Om du är relativt ny inom elektronik och vill felsöka elektroniska enheter på egen hand, är det viktigt att ha tillräcklig kunskap om multimetrar.
I början var vi begränsade till analoga enheter, som var ganska svåra att använda. Men nu kan du hitta en mängd olika digitala multimetrar som låter dig välja ett brett utbud av mätningar (manuellt eller automatiskt). Dessutom kan den visa de uppmätta värdena digitalt på en skärm, vilket gör det enkelt för även nybörjare att använda instrumentet.
Alla digitala multimetrar kan mäta AC/DC spänningar, strömmar och resistanser. Plus, vissa låter dig till och med prova kontinuitet, hFE, kapacitans, temperatur, fyrkantsvåg och frekvens! I den här artikeln går jag igenom allt du behöver veta om en digital multimeter och hur man mäter olika värden.
Säkerhetstips innan du använder en digital multimeter
Om du redan har köpt en digital multimeter rekommenderar jag att du kontrollerar bruksanvisningen innan du använder den. Det är viktigt att känna till grunderna och varningarna.
Varning: Underlåtenhet att följa säkerhetsinstruktionerna kan skada enheten eller till och med orsaka elektriska stötar eller brand.
Tänk först och främst instrumentets kategori. IEC (International Electrotechnical Commission) har definierat fyra kategorier beroende på vilken typ av belastning du ska mäta. Du kan hitta dessa detaljer i din bruksanvisning eller på själva instrumentet.
| Kategori | Ansökan |
| KATT I | Högspänning men låg förbrukning elektriska apparater |
| CATII | Bärbara apparater eller verktyg som ansluts direkt till det elektriska distributionssystemet |
| KAT III | Trådbunden utrustning, flerfasmotorer, belysningssystem för stora byggnader och strömbrytare (på distributionsnivå) |
| KAT IV | Primär elförsörjning och lågspännings- och högenergimätare |
Digital multimeter kategorier
Tillsammans med kategorin föreslår jag också att du granskar de elektriska, miljömässiga, mekaniska och säkerhetsinstruktionerna.
Att göra och inte göra när du använder multimetern
Nedan följer några ytterligare säkerhetstips som du kan använda när du använder en digital multimeter:
- Undvika vatten, vätska och främmande kroppar in i fallet och sonderna.
- Undvik att använda instrumentet om batteriet är lågt, testkablarna är skadade, batteriluckan är öppen eller om du ser någon typ av funktionsfel.
- Håll multimetern borta från brandfarliga gaser och explosiva atmosfärer.
- Överväg aldrig att använda den på elektroniska enheter som överstiger maximalt specificerade spänningar och strömmar.
- Det är en bra idé bära skyddsutrustning såsom handskar och skyddsglasögon när du använder instrumentet.
- Se till att använda icke-elektriskt ledande kläder när du utför någon typ av test.
- Tänk alltid på när du gör kontakter koppla ihop det svarta (jordledning) först. Se också till att koppla bort den här i slutet.
- Om du är nybörjare är det en bra idé först lära dig att testa på elektroniskt döda komponenter.
- Alltid ta bort testkablarna och stäng av mätaren när du ska öppna multimeterchassit.
- Överväg aldrig byta ut delar såvida du inte är en professionell eller godkänd av någon.
Olika delar av en digital multimeter
Nu när du känner till säkerhetsåtgärderna och försiktighetsåtgärderna är det dags att lära dig grunderna. Utan att förstå alla delar av den digitala multimetern och deras funktioner kommer du inte att kunna använda den korrekt.
Om du tittar på bilden ovan borde du redan ha en allmän uppfattning om instrumentet. Tja, de flesta digitala multimetrar har en digital display, en vridomkopplare och ingångskontakter. Vissa avancerade produkter har dock ytterligare knappar för ytterligare funktionalitet. Låt oss utforska var och en av delarna i detalj.
Digital skärm
Detta är den mest grundläggande komponenten i instrumentet. De flesta multimetrar har upplysta LCD-skärmar; vissa är till och med bakgrundsbelysta för bättre visning.
Till skillnad från traditionella analoga mätare visas de i siffror, vilket gör det lättare för användarna att avläsa uppmätta värden. Den kan visa fyra värden/siffror och till och med ett negativt tecken när polariteten är omvänd (felaktig placering av de röda och svarta ledningarna).
strömbrytare
Det är helt enkelt den centralt placerade väljaren eller ratten som låter dig Välj bland AC/DC-spänningar, strömmar och resistanser. Allt du behöver göra är att vrida strömbrytaren åt olika håll.
