Mõõtmistehnikad multimeetri abil
Multimeeter on mitmekülgne mõõtevahend, mis on elektri ja elektroonika maailmas hädavajalik. Ühe seadmega saame mõõta pinget, voolutugevust, takistust ja mitmeid muid parameetreid, nagu näiteks pidevus, dioodid, mahtuvus, sagedus ja isegi temperatuur (sõltuvalt multimeetri tüübist). Tänu laiale funktsioonide valikule on multimeetri õige tehnika kasutamine õpilaste, tehnikute ja elektroonikahuviliste põhioskus. See artikkel käsitleb praktilisi mõõtmistehnikaid multimeetri kasutamisel, alates ettevalmistusest ja režiimide valimisest kuni ohutusnõuannete ja levinud vigade vältimiseni.
1. Multimeetrite tüüpide mõistmine: analoog- ja digitaalmeetrid
Üldiselt jagunevad multimeetrid kahte tüüpi: analoogmultimeetrid ja digitaalsed multimeetrid (DMM-id). Analoogmultimeetrid kasutavad osutit ja skaalat, digitaalsed multimeetrid aga kuvavad väärtust numbriliselt ekraanil. Praegu on digitaalsed multimeetrid laialdasemalt kasutusel tänu nende lihtsamale lugemisele, suuremale täpsusele ja ulatuslikumatele funktsioonidele. Analoogmultimeetrid on aga endiselt kasulikud kiirete väärtuste muutuste (näiteks signaali kõikumiste) jälgimiseks, kuna nõel liigub pidevalt.
2. Multimeetri olulised osad
Enne mõõtmiste tegemist tutvuge multimeetri osadega:
– Ekraan (näidik): kuvab mõõtmistulemusi (digitaalsel multimeetril).
– Valikunupp (pöördlüliti): mõõtmise tüübi (V, A, Ω, pidevus, diood jne) ja mõõtepiirkonna valimiseks.
– Sondi port/pesa: sondi kaabli kinnituskoht. Koosneb üldiselt järgmisest:
– COM (ühine/negatiivne): musta sondi jaoks.
– VΩmA: pinge, takistuse, dioodide, ühenduse ja väikeste voolude (mA) mõõtmiseks.
– 10A või 20A: spetsiaalselt suurte voolude jaoks (sõltuvalt multimeetri tüübist).
– Sond/mõõtekaabel: tavaliselt punane (positiivne) ja must (negatiivne). Sondi hoidmise ja puudutamise tehnika mõjutab oluliselt ohutust ja täpsust.
3. Mõõtmise põhiprintsiibid: jada- ja paralleelmõõtmine
Üks multimeetri kasutamise võtmeid on mõõtevahendi ühendamise mõistmine:
– Pinge (V) mõõtmine toimub paralleelselt koormuse või pingeallikaga.
– Voolu (A) mõõtmine toimub vooluringiga järjestikku (multimeeter saab osaks vooluteest).
– Takistuse (Ω) mõõtmist tehakse pingestamata komponentidel (vooluring tuleks välja lülitada ja komponent ideaalis vooluringist eemaldada, et vältida paralleelsete radade mõju tulemustele).
Kõige levinum viga on voolu mõõtmine, kui multimeeter on ühendatud paralleelselt, sest see võib põhjustada multimeetri kaitsme läbipõlemise või isegi tööriista kahjustamise.
4. Alalisvoolu pinge (V⎓) mõõtmise tehnika
Alalisvoolu (DC) pinget leidub patareides, alalisvooluadapterites, akupankades ja elektroonikalülitustes. Toimingud on järgmised:
1. Ühendage sondid: must COM-porti, punane VΩ-porti.
2. Valige DCV režiim (V sirge/katkendliku joonega).
3. Kui multimeeter ei vali automaatselt mõõtepiirkonda, valige mõõtepiirkond, mis on kõrgem kui hinnanguline pinge (nt 20 V 9 V või 12 V aku puhul).
4. Ühendage sondid paralleelselt: punane positiivse punktiga, must negatiivse/maanduspunktiga.
5. Lugege tulemus. Kui ilmub miinusmärk (-), tähendab see, et polaarsus on vastupidine (punane sond on negatiivses punktis).
Näpunäide: kitsastes kohtades mõõtmisel veenduge, et sondi otsad ei puutuks kokku, kuna see võib põhjustada lühise.
5. Vahelduvpinge (V~) mõõtmise meetodid
Vahelduvvoolu (AC) pinget leidub tavaliselt kodumajapidamiste elektrivõrgus (PLN), trafodes ja mõnedes adapteriväljundites. Toimingud on järgmised:
1. Must sond COM-i, punane VΩ-i.
2. Valige ACV (V~) režiim.
3. Valige sobiv vahemik, näiteks 600 V või 750 V majapidamiselektri jaoks, olenevalt multimeetri standardist.
4. Ühendage paralleelandur allika või mõõtepunktiga.
5. Lugege pinge väärtus.
Ohutus: kõrge vahelduvpinge mõõtmisel kasutage võimaluse korral ühte kätt, vältige sondi metallosade puudutamist ja veenduge, et kaabli isolatsioon ei kahjustuks.
