Com utilitzar un multímetre?

L'electricitat i l'electrònica són ciències construïdes a partir de la mesura precisa de tots els paràmetres del circuit, la recerca de la relació entre ells i el grau d'influència entre ells. Per tant, és molt important poder utilitzar instruments de mesura universals: multímetres. Combinen dispositius especialitzats més senzills: amperímetre, voltímetre, ohmímetre i altres. Per noms abreviats, de vegades s'anomenen avòmetres, encara que la paraula "tester" és més comú a l'oest. Anem a esbrinar com utilitzar un multímetre i per a què serveix?

Contingut

• 1 Finalitat i funcions
• 2 Dispositiu multímetre
• 3 Mesura de paràmetres elèctrics
  • 3.1 Determinació de la força actual
  • 3.2 Mesura de tensió
  • 3.3 Com mesurar la resistència amb un multímetre
• 4 Comprovació dels elements dels circuits elèctrics
  • 4.1 Entendre els díodes i els LED
  • 4.2 Comprovació del transistor bipolar
  • 4.3 Com provar un transistor d'efecte de camp amb un tester
  • 4.4 Com provar un condensador amb un multímetre
• 5 Continuïtat del cable
• 6 Com utilitzar un multímetre en un cotxe

Finalitat i funcions

El multímetre està dissenyat per mesurar els tres paràmetres principals d'un circuit elèctric: tensió, corrent i resistència. A aquest conjunt bàsic de funcions, se solen afegir maneres de comprovar la integritat del conductor i la salut dels dispositius semiconductors. Els dispositius més complexos i cars són capaços de determinar la capacitat dels condensadors, la inductància de les bobines, la freqüència del senyal i fins i tot la temperatura del component electrònic objecte d'estudi. Segons el principi de funcionament, els multímetres es divideixen en dos grups:

1. Analògic: un tipus obsolet basat en un amperímetre magnetoelèctric, complementat amb resistències i derivacions per mesurar la tensió i la resistència. Els provadors analògics són relativament barats, però solen ser inexactes a causa de la baixa impedància d'entrada. Altres desavantatges del sistema analògic inclouen la sensibilitat a la polaritat i una escala no lineal.
   

   Vista general del dispositiu analògic

2. Digital: dispositius més precisos i moderns. En els models domèstics del segment de preu mitjà, l'error admissible no supera l'1%, per als models professionals: una possible desviació es troba dins del 0,1%. El "cor" d'un multímetre digital és una unitat electrònica amb xips lògics, un comptador de senyals, un descodificador i un controlador de pantalla. La informació es mostra en una pantalla volàtil de cristall líquid.

L'error dels provadors digitals domèstics no supera l'1%

Segons la finalitat i les especificitats de l'ús, els multímetres es poden fabricar en diversos factors de forma i utilitzar diferents fonts de corrent. Les més esteses són:

1. Els multímetres portàtils amb sondes són els més populars tant en la vida quotidiana com en les activitats professionals. Consten d'una unitat principal equipada amb piles o un acumulador, a la qual es connecten conductors-sondes flexibles. Per mesurar un indicador elèctric concret, les sondes es connecten a un component electrònic o secció del circuit i el resultat es llegeix a la pantalla del dispositiu.
   

   Els multímetres portàtils s'utilitzen en la vida quotidiana i la indústria: electrònica, automatització i durant la posada en marxa

2. Pinces mesuradores: en aquest dispositiu, els coixinets de contacte de les sondes estan entrellaçats a les mordasses amb molla. L'usuari els separa prement una tecla especial i després els encaixa al seu lloc a la secció de la cadena que cal mesurar. Sovint, els mesuradors de pinces permeten la connexió de sondes flexibles clàssiques.
   

