Warto przeczytać

W tym e‑materiale omawiamy, jak posługiwać się miernikiem uniwersalnym (zwanym często multimetrem) przy dokonywaniu pomiarów różnych wielkości fizycznych dotyczących obwodów lub elementów elektrycznych. Zdecydowanie podkreślamy jednak, że przede wszystkim

Istnieje wiele typów uniwersalnych mierników elektrycznych.

Na Rys. 1. przedstawiono multimetr w wersji analogowej, z tradycyjną wskazówką i podziałką. Aby dokonać odczytu z takiego urządzenia należy z wielu podziałek wybrać tę, która odpowiada aktualnemu nastawieniu przełącznika głównego. W razie potrzeby trzeba zastosować odpowiedni przelicznik, gdyż skala zawierająca 12 jednostek może oznaczać zarówno zakres 12 V jak i 120 V.

Odczytując położenie wskazówki powinniśmy patrzeć na nią pionowo, by wyeliminować błąd paralaksyparalaksaparalaksy. Skale niektórych mierników są wyposażone w lusterka, które to ułatwiają: należy tak ustawić oko, by wskazówka zasłaniała swoje odbicie w zwierciadle.

R9ZIXVXb88eNU

Rys. 1. Miernik analogowy posiada wskazówkę wychylającą się na tle skali o kształcie łuku. W prezentowanym mierniku są trzy skale. Kolejno, od dołu: skala do pomiaru oporności, oznaczona małe k grecka litera wielkie omega przecinek wielkie M grecka litera wielkie omega. Następnie dwie skale do pomiaru napięcia oraz natężenia, oznaczone wielkie V wielkie A. Obydwie skale służą do pomiarów napięcia i natężenia stałego oraz zmiennego. Różni je podziałka. Skala dolna ma podziałkę od zera do trzydziestu, natomiast skala górna od zera do stu. Jest to uwarunkowane możliwymi do wyboru zakresami pomiarowymi, które w przypadku tego modelu miernika są wielokrotnością jedynki lub trójki. Na wierzchniej pokrywie miernika znajduje się pokrętło, którym można wybierać zakres. Koniec pokrętła zakreśla okrąg. Z lewej strony pokrętła znajdują się zakresy dla natężenia. Idąc od góry 10, 3, 1, 0,3, 0,1 Ampera, następnie 30, 10, 3, 1 mili Ampera dla prądu zmiennego oraz 0,3 i 0,1 mili Ampera dla prądu stałego. Na szczycie pokrętła mamy mega ohmy, następnie w prawej górnej ćwiartce kolejno razy 100, 10, 1, 0,1 kilo oma. W prawej dolnej ćwiartce kolejno 1 kilo, 300, 100, 30, 10, 3, 1 wolta dla prądu zmiennego oraz 0,3 i 0,1 wolta dla prądu stałego.

Obecnie w sprzedaży znajdują się głównie multimetry cyfrowe z wyświetlaczem, posiadające więcej możliwość badania układów niż mierniki analogowe. Omówimy sposób użycia jednego z typowych urządzeń. Przedstawiono je na Rys. 2,, na którym zamieszczono także przydatne wyjaśnienia.

R1Uijxgobzne5

Multimetr cyfrowy posiada wyświetlacz, na którym wyświetlany jest wynik pomiaru. Pod wyświetlaczem znajduje się pokrętło, którym można wybierać mierzoną wielkość i jej zakres. Koniec pokrętła zakreśla okrąg. W górnym punkcie okręgu znajduje się przycisk, spełniający rolę wyłącznika i podpisany angielskim słowem off. W górnej, lewej ćwiartce okręgu znajdują się zakresy napięcia stałego oznaczonego literą wielkie V z poziomą kreską z prawej strony. Zakresy obejmują 5 wartości od 200 miliwoltów do 1000 woltów. W dolnej, lewej ćwiartce okręgu znajdują się zakresy oporu elektrycznego. Zakresy obejmują 5 wartości od 200 omów do 2000 kiloomów. Na prawo od wyłącznika znajdują się 2 zakresy napięcia zmiennego oznaczonego literą wielkie V z poziomą falką z prawej strony. Są to 200 i 720 woltów. Poniżej z prawej strony znajdują się zakresy natężenia prądu stałego oznaczonego literą wielkie A z poziomą kreską z prawej strony. Są to: 200 mikroamperów, 2000 mikroamperów, 20 miliamperów i 200 miliamperów. W prawym, dolnym rogu znajdują się gniazda wejściowe. Na dole gniazdo, które łączy się z ujemnym biegunem zasilacza, nad nim gniazdo, które łączy się ze znakiem plus.

