Conţinut
- Multimetrul
- Aspect fizic și porturi
- Funcția Auto-Range
- Precauții - În primul rând siguranța!
- Măsurarea tensiunii DC
- Măsurarea curentului continuu sau alternativ
- Măsurarea rezistenței
- Măsurarea tensiunii AC
CyberFreak este un inginer electronic cu pasiuni pentru noile tehnologii, IT, software și hardware.
Multimetrul
Un multimetru este un instrument electronic portabil cu o dimensiune și o greutate relativ mici, care combină tensimetru, curent și contoare de rezistență. Majoritatea unităților disponibile pe piață fac un pas dincolo de aceste măsurători prin adăugarea testerului cu tranzistor și diodă, tester de continuitate, termometru și contor de capacitate. Cu toate acestea, unitățile cu abilitățile din urmă costă mai mult și tind să fie mai puțin fiabile decât un instrument specializat în același scop.
Un multimetru electronic este primul instrument pe care un inginer electronic îl va trebui să cumpere, chiar înainte de a cumpăra instrumente de lipit, cum ar fi fierul, lipitul și plăcile. Este un instrument atât de necesar pentru toți cei care se ocupă de proiecte care implică energie electrică, deoarece poate măsura majoritatea caracteristicilor circuitului, cum ar fi tensiunea, curentul, rezistența, în timp ce în același timp poate fi folosit pentru depanarea deteriorate, arse sau defectarea echipamentelor electronice și a pieselor.
În ultimul timp, multimetrele electronice digitale sunt marea majoritate a multimetrelor vândute, deoarece spre deosebire de unitățile analogice care au un ac și o masă cu cadran, cu o unitate digitală puteți vedea valoarea care trebuie măsurată pe ecranul său LCD. Acest lucru face procesul mult mai ușor pentru pasionat, dar și pentru inginerul profesionist.
Totuși, un multimetru analog are și avantajele sale; pentru început, este preferat în anumite sarcini de măsurare particulare în care un multimetru digital ar arăta valori nesigure. De exemplu, un multimetru analogic ar putea fi folosit în unele ocazii pentru a măsura caracteristicile electrice ale unui condensator, deoarece reacțiile bruște ale acului unui multimetru analogic ar putea arăta mult tehnicianului profesionist.
În al doilea rând, o unitate cu ac este un loc bun pentru a începe pentru cei care sunt amatori, dar ar dori să se aventureze mai adânc în domeniul electronic; la urma urmei, un multimetru analogic oferă o mai bună înțelegere a valorilor și unităților fiecărei caracteristici care trebuie măsurate. Astfel, poate fi de mare folos în studiile inițiale de electronică.
Aspect fizic și porturi
Un voltmetru digital constă din următoarele:
- ecran LCD
- Buton rotativ și text explicativ
- Mufe pentru cabluri de testare
- Comutatoare, cum ar fi ON-OFF, LCD OFF sau altele
- Prize suplimentare
- Compartimentul bateriei pentru o baterie de 9 V.
- Siguranță, situată de obicei în interiorul compartimentului pentru baterii
În majoritatea multimetrelor, ecranul LCD este o unitate capabilă să afișeze 3,5 cifre. Multimetrele mai scumpe și de înaltă calitate pot avea afișaj de 4,5 sau 5,5 cifre și ar putea afișa informații suplimentare pe ecran.
Butonul rotativ este tehnic un comutator care indică măsurarea care trebuie luată. Suprafața frontală are text, care arată ce trebuie măsurat la fiecare poziție a butonului. În diferitele sale poziții, fiecare tip de măsurare este împărțit în multe valori maxime; de exemplu, zona de măsurare a rezistenței ar include 5 poziții diferite, una pentru 200 Ohmi, una pentru 2 Kilo-Ohmi, una pentru 20 KOhms, una pentru 200 KOhms și una pentru 2 MOhms. În general, dacă indicatorul butonului arată spre DCV 20 V, atunci utilizatorul va măsura tensiunea de curent continuu a unui circuit, care este mai mică de 20 V. Uneori, butonul este, de asemenea, utilizat ca întrerupător ON-OFF dacă unul dintre pozițiile indicate pe cadran opresc unitatea.
