Jak používat multimetr?

Elektřina a elektronika jsou vědy postavené na přesném měření všech parametrů obvodu, hledání vztahu mezi nimi a míry vzájemného ovlivnění. Proto je tak důležité mít možnost používat univerzální měřicí přístroje - multimetry. Kombinují jednodušší specializovaná zařízení: ampérmetr, voltmetr, ohmmetr a další. Podle zkrácených názvů se jim někdy říká avometry, ačkoli slovo „tester“ je na západě běžnější. Pojďme zjistit, jak používat multimetr a k čemu slouží?

Obsah

• 1 Účel a funkce
• 2 Multimetrové zařízení
• 3 Měření elektrických parametrů
  • 3.1 Stanovení síly proudu
  • 3.2 Měření napětí
  • 3.3 Jak měřit odpor pomocí multimetru
• 4 Kontrola prvků elektrických obvodů
  • 4.1 Porozumění diodám a LED
  • 4.2 Zkontrolujte bipolární tranzistor
  • 4.3 Jak otestovat tranzistor s efektem pole pomocí testeru
  • 4.4 Jak otestovat kondenzátor pomocí multimetru
• 5 Kontinuita drátu
• 6 Jak používat multimetr v autě

Účel a funkce

Multimetr je určen k měření tří hlavních parametrů elektrického obvodu: napětí, proudu a odporu. K této základní sadě funkcí se obvykle přidávají režimy pro kontrolu neporušenosti vodiče a zdraví polovodičových součástek. Složitější a dražší přístroje jsou schopny určit kapacitu kondenzátorů, indukčnost cívek, frekvenci signálu a dokonce i teplotu zkoumané elektronické součástky. Podle principu činnosti jsou multimetry rozděleny do dvou skupin:

1. Analogový - zastaralý typ na bázi magnetoelektrického ampérmetru, doplněný odpory a bočníky pro měření napětí a odporu. Analogové testery jsou relativně levné, ale mají tendenci být nepřesné kvůli nízké vstupní impedanci. Mezi další nevýhody analogového systému patří citlivost na polaritu a nelineární měřítko.
   

   Celkový pohled na analogové zařízení

2. Digitální – přesnější a modernější přístroje. U modelů pro domácnost středního cenového segmentu přípustná chyba nepřesahuje 1%, u profesionálních modelů - možná odchylka leží v rozmezí 0,1%. „Srdcem“ digitálního multimetru je elektronická jednotka s logickými čipy, čítačem signálu, dekodérem a ovladačem displeje. Informace se zobrazují na těkavé obrazovce z tekutých krystalů.

Chyba domácích digitálních testerů nepřesahuje 1 %

V závislosti na účelu a specifikách použití mohou být multimetry vyrobeny v různých formách a používají různé zdroje proudu. Nejrozšířenější jsou:

1. Přenosné multimetry se sondami jsou nejoblíbenější jak v každodenním životě, tak v profesionální činnosti. Skládají se z hlavní jednotky vybavené bateriemi nebo akumulátorem, ke které jsou připojeny ohebné vodiče-sondy. Pro měření konkrétního elektrického indikátoru se sondy připojí k elektronické součástce nebo části obvodu a výsledek se odečte z displeje zařízení.
   

   Přenosné multimetry se používají v každodenním životě a průmyslu: elektronika, automatizace a při uvádění do provozu

2. Klešťové měřiče - v takovém zařízení jsou kontaktní plošky sond zablokovány na odpružených čelistech. Uživatel je roztáhne od sebe stisknutím speciálního tlačítka a poté je zacvakne na místo na části řetězu, kterou je třeba změřit. Často klešťové měřiče umožňují připojení klasických flexibilních sond.
   

   Klešťové měřiče umožňují měřit elektrický proud bez přerušení obvodu

3. Stacionární multimetry jsou napájeny domácím střídavým zdrojem, vyznačují se vysokou přesností a širokou funkčností, mohou pracovat se složitými radioelektronickými součástkami. Hlavní oblastí použití je měření při vývoji, prototypování, opravách a údržbě elektronických zařízení.
   

