Multimetry, mierniki cęgowe i multimetry stołowe

Multimetr służy do pomiaru wielkości elektrycznych,  poszczególne funkcje pomiarowe są z reguły podzielone na kilka zakresów pomiarowych, aby uzyskać w ramach stosunkowo szerokiego zakresu pomiarowego zarówno wysokie rozdzielczości, jak i wysoką dokładności pomiaru. Do podstawowych funkcji pomiarowych miernika uniwersalnego można zaliczyć pomiar napięcia oraz prądu stałego i zmiennego, funkcję pomiaru rezystancji, przy czym jest ona często połączona z akustycznym sygnałem do testu ciągłości.

Lepiej wyposażone multimetry posiadają funkcje dodatkowe, np. do pomiaru częstotliwości i współczynnika wypełnienia, a także test diod do pomiaru napięcia w kierunku przewodzenia diod. Ponadto dostępne są urządzenia zapewniające pomiar temperatury, liczby obrotów, poziomu hałasu, natężenia oświetlenia i prądu przez zewnętrzne czujniki i specjalne adaptery pomiarowe.

Jakie są rodzaje i typy multimetrów?

Multimetry są dostępne w wielu wariantach. Powszechnie znane i używane są multimetry ręczne, które dzięki swojej kompaktowej konstrukcji i zasilaniu za pomocą baterii lub akumulatorów są wyjątkowo mobilne, a zatem bardzo elastyczne w użyciu. Proste modele dla początkujących dostępne są w bardzo przystępnej cenie, dzięki czemu stanowią podstawowe wyposażenia każdego majsterkowicza. Profesjonalne multimetry ręczne są używane przez elektryków i elektroników, w elektronice samochodowej oraz przez serwisantów w prawie każdej dziedzinie. 

Multimetry ręczne z wyświetlaczami cyfrowymi dominują na rynku i w dużej mierze wyparły multimetry analogowe. Powody tego stanu rzeczy można znaleźć w korzystnej cenie zakupu, znacznie większej odporności na wstrząsy oraz wyraźnej i szybkiej możliwości odczytu. Niemniej jednak, multimetry z wyświetlaczem analogowym nadal mają swoich zwolenników: przy zmieniających się mierzonych wartościach umożliwiają prostszą i lepszą obserwację trendów dzięki bezstopniowo wyświetlanemu mechanizmowi pomiarowemu.  

Multimetry ręczne są również dostępne w szczególnie kompaktowych wersjach, przypominających dwubiegunowe mierniki napięcia. Na stałe podłączony przewód pomiarowy łączy obie części obudowy, które jednocześnie zawierają sondy pomiarowe. Jedna z dwóch części obudowy zawiera zarówno elementy sterujące, jak i cyfrowy wyświetlacz wartości mierzonej.

Multimetry stołowe, jak sugeruje nazwa, znajdują swoje miejsce zwykle na stole roboczym w laboratoriach i warsztatach serwisowych. Z reguły charakteryzują się wysoką dokładnością i rozdzielczością pomiarową, wieloma funkcjami pomiarowymi oraz dużym, czytelnym wyświetlaczem. W niektórych przypadkach instalowane są dwa wyświetlacze lub wyświetlacze z obsługą grafiki. Urządzenia z wyświetlaczami graficznymi umożliwiają również nie tylko wyświetlanie wartości pomiarowych w postaci trendów i wykresów słupkowych, ale także wyświetlanie zmierzonych wartości w czasie ich przebiegu w postaci krzywej lub wykresu. W niektórych przypadkach z tyłu urządzenia znajdują się dodatkowe wejścia pomiarowe, dzięki czemu urządzenie można zintegrować z systemami testowania i gromadzenia danych pomiarowych. Dostępne są również dodatkowe interfejsy lub opcje rozszerzenia w postaci specjalnych gniazd. Urządzenia z wbudowaną pamięcią lub gniazdem USB umożliwiają rejestrację danych nawet bez podłączenia do systemu rejestracji danych lub komputera. 

