Multimetr – niezawodne narzędzie pomiarowe

Multimetr – niezawodne narzędzie pomiarowe

17 sty 2019

Co to jest multimetr?

Obecnie na rynku coraz rzadziej występują pojedyncze urządzenia pomiarowe. W powszechnym użyciu są wielofunkcyjne mierniki zwane multimetrami. Urządzenia te łączą w sobie różne urządzenia pomiarowe w jednej obudowie.

Multimetr zaopatrzony jest w dwie sondy pomiarowe, zazwyczaj czarną i czerwoną. Sondę czarną podłączamy zawsze do czarnego gniazda COM (ang. common – wspólny), natomiast sondę czerwoną dołączamy do jednego z trzech czerwonych gniazd miernika w zależności od pomiaru, jaki chcemy przeprowadzić i modelu miernika. Maksymalne dopuszczalne napięcia oraz prądy dla poszczególnych gniazd zależą od modelu miernika, dlatego należy zawsze upewnić się, czy dołączane do danego gniazda napięcie lub prąd nie przekraczają wartości maksymalnych multimetru. Ponadto przy dokonywaniu pomiarów nieznanego źródła napięcia lub prądu należy wybrać dla bezpieczeństwa najwyższe zakresy pomiarowe.

Rodzaje multimetrów

Na rynku występują dwa podstawowe typy multimetrów: analogowe i cyfrowe.

Multimetr cyfrowy

Multimetr cyfrowy jest wyposażony w przetwornik analogowo-cyfrowy i pokazuje mierzone wartości w liczbach dziesiętnych na wyświetlaczu. Cyfrowe modele stopniowo zastępują ich analogowe odpowiedniki. W profesjonalnym zastosowaniu, są standardowym wyposażeniem elektryków i elektroników. Nawet użytkownicy domowi preferują funkcjonalność i łatwość obsługi urządzeń cyfrowych. Cyfrowe multimetry ręczne i stołowe są wszechstronne – sprawdzają się zarówno w zastosowaniach mobilnych i stacjonarnych. Multimetr cyfrowy charakteryzuje się uniwersalnością użytkowania – jest odpowiedni nie tylko do celów komercyjnych. Nawet elektronicy hobbyści docenią wiele funkcji tego uniwersalnego przyrządu pomiarowego.

Fot. Multimetr cyfrowy VOLTCRAFT VC130-1, CAT III 250 V

Multimetr analogowy

Multimetr analogowy jest miernikiem, który wskazuje wartość pomiarową za pomocą wskaźnika na skali. Dla różnych zakresów pomiarowych istnieje kilka etykiet. Urządzenia analogowe pracują z ruchomą cewką pomiarową, która mierzy podstawowe wartości elektryczne. Multimetry analogowe są przeważnie wykorzystywane do wizualizacji mierzonych wartości. Szczególnie ważna jest obserwacja trendów (napięcie / wahania prądu), które są wizualizowane przez wędrujący wskaźnik.

Multimetr analogowy VOLTCRAFT VC-5080
Fot. Multimetr analogowy VOLTCRAFT VC-5080

Podział multimetrów ze względu na przeznaczenie i sposób instalacji

Obecnie na rynku dostępna jest cała gama multimetrów, które możemy podzielić ze względu na przeznaczenie, parametry i funkcje.

Multimetr ręczny

Multimetr ręczny dzięki swojemu rozmiarowi jest bardzo poręczny w obsłudze. Znajduje zastosowanie w użytku domowym i profesjonalnym. Dzięki kompaktowemu rozmiarowi nie ma potrzeby stosowania dodatkowych złączy.

Multimetr cyfrowy VOLTCRAFT VC830
Fot. Multimetr cyfrowy VOLTCRAFT VC830

Multimetr stołowy

Duży multimetr stołowy oferuje nie tylko wiele różnych wartości pomiarowych, ale także wiele złącze (na przykład dla oscyloskopu).  Dzięki funkcji raportowania i połączeniu USB są używane w laboratoriach i warsztatach i plasują się w górnym segmencie cenowym i są dedykowane dla profesjonalistów.