Un multimetru digital are de obicei 3 sau 4 prize în unele dintre care vor fi introduse cablurile de testare. Cablurile de testare sunt, de asemenea, prevăzute cu multimetrul cumpărat și sunt un cablu roșu și unul negru, o parte se termină într-un punct pentru acces ușor pe piesele circuitului, iar cealaltă este un capăt mai larg, care trebuie introdus pe prizele multimetrului. Mufele disponibile sunt COM (locul în care este introdus cablul negru), A (pentru măsurarea curentului), V / Ω (pentru măsurarea tensiunii și rezistenței), iar unele unități includ un al patrulea, mA, pentru valoare mică măsurarea curentului.
S-ar putea să existe diverse comutatoare pe o unitate multimetrică, în funcție de calitatea sa și în esență de preț; poate fi comutat pentru a regla luminozitatea LCD, pentru a activa sau dezactiva sunetul, pentru a activa gama automată, pentru a menține o valoare afișată etc.
Majoritatea DMM-urilor includ mici fante mici în care pot fi inserate pinii picioarelor unui tranzistor sau diodă - dacă alegerea corespunzătoare a fost făcută prin butonul rotativ (de exemplu, îndreptându-se spre verificarea tranzistorului), atunci ecranul va afișa informații relative despre partea sub control. Acest lucru permite depanarea ușoară a pieselor deteriorate sau identificarea caracteristicilor unei piese necunoscute.
Unele DMM de calitate superioară includ prize mici pentru picioarele condensatoarelor și pot măsura capacitatea acestuia, dar de obicei cu o fiabilitate mai mică decât instrumentele specializate și cu o rază mai mică; de fapt, rareori măsoară condensatori mai mari de 2200 μF și, dacă sunt folosiți în mod constant la astfel de măsurători, ar putea limita capacitatea bateriei. Alte prize posibile sunt prizele de temperatură, în care se poate conecta un termocuplu cu 2 direcții (cu capacitatea de a măsura temperaturile la capăt).
În partea din spate a unității, puteți găsi compartimentul pentru baterii, de obicei închis cu un șurub mic. Un multimetru digital funcționează utilizând o baterie în formă de cărămidă de 9 V. Siguranța de protecție este plasată de obicei lângă baterie, deci poate fi înlocuită cu ușurință în cazul apariției unui accident (cum ar fi alegerea greșită a comutatorului rotativ sau orice fel de scurtcircuit).
Funcția Auto-Range
Gama automată este o caracteristică a unor multimetre high-end de pe piață (dintre care unele, totuși, nu sunt atât de scumpe) și pot fi de mare ajutor pentru profesioniști. Un multimetru cu o astfel de caracteristică poate identifica magnitudinea măsurătorii și va varia direct la nivelul adecvat al valorii, ceea ce elimină necesitatea mai multor poziții diferite ale butonului pentru același tip de măsurare.
În astfel de multimetre, ar exista o singură selecție a butonului pentru fiecare măsurare, ceea ce înseamnă unul pentru rezistență, unul pentru curent continuu etc. Ca urmare, măsurarea oricărui tip de caracteristică electrică este mai ușoară, deoarece nu necesită o selecție specifică a valorii posibile în prealabil.
Precauții - În primul rând siguranța!
În paragrafele următoare voi arăta cum se poate face fiecare măsurare, așa că în acest moment va trebui să explic posibilele riscuri. Pentru început, aveți de-a face cu electricitate care ar putea fi probabil periculoasă, dacă nu chiar letală. Dacă nu știți deloc despre electricitate, ar trebui să începeți să învățați o teorie electronică de bază: aceasta nu numai că vă va permite să înțelegeți exact ce măsurați și cum interacționează fiecare caracteristică între ele, ci și vă va face să înțelegeți mai bine riscurile de electricitate.
Acestea fiind spuse, fiți foarte precaut cu selecția butonului înainte de a încerca să efectuați orice măsurare. Acest lucru va fi observat și mai târziu, în etapa în care veți încerca să măsurați tensiunea sau curentul alternativ. Aș evita personal conectarea cablurilor de testare la o priză de perete a casei mele dacă nu aș fi conștient de pericole și dacă nu aș fi verificat dublu și triplu setările multimetrului.
În unele măsurători, nu trebuie să păstrați dispozitivul pentru a fi verificat și pornit. De exemplu, de cele mai multe ori, rezistența poate fi măsurată fără ca unitatea să fie alimentată.