   Les pinces mesuradores permeten mesurar el corrent elèctric sense trencar el circuit

3. Els multímetres estacionaris s'alimenten amb una font de corrent altern domèstic, es distingeixen per una gran precisió i una àmplia funcionalitat, poden funcionar amb components radioelectrònics complexos. El principal camp d'aplicació són les mesures en el desenvolupament, prototipatge, reparació i manteniment de dispositius electrònics.
   

   Els multímetres estacionaris o de banc s'utilitzen amb més freqüència als laboratoris elèctrics

4. Oscil·loscopis-multímetres o escòmetres: combinen dos instruments de mesura alhora. Poden ser tant portàtils com estacionaris. El preu d'aquests dispositius és molt elevat, cosa que els converteix en una eina d'enginyeria purament professional.
   

   Els escòmetres són l'equip més professional i estan dissenyats per a la resolució de problemes en accionaments de motor elèctric, línies elèctriques i transformadors.

Com podeu veure, les funcions d'un multímetre poden variar dins d'un rang força ampli i depenen del tipus, el factor de forma i la categoria de preu del dispositiu. Per tant, un multímetre per a ús domèstic hauria de proporcionar:

• Determinació de la integritat del conductor;
• Cercar "zero" i "fase" a la xarxa elèctrica domèstica;
• Mesura de la tensió de corrent altern en una xarxa elèctrica domèstica;
• Mesura de la tensió de fonts de CC de baixa potència (bateries, acumuladors);
• Determinació dels indicadors bàsics de la salut dels dispositius electrònics: intensitat del corrent, resistència.

L'ús domèstic d'un multímetre normalment es redueix a provar cables, comprovar la salut de les làmpades incandescents i determinar la tensió residual de les bateries.

A la vida quotidiana, els multímetres s'utilitzen per provar cables, comprovar bateries i circuits elèctrics.

Al mateix temps, els requisits per als models professionals són molt més estrictes. Es determinen per separat per a cada cas concret. Entre les principals característiques dels provadors avançats, cal destacar:

• Possibilitat de proves exhaustives de díodes, transistors i altres dispositius semiconductors;
• Determinació de la capacitat i la resistència interna dels condensadors;
• Determinació de la capacitat de les bateries;
• Mesura de característiques específiques: inductància, freqüència del senyal, temperatura;
• Capacitat de treballar amb alta tensió i corrent;
• Alta precisió de mesura;
• Fiabilitat i durabilitat del dispositiu.

És important recordar que un multímetre és un dispositiu elèctric bastant complex, que s'ha de manejar de manera competent i acurada.

Dispositiu multímetre

La majoria dels multímetres moderns estan equipats amb instruccions detallades que descriuen la seqüència d'accions per treballar amb el dispositiu. Si teniu aquest document, no l'ignoreu, familiaritzeu-vos amb tots els matisos del model del dispositiu. Parlarem dels principals aspectes de l'ús de qualsevol multímetre.

L'interruptor estàndard inclou: mesures de resistència, corrent i tensió, així com una prova de conductivitat elèctrica

Per seleccionar el mode de funcionament, s'utilitza un interruptor, normalment combinat amb un interruptor (posició "Apagat"). Per als electrodomèstics, permet establir els següents límits màxims de mesura:

• Tensió de CC: 0,2 V; 2 V; 20 V; 200 V; 1000 V;
• Tensió CA: 0,2 V; 2 V; 20 V; 200 V; 750 V;
• Corrent continu: 200 uA; 2 mA; 20 mA; 200 mA; 2 A (opcional); 10 A (posició separada);
• Corrent altern (aquest mode no està disponible en tots els multímetres): 200 μA; 2 mA; 20 mA; 200 mA;
• Resistència: 20 ohms; 200 ohms; 2 kOhm; 20 kOhm; 200 kOhm; 2 MΩ; 20 o 200 MΩ (opcional).

Una disposició separada serveix per provar el rendiment dels díodes i determinar la integritat del conductor. A més, un endoll de prova de transistors es troba al costat de l'interruptor dur.

