Kako uporabljati multimeter?

Elektrika in elektronika sta znanosti, ki temeljita na natančnem merjenju vseh parametrov vezja, iskanju razmerja med njimi in stopnje vpliva drug na drugega. Zato je tako pomembno, da lahko uporabljamo univerzalne merilne instrumente - multimetre. Združujejo preprostejše specializirane naprave: ampermeter, voltmeter, ohmmeter in druge. S skrajšanimi imeni se včasih imenujejo avometri, čeprav je na zahodu pogostejša beseda "tester". Ugotovimo, kako uporabljati multimeter in čemu služi?

Vsebina

• 1 Namen in funkcije
• 2 Naprava multimeter
• 3 Merjenje električnih parametrov
  • 3.1 Določitev jakosti toka
  • 3.2 Merjenje napetosti
  • 3.3 Kako izmeriti upor z multimetrom
• 4 Preverjanje elementov električnih tokokrogov
  • 4.1 Razumevanje diod in LED
  • 4.2 Preverjanje bipolarnega tranzistorja
  • 4.3 Kako preizkusiti poljski tranzistor s testerjem
  • 4.4 Kako preizkusiti kondenzator z multimetrom
• 5 Kontinuiteta žice
• 6 Kako uporabljati multimeter v avtu

Namen in funkcije

Multimeter je zasnovan za merjenje treh glavnih parametrov električnega tokokroga: napetosti, toka in upora. Temu osnovnemu naboru funkcij so običajno dodani načini za preverjanje celovitosti prevodnika in zdravja polprevodniških naprav. Bolj zapletene in dražje naprave lahko določijo kapacitivnost kondenzatorjev, induktivnost tuljav, frekvenco signala in celo temperaturo proučevane elektronske komponente. Glede na načelo delovanja so multimetri razdeljeni v dve skupini:

1. Analogni - zastareli tip, ki temelji na magnetoelektričnem ampermetru, dopolnjenem z upori in shuntami za merjenje napetosti in upora. Analogni testerji so razmeroma poceni, vendar so ponavadi netočni zaradi nizke vhodne impedance. Druge pomanjkljivosti analognega sistema vključujejo občutljivost na polariteto in nelinearno lestvico.
   

   Splošni pogled na analogno napravo

2. Digitalne - bolj natančne in sodobne naprave. Pri gospodinjskih modelih srednjega cenovnega segmenta dovoljena napaka ne presega 1%, za profesionalne modele - možno odstopanje je v 0,1%. "Srce" digitalnega multimetra je elektronska enota z logičnimi čipi, števcem signalov, dekoderjem in gonilnikom zaslona. Informacije so prikazane na hlapnem zaslonu s tekočimi kristali.

Napaka gospodinjskih digitalnih testerjev ne presega 1%

Glede na namen in posebnosti uporabe so multimetri lahko izdelani v različnih oblikah in uporabljajo različne vire toka. Najbolj razširjeni so:

1. Prenosni multimetri s sondami so najbolj priljubljeni tako v vsakdanjem življenju kot v poklicnih dejavnostih. Sestavljeni so iz glavne enote, opremljene z baterijami ali akumulatorjem, na katerega so priključeni gibljivi vodniki-sonde. Za merjenje določenega električnega indikatorja se sonde povežejo z elektronsko komponento ali odsekom vezja, rezultat pa se prebere z zaslona naprave.
   

   Prenosni multimetri se uporabljajo v vsakdanjem življenju in industriji: elektronika, avtomatizacija in med zagonom

2. Objemalni merilniki - v taki napravi so kontaktne ploščice sond med seboj povezane na vzmetnih čeljustih. Uporabnik jih s pritiskom na posebno tipko razmakne in nato zaskoči na odsek verige, ki ga je treba izmeriti. Pogosto merilne sponke omogočajo priklop klasičnih gibljivih sond.
   