   V elektrotechnických laboratořích se nejčastěji používají stacionární nebo stolní multimetry

4. Osciloskopy-multimetry nebo scopmetry - kombinují dva měřicí přístroje najednou. Mohou být jak přenosné, tak stacionární. Cena takových zařízení je velmi vysoká, což z nich dělá čistě profesionální inženýrský nástroj.
   

   Skopmetry jsou nejprofesionálnější zařízení a jsou určeny pro odstraňování závad v pohonech elektromotorů, elektrických vedeních a transformátorech.

Jak vidíte, funkce multimetru se mohou lišit v poměrně širokém rozsahu a závisí na typu, tvaru a cenové kategorii zařízení. Multimetr pro domácí použití by tedy měl poskytovat:

• Stanovení integrity vodiče;
• Vyhledejte "nulu" a "fáze" v elektrické síti pro domácnost;
• Měření napětí střídavého proudu v domácí elektrické síti;
• Měření napětí stejnosměrných zdrojů malého výkonu (baterie, akumulátory);
• Stanovení základních ukazatelů zdravotního stavu elektronických zařízení - proudová síla, odpor.

Použití multimetru v domácnosti obvykle spočívá v testování vodičů, kontrole stavu žárovek a stanovení zbytkového napětí v bateriích.

V každodenním životě se multimetry používají k testování vodičů, kontrole baterií a elektrických obvodů.

Požadavky na profesionální modelky jsou přitom mnohem přísnější. Jsou stanoveny zvlášť pro každý konkrétní případ. Mezi hlavní rysy pokročilých testerů stojí za zmínku:

• Možnost komplexního testování diod, tranzistorů a dalších polovodičových součástek;
• Stanovení kapacity a vnitřního odporu kondenzátorů;
• Stanovení kapacity baterií;
• Měření specifických charakteristik - indukčnost, frekvence signálu, teplota;
• Schopnost pracovat s vysokým napětím a proudem;
• Vysoká přesnost měření;
• Spolehlivost a životnost zařízení.

Je důležité si uvědomit, že multimetr je poměrně složité elektrické zařízení, se kterým by se mělo zacházet kompetentně a opatrně.

Multimetrové zařízení

Většina moderních multimetrů je vybavena podrobnými pokyny, které popisují sekvenci akcí pro práci se zařízením. Pokud máte takový dokument - neignorujte jej, seznamte se se všemi nuancemi modelu zařízení. Budeme mluvit o hlavních aspektech použití jakéhokoli multimetru.

Standardní spínač obsahuje: měření odporu, proudu a napětí a také test elektrické vodivosti

K volbě provozního režimu se používá přepínač, obvykle kombinovaný s vypínačem (poloha „Vypnuto“). U domácích spotřebičů umožňuje nastavit následující maximální limity měření:

• DC napětí: 0,2V; 2 V; 20 V; 200 V; 1000 V;
• AC napětí: 0,2V; 2 V; 20 V; 200 V; 750 V;
• DC proud: 200 uA; 2 mA; 20 mA; 200 mA; 2 A (volitelně); 10 A (oddělená poloha);
• Střídavý proud (tento režim není dostupný u všech multimetrů): 200 μA; 2 mA; 20 mA; 200 mA;
• Odpor: 20 ohmů; 200 ohmů; 2 kOhm; 20 kOhm; 200 kOhm; 2 MQ; 20 nebo 200 MΩ (volitelné).

Samostatné ustanovení slouží k testování výkonu diod a zjištění integrity vodiče. Kromě toho je na boku pevného spínače umístěna testovací zásuvka tranzistoru.

Obecné rozložení přepínačů rozpočtového multimetru 

Používání zařízení začíná nastavením přepínače do požadované polohy. Poté jsou sondy připojeny. Běžné jsou dvě možnosti umístění zásuvek sond: vertikální a horizontální.