Disposició general de l'interruptor d'un multímetre econòmic 

L'ús del dispositiu comença posant l'interruptor a la posició desitjada. Després es connecten les sondes. Hi ha dues posicions comunes del llapis: vertical i horitzontal.

El connector marcat amb una icona de terra i la inscripció COM és negatiu o posat a terra: hi ha connectat un cable negre; el connector, designat com a VΩmA, està dissenyat per mesurar la resistència, la tensió i el corrent, que no superin els 500 mA; El connector etiquetat 10 A està dissenyat per mesurar el corrent en el rang des de 500 mA fins al valor especificat

Amb una disposició vertical, com a la figura anterior, les sondes es connecten de la següent manera:

• Al connector superior: una sonda "positiva" en la manera de mesurar la força de corrent alta (fins a 10 A);
• Al connector central: una sonda "positiva" en tots els altres modes;
• Al connector inferior: la sonda "negativa".

En aquest cas, la força actual quan s'utilitza el segon endoll no ha de superar els 200 mA

Si els connectors estan situats horitzontalment, seguiu acuradament els símbols impresos a la caixa del multímetre. Al dispositiu que es mostra a la figura, les sondes es connecten de la següent manera:

• Al connector més esquerre - la sonda "positiva" en el mode de mesura de corrent alt (fins a 10 A);
• Al segon connector de l'esquerra: una sonda "positiva" en el mode de mesura estàndard (fins a 1 A);
• El tercer connector de l'esquerra és la sonda "positiva" en tots els altres modes;
• Al connector de l'extrem dret hi ha la sonda "negativa".

El més important aquí és aprendre a llegir els símbols i seguir-los. Recordeu que si no s'observa la polaritat o si el mode de mesura es selecciona incorrectament, no només podeu obtenir un resultat incorrecte, sinó que també podeu danyar l'electrònica del provador.

Mesura de paràmetres elèctrics

Hi ha un algorisme independent per a cada tipus de mesura. És important saber utilitzar el tester, és a dir, entendre en quina posició posar l'interruptor, a quins endolls connectar les sondes, com encendre el dispositiu en un circuit elèctric.

Esquema de connexió del tester per mesurar el corrent, la tensió i la resistència

Determinació de la força actual

El valor no es pot mesurar a la font, ja que és característic d'una secció del circuit o d'un determinat consumidor d'electricitat. Per tant, el multímetre està connectat en sèrie al circuit. A grans trets, un dispositiu de mesura substitueix una part del conductor en un sistema font-consumidor tancat.

Quan es mesura el corrent, el multímetre s'ha de connectar en sèrie al circuit

A partir de la llei d'Ohm, recordem que la intensitat del corrent es pot obtenir dividint la tensió de la font per la resistència del consumidor. Per tant, si per algun motiu no podeu mesurar un paràmetre, es pot calcular fàcilment coneixent els altres dos.

Mesura de tensió

La tensió es mesura a la font de corrent o al consumidor. En el primer cas, n'hi ha prou amb connectar la sonda positiva del multímetre al "plus" de la potència ("fase") i la sonda negativa al "menos" ("zero"). El multímetre assumirà el paper del consumidor i mostrarà la tensió real.

Per no confondre la polaritat, connectem la sonda negra a la presa COM i els inconvenients de la font, i la sonda vermella al connector VΩmA i més.

En el segon cas, el circuit no s'obre i el dispositiu està connectat al consumidor en paral·lel. Per als multímetres analògics, és important observar la polaritat, digital en cas d'error simplement mostrarà una tensió negativa (per exemple, -1,5 V). I, per descomptat, no oblideu que la tensió és el producte de la resistència i el corrent.

Com mesurar la resistència amb un multímetre

La resistència d'un conductor, pica o component electrònic es mesura amb l'alimentació apagada. En cas contrari, hi ha un alt risc de danys al dispositiu i el resultat de la mesura serà incorrecte.

Si es coneix el valor de la resistència mesurada, el límit de mesura es tria més gran que el valor, però el més a prop possible.