Multimetry cęgowe łączą klasyczne funkcje miernika cęgowego z funkcjami multimetru. Prądy są mierzone za pomocą cęgów pomiarowych, pozostałe funkcje  tj. testowanie napięcia, pomiar rezystancji i ciągłości odbywa się przez oddzielnie podłączane przewody pomiarowe. Podobnie jak multimetry ręczne, multimetry cęgowe mogą być wyposażone w zaawansowane funkcje pomiarowe, na przykład do testów diod lub pomiarów częstotliwości i pojemności.

Kryteria wyboru multimetra – co jest ważne?

Oprócz wyboru między multimetrem ręcznym, stołowym lub miernikiem cęgowym należy wcześniej ustalić, w jakim środowisku będą przeprowadzane pomiary. Norma IEC 61010-1 opisuje dozwolone obszary zastosowania urządzeń pomiarowych i kontrolnych w instalacjach elektrycznych i urządzeniach oraz dzieli je na tzw. kategorie pomiarowe. Rozróżnia się następujące kategorie: 

• CAT I: obwody bez bezpośredniego połączenia do sieci, urządzenia zasilane bateryjnie, technika motoryzacyjna (niskie napięcie), urządzenia klasy ochrony III (bezpieczne, bardzo niskie napięcie)
• CAT II: pomiary w urządzeniach podłączonych do sieci niskiego napięcia za pomocą wtyczki sieciowej
• CAT III: pomiary w instalacjach w budynkach, podrozdzielniach
• CAT IV: pomiary w punkcie przyłączenia instalacji niskiego napięcia, np. przyłącza głównego, skrzynki licznikowej, domowej skrzynki przyłączeniowej.

Te cztery kategorie zostały ponownie podzielone według ich napięć roboczych (300 V, 600 V i 1000 V). Uwaga: ze względów bezpieczeństwa w żadnym wypadku nie wolno używać miernika, który nie jest zatwierdzony dla stosowanej kategorii pomiarowej! 

W każdym przypadku, nie tylko w przemyśle,  wskazane jest rozważenie multimetru, który wykorzystuje metodę pomiaru rzeczywistej wartości skutecznej (True RMS). Przetwornice częstotliwości w napędach silnikowych i wielu innych odbiornikach taktowanych pracują z prądami niesinusoidalnymi lub zniekształcają sygnał sinusoidalny. Ponadto często dochodzi do nałożenia się sygnałów o wysokiej częstotliwości, co również prowadzi do dalszych niedokładności pomiarów. Konwencjonalne mierniki uniwersalne czasami powodują znaczne błędy pomiarowe, ponieważ mogą jedynie mierzyć czysto sinusoidalne napięcia i prądy. 

Dokładność pomiaru, rozdzielczość i wymagane funkcje pomiarowe muszą pasować do odpowiednich zadań. Rozdzielczość wyświetlacza niekoniecznie mówi cokolwiek o rzeczywistej dokładności pomiaru. Kilka miejsc po przecinku wygląda imponująco, ale liczy się rzeczywisty pomiar i dokładność wyświetlania - którą można znaleźć w karcie katalogowej lub opisie produktu.

Jeżeli dane pomiarowe mają być rejestrowane i oceniane lub należy przeprowadzić półautomatyczne sekwencje testów, konieczne jest, aby multimetr miał odpowiednie interfejsy. Oprócz dobrze znanego interfejsu USB, zaawansowane urządzenia często posiadają interfejsy IEEE-488 (GPIB) i RS-232. Profesjonalni użytkownicy będą musieli regularnie kalibrować swoje urządzenia pomiarowe. Dlatego wskazane jest, aby wcześniej upewnić się, że dany multimetr może być skalibrowany zgodnie z odpowiednim standardem kalibracji - na przykład DAkkS. Łatwość obsługi jest również ważnym punktem, podobnie jak czytelny wyświetlacz, który zapewnia dobry odczyt pomiaru nawet pod kątem. Jeśli multimetr stołowy ma być instalowany w  szafie rack, to powinien być  przystosowany do tego pod względem mechanicznym (np. posaiadać 19-calowy zestaw montażowy), a także mieć tylne wejścia pomiarowe. 

Wniosek: jak kupić odpowiedni multimetr

Odpowiednie wyposażenie do multimetrów