   Merilne klešče vam omogočajo merjenje električnega toka brez prekinitve tokokroga

3. Stacionarni multimetri se napajajo iz gospodinjskega vira izmeničnega toka, odlikujejo jih visoka natančnost in široka funkcionalnost, lahko delujejo s kompleksnimi radio-elektronskimi komponentami. Glavno področje uporabe so meritve pri razvoju, izdelavi prototipov, popravilih in vzdrževanju elektronskih naprav.
   

   V elektro laboratorijih se najpogosteje uporabljajo stacionarni ali namizni multimetri

4. Osciloskopi-multimetri ali skopimetri - združujejo dva merilna instrumenta hkrati. Lahko so tako prenosni kot stacionarni. Cena takšnih naprav je zelo visoka, zaradi česar so povsem profesionalno inženirsko orodje.
   

   Skopmetri so najbolj profesionalna oprema in so namenjeni odpravljanju napak v elektromotornih pogonih, daljnovodih in transformatorjih.

Kot lahko vidite, se lahko funkcije multimetra razlikujejo v precej širokem razponu in so odvisne od vrste, oblike in cenovne kategorije naprave. Torej mora multimeter za domačo uporabo zagotoviti:

• Ugotavljanje celovitosti vodnika;
• Poiščite "ničlo" in "fazo" v gospodinjskem električnem omrežju;
• Merjenje napetosti izmeničnega toka v gospodinjskem električnem omrežju;
• Merjenje napetosti enosmernih virov majhne moči (baterije, akumulatorji);
• Določanje osnovnih indikatorjev zdravja elektronskih naprav - jakost toka, upor.

Uporaba multimetra v gospodinjstvu se običajno zmanjša na testiranje žic, preverjanje zdravja žarnic z žarilno nitko in določanje preostale napetosti v baterijah.

V vsakdanjem življenju se multimetri uporabljajo za testiranje žic, preverjanje baterij in električnih tokokrogov.

Hkrati so zahteve za profesionalne modele veliko strožje. Za vsak posamezen primer se določijo posebej. Med glavnimi značilnostmi naprednih testerjev velja omeniti:

• Možnost celovitega testiranja diod, tranzistorjev in drugih polprevodniških elementov;
• Določanje kapacitivnosti in notranjega upora kondenzatorjev;
• Določanje kapacitete baterij;
• Merjenje specifičnih karakteristik - induktivnost, frekvenca signala, temperatura;
• Sposobnost dela z visoko napetostjo in tokom;
• Visoka natančnost merjenja;
• Zanesljivost in vzdržljivost naprave.

Pomembno je vedeti, da je multimeter dokaj zapletena električna naprava, s katero je treba ravnati kompetentno in previdno.

Naprava multimeter

Večina sodobnih multimetrov je opremljena s podrobnimi navodili, ki opisujejo zaporedje dejanj za delo z napravo. Če imate tak dokument - ne prezrite ga, se seznanite z vsemi niansami modela naprave. Govorili bomo o glavnih vidikih uporabe katerega koli multimetra.

Standardno stikalo vključuje: meritve upora, toka in napetosti ter test kontinuitete

Za izbiro načina delovanja se uporablja stikalo, ki je običajno kombinirano s stikalom (položaj »Izklop«). Za gospodinjske aparate vam omogoča nastavitev naslednjih največjih mejnih vrednosti merjenja:

• enosmerna napetost: 0,2 V; 2 V; 20 V; 200 V; 1000 V;
• AC napetost: 0,2V; 2 V; 20 V; 200 V; 750 V;
• Enosmerni tok: 200 uA; 2 mA; 20 mA; 200 mA; 2 A (izbirno); 10 A (ločen položaj);
• Izmenični tok (ta način ni na voljo v vseh multimetrih): 200 μA; 2 mA; 20 mA; 200 mA;
• upornost: 20 ohmov; 200 ohmov; 2 kOhm; 20 kOhm; 200 kOhm; 2 MΩ; 20 ali 200 MΩ (izbirno).

Ločena določba služi za testiranje delovanja diod in ugotavljanje celovitosti prevodnika. Poleg tega je ob strani trdega stikala nameščena vtičnica za testiranje tranzistorja.