Om du har en enhet som den som visas ovan (en manuell räckviddsmultimeter), måste du ställa in mätvärdena manuellt. Men om du har en automatisk avståndsmätare behöver du inte oroa dig för avstånden eftersom de kan ställas in automatiskt.
Under mätningar är det viktigt att känna till lämpliga symboler. AC spänning och ström har en ‘∿’ beteckning som skiljer sig från DC-spänning och ström, som är ‘⎓’.
Observera också att vissa billiga mätare inte erbjuder växelströmsmätning, som den på bilden ovan.
Testkablar/sonder
Varje digital multimeter medföljer två testledningar (röda och svarta), även känd som sonder. Dessa är helt enkelt ledningarna som gör att du kan ansluta en elektrisk krets till mätaren.
Ena änden av kabeln är en spetsig sond som är avsedd att vidröra källenheten. Medan den spetsiga sonden är den mest populära, finns det andra varianter, inklusive alligatorklämmor, krokklämmor eller till och med klämsonder.
Den andra änden av kabeln är vanligtvis en bananintagsom ska anslutas till ingångsportarna på den digitala multimetern, vilket jag kommer att diskutera senare.
Vissa äldre modeller brukade erbjuda BNC-kontakter, men nuförtiden använder de flesta tillverkare täckta banankontakter på mätare enligt IEC:s säkerhetsriktlinjer.
Infartshamnar
Alla digitala multimetrar har minst tre ingångsportar:positiv, negativ och hög strömstyrka (vanligtvis för att mäta strömintervall från 200 mA till 10 A). Men nyare instrument har också en fjärde port för temperatur, spänning, resistans och diodtestning.
Den negativa ingångsporten eller även kallad gemensam ingångsport är vanligtvis märkt COM. Det är här den svarta sonden är fäst och ansluten till jord i en elektrisk krets. Oavsett vad du försöker mäta, bör detta alltid vara inkopplat.
Å andra sidan är den positiva eller även känd som den nuvarande porten där du kopplar in den röda sonden. Den används för att mäta strömmar upp till 200 mA och representeras huvudsakligen av etiketten mAVΩ, VΩmAantingen V/Ω/Hz.
Likaså den tredje porten (märkt enkelt A, 10A⎓MAX.antingen 20 A) används när du försöker mäta större strömmar (större än 200 mA). Här måste du ansluta den röda sonden.
Notera: Kontrollera alltid den maximala stödda spänningen, strömmen och motståndet, samt tidsbegränsningen (vid mätning av höga ampere) bredvid ingångsportarna innan du använder din digitala multimeter.
transistortestare
De flesta digitala multimetrar har en inbyggd transistortestare. Det finns två separata fält för att testa båda typerna av transistorer (NPN eller PNP). När du gör det måste du konfigurera Emitter-Base-Collector på lämpligt sättse till att de sitter på rätt terminaler.
Dessutom, när du testar transistorer, är det viktigt att rikta vridomkopplaren mot hFE-fältet. Om du inte får avläsningen, kanske du vill ändra dess position för att få korrekta resultat.
ingångsknappar
Om du har en nyare DMM-modell är den troligen utrustad med flera knappar. På vissa modeller får du en Range-knapp för att manuellt ställa in räckvidden eller bara ställa in den på Automatic.
Likaså finns det andra knappar med dedikerade funktioner, som t.ex Datahållning, min/max-läge, bakgrundsbelysning, på/av, frekvensräknare, relativ mätning, skiftoch många fler.
Eftersom antalet knappar skiljer sig åt beroende på typ av DMM kommer jag inte att gå in på detaljer om dem. Istället kan du konsultera bruksanvisningen för att lära dig hur de fungerar och när du ska använda dem.
Hur fungerar en digital multimeter?
Även om det kan finnas ett brett utbud av digitala multimetrar, förblir driftprincipen densamma. När du väl vet hur enheten fungerar är det inte alls tråkigt att använda den.
Enligt blockschemat ovan krävs det för att hitta växelströmsspänningen för kretsen ställ först in strömbrytare till ett lämpligt intervall. Nästa, den kalibrerad dämpare omvandlar högre volt till lägre volt. Så han likriktarkrets (även känd som precision AC/DC-omvandlare) omvandlar AC-spänning till DC-spänning. Slutligen omvandlas de analoga värdena som genereras till digitala av Analog till digital omvandlare som sedan visas på LCD-skärmen.