Multimetr stołowy cyfrowy Rigol DM3068
Fot. Multimetr stołowy cyfrowy Rigol DM3068, CAT II 300 V

 

Miernik cęgowy

Miernik cęgowy jest odmianą miernika ręcznego. Umożliwia on pośredni  pomiar prądu. Ze względu na specjalne zaciski, mierniki cęgowe nie są kompatybilne z każdym multimetrem i dlatego są oferowane w zestawie z odpowiednim adapterem lub są zintegrowane z urządzeniem. Pośredni pomiar prądu jest szczególnie bezpieczny i szybki, ponieważ nie wymaga interwencji w bieżącej ścieżce. Cęgi mogą, w zależności od wersji, „obejmować” zaizolowane lub nieizolowane przewody i bezstykowo dokonywać pomiaru prądu. Stosowanie miernika cęgowego jest zalecane szczególnie w przewodach elektrycznych.

Miernik cęgowy Multimetr cyfrowy VOLTCRAFT VC-530

Fot. Miernik cęgowy, multimetr cyfrowy VOLTCRAFT VC-530

Multimetry można podzielić również ze względu na sposób pomiaru wartości elektrycznych True RMS i pomiar wartości średniej.

Funkcja True RMS pozwala na dokładny pomiar napięcia AC, który nie jest sinusoidalny. Miernik mierzący wartość średnią może być wykorzystany wyłącznie w przypadku idealnej fali sinusoidalnej. Nowoczesne mierniki True RMS korzystają ze specjalnych elektronicznych technik pomiaru pozwalających na precyzyjne wyznaczenie wartości skutecznej prądu zarówno w przypadku przebiegów sinusoidalnych, jak i odkształconych.

Funkcje multimetrów

Multimetry mierzą zróżnicowane parametry fizyczne. Do najczęściej mierzonych wielkości należą:

  • napięcie stałe,

  • napięcie prądu przemiennego,

  • natężenie prądu stałego,

  • opór elektryczny,

  • test diody i wzmocnienie tranzystora,

  • test ciągłości obwodu.

Bardziej rozbudowane modele mają możliwość pomiaru wartości:

  • pomiaru natężenia prądu przemiennego;

  • pomiaru częstotliwości prądu przemiennego;

  • pomiaru pojemności kondensatora;

  • pomiaru temperatury.

Warto zwrócić uwagę również na dodatkowe funkcje urządzeń takie jak: pamięć mierzonych wartości, podświetlenie wyświetlacza, a  także możliwość ustawienia multimetru na stojaku dla większej wygody pracy. 

Dokładność multimetru - wskazówka

Oprócz typu i funkcji danego multimetru bardzo ważnym parametrem, na jaki trzeba zwrócić uwagę jest jego dokładność. Dokładność jest maksymalną dopuszczalną granicą błędu wartości wskazanej. Parametr ten powinien być określony przez producenta. Wszyscy producenci multimetrów cyfrowych wyrażają dokładność jako ± (% wartości wskazanej + wartość najmniej znaczącej cyfry). Należy o tym pamiętać ponieważ przyrząd, w którym nie określono klasy dokładności jest bezużyteczny.

Zastosowanie multimetrów

Do podstawowych obszarów zastosowań mierników cyfrowych należy:

  • weryfikacja elektroniki samochodowej: akumulator, alternator,

  • weryfikacja elektroniki domowej: przewody, gniazda, sprzęt elektroniczny,

  • weryfikacja obwodów: modele elektryczne, urządzenia radiowe, podzespoły elektroniczne,

Podczas użytkowania multimetrów i pomiaru wartości elektrycznych, których nie znamy (a taki przypadek zdarza się bardzo często) może dojść do nieodwracalnego uszkodzenia miernika. Aby zapobiec takiej sytuacji, większość mierników uniwersalnych posiada wbudowany bezpiecznik lub zespół bezpieczników. Dodatkowym zabezpieczeniem jest ochrona przeciwprzepięciowa oznaczona jako CAT stopnia I, II, III lub IV. Dzięki niej możliwe staje się dopasowanie urządzenia do odpowiednich zastosowań.