Per determinar el valor del paràmetre, simplement connecteu les sondes als contactes oposats de l'element: la polaritat no importa. Preste atenció a l'ampli ventall d'unitats de mesura: s'utilitzen ohms, kiloohms, megaohms. Si poseu l'interruptor a "2 MΩ" i intenteu mesurar una resistència de 10 ohms, es mostrarà "0" a l'escala del multímetre. Us recordem que la resistència es pot obtenir dividint la tensió pel corrent.

Comprovació dels elements dels circuits elèctrics

Qualsevol dispositiu electrònic més o menys complex està format per un conjunt de components, que sovint es col·loquen en una placa de circuit imprès. La majoria de les avaries són causades precisament per la fallada d'aquests components, per exemple, destrucció tèrmica de resistències, "avaria" de les unions de semiconductors, assecat de l'electròlit en condensadors. En aquest cas, la reparació es redueix a trobar l'avaria i substituir la peça. Aquí és on el multímetre és útil.

Entendre els díodes i els LED

Els díodes i els LED són un dels elements de ràdio més simples basats en una unió semiconductora. La diferència constructiva entre ells es deu només al fet que el cristall semiconductor del LED és capaç d'emetre llum. El cos del LED és transparent o translúcid, fet d'un compost incolor o de color. Els díodes ordinaris estan tancats en caixes de metall, plàstic o vidre, normalment pintades amb pintura opaca.

Els dispositius semiconductors inclouen varicaps, díodes, díodes zener, tiristors, transistors, termistors i sensors Hall

Un tret característic de qualsevol díode és la capacitat de passar el corrent en una sola direcció. L'elèctrode positiu de la peça s'anomena ànode, el negatiu s'anomena càtode. Determinar la polaritat dels cables LED és senzill: la cama de l'ànode és més llarga i l'interior és més gran que el del càtode. La polaritat d'un díode convencional s'haurà de buscar a la xarxa. En els esquemes de circuits, l'ànode s'indica amb un triangle, el càtode amb una tira.

Imatge d'un díode en un esquema de circuit

Per comprovar un díode o LED amb un multímetre, n'hi ha prou amb posar l'interruptor al mode "continuïtat", connectar l'ànode de l'element a la sonda positiva del dispositiu i el càtode a la negativa. Un corrent fluirà a través del díode, que es mostrarà a la pantalla del multímetre. Aleshores, hauríeu de canviar la polaritat i assegurar-vos que el corrent no flueixi en sentit contrari, és a dir, que el díode no estigui "trencat".

Comprovació del transistor bipolar

Un transistor bipolar sovint es representa com dos díodes connectats. Té tres sortides: emissor (E), col·lector (K) i base (B). Segons el tipus de conducció entre ells, hi ha transistors amb estructura "pnp" i "npn". Per descomptat, cal comprovar-los de diferents maneres.

Imatge de les regions emissores, base i col·lectores en transistors bipolars

La seqüència per comprovar un transistor amb una estructura npn:

1. La sonda positiva del multímetre està connectada a la base del transistor, l'interruptor està configurat en el mode "sonada".
2. La sonda negativa toca l'emissor i el col·lector en sèrie; en ambdós casos, el dispositiu ha de detectar el pas del corrent.
3. La sonda positiva està connectada al col·lector, i la sonda negativa a l'emissor. Si el transistor és bo, la pantalla del multímetre continuarà sent una, si no, el número canviarà i/o sonarà un bip.

Els transistors amb una estructura pnp es comproven de la mateixa manera:

1. La sonda negativa del multímetre està connectada a la base del transistor, l'interruptor està configurat en el mode de "sonada".
2. La sonda positiva toca l'emissor i el col·lector en sèrie; en ambdós casos, el dispositiu ha de registrar el pas del corrent.
3. La sonda negativa està connectada al col·lector i la sonda positiva a l'emissor. Controlar l'absència de corrent en aquest circuit.