På samma sätt, om du försöker mäta en DC-spänning, måste du först ställa in vridomkopplaren. De högre volten kalibreras sedan till lägre volt som diskuterats ovan. Eftersom detta är en likspänning kräver den ingen anslutning till likriktarkretsen och AC/DC-omvandlaren omvandlar den analoga likströmssignalen till digital, som nu visas på skärmen.
Medan mätning av spänningar krävde en kalibrerad dämpare, kräver mätning av strömmar härledningar, som i princip omvandlar hög ström till låg. Nu, om du försöker mäta en växelström, går du först igenom likriktarkrets (för att konvertera AC till DC) före konvertering till en digital signal. Å andra sidan, vid mätning av likström görs detta direkt. När den slutliga konverteringen är klar visas det slutliga värdet på den digitala displayen.
För att hitta motståndet måste vi först rikta vridomkopplaren mot lämpligt motståndsområde. Till skillnad från de andra åtgärderna kräver vi en konstant strömkälla här som ger den nödvändiga mängden ampere.
Nu den digitala multimetern hitta spänningsfallet i kretsen, och med hjälp av Ohms lag (Motstånd = Spänning / Ström), resistansen beräknas. Slutligen, den buffertförstärkare Den kommer att ge elektrisk impedanstransformation (dvs ge bästa belastningsförhållande) och analoga signaler kommer att omvandlas till digitala innan den slutliga utmatningen visas.
Hur använder man en digital multimeter?
Som nämnts ovan hjälper en digital multimeter dig att mäta spänning, ström och motstånd. Dessutom låter den dig testa kontinuitet, hFE för en transistor, frekvens och mer. Angående detsamma kommer jag att diskutera steg för steg-guiden om hur man mäter var och en av dem.
Mätspänning
- Anslut först svart testkabel/sond i COM-port av DMM.
- Anslut sedan röd sond på port mAVΩ, VΩmA eller V/Ω/Hz (ström).
- Slå sedan på multimetern (om din har en dedikerad knapp för det).
- Vrid nu ratten/vridknappen mot AC/DC-spänningsfältet beroende på vilken typ av spänning som lagras av enheten. Använd sedan sonderna för att beräkna AC/DC-spänningen.
Till exempel, för att kontrollera nätspänningen i ditt hus, här är vad du kan göra:
- Först, kolla upp nätspänningen för ditt land. Vanligtvis är detta runt 120-250V.
- Ställ ratten på AC Voltage (V med ~-symbolen) och värdet måste vara större än matningsspänningen. Låt oss säga att matningsspänningen är 230V. Det betyder att du måste ställa in den på minst 250 eller högre. I vår enhet är värdet över 230V 750V. Så jag ställde in ratten på 750V. Observera att om du ställer in ratten på en lägre spänning, kan det blockera enheten!
- Nu, håll testkablarna i botten se till att inte vidröra spetsen på trådarna och att de två spetsarna inte vidrör varandra. Som alltid, var särskilt försiktig när du närmar dig eluttaget.
- Nästa, anslut en av kablarna till vänster och en annan till höger. Du kan till och med vända dem för att prova dem själv.
- Så du kan till och med prova testa jordhålsspänning. Koppla in den svarta sonden i det enda hålet upptill/botten. Anslut sedan den röda till något av de vänstra/högra hålen och notera avläsningen. Om du inte får någon avläsning eller om den är lägre än standardmatningsspänningen, kom ihåg att ditt hus inte är ordentligt jordat.
Även om detta var för att mäta AC-spänning, här är ett enkelt exempel på hur man kontrollerar DC-spänningen för ett 1,5V AA DC-batteri:
- Först behöver du flytta ratten till DC Voltage (DC) och ställ in värdet på 2V eller mer. I vår ska jag ställa in den på 20V.
- Tryck sedan på svart sondspets till negativ sida av batteriet.
- Tryck sedan på röd sondspets till positiva sidan av batteriet.
- Titta nu på spänningsavläsningen på den digitala displayen. Om du får den faktiska mängden spänning betyder det att den är fulladdad.
- Om du får ett negativt värde betyder det att du har rört spetsarna på fel sida av batteriet. Du behöver inte oroa dig eftersom detta inte kommer att förstöra din mätare. Istället ger den dig bara avläsningen från kretsens minuspol.
- Men om du gör detta med ett elektroniskt urladdat batteri kommer du sannolikt att få en avläsning på mindre än 1. Här är vad vi fick när jag testade med ett 9V DC-batteri:
- När du har noterat spänningsavläsningarna kan du ställ in ratten på Av.
