Meten: ZT-MD1, LCR meetpincet

(gepubliceerd op 31-03-2025)

Dit pincet meet niet alleen de waarde van componenten, maar ook secundaire specificaties zoals de ESR, de dissipatiefactor D en de kwaliteitsfactor Q. Het apparaat meet met een qua grootte en frequentie instelbare wisselspanning.

Kennismaking met de ZT-MD1 van ZOYI

Wat is er zo bijzonder aan de ZT-MD1?

Dat is niet het gegeven dat dit pincet de waarde van uw weerstanden en condensatoren kan meten. Dát kunnen veel soortgelijke meettangen. Het bijzondere is dat dit apparaatje ook spoelen kan meten. De ZT-MD1 zet namelijk een wisselspanningssignaal van 0,3 V of 0,6 V over het onderdeel met een frequentie van 100 Hz, 1 kHz of 10 kHz. De elektronica meet hoe het onderdeel hierop reageert en bepaalt aan de hand van de reactie wat voor soort onderdeel u meet: R, L of C. Bovendien haalt de elektronica uit de meetresultaten voldoende gegevens om niet alleen de waarde van het onderdeel te berekenen, maar ook om drie secundaire parameters op het display te zetten:

       - De waarde van de equivalente serie weerstand ESR.

       - De kwaliteitsfactor Q van een spoel.

       - De dissipatiefactor D van een condensator.

Die Q en D zijn niet zo belangrijk in het hobby gebeuren. De ESR van elco's in voedingen is echter een specificatie die er om smeekt om regelmatig gemeten te worden.

Voor zover wij weten biedt alleen het LCR-ST1 meetpincet van Fnirsi een identieke functionaliteit in dit prijssegment. De ZT-MD1 is echter goedkoper!

Daarnaast beschikt de ZT-MD1 over de mogelijkheid om met één druk op een knop de gemeten gegevens op de slaan in het geheugen. De gegevens worden verzameld in een .TXT-bestand dat u via de meegeleverde USB-kabel naar uw PC kunt kopiëren.

De ZT-MD1 heeft een kalibratie-mogelijkheid in de software ingebouwd. U moet hiervoor echter wél wat nauwkeurige onderdelen in huis hebben.

Tot slot van deze introductie vermelden wij nog dat de ZT-MD1 wordt gevoed uit een via USB oplaadbare accu.

Wie is de fabrikant?

De ZT-MD1 wordt gefabriceerd door ZOYI Instruments, een onderdeel van Zotek Tools. Dat Chinese bedrijf werd in 2015 opgericht en is gevestigd in Shenzhen. Het ontwerpt en produceert multimeters, stroomtangen, infrarode thermometers en draagbare oscilloscopen.

Leveranciers en prijzen

De ZT-MD1 is een heel erg populair product en te koop via talloze aanbieders op platforms als AliExpress en Amazon. U betaalt er ongeveer € 30,00 tot € 35,00 voor.

De verpakking van de ZT-MD1

Het meetpincet wordt geleverd in een professioneel afgewerkte kartonnen doos van 19,5 cm bij 7,0 cm bij 4,5 cm. Op de doos ontbreekt ieder spoor van typenummer of fabrikant. Dat wijst er op dat dit apparaatje ook onder andere namen en door andere fabrikanten wordt geleverd. Vaak zijn dat goedkopere aanbiedingen, maar Google kon in dit specifiek geval niets vinden.

De verpakking van de ZT-MD1. (© 2025 Jos Verstraten)

De leveringsomvang van de ZT-MD1

In de kartonnen doos zit een stevig etui, bevattende:

       - Het ZT-MD1 meetpincet.

       - Een USB-C naar USB-A kabel

       - Een zakje met reserve meetpunten.

       - Een miniatuur handleiding.

De leveringsomvang van de ZT-MD1. (© 2025 Jos Verstraten)

Het uiterlijk van de ZT-MD1

Zoals uit de onderstaande foto blijkt, ligt dit meetpincet goed in de hand. De totale lengte bedraagt slechts 14,6 cm, de afstand tussen de geopende bekken is 15 mm. Het OLED-display is 26 mm bij 16 mm groot. De cijfers van het primaire display zijn 7 mm hoog, die van het secundaire display zijn erg klein, geschat iets van 2 mm. Dankzij de zeer heldere weergave zijn die getalletjes tóch goed af te lezen.