La tasca es simplificarà molt si el multímetre té una sonda per a transistors. És cert que cal tenir en compte que els transistors potents no es poden comprovar en una sonda; les seves conclusions simplement no caben als endolls.

Per provar transistors bipolars en multímetres, sovint es proporciona una sonda

La sonda es divideix en dues parts, cadascuna de les quals funciona amb transistors d'una determinada estructura. Instal·leu el transistor a la part desitjada, observant la polaritat (base - a la presa "B", emissor - "E", col·lector - "C"). Posa l'interruptor a la posició hFE - mesura de guany. Si la pantalla continua sent una, el transistor està defectuós. Si la xifra canvia, la peça és normal i el seu guany correspon al valor especificat.

Com provar un transistor d'efecte de camp amb un tester

Els transistors d'efecte de camp són més complicats que els transistors bipolars, ja que en ells el senyal està controlat per un camp elèctric. Aquests transistors es divideixen en canal n i canal p, i les seves conclusions han rebut els noms següents:

• Presó (Z) – portes (G);
• Est (I) – font (S);
• Desguàs (C) - desguàs (D).

No podreu utilitzar la sonda integrada al multímetre per provar el transistor d'efecte de camp. Haurem d'utilitzar un mètode més complex.

Un exemple de comprovació dels contactes d'un transistor d'efecte de camp amb un tester

Comencem amb el transistor de canal n. En primer lloc, n'eliminen l'electricitat estàtica tocant alternativament els terminals amb una resistència posada a terra. A continuació, el multímetre es configura en el mode "sonant" i es realitza la següent seqüència d'accions:

1. Connecteu la sonda positiva a la font, la sonda negativa al desguàs. Per a la majoria dels transistors d'efecte de camp, la tensió en aquesta unió és de 0,5-0,7 V.
2. Connecteu la sonda positiva a la porta, la sonda negativa al desguàs. Un hauria de romandre a la pantalla.
3. Repetiu els passos indicats al paràgraf 1. Cal fixar el canvi de tensió (és possible tant baixar com augmentar).
4. Connecteu la sonda positiva a la font, la sonda negativa a la porta. Un hauria de romandre a la pantalla.
5. Repetiu els passos del paràgraf 1. La tensió hauria de tornar al seu valor original (0,5-0,7 V).

Qualsevol desviació dels valors estàndard indica un mal funcionament del transistor d'efecte de camp. Les parts amb una transició de canal p es comproven en la mateixa seqüència, canviant la polaritat al contrari en cada pas.

Com provar un condensador amb un multímetre

En primer lloc, hauríeu de determinar quin condensador provareu: polar o no polar. Tots els condensadors electrolítics i alguns d'estat sòlid són polars, i els no polars, per regla general, pel·lícules o ceràmiques, tenen moltes vegades menys capacitat (nano- i picofarads).

Condensador: un dispositiu de dos terminals amb un valor constant o variable de capacitat i baixa conductivitat, i s'utilitza per acumular la càrrega d'un camp elèctric

Si el condensador ja s'ha utilitzat (per exemple, soldat des d'un dispositiu electrònic), s'ha de descarregar. No connecteu els contactes directament amb un cable o un tornavís; això provocarà, en el millor dels casos, el trencament de la peça i, en el pitjor, una descàrrega elèctrica. Utilitzeu una bombeta incandescent o una resistència potent.

Les proves de condensadors es poden dividir en dos tipus: la prova de rendiment real i la mesura de la capacitat. Qualsevol multímetre farà front a la primera tasca, només els models domèstics professionals i "avançats" faran front a la segona.

Com més gran sigui el valor del condensador, més lent canvia el valor de la pantalla.

Per comprovar l'estat de salut de la peça, col·loqueu l'interruptor del multímetre al mode "sonada" i connecteu les sondes als contactes del condensador (observant la polaritat si cal). Veureu un número a la pantalla, que començarà a créixer immediatament: aquesta és la bateria del multímetre que carrega el condensador.