Konektor označený ikonou uzemnění a nápisem COM je záporný nebo uzemněný - je k němu připojen černý vodič; konektor, označený jako VΩmA, je určen k měření odporu, napětí a proudu do 500 mA; konektor s označením 10 A je určen pro měření proudu v rozsahu od 500 mA do zadané hodnoty

Při vertikálním uspořádání, jako na obrázku výše, jsou sondy připojeny následovně:

• V horním konektoru - "pozitivní" sonda v režimu měření vysoké proudové síly (až 10 A);
• Ve středním konektoru - "pozitivní" sonda ve všech ostatních režimech;
• Ve spodním konektoru - "negativní" sonda.

V tomto případě by síla proudu při použití druhé zásuvky neměla překročit 200 mA

Pokud jsou konektory umístěny vodorovně, pečlivě dodržujte symboly vytištěné na pouzdru multimetru. K zařízení zobrazenému na obrázku jsou sondy připojeny následovně:

• V levém konektoru - "kladná" sonda v režimu měření vysokého proudu (až 10 A);
• Ve druhém konektoru vlevo - "pozitivní" sonda ve standardním režimu měření (až 1 A);
• Třetí konektor vlevo je „pozitivní“ sonda ve všech ostatních režimech;
• V konektoru zcela vpravo je „negativní“ sonda.

Hlavní věc je naučit se číst symboly a řídit se jimi. Pamatujte, že pokud není dodržena polarita nebo je špatně zvolen režim měření, můžete nejen získat nesprávný výsledek, ale také poškodit elektroniku testeru.

Měření elektrických parametrů

Pro každý typ měření existuje samostatný algoritmus. Je důležité vědět, jak používat tester, to znamená pochopit, do jaké polohy nastavit spínač, do kterých zásuvek připojit sondy, jak zapnout zařízení v elektrickém obvodu.

Schéma zapojení testeru pro měření proudu, napětí a odporu

Stanovení síly proudu

Hodnotu nelze měřit u zdroje, protože je charakteristická pro část obvodu nebo určitého spotřebitele elektřiny. Proto je multimetr zapojen v obvodu sériově. Zhruba řečeno, měřicí zařízení nahrazuje část vodiče v uzavřeném systému zdroj-spotřebitel.

Při měření proudu musí být multimetr zapojen v obvodu sériově

Z Ohmova zákona si pamatujeme, že proudovou sílu lze získat vydělením napětí zdroje odporem spotřebiče. Pokud tedy z nějakého důvodu nemůžete změřit jeden parametr, lze jej snadno vypočítat na základě znalosti ostatních dvou.

Měření napětí

Napětí se měří buď u zdroje proudu, nebo u spotřebiče. V prvním případě stačí připojit kladnou sondu multimetru na „plus“ napájecího zdroje („fáze“) a zápornou sondu na „mínus“ („nula“). Multimetr převezme roli spotřebitele a zobrazí skutečné napětí.

Aby nedošlo k záměně polarity, připojíme černou sondu do COM jacku a mínus zdroje a červenou sondu do VΩmA konektoru a plus

Ve druhém případě není obvod otevřen a zařízení je připojeno ke spotřebiteli paralelně. U analogových multimetrů je důležité dodržet polaritu, digitální v případě chyby jednoduše zobrazí záporné napětí (například -1,5 V). A samozřejmě nezapomeňte, že napětí je součin odporu a proudu.

Jak měřit odpor pomocí multimetru

Odpor vodiče, jímky nebo elektronické součásti se měří při vypnutém napájení. V opačném případě existuje vysoké riziko poškození zařízení a výsledek měření bude nesprávný.