Splošna postavitev stikala proračunskega multimetra 

Uporaba naprave se začne z nastavitvijo stikala v želeni položaj. Nato so sonde priključene. Obstajata dva običajna položaja pisala: navpično in vodoravno.

Konektor, označen z ikono ozemljitve in napisom COM, je negativen ali ozemljen - nanj je priključena črna žica; konektor, označen kot VΩmA, je zasnovan za merjenje upora, napetosti in toka, ki ne presega 500 mA; konektor z oznako 10 A je zasnovan za merjenje toka v območju od 500 mA do določene vrednosti

Z navpično razporeditvijo, kot je na zgornji sliki, so sonde povezane na naslednji način:

• V zgornjem priključku - "pozitivna" sonda v načinu merjenja visoke jakosti toka (do 10 A);
• V srednjem priključku - "pozitivna" sonda v vseh drugih načinih;
• V spodnjem priključku - "negativna" sonda.

V tem primeru jakost toka pri uporabi druge vtičnice ne sme presegati 200 mA

Če so priključki nameščeni vodoravno, natančno upoštevajte simbole, natisnjene na ohišju multimetra. Na napravo, prikazano na sliki, so sonde povezane na naslednji način:

• V skrajnem levem priključku - "pozitivna" sonda v načinu merjenja visokega toka (do 10 A);
• V drugem priključku na levi - "pozitivna" sonda v standardnem merilnem načinu (do 1 A);
• Tretji priključek na levi je "pozitivna" sonda v vseh drugih načinih;
• V konektorju skrajno desno je "negativna" sonda.

Glavna stvar pri tem je, da se naučite brati simbole in jim slediti. Ne pozabite, da če ne upoštevate polarnosti ali je način merjenja nepravilno izbran, ne morete dobiti le napačnega rezultata, temveč tudi poškodovati elektroniko testerja.

Merjenje električnih parametrov

Za vsako vrsto meritve obstaja ločen algoritem. Pomembno je vedeti, kako uporabljati tester, to je razumeti, v katerem položaju nastaviti stikalo, na katere vtičnice priključiti sonde, kako vklopiti napravo v električnem tokokrogu.

Shema povezave testerja za merjenje toka, napetosti in upora

Določitev jakosti toka

Vrednosti ni mogoče izmeriti na izvoru, saj je značilna za odsek tokokroga ali določenega porabnika električne energije. Zato je multimeter zaporedno povezan v vezju. Grobo rečeno, merilna naprava nadomesti del prevodnika v zaprtem sistemu vir-porabnik.

Pri merjenju toka mora biti multimeter zaporedno povezan v vezju

Iz Ohmovega zakona se spomnimo, da lahko moč toka dobimo tako, da napetost vira delimo z uporom potrošnika. Torej, če iz nekega razloga ne morete izmeriti enega parametra, ga je mogoče enostavno izračunati s poznavanjem drugih dveh.

Merjenje napetosti

Napetost se meri bodisi na viru toka bodisi na porabniku. V prvem primeru je dovolj, da pozitivno sondo multimetra priključite na "plus" moči ("faza"), negativno sondo pa na "minus" ("ničla"). Multimeter bo prevzel vlogo porabnika in prikazal dejansko napetost.

Da ne bi zamenjali polarnosti, priključimo črno sondo na vtičnico COM in minuse vira, rdečo sondo pa na konektor VΩmA in plus

V drugem primeru se tokokrog ne odpre in je naprava vzporedno povezana s porabnikom. Pri analognih multimetrih je pomembno upoštevati polarnost, digitalni v primeru napake bo preprosto pokazal negativno napetost (na primer -1,5 V). In seveda ne pozabite, da je napetost produkt upora in toka.

Kako izmeriti upor z multimetrom

Upornost prevodnika, ponora ali elektronske komponente se meri, ko je napajanje izklopljeno. V nasprotnem primeru obstaja velika nevarnost poškodbe naprave in rezultat meritve bo napačen.

Če je vrednost izmerjenega upora znana, se meja merjenja izbere večja od vrednosti, vendar čim bližje njej.

