAを必要とする内部抵抗500 Ωのメータムーブメントは、マルチメータの 10 Vレンジでは、直列抵抗が9,500 Ωになります。^{[ 20 ]}アナログ電流レンジの場合、整合された低抵抗シャントがメータムーブメントと並列に接続され、電流の大部分をコイルの周囲に迂回させます。仮に1Aレンジで1mA、500Ωの動作を想定した場合、シャント抵抗は0.5Ω強になります。      

可動コイル型の計器は、流れる電流の平均値にしか反応しません。繰り返し上下する交流を測定するには、各負の半サイクルが反転するように整流器を回路に挿入します。その結果、変動する非ゼロの直流電圧が得られ、対称波形を仮定すると、その最大値は交流のピークツーピーク電圧の半分になります。整流された平均値と波形の実効値 (RMS) が同じになるのは方形波の場合のみであるため、単純な整流器型の回路は正弦波に対してのみ校正できます。他の波形では、実効値と平均値を関連付けるために異なる校正係数が必要です。このタイプの回路は通常、周波数範囲がかなり限られています。実際の整流器は非ゼロの電圧降下があるため、低い交流電圧値では精度と感度が悪くなります。^{[ 21 ]}

抵抗を測定するために、スイッチによって測定器内部の小型バッテリーから、被測定デバイスとメーターコイルに電流が流れるように調整されます。利用可能な電流はバッテリーの充電状態によって変化し、その充電状態は時間とともに変化するため、マルチメーターには通常、オームスケールをゼロに調整する機能が備わっています。アナログマルチメーターによく見られる回路では、メーターの振れは抵抗に反比例するため、フルスケールは0Ωとなり 、抵抗値が高いほど振れは小さくなります。オームスケールは圧縮されているため、抵抗値が低いほど分解能が高くなります。

増幅機能付き計測器は、直列抵抗器と並列抵抗器の回路設計を簡素化します。コイルの内部抵抗は、直列抵抗器と並列抵抗器の選択とは切り離されるため、直列回路は分圧器として機能します。交流測定が必要な場合、整流器を増幅段の後ろに配置することで、低レンジでの精度を向上させることができます。

可動指針式アナログマルチメータのメーターの動きは、ほぼ常にダルソンバル型の可動コイル検流計であり、可動コイルを支えるために宝石軸受または張られたバンドが使用されています。基本的なアナログマルチメータでは、コイルと指針を振るための電流は測定対象の回路から供給されます。通常、回路から供給される電流を最小限に抑えることが有利であり、そのためには繊細な機構が必要となります。アナログマルチメータの感度は、オーム/ボルト単位で表されます。例えば、感度が1,000Ω/Vの非常に安価なマルチメータは、フルスケール振れ時に回路から1mAの電流を消費します。 ^{[ 22 ]}より高価で、（機械的に繊細な）マルチメーターは通常、1ボルトあたり20,000オームの感度を持ち、場合によってはそれ以上で、1ボルトあたり50,000オーム（フルスケールで20マイクロアンペアを消費）が、携帯型で汎用の非増幅アナログマルチメーターの上限値です。   

メーターの動きによって消費される電流が測定回路に負荷をかけるのを避けるため、一部のアナログマルチメーターでは、測定回路とメーターの動きの間にアンプを挿入します。これによりメーターのコストと複雑さが増しますが、真空管や電界効果トランジスタを使用することで、入力抵抗を非常に高くすることができ、メーターの動きのコイルを動作させるのに必要な電流に依存しなくなります。このような増幅型マルチメーターは、VTVM（真空管電圧計）^{[ 23 ]} 、 TVM（トランジスタ電圧計）、FET-VOMなどと呼ばれています。

アナログメーターは、特定の瞬間に得られた正確な値よりも測定値の傾向が重要な場合に直感的です。角度や比率の変化は、デジタル表示の値の変化よりも解釈しやすいです。このため、一部のデジタルマルチメーターには、第2の表示としてバーグラフが追加されており、通常はメイン表示に使用されるよりも高速なサンプリングレートが使用されています。これらの高速サンプリングレートのバーグラフは、アナログメーターの物理的なポインターよりも優れた応答性を持ち、古い技術を時代遅れにしています。急速に変動する直流、交流、またはその両方の組み合わせの場合、高度なデジタルメーターは、アナログメーターよりも変動をより適切に追跡および表示でき、直流と交流の成分を分離して同時に表示する機能も備えています。^{[ 24 ]}