Pokud je známa hodnota měřeného odporu, pak je mez měření zvolena větší než hodnota, ale co nejblíže k ní

Chcete-li zjistit hodnotu parametru, jednoduše připojte sondy k protilehlým kontaktům prvku - na polaritě nezáleží. Dávejte pozor na širokou škálu měrných jednotek - používají se ohmy, kiloohmy, megaohmy. Pokud nastavíte přepínač na "2 MΩ" a pokusíte se změřit 10ohmový odpor, na stupnici multimetru se zobrazí "0". Připomínáme, že odpor lze získat vydělením napětí proudem.

Kontrola prvků elektrických obvodů

Jakékoliv více či méně složité elektronické zařízení se skládá ze sady součástek, které jsou nejčastěji umístěny na desce plošných spojů. Většina poruch je způsobena právě poruchou těchto součástek, například tepelnou destrukcí rezistorů, „rozbitím“ polovodičových přechodů, vysycháním elektrolytu v kondenzátorech. V tomto případě se oprava redukuje na nalezení závady a výměnu dílu. Zde se hodí multimetr.

Porozumění diodám a LED

Diody a LED jsou jedním z nejjednodušších rádiových prvků založených na polovodičovém přechodu. Konstrukční rozdíl mezi nimi je způsoben pouze skutečností, že polovodičový krystal LED je schopen vyzařovat světlo. Tělo LED je průhledné nebo průsvitné, vyrobené z bezbarvé nebo barevné směsi. Obyčejné diody jsou uzavřeny v kovových, plastových nebo skleněných pouzdrech, obvykle natřených neprůhlednou barvou.

Polovodičová zařízení zahrnují varikapy, diody, zenerovy diody, tyristory, tranzistory, termistory a Hallovy senzory

Charakteristickým znakem každé diody je schopnost propouštět proud pouze jedním směrem. Kladná elektroda součásti se nazývá anoda, záporná katoda. Určení polarity LED vodičů je jednoduché - anodové rameno je delší a vnitřek je větší než u katody. Polaritu konvenční diody bude nutné vyhledat na webu. Ve schématech zapojení je anoda označena trojúhelníkem, katoda proužkem.

Obrázek diody na schématu zapojení

Pro kontrolu diody nebo LED pomocí multimetru stačí nastavit přepínač do režimu „zvonění“, připojit anodu prvku ke kladné sondě zařízení a katodu k záporné. Diodou bude protékat proud, který se zobrazí na displeji multimetru. Pak byste měli změnit polaritu a ujistěte se, že proud neteče opačným směrem, to znamená, že dioda není „rozbitá“.

Zkontrolujte bipolární tranzistor

Bipolární tranzistor je často reprezentován jako dvě spojené diody. Má tři výstupy: emitor (E), kolektor (K) a báze (B). V závislosti na typu vedení mezi nimi existují tranzistory se strukturou "pnp" a "npn". Samozřejmě je musíte kontrolovat různými způsoby.

Obraz oblasti emitoru, báze a kolektoru na bipolárních tranzistorech

Sekvence pro kontrolu tranzistoru se strukturou npn:

1. Kladná sonda multimetru je připojena k bázi tranzistoru, spínač je nastaven do režimu „zvonění“.
2. Záporná sonda se dotýká emitoru a kolektoru v sérii – v obou případech musí zařízení zaznamenávat průchod proudu.
3. Kladná sonda je připojena ke kolektoru a záporná sonda k emitoru. Pokud je tranzistor dobrý, displej multimetru zůstane jeden, pokud ne, číslo se změní a / nebo zazní pípnutí.

Tranzistory se strukturou pnp se kontrolují podobným způsobem:

1. Záporná sonda multimetru je připojena k bázi tranzistoru, spínač je nastaven do režimu „zvonění“.
2. Kladná sonda se dotýká emitoru a kolektoru v sérii – v obou případech musí zařízení zaznamenávat průchod proudu.
3. Záporná sonda je připojena ke kolektoru a kladná sonda k emitoru. Ovládejte nepřítomnost proudu v tomto obvodu.