Če želite določiti vrednost parametra, preprosto priključite sonde na nasprotne kontakte elementa - polarnost ni pomembna. Bodite pozorni na široko paleto merskih enot - uporabljajo se ohmi, kiloohmi, megaohmi. Če nastavite stikalo na način "2 MΩ" in poskusite izmeriti 10-ohmski upor, bo na skali multimetra prikazana "0". Spomnimo vas, da lahko upornost dobite tako, da napetost delite s tokom.

Preverjanje elementov električnih tokokrogov

Vsaka bolj ali manj zapletena elektronska naprava je sestavljena iz niza komponent, ki so najpogosteje nameščene na tiskanem vezju. Večina okvar je posledica okvare teh komponent, na primer toplotno uničenje uporov, "razpad" polprevodniških spojev, sušenje elektrolita v kondenzatorjih. V tem primeru se popravilo zmanjša na iskanje napake in zamenjavo dela. Tu pride prav multimeter.

Razumevanje diod in LED

Diode in LED so eni najpreprostejših radijskih elementov, ki temeljijo na polprevodniškem spoju. Konstruktivna razlika med njima je posledica dejstva, da je polprevodniški kristal LED sposoben oddajati svetlobo. Telo LED diode je prozorno ali prosojno, narejeno iz brezbarvne ali obarvane spojine. Navadne diode so zaprte v kovinskih, plastičnih ali steklenih ohišjih, običajno pobarvanih z neprozorno barvo.

Polprevodniške naprave vključujejo varikape, diode, zener diode, tiristorje, tranzistorje, termistorje in Hallove senzorje

Značilnost katere koli diode je sposobnost prehajanja toka samo v eno smer. Pozitivna elektroda dela se imenuje anoda, negativna se imenuje katoda. Določitev polarnosti vodnikov LED je preprosta - krak anode je daljši, notranjost pa večja od katode. Polarnost običajne diode bo treba poiskati na spletu. V shemah vezja je anoda označena s trikotnikom, katoda s trakom.

Slika diode na shemi vezja

Če želite preveriti diodo ali LED z multimetrom, je dovolj, da stikalo nastavite v način "kontinuiteta", priključite anodo elementa na pozitivno sondo naprave in katodo na negativno. Skozi diodo bo stekel tok, ki bo prikazan na zaslonu multimetra. Nato morate spremeniti polarnost in se prepričati, da tok ne teče v nasprotni smeri, to je, da dioda ni "zlomljena".

Preverjanje bipolarnega tranzistorja

Bipolarni tranzistor je pogosto predstavljen kot dve povezani diodi. Ima tri izhode: emiter (E), kolektor (K) in bazo (B). Glede na vrsto prevodnosti med njimi ločimo tranzistorje s strukturo "pnp" in "npn". Seveda jih morate preveriti na različne načine.

Slika emitorskega, baznega in kolektorskega področja na bipolarnih tranzistorjih

Zaporedje za preverjanje tranzistorja s strukturo npn:

1. Pozitivna sonda multimetra je priključena na osnovo tranzistorja, stikalo je nastavljeno na način "zvonjenje".
2. Negativna sonda se zaporedno dotika emitorja in kolektorja – v obeh primerih mora naprava zaznati prehod toka.
3. Pozitivna sonda je povezana s kolektorjem, negativna pa z emitorjem. Če je tranzistor dober, bo prikaz multimetra ostal en, če ne, se bo številka spremenila in / ali se bo oglasil pisk.

Tranzistorje s strukturo pnp preverjamo na podoben način:

1. Negativna sonda multimetra je priključena na osnovo tranzistorja, stikalo je nastavljeno na način "zvonjenje".
2. Pozitivna sonda se zaporedno dotika emitorja in kolektorja – v obeh primerih mora naprava zabeležiti prehod toka.
3. Negativna sonda je povezana s kolektorjem, pozitivna pa z emitorjem. Kontrolirajte odsotnost toka v tem tokokrogu.

Naloga bo močno poenostavljena, če ima multimeter sondo za tranzistorje. Res je, da je treba upoštevati, da močnih tranzistorjev ni mogoče preveriti v sondi - njihovi zaključki preprosto ne bodo ustrezali vtičnicam.