Rrm4y7VXhi63B

Rys. 2. Przedstawia poszczególne części multimetra cyfrowego:
1. Wyświetlacz z informacją HV (High Voltage)
2. Wyłącznik
3. Pomiar napięcia prądu stałego
4. Pomiar oporu elektrycznego
5. Gniazdo do badania elementów półprzewodnikowych
6. Badania diod
7. Badania tranzystorów
8. Pomiar napięcia prądu zmiennego
9. Pomiar natężenia prądu zmiennego
10. Pomiar natężenia prądu stałego do 10A i oddzielne gniazdo (bez bezpiecznika)
11. Gniazdo wejściowe (plus), kolor czerwony
12. Gniazdo wejściowe (minus), kolor czarny

Przystępując do pomiaru musimy wiedzieć, jaką wielkość i w jakim zakresie chcemy zmierzyć. Mamy do wyboru następujące pomiary wielkości fizycznych w obwodzie elektrycznym:

• napięcie prądu stałego,

• natężenie prądu stałego,

• napięcie prądu zmiennego.

Zwróć uwagę na to, że multimetrem nie można zmierzyć natężenia prądu zmiennego.

Pomiaru będziemy dokonywać używając przewodów, które podłączamy do wyznaczonych gniazd tak, jak na Rys. 3.

RTeIn8Qcwspom

Rys. 3. Zdjęcie pokazuje w powiększeniu prawy, dolny fragment multimetru cyfrowego. Widoczne są gniazda wejściowe, do których podłączono przewody elektryczne. Czerwony przewód włączony jest do górnego gniazda, czarny przewód do dolnego gniazda.

Zwróć uwagę na kolory tych przewodów, które nie są przypadkowe. Czerwony przykładamy do „plusa” (precyzyjniej – do punktu o większym potencjale). Znak „–” na wyświetlaczu oznacza, że uczyniliśmy odwrotnie.

Pomiaru natężenia prądu na najwyższym zakresie (najczęściej do 10 A) dokonujemy, wkładając czerwony przewód do innego gniazda (oznaczonego [10] na Rys. 2.). To gniazdo nie jest zabezpieczone bezpiecznikiem. Rodzaj zabezpieczenia przed przeciążeniem w przypadku pozostałych pomiarów znajduje się w instrukcji obsługi urządzenia.

Aby dokonać pomiaru należy pokrętłem głównym nastawić wybrany rodzaj pomiaru (pole [3], [8], [9] lub [10]) i zakres, czyli największą spodziewaną wartość odczytu. Jeżeli zakresu tego nie znamy, ustawiamy początkowo największą dostępną wartość.

Teraz wystarczy dotknąć końcówkami przewodów odpowiednich miejsc w obwodzie elektrycznym i odczytać wynik z wyświetlacza. Informacje na temat rozdzielczościrozdzielczość miernikarozdzielczości i dokładnościdokładność pomiarudokładności pomiaru znajdują się w instrukcji obsługi urządzenia.

Miernik uniwersalny pozwala także na badanie parametrów niektórych elementów elektronicznych: oporników, diod i tranzystorów. Elementy te nie mogą być podczas pomiaru podłączone do obwodu. Multimetr testuje je używając własnej baterii jako źródła napięcia. Sposób postępowania jest następujący:

• wyznaczanie oporu elektrycznego opornika – ustawić przełącznik główny na jednym z zakresów w polu [4], dotknąć przewodami końców elementu i odczytać wartość z wyświetlacza;

• badanie diody – ustawić przełącznik główny na polu [6]; po dotknięciu czerwonym przewodem do anody a czarnym do katody, miernik wyświetli przybliżone napięcie przewodzenia diody; po przyłożeniu przewodów odwrotnie, w kierunku zaporowym, wyświetli się cyfra „1”;

• badanie tranzystora – ustawić przełącznik główny na polu [7], zgodnie z opisem na obudowie, wsunąć nóżki tranzystora do odpowiednich otworów lewej części gniazda [5], gdy badamy tranzystor n‑p-n lub prawej, gdy badamy tranzystor p‑n-p; miernik wyświetli wartość wzmocnienia prądowego tranzystorawzmocnienie prądowe tranzystorawzmocnienia prądowego tranzystora (tzw. hIndeks dolny FE_FE). Wartości napięć lub prądów podawanych przez miernik na bazę i emiter podane są w instrukcji obsługi multimetru.

Słowniczek