Op de bovenzijde van het apparaatje zitten drie minuscule drukknopjes op een onderlinge afstand van 10 mm. Hiermee stelt u alle functies in (lees verder). Op de rechter zijkant van de behuizing bevindt zich de USB-C connnector voor het aansluiten van de laad- en data-kabel.

Het uiterlijk van de ZT-MD1. (© AliExpress)

De meetpennen

Deze zijn volledig ingebed in de kunststof bekleding van de twee bekken van het pincet. Zij zitten vast met twee kleine zelftappende schroefjes en kunnen werkelijk geen kant op. Het geheel maakt een zeer stabiele indruk en de kans dat een SMD-onderdeeltje wordt gekatapulteerd doordat de bekken iets ten opzichte van elkaar verschuiven is bij dit instrument niet aanwezig. De meetpennen zijn verguld en aan de binnenzijde volledig glad afgewerkt.

Detailopname van de meetpennen. (© 2025 Jos Verstraten)

De handleiding van de ZT-MD1

Dat is een goed verzorgd miniatuur boekje van acht pagina's in uitstekend Engels. Wij hebben dit gekopieerd en tot A4 formaat opgeblazen, zodat ook mensen met slechte ogen er geen problemen mee hebben:

Aanklikbare link ➡ ZT_MD1_Manual.pdf

De specificaties van de ZT-MD1

Volgens de fabrikant voldoet de ZT-MD1 aan de volgende specificaties:

       - Display: Multicolor OLED, 26 mm x 16 mm

       - Aantal counts primaire meting: 9999

       - Aantal counts secundaire metingen: 9999 en 99999

       - Bemonsteringsfrequentie: een meting per seconde

       - Meetsignaal: sinus, 0,3 V ~ 0,6 V

       - Frequentie meetsignaal: 100 Hz ~ 1 kHz ~ 10 kHz

       - Meetbereik weerstanden: 10 mΩ ~ 10 MΩ

       - Nauwkeurigheid meting weerstanden: ±[0,5 % + 5 digits] ~ ±[5,0 % + 5 digits]

       - Meetbereik condensatoren: 1 pF ~ 20 mF

       - Nauwkeurigheid meting condensatoren: ±[0,5 % + 5 digits] ~ ±[5,0 % + 5 digits]

       - Meetbereik inducties: 1 μH ~ 60 H

       - Nauwkeurigheid meting inducties: ±[0,5 % + 5 digits] ~ ±[5,0 % + 5 digits]

       - Meting op secundair display: Rs, D, Q

       - Meetmodus: automatisch ~ handmatig

       - Diode meting: tot 0,6 V

       - Continuiteitsmeting: ja

       - Data hold: ja

       - Scherm oriëntatie: links ~ rechts

       - Interface taal: Chinees ~ Engels

       - Beep volume instelling: 0 % ~ 100 %

       - Helderheid display instelling: 10 % ~ 100 %

       - Automatische uitschakeling: 5 min ~ 120 min

       - Kalibratie mogelijk: ja

       - Herstelling fabriekskalibratie: ja

       - Uploaden nieuwe firmware: ja

       - Lage voedingsspanningsindicatie: ja

       - Voeding: Lithium-polymeer accu, 3,7 V - 400 mAh

       - Afmetingen: 146 mm x 30 mm x 18 mm

       - Gewicht: 37 g

De elektronica in de ZT-MD1

Openen van de behuizing

De twee schelpen van de behuizing zitten met slechts één schroefje aan elkaar. Na het verwijderen hiervan kunt u, met enige moeite en met behulp van iets met een scherpe punt, de behuizing openen.

Het printje

In de onderstaande foto hebben wij het printje weergegeven. De twee draadjes gaan uiteraard naar de miniatuur accu, die in gesloten conditie boven op het printje ligt.

Het eerste dat onmiddellijk opvalt is dat de twee bekken van het pincet, waarvan u rechts de montage op de print ziet, niet van het een of ander verend metaal zijn gemaakt. De fabrikant heeft gekozen voor... twee strips van epoxy printplaat materiaal! Die zitten stevig verankerd in twee gleuven die in de basisprint zijn aangebracht. Een tweede verankering zit in de behuizing, waar de twee strips door nauw passende openingen naar buiten worden geleid. Dit lijkt ons een stevige en stabiele constructie. Op de twee stroken printplaat voeren in totaal vier tracks van de meetpennen naar de elektronica op het printje. Er wordt dus blijkbaar volgens de vier-draads methode gemeten, een methode waarmee ook alle dure professionele componententesters werken.