Za testiranje bipolarnih tranzistorjev na multimetrih je najpogosteje na voljo sonda

Sonda je razdeljena na dva dela, od katerih vsak deluje s tranzistorji določene strukture. Namestite tranzistor v želeni del, pri čemer upoštevajte polarnost (osnova - v vtičnici "B", oddajnik - "E", kolektor - "C"). Nastavite stikalo v položaj hFE - merjenje ojačanja. Če zaslon ostane en, je tranzistor okvarjen. Če se številka spremeni, je del normalen in njegovo povečanje ustreza določeni vrednosti.

Kako preizkusiti poljski tranzistor s testerjem

Tranzistorji z učinkom polja so bolj zapleteni kot bipolarni tranzistorji, saj v njih signal krmili električno polje. Takšni tranzistorji so razdeljeni na n-kanalne in p-kanalne, njihovi zaključki pa so prejeli naslednja imena:

• Zapor (Z) – vrata (G);
• vzhod (I) – izvir (J);
• Odtok (C) - odtok (D).

Sonde, vgrajene v multimeter, ne boste mogli uporabiti za testiranje tranzistorja z učinkom polja. Uporabiti bomo morali bolj zapleteno metodo.

Primer preverjanja kontaktov tranzistorja z učinkom polja s testerjem

Začnimo z n-kanalnim tranzistorjem. Najprej iz njega odstranijo statično elektriko tako, da se izmenično dotikajo sponk z ozemljenim uporom. Nato je multimeter nastavljen na način "zvonjenje" in izvede se naslednje zaporedje dejanj:

1. Priključite pozitivno sondo na vir, negativno sondo na odtok. Za večino tranzistorjev z učinkom polja je napetost na tem spoju 0,5-0,7 V.
2. Priključite pozitivno sondo na vrata, negativno sondo na odtok. Ena mora ostati na zaslonu.
3. Ponovite korake, navedene v odstavku 1. Popraviti morate spremembo napetosti (možna je padec in povečanje).
4. Priključite pozitivno sondo na vir, negativno sondo na vrata. Ena mora ostati na zaslonu.
5. Ponovite korake iz odstavka 1. Napetost se mora vrniti na prvotno vrednost (0,5-0,7 V).

Vsako odstopanje od standardnih vrednosti kaže na okvaro tranzistorja z učinkom polja. Deli s prehodom p-kanala se preverjajo v istem zaporedju, pri čemer se v vsakem koraku spremeni polarnost v nasprotno.

Kako preizkusiti kondenzator z multimetrom

Najprej morate določiti, kateri kondenzator boste testirali - polarni ali nepolarni. Vsi elektrolitski in nekateri polprevodniški kondenzatorji so polarni, nepolarni, praviloma filmski ali keramični, imajo večkrat manjšo kapacitivnost (nano- in pikofaradi).

Kondenzator - dvopolna naprava s konstantno ali spremenljivo vrednostjo kapacitivnosti in nizko prevodnostjo in se uporablja za kopičenje naboja električnega polja.

Če je bil kondenzator že uporabljen (na primer spajkan iz elektronske naprave), ga je treba izprazniti. Ne priključujte kontaktov neposredno z žico ali izvijačem - to bo v najboljšem primeru povzročilo zlom dela in v najslabšem primeru - električni udar. Uporabite žarnico z žarilno nitko ali močan upor.

Preskušanje kondenzatorja lahko razdelimo na dve vrsti - dejanski preizkus zmogljivosti in merjenje kapacitivnosti. Vsak multimeter se bo spopadel s prvo nalogo, le profesionalni in "napredni" gospodinjski modeli se bodo spopadli z drugo.

Večja kot je vrednost kondenzatorja, počasneje se spreminja vrednost na zaslonu.

Če želite preveriti zdravje dela, nastavite stikalo multimetra na način "zvonjenje" in priključite sonde na kontakte kondenzatorja (po potrebi upoštevajte polarnost). Na zaslonu boste videli številko, ki bo takoj začela rasti - to je baterija multimetra, ki polni kondenzator.