増幅がないため、一般的なアナログマルチメーターは無線周波数干渉を受けにくく、より高精度で柔軟な電子マルチメーターが普及した現代においても、一部の分野では依然として重要な位置を占めている。^{[ 25 ]}

アナログメーターのムーブメントは、デジタルメーターに比べて物理的にも電気的にも本質的に脆弱です。多くのアナログマルチメーターには、輸送中にメータームーブメントを保護するために「オフ」とマークされたレンジスイッチ位置があり、これによりメータームーブメントに低抵抗がかかり、ダイナミックブレーキがかかります。個別の部品としてのメータームーブメントは、使用しないときに端子間にショート線またはジャンパー線を接続することによって、同様の方法で保護できます。電流計のように巻線にシャントを備えたメーターは、シャントの抵抗が低いため、メーター針の制御不能な動きを止めるために追加の抵抗を必要としない場合があります。

高品質のアナログマルチメーターは、ショーヴァン・アルヌー（フランス）、ゴッセン・メトラワット（ドイツ）、シンプソン・アンド・トリプレット（アメリカ）など、複数のメーカーによって引き続き製造されている。

アンプを内蔵するデジタル計測器は、抵抗測定においてアナログ計測器と同じ原理を採用しています。抵抗測定では、通常、被測定デバイスに一定の微弱電流を流し、その結果生じる電圧降下をデジタルマルチメータで読み取ります。これにより、アナログメータに見られる目盛りの圧縮が解消されますが、高精度な電流源が必要となります。オートレンジ機能を備えたデジタルマルチメータは、測定回路がA/Dコンバータの精度を最大限に活用できるよう、スケーリングネットワークを自動的に調整できます。

デジタルマルチメーターでは、測定対象の信号が電圧に変換され、電子的にゲイン制御された増幅器によって信号が前処理されます。デジタルマルチメーターは測定値を数値として表示するため、視差誤差が排除されます。

最新のデジタルマルチメーターには組み込みコンピュータが搭載されている場合があり、これにより豊富な便利な機能が提供されます。利用可能な測定機能の強化には、以下のようなものがあります。

• オートレンジ機能は、測定対象量に応じて適切なレンジを自動的に選択し、最上位桁が表示されるようにします。例えば、4桁表示のマルチメーターであれば、0.012V（過負荷）ではなく、12.34mVを表示するのに適したレンジを自動的に選択します。オートレンジ機能付きのメーターには、特定のレンジに固定する機能が搭載されているのが一般的です。これは、レンジが頻繁に切り替わる測定は、ユーザーの集中を妨げる可能性があるためです。
• 直流測定における自動極性表示機能は、印加電圧の電気的極性が正（メーターリードのラベルと一致する）か負（メーターリードとは逆の極性）かを表示します。
• サンプル＆ホールド機能は、測定器が被試験回路から取り外された後でも、最新の測定値を保持して確認できるようにします。
• 半導体接合部における電圧降下の電流制限テスト。これは適切なトランジスタテスターの代替にはならず、スイープカーブトレーサータイプの代替にもならないが、ダイオードやさまざまなトランジスタタイプのテストを容易にする。^{[ 26 ]}
• 試験対象量を棒グラフで視覚的に表現したもの。これにより、合否判定が容易になり、また、急激な変化傾向を把握することも可能になります。
• 低帯域幅オシロスコープ。^{[ 27 ]}
• 自動車用回路テスター。自動車のタイミング信号やドエル信号のテスト機能も含まれる（ドエル信号やエンジン回転数テストは通常​​オプション機能であり、基本的な自動車用デジタルマルチメータには含まれていない）。
• 一定期間の最大値と最小値を記録したり、一定間隔で複数のサンプルを取得したりするためのシンプルなデータ取得機能。 ^{[ 28 ]}
• 表面実装技術のためのピンセットとの統合。^{[ 29 ]}
• 小型SMD部品とスルーホール部品に対応した複合LCRメーター。 ^{[ 30 ]}

最新のメーターは、 IrDAリンク、RS-232接続、USB、Bluetooth 、またはIEEE-488などの計測器バスを介してパーソナルコンピュータと接続できます。このインターフェースにより、コンピュータは測定が行われると同時に測定結果を記録できます。一部のDMMは測定値を保存してコンピュータにアップロードできます。^{[ 31 ]}