Hart van de schakeling is een processor van het type AT32F403ACGU7. Naast een paar niet-identificeerbare chip's treffen wij een nauwkeurige op-amp aan van het type RS8552. Het management van de accu is toevertrouwd aan een 57b7.

Het printje van de ZT-MD1. (© 2025 Jos Verstraten)

Het meetprincipe

Op de verpakking en in de advertenties wordt de ZT-MD1 aangekondigd als 'bridge tester'. Dat lijkt een nietszeggende reclamekreet, maar nu wij hebben ontdekt dat het te testen onderdeel via vier print-tracks met de meetelektronica is verbonden lijkt het alsof deze tester inderdaad volgens het principe van de Thomson-brug meet. 

Alle goede passieve componentenmeters werken met een aangepaste vorm van deze brug, ook wel de brug van Kelvin genoemd. William Thomson werd later bevorderd tot Lord Kelvin, dus beide namen wijzen op dezelfde persoon. Met deze brug, gevoed met wisselspanning, kunt u meten zonder dat de parasitaire eigenschappen van de meetkabels en probe de meting verstoren. De meetspanning en het te meten signaal worden namelijk op precies dezelfde plaats, zo dicht mogelijk bij het onderdeel, aangevoerd en afgenomen.

In de onderstaande figuur is het basisprincipe van deze meetmethode getekend. In het meetapparaat wordt een zeer kleine sinusvormige spanning gegenereerd. Deze wordt, als dan niet gesuperponeerd op een gelijkspanning (BIAS), aangeboden aan het te meten passieve onderdeel via een van de vier verbindingen. Via een tweede verbinding wordt deze spanning zo dicht mogelijk bij het onderdeel gemeten. De twee andere verbindingen zijn aangesloten aan de andere aansluiting van het onderdeel. Dit punt ligt virtueel aan de massa, de stroom die door het onderdeel vloeit loopt ook door de weerstand Rref van het meetapparaat. M1 en M2 zijn geen gewone voltmeters, maar schakelingen die niet alleen de grootte, maar ook de fase van de aangeboden spanning meten. De processor in de meter kan uit deze twee metingen een heleboel eigenschappen van het gemeten onderdeel afleiden, zoals waarde, de impedantie X, de ESR, de faseverschuiving θ en de kwaliteitsfactor Q.

Het waarschijnlijke werkingsprincipe van de ZT-MD1.
(© 2025 Jos Verstraten)

Het werken met de ZT-MD1

Slechts drie drukknopjes

Het apparaatje heeft drie drukknopjes in de zijkant van de behuizing, die diverse functies hebben.

De drie drukknopjes. (© 2025 Jos Verstraten)

De drukknoop 'MODE'

• Kort drukken:
  Apparaat schakelt in.
• Langer dan twee seconden drukken:
  Apparaat schakelt uit.
• Kort druk in de meet-modus:
  Omschakelen van meet-modus in de volgorde automatisch - weerstanden - condensatoren - spoelen - diodes - continuïteit.
• Kort drukken in de menu-modus:
  Selecteert een van de menu-opties, deze wordt geel weergegeven. Na aanpassen van de waarde door middel van de twee overige knoppen bevestigt een druk op deze knop de instelling.

De drukknop 'FREQ/MENU/►'

• Korte drukken in de meet-modus:
  Omschakelen van de meetfrequentie tussen 100 Hz ~ 1 kHz ~ 10 kHz.
• Langer drukken in de meet-modus:
  Schakelt de menu-modus in (lees verder).
• Kort drukken in de menu-modus:
  Naar beneden scrollen door de menu-opties. Na selectie van een van de opties door de eerste drukknop kunt u de waarde van de optie verhogen.
• Langer drukken in de menu-modus:
  Schakelt terug naar de meet-modus.