- Till sist, koppla ur den röda sonden först och sedan den svarta.
Motståndsmätning
För teständamål ska jag kontrollera resistansen hos ett 220 Ω motstånd. Om du inte vet dess värde kan du jämföra färgkoden med onlinediagrammet.
- Börja med att ansluta svart sond på COM-porten och den röd på VΩmA-porten.
- Nu, vrid ratten till Ω-fältet och ställ in det till lämpligt värde (ställ det alltid till ett större än motståndet). Som du kan se, för 220 Ω-motståndet, satte jag det till 2000.
- Tryck sedan och håll ned knappen svart sond mot ena änden av motståndet.
- Tryck sedan på röd sond i andra änden.
- Tänk på motståndet av den digitala skärmen.
- Koppla slutligen bort den svarta sonden följt av den röda.
Kontinuitetstest
I det här avsnittet kommer jag att testa kontinuitet på en bit tråd: bygeltråd. Du kan använda vilken annan utrustning som helst för att säkerställa att den inte är skadad och fungerar korrekt.
- För det första, anslut de svarta och röda sonderna till sina respektive hamnar, som diskuterats ovan.
- Nästa, ställ in ratten på kontinuitetsfältet (en med en diodsymbol och en ljudvågssymbol).
- Nu, berör svart testkabel i ena änden av kabeln och en röda varandra. DMM måste producera ett “pip”-ljud och värdet bör ändras från ‘1’ om det finns kontinuitet.
- Med hjälp av en liknande teknik, här är hur du testar en bygel för kontinuitet. Om du är erhålla ett 0 eller lägsta värde, betyder att det finns perfekt kontinuitet. Men om du får en högsta läsning eller helt enkelt 1 u OLbetyder att kretsen är öppen och det inte finns någon kontinuitet, vilket betyder att ström inte flyter).
- När du är klar, ställ in ratten på Av och koppla bort båda sonderna.
Mätström
För teständamål skapade jag först en enkel krets bestående av ett 2,68V DC-batteri, en grön lysdiod (1,9-4V spänningskrav) och en bygelkabel. och ett matriskort för att mäta likström (DC).
Eftersom detta bara är en nybörjarguide för att använda en multimeter, har jag inte inkluderat de steg som behövs för att mäta växelström (AC). Det kan vara en riskfylld process och kan vara dödlig. Om du redan är expert kan du använda en liknande procedur med extrem försiktighet eller använda en klämmätare.
- Koppla in svart sond på COM-porten.
- Koppla sedan in röd sond på port 10A. Men om du vet att kretsen du skapade är mindre än 200 mA kan du också använda VΩmA-porten.
- Nästa, ändra ratten till DC-strömfält.
- Bryt kretsen genom att helt enkelt koppla bort den positiva polen på kretsen.
- Anslut sedan DMM i serie till kretsen. Det betyder att jag rör den röda sonden mot den positiva sidan av batteriet och den svarta sonden mot den negativa sidan av lysdioden.
- Nu ska lysdioden lysa och du bör se avläsningen på den digitala displayen.
- När mätningen är klar kan du nu koppla ur allt och även ställa ratten på Av.
hFE-test för transistorer
Hybridparametern Forward Current Gain, Common Emitter (hFE) bestämmer strömförstärkningen eller förstärkningsfaktorn för en transistor. Varje transistor har sitt eget hFE-värde, och det sträcker sig från 10 till 500. För att testa din, följ dessa snabba steg:
- Ställ ratten på hFE-fält.
- Beroende på typen av transistor (NPN eller PNP), sätt i kollektor (C), bas (B) och sändare (E) i lämpliga hål av respektive område.
- Om det inte finns någon läsning, försök att återställa transistorn tills du ser hFE-värdet på den digitala displayen.
- När du väl har noterat värdena kan du inte ställa vridomkopplaren på Av och koppla bort sonderna.
Beräkning av fyrkantvågseffekt, frekvens och temperatur
Tillsammans med spänning, ström, resistans, kontinuitet och hFE är det också möjligt att beräkna fyrkantvågsutgång med valfri digital multimeter. För att testa detta kan du använda en oscilloskop eller bygg ett med Arduino. Använd sedan din programvara för att mäta frekvensen.
Till skillnad från low-end DMM:er låter vissa avancerade instrument dig mäta frekvens direkt eftersom de har ett separat Hz-fält.
Likaså tillåter vissa även temperaturmätning. Du kan kontrollera din manual för att lära dig mer om dem.