6. Takistuse (Ω) mõõtmise tehnika
Takistuse mõõtmine on kasulik takistite väärtuste, katkiste kaablite või teatud komponentide seisukorra kontrollimiseks. Sammud:
1. Lülitage vooluringi toiteallikas välja ja veenduge, et suur kondensaator on tühjenenud.
2. Must sond COM-i, punane VΩ-i.
3. Keerake valikunupp asendisse Ω.
4. Puudutage mõlemat sondi komponendi/takisti jalgade vastu.
5. Lugege tulemusi. Kui multimeeter kuvab „OL” või „1” (olenevalt mudelist), on takistus liiga kõrge või on vooluring avatud.
Täpsemate tulemuste saamiseks mõõtke takistit pärast seda, kui üks selle jalgadest on vooluringist eemaldatud, nii et teised teed seda ei mõjutaks.
7. Jätkuvuse test
Jätkuvuse režiimi kasutatakse kahe punkti (nt kaablid, trükkplaadi rööpad, lülitid) ühenduse kontrollimiseks. Tavaliselt on see tähistatud kõlari või helilaine sümboliga. Tehnika:
1. Valige järjepidevuse režiim.
2. Puudutage sondiga kahte punkti, mida soovite testida.
3. Kui kuulete piiksu, tähendab see, et takistus on väga väike ja liin on ühendatud.
Järjepidevuse mõõtmine on väga kasulik katkiste juhtmete, pragunenud trükkplaadi radade otsimisel või kaitsmete kontrollimisel.
8. Dioodi test
Dioodirežiimi kasutatakse dioodide, LED-ide ja pooljuhtide üleminekute, näiteks transistoride (teatud tingimustel), kontrollimiseks. Üldised sammud:
1. Valige dioodirežiim.
2. Punane sond läheb tavaliselt anoodile, must katoodile (olenevalt multimeetrist, aga DMM-il on see üldiselt nii).
3. Multimeeter kuvab päripinget, näiteks ränidioodide puhul 0,5–0,7 V või LED-ide (teatud värvid) puhul 1,8–3,3 V.
4. Kui see on vastupidine ja kuvatakse „OL“, on diood tõenäoliselt normaalne. Kui see näitab mõlemat pidi madalat taset, võib diood olla lühises; kui see näitab mõlemat pidi OL, võib see katki olla.
9. Alalis-/vahelduvvoolu (A) mõõtmise meetodid
Voolu mõõtmine on kõige riskantsem osa, kuna multimeeter tuleb ühendada järjestikku. Sammud:
1. Määrake hinnanguline voolutugevus. Kahtluse korral alustage 10A pordist.
2. Liigutage punane sond A/10A-porti, must sond jääb COM-porti.
3. Vajadusel keerake valikuketas asendisse A DC või A AC.
4. Katkestage vooluring teatud punktis ja ühendage multimeeter järjestikku: vool peab multimeetrist "läbi minema".
5. Lugege tulemust. Kui see on liiga väike, lülitage parema eraldusvõime saavutamiseks mA-pordile (kui see on ohutu).
Oluline märkus: ärge mõõtke voolu, kui sond on vooluporti ühendatud ja seejärel ühendage see otse paralleelselt pingeallikaga, kuna see tekitab lühise.
10. Levinumad vead ja ohutusnõuanded
Mõned levinud vead:
– Unustasite pärast voolu mõõtmise lõpetamist punase sondi pordist A tagasi porti VΩ viia.
– Vale režiimivalik (nt mõõdab pinget, aga valikulüliti on asendis Ω).
– Mõõda takistust vooluringis, mis on endiselt elektriline.
– Liiga madala vahemiku valimine põhjustab „ülekoormust“.
Ohutusnõuanded:
– Elektripaigaldistega töötamisel kasutage sobiva ohutuskategooriaga (CAT II/CAT III/CAT IV) multimeetrit.
– Enne kasutamist kontrollige sondi ja isolatsiooni seisukorda.
– Hoidke sondi isolatsioonist, mitte metallist.
– Kui te pole kindel, kasutage kõigepealt kõrgeimat vahemikku.
– Vältige töötamist märgades kohtades ja kasutage vajadusel isoleerivat matti.
Sulgemine
Multimeetriga mõõtmise tehnikad hõlmavad enamat kui lihtsalt valikunupu keeramist ja numbrite lugemist. Need hõlmavad ka vooluringide mõistmist, õige režiimi valimist ja jada-paralleelpõhimõtte õiget rakendamist. Alalis-/vahelduvvoolu pinge, takistuse, pidevuse, dioodi ja voolu mõõtmise valdamisega saate diagnoosida mitmesuguseid elektri- ja elektroonikaprobleeme kiiremini ja ohutumalt. Harjutage multimeetri kasutamist kõigepealt lihtsatel vooluringidel ja seejärel liikuge kogemuste omandamisel keerukamate mõõtmiste juurde. Nii saab multimeetrist mitte ainult mõõtevahend, vaid ka peamine "silm" vooluringi käitumise mõistmiseks.