マルチメーターは、テスト対象の回路やデバイスに接続するために、さまざまなテストプローブを使用できます。最も一般的なタイプは、ワニ口クリップ、格納式フッククリップ、および尖ったプローブの3種類です。ピンセット型プローブは、表面実装デバイスなど、間隔の狭いテストポイントに使用されます。コネクタは、メーターに適したコネクタで終端された、柔軟で絶縁性の高いリード線に接続されます。プローブは、通常、シュラウド付きまたは埋め込み式のバナナジャックを使用してポータブルメーターに接続されますが、卓上メーターではバナナジャックまたはBNCコネクタが使用される場合があります。2mmプラグやバインディングポストも使用されることがありますが、現在ではあまり使用されていません。実際、現在では安全規格によりシュラウド付きバナナジャックが義務付けられています。 

バナナジャックは通常、標準的なアダプタや電圧マルチプライヤー、熱電対プローブなどのデバイスを差し込めるように、中心間距離が3/4インチ（19mm）に標準化されて配置されています。  

クランプメーターは、電流が流れる導体に挟み込むことで電流を測定します。回路に直列に接続したり、金属接触をしたりする必要はありません。交流測定用のクランプメーターは変圧器の原理を利用しますが、小電流や直流を測定するクランプメーターには、より特殊なセンサーが必要です。例えば、電流を決定するために変化しない磁場を測定するホール効果ベースのシステムなどがあります。

アナログメーターは、テスト回路からの電源を利用して電圧と電流を測定できますが、抵抗測定には補助的な内部電源が必要です。一方、電子メーターは内部回路を動作させるために常に内部電源を必要とします。携帯型メーターは電池を使用し、卓上型メーターは通常主電源を使用します。どちらの方式でも、メーターはデバイスのテストが可能です。テストでは、多くの場合、テスト対象の部品が取り付けられている回路から切り離す必要があります。そうしないと、迷走電流や漏洩電流の経路によって測定値が歪む可能性があるためです。場合によっては、マルチメーターからの電圧によってアクティブデバイスがオンになり、測定値が歪んだり、極端な場合には、調査対象の回路内の要素が損傷したりすることさえあります。

ほとんどのマルチメーターにはヒューズが1つまたは2つ内蔵されており、最大電流レンジでの過電流によるマルチメーターの損傷を防ぐことができます。（安全性を高めるために、ヒューズ内蔵のテストリードも市販されています。）マルチメーターの操作でよくある間違いは、メーターを抵抗または電流測定モードに設定し、低インピーダンスの電圧源に直接接続することです。ヒューズのないメーターは、このような間違いですぐに壊れてしまうことが多いですが、ヒューズ付きのメーターは壊れずに済みます。メーターに使用されるヒューズは、測定機器の最大測定電流に耐える必要がありますが、操作ミスでメーターが低インピーダンス障害にさらされた場合に遮断するように設計されています。ヒューズが不十分または安全でないメーターは珍しくありませんでした。この状況を受けて、メーターの安全性と堅牢性を評価するためにIEC61010カテゴリが作成されました。

^{デジタルメーターは、IEC 61010-1 [ 32 ]}で規定されているように、その用途に基づいて 4 つのカテゴリに分類され、 CEN EN61010 規格^{[ 33 ]}などの国や地域の標準化団体によっても同様に規定されています。

• カテゴリーI：機器が主電源に直接接続されていない場合に使用されます。
• カテゴリーII：単相主電源最終分岐回路で使用
• カテゴリーIII：配電盤、モーター、三相機器用コンセントなど、恒久的に設置された負荷に使用されます。
• カテゴリIV：電源引込口、主配電盤、電源メーター、一次過電圧保護装置など、故障電流レベルが非常に高くなる可能性がある場所で使用されます。

各カテゴリ定格では、メーター内の選択された測定範囲における最大安全過渡電圧も規定されています。^{[ 34 ] [ 35 ]}カテゴリ定格メーターには、過電流故障に対する保護機能も備わっています。^{[ 36 ]}コンピューターとのインターフェースが可能なメーターでは、測定回路内の高電圧から接続機器を保護するために光絶縁が使用される場合があります。