Atunci când efectuați o anumită măsurare, aveți grijă la ceea ce atingeți și mențineți-vă izolat de piesele cu flux de electricitate. De exemplu, nu pot fi tras la răspundere pentru niciun fel de daune care vi se pot întâmpla (și vi se vor întâmpla) dacă atingeți o priză de curent alternativ sau chiar prizele mari de baterii DC cu mâinile umede.
Măsurarea tensiunii DC
Tensiunea este diferența de potențial electric între două puncte și unitatea sa este Volt (V). Tensiunea continuă este tensiunea de curent continuu a bateriilor și este diferită de tensiunea de curent alternativ, care este tensiunea de curent alternativ furnizată pentru aparatele electrocasnice prin prizele noastre de perete. Pentru a verifica tensiunea dintre două puncte, urmați pașii următori:
- Conectați cablul negru la COM și cablul roșu la mufa V a multimetrului.
- Rotiți butonul în poziția de 20 V la zona de tensiune DC.
- Atingeți cele două capete ale pinilor pe cele două puncte între care trebuie măsurată tensiunea.
Să vedem cum ar fi cu o baterie de mașină: atingeți capătul roșu de la priza + a bateriei și capătul negru de la - priza. Multimetrul va afișa tensiunea bateriei sub control.
Presupunând că aveți butonul în poziția 200 V, valoarea pe care o veți vedea pe ecranul multimetrului nu ar avea multe zecimale, astfel încât să puteți trece la 20 V în schimb.
Dacă măsurați o tensiune de 22 V la selecția de 20 V, contorul ar afișa „1” sau un fel de indicație pentru depășirea intervalului. Dacă se întâmplă acest lucru, comutați direct la următoarea selecție cu valoare mai mare.
Dacă vedeți în continuare o valoare negativă, de exemplu -5 V, fie ați conectat cablul de testare negru și roșu, pinul se termină într-un mod greșit, fie le-ați conectat corect; asta înseamnă că măsurați cu adevărat o tensiune negativă, ceva deloc rar deoarece există circuite care au nevoie de alimentare simetrică, capabilă să furnizeze tensiune pozitivă și negativă.
Măsurarea curentului continuu sau alternativ
Curentul electric este o indicație a numărului de electroni care curge la un moment dat, iar unitatea sa este Ampere, simbolizat ca "A."
Pentru a măsura curentul într-o parte a circuitului, trebuie să întrerupeți circuitul și să plasați multimetrul între cele două capete. Acest lucru se întâmplă pentru că curentul poate fi măsurat numai în serie, nu în paralel cu măsurarea tensiunii. În esență, această diferență face ca măsurarea curentului să fie puțin mai dificilă decât tensiunea.
Să luăm ca exemplu o baterie auto de 12 V care alimentează un bec de 12 V folosind un comutator ON-OFF. Ne asigurăm că întrerupătorul este în poziția OPRIT, ceea ce înseamnă că becul nu dă deloc lumină. Știm deja că un astfel de bec necesită o putere mare și probabil ar fi multe Amperi, așa că vom alege mufa A a multimetrului, în care vom conecta cablul roșu. Cablul negru va rămâne la COM.
Îți amintești ce am spus despre întreruperea circuitului? În acest moment, va trebui să tăiem firul care merge de la + bateriei la bec. În schimb, vom conecta cablul roșu de testare la un capăt al acelui fir și cablul negru de testare la celălalt capăt. Cleme de aligator adecvate pentru capătul precis al cablurilor de testare ar putea fi utile. Al doilea fir, care merge de la - bateriei la bec, poate rămâne așa cum este. Făcând acest lucru, în acest moment am introdus multimetrul ca parte a circuitului, deoarece interferează între baterie + și bec.
Treceți la DCA, alegeți poziția valorii maxime și porniți-l folosind comutatorul ON-OFF al circuitului. Ecranul vă va arăta cât de mult curent curge către bec (și, bineînțeles, becul luminează în acest moment).
Dacă măsurarea care trebuie luată este a unui dispozitiv care consumă mai puțină energie, de exemplu, un mic ventilator de carcasă de computer de 12 V, atunci am fi putut alege priza mA a multimetrului pentru cablul roșu de testare și selectarea corespunzătoare a valorii buton rotativ. Motivul pentru care există o priză diferită pentru curent mare este că în interiorul multimetrului este utilizat un rezistor de șunt mai mare.