Zastosowanie multimetrów - kategoria pomiarowa CAT I

  • Urządzenia, które nie mają bezpośredniego połączenia do sieci

  • Urządzenia, które mają transformator bezpieczeństwa

  • Urządzenia zasilane za pomocą  baterii, takie jak latarki lub radia tranzystorowe
  • Urządzenia stopnia ochrony III (niskie napięcie ochronne) jako modele kolejowe lub dzwonki
  • Elektronika samochodowa taka jak systemy multimedialne lub alternator, ale nie samochody elektryczne
    Zobacz multimetry kategorii pomiarowej CAT I

Zastosowanie multimetrów - kategoria pomiarowa CAT II

  • Urządzenia, które są połączone bezpośrednio za pomocą wtyczki do gniazdka

  • Urządzenia gospodarstwa domowego, takie jak odkurzacze czy kuchenki mikrofalowe

  • Elektronarzędzia, takie jak wiertarki lub szlifierki
  •  Urządzenia elektryczne, takie jak komputer lub drukarka
    Zobacz multimetry kategorii pomiarowej CAT II

Zastosowanie multimetrów  - kategoria pomiarowa CAT III

  • Trwale zainstalowane elementy, które nie są podłączone do sieci za pomocą wtyczki, np. instalacja budynku

  • Połączenia sieciowe, takie jak gniazda lub rozdzielacze

  • Urządzenia stacjonarne i maszyny – np. pompa wody
    Zobacz multimetry kategorii pomiarowej CAT III

Zastosowanie multimetrów  - kategoria pomiarowa CAT IV

  • Pomiary urządzeń znajdujących się na zewnątrz

  • Instalacje niskiego napięcia, które są zasilane z instalacji budynku

  • Skrzynki przyłączeniowe oraz główne bezpieczniki
  • Trakcje kolejowe lub linie napowietrzne niskiego napięcia
    Zobacz multimetry kategorii pomiarowej CAT IV

Pomiary za pomocą multimetru

Pomiar napięcia elektrycznego

Do pomiaru napięcia za pomocą multimetru należy, po podłączeniu przewodów pomiarowych, najpierw ustawić prawidłową funkcję pomiaru napięcia (napięcie stałe DC lub napięcie zmienne AC) i związany z nim zakres pomiaru napięcia. Najlepiej jest zacząć od najwyższego i przejść do odpowiedniego zakresu pomiarowego.

Pomiar prądu

Do pomiaru prądu elektrycznego musi najpierw zostać wybrany odpowiedni zakres pomiarowy, jak i prąd stały (DC) lub prąd zmienny (AC). Podczas wyboru prawidłowego zakresu pomiarowego, użyj informacji o poborze prądu mierzonego urządzenia. Zawsze obserwuj prąd rozruchowy urządzenia, ponieważ może on przekroczyć wielokrotnie specyfikację urządzenia.

Zakres pomiarowy multimetru

Na początku zawsze ustawiaj najwyższy zakres pomiarowy i stopniowo zmniejszaj go. Pomiary, w których płynie prąd, który jest większy niż maksymalny zakres pomiarowy multimetru, nie mogą być przeprowadzane, aby uniknąć wyzwolenia zintegrowanego bezpiecznika.  

Polecane marki multimetrów

Decydując się na zakup multimetru możemy wybierać spośród licznych producentów. Oto najbardziej znane.
 

Multimetry VOLTCRAFT

Volcraft

Cyfrowe multimetry ręczne i stołowe, od podstawowej do wyższej półki cenowej, firmy VOLTCRAFT  zapewniają elastyczne wyposażenie dla hobbystów i profesjonalistów. Modele mogą być używane do obszaru zastosowań CAT IV.
 

Multimetry Fluke

Fluke

Fluke oferuje cyfrowe ręczne i stołowe multimetry, spełniają wymagania stawiane przez profesjonalistów i hobbystów. Plasują się na środkowej i górnej półce cenowej.
 

Multimetry Keithley 

Keithley

Cyfrowe multimetry stołowe najwyższej klasy plasują markę Keithley w górnej półce cenowej. Techniczne wyposażenie dodatkowe urządzeń dostarcza zróżnicowanych interfejsów.

Multimetry Keysight Technologies 

Keysight

Szeroki wybór multimetrów stołowych, ręcznych jak również urządzeń ze zintegrowanym oscyloskopem oraz testerów komponentów z funkcją multimetru zapewnia firma Keysight Technologies. Różnorodne wyposażenie plasuje urządzenia w środkowej i górnej półce cenowej. Hobbyści również znajdą urządzenia dla siebie.

 

Powiązane kategorie:

Polecane produkty:

Polecane akcesoria:

 

Jeśli uważasz, że możemy poprawić ten artykuł dzięki Tobie, prosimy o kontakt pod adresem: [email protected]. Dziękujemy - Zespół Conrad.