De drukknop 'HOLD/LEVEL/◄'

• Kort drukken in de meet-modus:
  De meetwaarden worden 'bevroren' op het scherm en de gemeten waarden worden opgeslagen in het .TXT-bestand in het geheugen.
• Langer drukken in de meet-modus:
  Omschakelen tussen een meetspanning van 0,6 V en 0,3 V. Die laatste waarde is handig als u in-circuit moet meten. Met een dergelijk lage meetspanning blijven halfgeleider-overgangen gesperd en kunnen de meting niet beïnvloeden.
• Kort drukken in de menu-modus:
  Naar boven scrollen door de menu-opties. Na selectie van een van de opties door de eerste drukknop kunt u de waarde van de optie verlagen.

Het werken met het menu

Het menu heeft acht opties die over twee schermpjes verdeeld zijn, zie de onderstaande afbeelding. Nog even recapituleren hoe u hiermee werkt:

• Druk lang op de toets 'FREQ/MENU/►'
• Selecteer de gewenste optie door een korte druk op de toetsen 'FREQ/MENU/►' of 'HOLD/LEVEL/◄'.
• Activeer de optie door een druk op de toets 'MODE', de optie wordt geel.
• Pas de waarde aan met de toetsen 'FREQ/MENU/►' en 'HOLD/LEVEL/◄'.
• Activeer de waarde door een druk op de toets 'MODE'.
• Verlaat het menu door lang op de toets 'FREQ/MENU/►' te drukken.
  
  

De menu-opties staan op twee schermpjes. (© 2025 Jos Verstraten)

De menu-opties

De meeste opties uit het menu spreken voor zichzelf. Met 'Language' stelt u de taal van de gebruikersinterface in op Chinees of Engels. Met 'Direction' kiest u voor het in de rechter of linker hand houden van het apparaatje. Met 'Timer' stelt u de automatische uitschakeltijd in tussen 5 en 120 minuten. U kunt deze optie ook uitschakelen. Met 'Calibrate' start u de routine op waarmee u het apparaatje zélf kunt kalibreren. Met 'Restore' herstelt u de fabrieksinstellingen. Met 'About' verschijnt het versienummer van de firmware op het display. Momenteel is dat versie 1.8.

Het display bij het meten van onderdelen

In de onderstaande illustratie ziet u het display bij het meten van weerstanden, spoelen en condensatoren. De bovenste regel geeft de meet-modus en de grootte en frequentie van de meetspanning. Het secundaire display toont de waarden van de equivalente serie weerstand Rs, de kwaliteitsfactor Q en de dissipatiefactor D. Dat laatste geldt uitsluitend voor condensatoren. Zoals reeds eerder opgemerkt is hierbij de Rs van met name elco's een belangrijke grootheid waar u in de praktijk iets mee kunt.

Het display bij het meten van R, L en C. (© 2025 Jos Verstraten)

Het meten van diodes

Deze meetmodus moet u met de hand selecteren. Vanwege de lage meetspanning van maximaal 0,6 Veffectief kunt u alleen germanium, silicium en schottky-dioden testen. LED's hebben een te hoge brandspanning om onderscheid te kunnen maken in wat de anode is en wat de kathode is. Dat ziet u aan het diode-symbooltje dat links van de geleidingsspanning in het display verschijnt. In het getoonde voorbeeld zit de bovenste bek van het pincet dus aan de anode van de diode.

Het display bij het testen van een silicium diode.
(© 2025 Jos Verstraten)

Het testen van de ZT-MD1 van ZOYI

De meetspanningen

Wij hebben de drie beschikbare meetspanningen even het op het scherm van onze oscilloscoop geïnspecteerd. Zoals uit de onderstaande afbeelding blijkt zijn het, op het oog, perfecte sinusspanningen. De 600 mV is de normale waarde. U schakelt over naar 300 mV als u in een schakeling moet meten. Dan kunnen er geen geleidende PN-overgangen in halfgeleiders roet in het eten strooien.

De drie beschikbare meetspanningen. (© 2025 Jos Verstraten)

Opmerking

De volgende nauwkeurigheidsmetingen zijn allemaal uitgevoerd met een signaal van 0,6 V en een frequentie van 1 kHz. Uiteraard werden dezelfde meetcondities ingesteld op onze referentiemeter ET4401 van EastTester.