Per comprovar la capacitat del condensador, s'utilitza una sonda especial.

Tampoc és difícil mesurar la capacitat amb un multímetre "avançat". Inspeccioneu acuradament la caixa del condensador i trobeu la designació de la capacitat en micro, nano o picofarads. Si en comptes d'unitats de capacitat s'aplica un codi de tres dígits (per exemple, 222, 103, 154), utilitzeu una taula especial per desxifrar-lo. Després de determinar la capacitat nominal, col·loqueu l'interruptor a la posició adequada i introduïu el condensador a les ranures de la caixa del multímetre. Comproveu si la capacitat real coincideix amb la capacitat nominal.

Continuïtat del cable

Malgrat tota la multitasca dels multímetres, el seu principal ús domèstic és la continuïtat dels cables, és a dir, la determinació de la seva integritat. Sembla que podria ser més senzill: vaig connectar els dos extrems del cable amb les sondes en el mode "tweeter", i ja està. Però aquest mètode només indicarà la presència de contacte, però no l'estat del conductor. Si hi ha una llàgrima a l'interior, que provoca espurnes i cremades sota càrrega, l'element piezoel·límetre del multímetre encara farà so. És millor utilitzar l'ohmetre integrat.

Un senyal acústic, també conegut com a "buzzer", accelera significativament el procés de marcatge

Col·loqueu l'interruptor del multímetre a la posició "un ohm" i connecteu les sondes als extrems oposats del conductor. La resistència normal d'un cable trenat de diversos metres de llargada és de 2-5 ohms. Un augment de la resistència a 10-20 ohms indicarà un desgast parcial del conductor, i els valors de 20-100 ohms indiquen trencaments greus del cable.

De vegades, quan comproveu un cable posat a una paret, és difícil utilitzar un multímetre. En aquests casos, s'aconsella utilitzar provadors sense contacte, però el preu d'aquests dispositius és força elevat.

Com utilitzar un multímetre en un cotxe

L'equip elèctric és una de les parts més vulnerables del cotxe, que és molt sensible a les condicions de funcionament, al diagnòstic i al manteniment oportuns. Per tant, el multímetre hauria de convertir-se en una part integral del kit d'eines: ajudarà a identificar el mal funcionament, determinar les causes de la seva aparició i els possibles mètodes de reparació.

Un multímetre és un dispositiu indispensable per diagnosticar el sistema elèctric d'un vehicle

Per als motoristes experimentats, es produeixen multímetres especialitzats per a automòbils, però en la majoria dels casos n'hi haurà prou amb un model domèstic. Entre les principals tasques que ha de resoldre:

• Control de la tensió de la bateria, que és especialment important després d'un llarg temps d'inactivitat del cotxe o en cas de funcionament incorrecte del generador;
• Determinació del corrent de fuga, recerca de curtcircuits;
• Comprovació de la integritat dels bobinatges de la bobina d'encesa, l'arrencada, el generador;
• Comprovació del pont de díodes del generador, components del sistema d'encesa electrònica;
• Supervisió de la salut de sensors i sondes;
• Determinació de la integritat dels fusibles;
• Comprovació de llums incandescents, interruptors i botons.

El problema al qual s'enfronten molts automobilistes és la descàrrega de la bateria del multímetre en el moment més inoportú. Per evitar-ho, només cal apagar el dispositiu immediatament després d'utilitzar-lo i portar una bateria de recanvi.

Un multímetre és un dispositiu còmode i versàtil, indispensable tant en la vida quotidiana com en les activitats humanes professionals. Fins i tot amb un nivell bàsic de coneixements i habilitats, pot simplificar significativament el diagnòstic i la reparació d'aparells elèctrics. En mans hàbils, el provador ajudarà a resoldre les tasques més complexes, des del control de la freqüència del senyal fins a les proves de circuits integrats.

Els debats d'aquesta pàgina estan tancats