Dacă ați măsura mai mulți amperi la zona mA a butonului rotativ, ați fi ars siguranța sau ar fi cauzat daune grave unității multimetrice și ați fi chiar expus unui pericol electric grav. În ceea ce privește AC, măsurarea nu diferă de metoda anterioară.
O valoare negativă în timpul măsurării curentului înseamnă că fluxul curentului este opusul a ceea ce vă așteptați când ați conectat cablurile de testare.
Măsurarea rezistenței
Rezistența este un semn al cât de mult „rezistă” o conexiune la fluxul de electroni, ceea ce înseamnă în esență curentul. Fiecare lucru din lume are o rezistență, fie ea zero, mică, înaltă sau infinită. De exemplu, un material izolat electric, cum ar fi o bucată de lemn, va prezenta o rezistență aproape infinită la curent, ceea ce înseamnă că curentul nu poate trece prin el. Pe de altă parte, curentul se poate mișca cu ușurință prin apă, deoarece apa are o rezistență aproape zero.
Rezistența este măsurată în unități Ohm, iar litera greacă omega (Ω) este utilizată pentru a reprezenta unitatea. Desigur, există valori mai mici, cum ar fi mOhm (1 / 1.000 Ohm) și valori mai mari, cum ar fi KOhm (1.000 Ohmi), MOhm (1.000.000 Ohmi).
Cea mai ușoară măsurare pe care o poate face un multimetru este măsurarea rezistenței. Acest lucru se datorează faptului că nu este necesar să aveți nicio putere pe circuit pentru a continua cu o verificare a rezistenței (deși există dispozitive a căror rezistență diferă atunci când este alimentată) De exemplu, puteți măsura cu ușurință rezistența dintre două părți ale corpului; cu toate acestea, într-un laborator real, nu ați face niciodată o astfel de măsurare. Cel mai adesea ceea ce veți verifica este rezistența dintre două părți ale unui circuit sau valoarea rezistenței unui rezistor.
Un rezistor este o parte electronică, făcută special pentru a crește rezistența la un punct al circuitului, controlând astfel curentul care îl trece, după cum este necesar pentru funcționarea normală a dispozitivului. Vine în multe valori Ohm diferite și are dungi de colorare specifice pe suprafața sa, astfel încât rezistența sa este cunoscută.
Să luăm de exemplu un rezistor simplu, cu 2 pini:
- Conectați capătul de testare a cablului negru de pe COM și roșu pe soclul Ω al multimetrului.
- Comutați butonul rotativ în zona de rezistență și alegeți poziția de 2 KOhm.
- Atingeți capătul roșu al pinului cablului la un picior al rezistorului și capătul cablului negru la celălalt. Polaritatea nu contează cu adevărat - nu veți vedea niciodată o valoare de rezistență negativă pentru că așa ceva nu există.
Dacă vedeți „1” sau depășește intervalul, trebuie să treceți la următoarea valoare mai mare - dacă vedeți o valoare prea mică, trebuie să treceți la selecții mai mici, astfel încât să obțineți o afișare a valorii mai fiabilă. Dacă măsurați o rezistență de 1,8 Ohm la selecția de 20 KOhm, ecranul va afișa doar 0,001, iar 8 ar fi omise. De aceea, este întotdeauna mai bine să măsurați o valoare la următorul selector de valoare mai mare.
Rezistența este relevantă pentru continuitate, care este, de asemenea, o măsurătoare pe care o pot face majoritatea multimetrelor. În testul de continuitate, prezentat de obicei cu simbolul unei diode, majoritatea multimetrelor vor produce un sunet „bip” atunci când cele 2 părți ale circuitului pe care au fost conectate cele două vârfuri de capăt ale unității sunt conectate electric (înseamnă rezistența dintre ele sunt aproape de zero).
Măsurarea tensiunii AC
Aceasta este tensiunea tipică a aparatului de curent alternativ - da, aceasta este de 220 V - 230 V sau 110 V - 120 V, în funcție de locul în care locuiți. Fii precaut!
Păstrați cablurile conectate ca înainte, comutați butonul rotativ la tensiunea ACV sau AC, alegeți poziția corespunzătoare a valorii și atingeți un capăt pe fază și celălalt pe slotul neutru sau la sol din priza de perete.