カテゴリーII以上の規格を満たすように設計された高品質のマルチメーターには、通常20A以上の定格容量を持つ高破断容量（HRC）セラミックヒューズが搭載されています。これらのヒューズは、一般的なガラスヒューズに比べて爆発的に故障する可能性がはるかに低くなっています。また、高エネルギー過電圧MOV（金属酸化物バリスタ）保護機能と、ポリスイッチによる回路過電流保護機能 も備えています。

危険場所での試験用、または発破回路での使用を目的とした測定器は、安全定格を維持するために、メーカー指定のバッテリーを使用する必要がある場合があります。

マルチメータの分解能は、表示できる最小スケールであり、スケールに依存します。一部のデジタルマルチメータでは、分解能を設定でき、高分解能の測定は完了までに時間がかかります。たとえば、 10  V スケールで 1 mV の分解能を持つマルチメータは、1 mV 刻みで測定値の変化を表示できます 。絶対精度は、完全な測定と比較した測定の誤差です。相対精度は、マルチメータの校正に使用したデバイスと比較した測定の誤差です。ほとんどのマルチメータのデータシートには相対精度が記載されています。マルチメータの相対精度から絶対精度を計算するには、マルチメータの相対精度に、マルチメータの校正に使用したデバイスの絶対精度を加算します。^{[ 37 ]}

マルチメーターの分解能は、多くの場合、解読して表示する10進数 の桁数で表されます。最上位桁が0から9までのすべての値をとることができない場合、一般的に、紛らわしいことに、小数桁と呼ばれます。たとえば、19999（小数点を含む）まで読み取ることができるマルチメーターは、4 + 1/2桁と読み取れると言われます。慣例として、最上位桁が0または1のいずれかである場合は、半桁と呼ばれます。9に達しないより高い値（多くの場合3または5）をとることができる場合は、4分の3桁と呼ばれることがあります。 5 + 1/2桁のマルチメータは、 0 または 1 しか表示できない「半桁」を 1 つ表示し、その後に 0 から 9 までのすべての値をとる 5 桁の数字を表示します。^{[ 38 ]}このようなメータは、0 から 199999 までの正または負の値を表示できます。3 + 3/4桁のメータは、メーカーによって 0 から 3999 または 5999 までの量を表示できます。デジタル表示は簡単に解像度を拡張できますが、マルチメータのアナログ部分の設計と校正に注意を払わなければ、追加の桁は役に立ちません。意味のある (つまり、高精度の) 測定には、機器の仕様をよく理解し、測定条件を適切に制御し、機器の校正のトレーサビリティを確保する必要があります。ただし、その解像度が精度を超えている場合でも、メータは測定値を比較するのに役立ちます。例えば、5 + 1/2桁の安定した表示を示すメーターは、公称 100 kΩ の抵抗器が別の抵抗器より約 7 Ω 大きいことを示している可能性がありますが、各測定の誤差は、読み値の 0.2% とフルスケール値の 0.05% の合計です。「表示カウント」を指定することも、分解能を指定するもう 1 つの方法です。表示カウントは、小数点区切り文字を無視して、マルチメーターの表示が表示できる最大の数値、または最大値に 1 を加えた数値 (すべてのゼロの表示を含む) を示します。例えば、5 + 1/2桁のマルチメーターは、199999 表示カウントまたは 200000 表示カウントのマルチメーターとして指定することもできます。多くの場合、表示カウントはマルチメーターの仕様で単に「カウント」と呼ばれます。デジタル マルチメーターの精度は、「読み値の ±1% + 2 カウント」などの 2 項の形式で表され、機器のさまざまな誤差源を反映しています。^{[ 39 ]}  