Úkol bude značně zjednodušen, pokud má multimetr sondu pro tranzistory. Je pravda, že je třeba mít na paměti, že výkonné tranzistory nelze zkontrolovat v sondě - jejich závěry se jednoduše nevejdou do zásuvek.

Pro testování bipolárních tranzistorů na multimetrech je nejčastěji dodávána sonda

Sonda je rozdělena na dvě části, z nichž každá pracuje s tranzistory určité struktury. Nainstalujte tranzistor do požadované části, dodržujte polaritu (základ - v patici "B", emitor - "E", kolektor - "C"). Nastavte přepínač do polohy hFE - měření zisku. Pokud displej zůstane jeden, tranzistor je vadný. Pokud se údaj změní, součást je normální a její zesílení odpovídá zadané hodnotě.

Jak otestovat tranzistor s efektem pole pomocí testeru

Tranzistory s efektem pole jsou složitější než bipolární tranzistory, protože v nich je signál řízen elektrickým polem. Takové tranzistory jsou rozděleny na n-kanál a p-kanál a jejich závěry dostaly následující jména:

• Věznice (Z) – brány (G);
• Zdroj (I) - zdroj (S);
• Vypouštění (C) - vypouštění (D).

K testování tranzistoru s efektem pole nebudete moci použít sondu zabudovanou v multimetru. Budeme muset použít složitější metodu.

Příklad kontroly kontaktů tranzistoru s efektem pole pomocí testeru

Začněme s n-kanálovým tranzistorem. Nejprve z něj odstraňují statickou elektřinu střídavým dotykem svorek s uzemněným rezistorem. Poté se multimetr přepne do režimu „zvonění“ a provede se následující sekvence akcí:

1. Připojte kladnou sondu ke zdroji, zápornou sondu k odpadu. U většiny tranzistorů s efektem pole je napětí na tomto přechodu 0,5-0,7 V.
2. Připojte kladnou sondu k bráně, zápornou sondu k odpadu. Jeden by měl zůstat na displeji.
3. Opakujte kroky uvedené v odstavci 1. Musíte opravit změnu napětí (je možné jak klesat, tak zvyšovat).
4. Připojte kladnou sondu ke zdroji, zápornou sondu k bráně. Jeden by měl zůstat na displeji.
5. Opakujte kroky v odstavci 1. Napětí by se mělo vrátit na původní hodnotu (0,5-0,7 V).

Jakákoli odchylka od standardních hodnot znamená poruchu tranzistoru s efektem pole. Části s přechodem p-kanálu jsou kontrolovány ve stejném pořadí, přičemž se v každém kroku mění polarita na opačnou.

Jak otestovat kondenzátor pomocí multimetru

Nejprve byste si měli určit, který kondenzátor budete testovat - polární nebo nepolární. Všechny elektrolytické a některé polovodičové kondenzátory jsou polární a nepolární, zpravidla filmové nebo keramické, mají mnohonásobně menší kapacitu (nano- a pikofarady).

Kondenzátor je dvoupólové zařízení s konstantní nebo proměnnou hodnotou kapacity a nízkou vodivostí a používá se k akumulaci náboje elektrického pole.

Pokud již byl kondenzátor použit (například připájen z elektronického zařízení), musí být vybit. Nepřipojujte kontakty přímo drátem nebo šroubovákem - to povede v nejlepším případě k rozbití součásti a v nejhorším případě k úrazu elektrickým proudem. Použijte žárovku nebo silný odpor.

Testování kondenzátorů lze rozdělit na dva typy – test skutečného výkonu a měření kapacity. S prvním úkolem se vyrovná jakýkoli multimetr, s druhým se vyrovnají pouze profesionální a „pokročilé“ modely pro domácnost.

Čím větší je hodnota kondenzátoru, tím pomaleji se mění hodnota na displeji.