Za preverjanje kapacitivnosti kondenzatorja se uporablja posebna sonda.

Prav tako ni težko izmeriti kapacitivnosti z "naprednim" multimetrom. Previdno preglejte ohišje kondenzatorja in poiščite oznako kapacitivnosti v mikro-, nano- ali pikofaradih. Če je namesto enot prostornine uporabljena trimestna koda (na primer 222, 103, 154), jo dešifrirajte s posebno tabelo. Ko določite nazivno kapacitivnost, nastavite stikalo v ustrezen položaj in vstavite kondenzator v reže na ohišju multimetra. Preverite, ali se dejanska zmogljivost ujema z nazivno zmogljivostjo.

Kontinuiteta žice

Kljub vsej večopravilnosti multimetrov je njihova glavna gospodinjska uporaba neprekinjenost žic, to je ugotavljanje njihove celovitosti. Zdi se, da bi lahko bilo preprostejše - dva konca kabla sem povezal s sondami v načinu "tweeter" in to je to. Toda ta metoda bo pokazala le prisotnost stika, ne pa stanja prevodnika. Če je v notranjosti raztrganina, ki vodi do iskrenja in gorenja pod obremenitvijo, bo piezo element multimetra še vedno oddajal zvok. Bolje je uporabiti vgrajeni ohmmeter.

Zvočni signal, drugače imenovan "brenčalo", bistveno pospeši postopek izbiranja

Nastavite stikalo multimetra v položaj "enote ohma" in priključite sonde na nasprotna konca prevodnika. Običajni upor vpletene žice, dolge nekaj metrov, je 2-5 ohmov. Povečanje upora na 10-20 ohmov bo pomenilo delno obrabo prevodnika, vrednosti 20-100 ohmov pa kažejo na resne prekinitve žice.

Včasih je pri preverjanju žice, položene v steno, uporaba multimetra težavna. V takih primerih je priporočljivo uporabiti brezkontaktne testerje, vendar je cena teh naprav precej visoka.

Kako uporabljati multimeter v avtu

Električna oprema je eden najbolj ranljivih delov avtomobila, ki je zelo občutljiv na pogoje delovanja, pravočasno diagnostiko in vzdrževanje. Zato bi moral multimeter postati sestavni del kompleta orodij - pomagal bo prepoznati okvaro, ugotoviti vzroke njenega pojava in možne metode popravila.

Multimeter je nepogrešljiva naprava za diagnosticiranje električnega sistema vozila

Za izkušene avtomobiliste se proizvajajo specializirani avtomobilski multimetri, vendar bo v večini primerov zadostoval gospodinjski model. Med glavnimi nalogami, ki jih mora rešiti:

• Spremljanje napetosti na akumulatorju, kar je še posebej pomembno po daljšem času mirovanja avtomobila ali v primeru nepravilnega delovanja generatorja;
• Določitev toka uhajanja, iskanje kratkih stikov;
• Preverjanje celovitosti navitij vžigalne tuljave, zaganjalnika, generatorja;
• Preverjanje diodnega mostu generatorja, komponent elektronskega sistema za vžig;
• Spremljanje zdravja senzorjev in sond;
• Ugotavljanje celovitosti varovalk;
• Preverjanje žarnic z žarilno nitko, preklopnih stikal in gumbov.

Težava, s katero se srečujejo številni vozniki, je izpraznitev baterije multimetra v najbolj neprimernem trenutku. Da bi se temu izognili, le izklopite napravo takoj po uporabi in imejte s seboj rezervno baterijo.

Multimeter je priročna in vsestranska naprava, nepogrešljiva tako v vsakdanjem življenju kot v poklicnih človeških dejavnostih. Že z osnovno stopnjo znanja in veščin lahko bistveno poenostavi diagnozo in popravilo električnih naprav. V spretnih rokah bo tester pomagal rešiti najzahtevnejše naloge - od nadzora frekvence signala do testiranja integriranega vezja.

Za to stran so razprave zaprte