アナログメーターは古い設計ですが、バーグラフ付きのデジタルメーターに技術的には劣っているにもかかわらず、エンジニアやトラブルシューターには依然として好まれる場合があります。その理由の一つとして、アナログメーターは測定対象の回路の変化に対してより敏感（または応答性が高い）であることが挙げられます。デジタルマルチメーターは、測定対象量を時間経過とともにサンプリングし、それを表示します。一方、アナログマルチメーターはテスト値を連続的に読み取ります。読み取り値にわずかな変化があった場合、アナログマルチメーターの針はそれを追跡しようとしますが、デジタルメーターは次のサンプリングまで待つ必要があり、不連続な読み取りの間に遅延が生じます（さらに、デジタルメーターは値に収束するために安定化時間が必要になる場合もあります）。デジタル表示値はアナログ表示値に比べて主観的に読み取りにくいです。この連続追跡機能は、例えばコンデンサやコイルをテストする際に重要になります。正常に機能するコンデンサは、電圧を印加すると電流が流れ、その後電流がゆっくりとゼロまで減少します。この「特徴」はアナログマルチメーターでは容易に確認できますが、デジタルマルチメーターでは確認できません。コイルをテストする場合も同様ですが、電流は低い値から始まり、徐々に増加します。特にアナログメーターでの抵抗測定は、抵抗値が高いほど目盛りが大きく圧縮される一般的な抵抗測定回路のため、精度が低くなることがあります。安価なアナログメーターには抵抗目盛りが1つしかない場合があり、正確な測定範囲が著しく制限されます。通常、アナログメーターには、メーターのゼロオーム校正を設定し、メーターのバッテリーの電圧変動やテストリードの抵抗を補正するためのパネル調整機能があります。

デジタルマルチメータは一般的にアナログマルチメータよりも高い精度で測定を行います。標準的なアナログマルチメータは通常±3%の精度で測定しますが、より高精度の機器も製造されています。 ^{[ 40 ]}標準的なポータブルデジタルマルチメータは、DC電圧範囲で通常±0.5%の精度を持つように規定されています。主流の卓上マルチメータは、±0.01%よりも高い精度が規定されています。実験室グレードの機器は、数ppmの精度を持つことができます。^{[ 41 ]}

精度に関する数値は慎重に解釈する必要があります。アナログ計器の精度は通常、フルスケールの偏向値を指します。例えば、 3%精度のメーターで 100V スケールで30Vを測定した場合、誤差は3V  、つまり読み値の10%になります。デジタルメーターの精度は通常、読み値に対する割合とフルスケール値に対する割合の合計として示され、場合によっては割合ではなくカウント値で表されます。

記載されている精度は、低ミリボルト（mV）DC範囲の精度であり、「基本DC電圧精度」として知られています。より高いDC電圧範囲、電流、抵抗、AC、その他の範囲では、通常、基本DC電圧値よりも精度が低くなります。AC測定は、指定された周波数範囲内でのみ、規定の精度を満たします。

メーカーは校正サービスを提供することで、新しいメーターを、例えば米国国立標準技術研究所（NIST）やその他の国家標準化機関にトレーサブルな基準に調整されたことを示す校正証明書付きで購入できるようにすることができる。

試験装置は時間の経過とともに校正がずれる傾向があり、規定された精度を永久に保証することはできません。高価な装置の場合、メーカーや第三者機関が校正サービスを提供し、古い装置の再校正と再認証を可能にしています。このようなサービスの費用は安価な装置には不釣り合いですが、ほとんどの日常的な試験では極めて高い精度は求められません。重要な測定に使用されるマルチメーターは、校正を保証するための計測プログラムの一部となる場合があります。

マルチメーターは、「真の実効値」タイプと明記されていない限り、交流波形に対して「平均応答」するものとみなされます。平均応答マルチメーターは、純粋な正弦波波形の場合にのみ、交流電圧と電流の規定精度を満たします。一方、真の実効値応答マルチメーターは、規定のクレストファクターまでのあらゆる波形タイプの交流電圧と電流に対して、規定精度を満たします。RMS性能は、特定の周波数（通常は低周波数）と特定の波形（基本的に常に正弦波）でのみ正確な実効値を表示するメーターに対して主張されることがあります。