Chcete-li zkontrolovat stav součásti, nastavte přepínač multimetru do režimu „zvonění“ a připojte sondy ke kontaktům kondenzátoru (v případě potřeby dodržujte polaritu). Na displeji uvidíte číslo, které okamžitě začne růst - to je multimetrová baterie nabíjející kondenzátor.

Pro kontrolu kapacity kondenzátoru se používá speciální sonda.

Rovněž není obtížné měřit kapacitu pomocí „pokročilého“ multimetru. Pečlivě prohlédněte pouzdro kondenzátoru a najděte označení kapacity v mikro-, nano- nebo pikofaradech. Pokud je místo jednotek kapacity použit třímístný kód (například 222, 103, 154), použijte k jeho dešifrování speciální tabulku. Po určení jmenovité kapacity nastavte přepínač do příslušné polohy a vložte kondenzátor do štěrbin na pouzdru multimetru. Zkontrolujte, zda skutečná kapacita odpovídá jmenovité kapacitě.

Kontinuita drátu

Navzdory veškerému multitaskingu multimetrů je jejich hlavním domácím využitím kontinuita vodičů, tedy určení jejich integrity. Zdálo by se, že by to mohlo být jednodušší – propojil jsem dva konce kabelu se sondami v režimu „tweeter“ a je to. Tato metoda však bude indikovat pouze přítomnost kontaktu, nikoli však stav vodiče. Pokud je uvnitř trhlina, což vede k jiskření a hoření při zatížení, pak piezo prvek multimetru bude stále vydávat zvuk. Je lepší použít vestavěný ohmmetr.

Zvukový signál, jinak označovaný jako „bzučák“, výrazně urychluje proces vytáčení

Nastavte přepínač multimetru do polohy "jeden ohm" a připojte sondy k opačným koncům vodiče. Normální odpor lanka dlouhého několik metrů je 2-5 ohmů. Zvýšení odporu na 10-20 ohmů bude indikovat částečné opotřebení vodiče a hodnoty 20-100 ohmů značí vážné přerušení drátu.

Někdy při kontrole drátu položeného ve zdi je použití multimetru obtížné. V takových případech je vhodné použít bezkontaktní testery, ale cena těchto zařízení je poměrně vysoká.

Jak používat multimetr v autě

Elektrovýzbroj je jednou z nejzranitelnějších částí vozu, která je velmi citlivá na provozní podmínky, včasnou diagnostiku a údržbu. Multimetr by se proto měl stát nedílnou součástí sady nářadí – pomůže identifikovat poruchu, určí příčiny jejího výskytu a možné způsoby opravy.

Multimetr je nepostradatelné zařízení pro diagnostiku elektrického systému vozidla

Pro zkušené motoristy se vyrábějí specializované automobilové multimetry, ale ve většině případů postačí model pro domácnost. Mezi hlavní úkoly, které musí vyřešit:

• Sledování napětí na baterii, což je zvláště důležité po dlouhé době nečinnosti automobilu nebo v případě nesprávné činnosti generátoru;
• Stanovení svodového proudu, hledání zkratů;
• Kontrola integrity vinutí zapalovací cívky, startéru, generátoru;
• Kontrola diodového můstku generátoru, součásti elektronického zapalovacího systému;
• Monitorování stavu senzorů a sond;
• Určení integrity pojistek;
• Kontrola žárovek, přepínačů a tlačítek.

Problém, kterému čelí mnoho motoristů, je vybití baterie multimetru v nejnevhodnější chvíli. Abyste tomu zabránili, stačí zařízení ihned po použití vypnout a nosit s sebou náhradní baterii.

Multimetr je pohodlné a všestranné zařízení, které je nepostradatelné jak v každodenním životě, tak v profesionálních lidských činnostech. I při základní úrovni znalostí a dovedností dokáže výrazně zjednodušit diagnostiku a opravy elektrospotřebičů. V šikovných rukou pomůže tester řešit ty nejsložitější úkoly – od řízení frekvence signálu až po testování integrovaných obvodů.

Diskuze pro tuto stránku jsou uzavřeny