Meten van weerstanden

Voor deze test hebben wij de beschikking over een setje referentie weerstanden met een tolerantie van ±0,01 %. Daarnaast meten wij in het zeer lage en zeer hoge gebied een paar minder nauwkeurige weerstanden. Als referentiemeter gebruiken wij onze oude, vertrouwde 8842A van Fluke. Deze meter maakt gebruik van een vierdraad kelvin-probe, dat is niet mogelijk met de ZT-MD1. Bij het meten van zeer lage weerstanden spelen uiteraard de overgangsweerstanden van de contacten in de bekken van het pincet een grote rol. Die zijn bij de ZT-MD1 niet te compenseren. Flink op elkaar drukken van de twee meetpennen geeft echter een overgangsweerstand aan slechts 11,3 mΩ in het display! De resultaten zijn samengevat in een overzichtelijke tabel en zijn uitstekend te noemen.

Nauwkeurigheid bij het meten van weerstanden.
(© 2025 Jos Verstraten)

Wij zijn benieuwd in hoeverre de keuze van de meetfrequentie een invloed heeft op de meetresultaten. Dat ziet u in de onderstaande tabel. Wij meten drie weerstanden uit onze 5 % metaalfilm weerstand voorraad, verdeeld over het totale meetbereik, met de drie beschikbare frequenties. 

Invloed van de meetfrequentie bij weerstandsmetingen. (© 2025 Jos Verstraten)

Het meten van niet-elektrolytische condensatoren

Dankzij een set van vijf nauwkeurige condensatoren met een tolerantie van ±1 % en een paar referentie condensatoren met een tolerantie van slechts ±0,05 % kunnen wij de prestaties van de ZT-MD1 bij het meten van dergelijke onderdelen nauwkeurig in kaart brengen. Als referentiemeter gebruiken wij de ET4401 van EastTester met een nauwkeurigheid van ±0,2 % voor niet-elektrolytische condensatoren. Wat opvalt is dat de ZT-MD1 ook kleine condensatoren vrij nauwkeurig meet. De 100 pF condensator wordt met een fout van slechts iets meer dan 2 % gemeten!

Nauwkeurigheid bij het meten van niet-elektrolytische condensatoren.
(© 2025 Jos Verstraten)

Ook nu zijn wij benieuwd of het variëren van de meetfrequentie invloed heeft op de meetresultaten. Dat blijkt het geval, kleine condensatoren worden niet gemeten met 100 Hz en grote niet met 10 kHz.

Invloed van de meetfrequentie bij condensatormetingen.
(© 2025 Jos Verstraten)

Het meten van elco's

Wij hebben al heel wat condensatormeters getest en vrijwel steeds hebben die een aanzienlijke fout bij het meten van elco's. Een condensator die door onze referentiemeter ET4401 als 100 μF wordt gemeten wordt minstens 15 % te laag gemeten, zoals 85 μF. Een logisch gevolg van het meetprincipe met gelijkspanning. De elco wordt eerst opgeladen tot een bepaalde referentiespanning en nadien met een constante stroom ontladen tot een lagere referentiespanning. De ontlaadtijd is een maat voor de waarde van de elco. Dat principe houdt geen rekening met de lekstroom die iedere elco in min of meerdere mate heeft en ervoor zorgt dat de elco sneller wordt ontladen. Gevolg: de processor in de meter schat de waarde van de elco veel lager in dan de reële waarde.

De ZT-MD1 meet echter met een wisselspanning en van dergelijke systeemfout zou dus geen sprake mogen zijn. Dat dit inderdaad het geval is blijkt uit de onderstaande tabel, waarin wij de meetgegevens van vijf elco's uit onze voorraad hebben samengevat. De ZT-MD1 meet de meest toegepaste waarden vrij nauwkeurig en bovendien razendsnel.

Nauwkeurigheid bij het meten van elektrolytische condensatoren.
(© 2025 Jos Verstraten)

Het meten van de ESR

De ESR (Equivalent Serial Resistance) is een virtuele weerstand die in serie staat met de capaciteit C van de elco. De ESR is een gevolg van de manier waarop een elco technologisch in elkaar zit. De ESR is voornamelijk van belang bij elco's in de afvlakking van voedingsschakelingen. Door zo'n elco vloeien afwisselend twee grote stromen. Enerzijds een laadstroom Ilaad van de gelijkrichter naar de elco, anderzijds een ontlaadstroom Iontlaad van de elco naar de aangesloten elektronische schakeling. Deze twee stromen vloeien ook door de ESR en dat heeft twee vervelende gevolgen.
Een stroom die door een weerstand vloeit wekt over de weerstand een spanning op en wel volgens de formule U = I • R. Het zal duidelijk zijn dat de spanning die over de ESR ontstaat niet ter beschikking staat voor de te voeden schakeling. Hoe groter de ESR, hoe meer spanning er verloren gaat. 