メーターの交流電圧および電流の精度は、周波数によって仕様が異なる場合があります。

電圧測定に使用する場合、マルチメータの入力インピーダンスは、測定対象回路のインピーダンスに比べて非常に高くなければなりません。そうでないと、回路の動作に影響が出て、読み取り値が不正確になる可能性があります。電子増幅器を備えたメータ（すべてのデジタルマルチメータと一部のアナログメータ）は、ほとんどの回路に影響を与えないほど十分に高い固定入力インピーダンスを持っています。これは通常、1メガオームまたは10メガオームです。入力抵抗の標準化により、入力抵抗と分圧器を形成する外部高抵抗プローブを使用して、電圧範囲を数万ボルトまで拡張できます。ハイエンドのマルチメータは、一般的に、10 V以下の範囲で10 GΩを超える入力インピーダンスを提供します。一部のハイエンドマルチメータは、 10 Vを超える範囲で10ギガオームを超えるインピーダンスを提供します。 ^{[ 37 ]}可動ポインタタイプのほとんどのアナログマルチメータはバッファがなく、メータのポインタを振るためにテスト対象の回路から電流を引き込みます。メーターのインピーダンスは、メーターの動きの基本感度と選択されたレンジによって変化します。たとえば、一般的な感度 20,000 Ω/V のメーターは、100 Vレンジで2 MΩ の入力抵抗を持ちます(100 V × 20,000 Ω/V = 2,000,000 Ω)。どのレンジでも、そのレンジのフルスケール電圧では、メーターの動きを偏向させるのに必要な全電流が、テスト対象の回路から供給されます。ソースインピーダンスがメーターのインピーダンスに比べて低い回路 (たとえば、電力回路) でのテストには、感度の低いメーターの動きが許容されます。これらのメーターは機械的に頑丈です。信号回路での測定では、テスト対象の回路にメーターのインピーダンスによる負荷をかけないように、感度の高い動きが必要になる場合があります。^{[ 42 ] [ 43 ]}          

感度は、メーターの分解能と混同してはならない。分解能とは、観測値を変化させることができる最小の信号変化（電圧、電流、抵抗など）として定義される。^{[ 43 ]}

汎用デジタルマルチメータの場合、最低電圧範囲は通常数百ミリボルトの交流または直流ですが、最低電流範囲は数百マイクロアンペアの場合があります。ただし、より高い電流感度を持つ機器も利用可能です。一般的な電子工学用途ではなく、（主電源）「電気」用途向けに設計されたマルチメータは、通常、マイクロアンペアの電流範囲を省略します。低抵抗の測定では、最高の精度を得るために、リード抵抗（テストプローブ同士を接触させて測定）を差し引く必要があります。これは、多くのデジタルマルチメータの「デルタ」、「ゼロ」、または「ヌル」機能を使用して行うことができます。テスト対象デバイスへの接触圧力と表面の清浄度は、非常に低い抵抗の測定に影響を与える可能性があります。一部のメータは、2つのプローブがソース電圧を供給し、他のプローブが測定を行う4線式テストを提供します。非常に高いインピーダンスを使用すると、プローブの電圧降下が非常に小さくなり、ソースプローブの抵抗が無視されるため、非常に正確な結果が得られます。マルチメータの測定範囲の上限は大きく異なります。 600 ボルト、10 アンペア、または100メガオームを超えるような測定には、特殊な測定機器が必要になる場合があります。 

電流レンジのマルチメータを含む、直列接続されたインライン電流計はすべて、一定の抵抗を持っています。ほとんどのマルチメータは本質的に電圧を測定し、測定対象の電流をシャント抵抗に通し、その両端に発生する電圧を測定します。電圧降下は、ボルト/アンペアで指定される負担電圧として知られています。異なるレンジでは通常、異なるシャント抵抗が使用されるため、この値はメータが設定するレンジによって変化する可能性があります。^{[ 44 ]}非常に低電圧の回路領域では、負担電圧が重要になる場合があります。精度と外部回路の動作への影響を確認するために、メータを異なるレンジに切り替えることができます。負担電圧が問題でない場合は、電流の読み取り値は同じで、回路の動作に影響はありません。この電圧が重要な場合は、より高い電流レンジを使用することで、電圧を下げることができます（ただし、測定の本質的な精度と確度も低下します）。

アナログメーターまたはデジタルメーターの基本的な指示システムは直流のみに反応するため、マルチメーターには交流測定を行うための交流-直流変換回路が含まれています。基本的なメーターは整流回路を使用して電圧の平均値またはピーク絶対値を測定しますが、正弦波の計算された実効値 (RMS) を表示するように校正されています。これにより、配電で使用される交流の正しい測定値が得られます。このようなメーターのユーザーガイドには、いくつかの単純な非正弦波波形に対する補正係数が記載されており、正しい実効値 (RMS) 相当値を計算できます。より高価なマルチメーターには、特定の範囲内で波形の真の実効値を測定する交流-直流コンバーターが含まれています。メーターのユーザーマニュアルには、メーターの校正が有効なクレストファクターと周波数の制限が示されている場合があります。RMS センシングは、オーディオ信号や可変周波数ドライブに見られるような非正弦波周期波形の測定に必要です。