Een stroom die door een weerstand vloeit wekt bovendien vermogen op en wel volgens de formule P = U • I. Dat vermogen veroorzaakt opwarming van de ESR en dus ook van de condensator. Deze opwarming heeft een verhoging van de ESR tot gevolg. De kwaliteit van de elco gaat langzaam maar zeker achteruit en op een bepaald moment is de ESR zo groot geworden dat de voeding niet meer goed werkt en/of de elco er de brui aan geeft.

Definitie van de ESR van een elco. (© 2025 Jos Verstraten)

Het meten van de ESR van een elco is dus een zeer nuttige bezigheid en gelukkig kan de ZT-MD1 ook dat met een bevredigende nauwkeurigheid doen, zie de onderstaande tabel.

Nauwkeurigheid bij het meten van de ESR van elco's.
(© 2025 Jos Verstraten)

Het meten van spoelen

Wij hebben helaas geen nauwkeurige referentiespoelen in huis.Wij kunnen dus geen nauwkeurigheidstest uitvoeren, maar alleen een vergelijking geven tussen de metingen op de ZT-MD1 en op onze ET4401 van EastTester. Beide meters worden immers met ongeveer identieke nauwkeurigheden gespecificeerd. Deze resultaten zijn samengevat in de onderstaande tabel. 

Meten van spoelen met de ZT-MD1 en de ET4401.
(© 2025 Jos Verstraten)

De invloed van de meetfrequentie op de meetresultaten bij spoelen is samengevat in de onderstaande tabel.

Invloed van de meetfrequentie op de metingen van spoelen. (© 2025 Jos Verstraten)

Het verzamelen van de meetgegevens

Het intern geheugen voorbereiden

Sluit de ZT-MD1 met de meegeleverde USB-kabel aan op een USB-poort van uw PC. Windows installeert automatisch de noodzakelijke driver en nadien herkent uw PC het geheugen van het meet-pincet als een externe drive. Die moet u echter eerste formatteren.

 

Een druk op de 'HOLD' volstaat

Koppel de ZT-MD1 weer los van uw PC. Als u een onderdeel meet volstaat een korte druk op de toets 'HOLD' om de meetgegevens in het geheugen op te bergen. Deze gegevens worden verzameld in een bestand met als naam 'record.txt'. Na iedere druk op de toets wordt een nieuwe regel aan dit bestand toegevoegd.

Het exporteren van de meetgegevens

Sluit de ZT-MD1 weer aan op uw PC en zoek met de verkenner van Windows de externe drive op. Daar ziet u het genoemde bestand staan. Dat kunt u via 'Kladblok' van Windows openen. In de onderstaande afbeelding ziet u een voorbeeld. Het is vreemd dat de programmeurs er voor hebben gekozen om alleen de componentenwaarde en de waarde van D in de tabel op te nemen. Waarom men ook niet de waarden van de ESR en de Q-factor heeft geëxporteerd is een raadsel!

Sommige meetgegevens worden verzameld in een tekstbestand. (© 2025 Jos Verstraten)

Opmerking

Het is aan te raden de ZT-MD1 uit te schakelen alvorens u de verbinding met uw PC maakt. Sluit u in ingeschakelde toestand aan, dan kan het gebeuren dat Windows een beschadigd bestand aantreft dat u niet kunt openen.

Onze opinie over de ZT-MD1 van ZOYI

Die is kort en krachtig: wat ons betreft zou geen enkele elektronica-hobbyist ook maar één seconde moeten twijfelen om € 25,00 uit te geven aan dit handige en tamelijk nauwkeurig werkende hebbedingetje. Wij kunnen ons niet voorstellen dat er iemand is die zich na aankoop van dit meetpincet bekocht gaat voelen. Een absolute aanrader!

(Amazon sponsor advertentie)
Koop uw ZT-MD1 bij Amazon