Koszyk Twój koszyk jest pusty ...
wyszukiwanie zaawansowane
Strona główna1 » Dla początkujących2 » Pomiary multimetrem cyfrowym - cz.1

Pomiary multimetrem cyfrowym - cz.1

Data dodania: 02-07-2018

Miernik cyfrowy DT830D bez przewodówPrzewody pomiarowe wetknięte w gniazda miernika - konfiguracja podstawowaPrzewody pomiarowe wetknięte w gniazda miernika - konfiguracja dla zakresu 10A
Multimetr wyposażono w przełącznik obrotowy do wyboru funkcji pomiarowych i zmiany zakresów. Ma trzy gniazda do podłączenia przewodów pomiarowych. Do gniazda opisanego jako „COM” podłączamy przewód CZARNY. Do środkowego gniazda opisanego jako „VΩmA” podłączamy przewód CZERWONY. Takie podłączenie wykorzystamy praktycznie do wszystkich pomiarów w trakcie budowy układów elektronicznych.

Jednak jest jeszcze jedno gniazdo dedykowane dla CZERWONEGO przewodu pomiarowego. Najwyżej umieszczone gniazdo wykorzystujemy przy pomiarze prądu stałego dla zakresu 10A. Gdy zajdzie potrzeba zmierzenia prądu stałego o wartości większej niż 200mA należy oprócz zmiany zakresu przełączyć przewód CZERWONY do najwyżej umieszczonego gniazda.

 




Zaczniemy od pomiaru napięcia stałego. 
Napięcie stałe to takie, które ma stałą polaryzację, czyli określony "+" i "-". Takie napięcie występuje we wszelkich bateriach, akumulatorach i zasilaczach prądu stałego oznaczonych literkami "DC"
Jeśli widzimy taki symbol jak na zdjęciu poniżej, czyli kreska i trzy kreseczki pod kreską to mamy do czynienia z napięciem stałym.
Taki symbol występuje na mierniku ale również zobaczymy go na większości zasilaczy wtyczkowych stosowanych w domowym sprzęcie elektronicznym. Poniżej zdjęcie tabliczki znamionowej zasilacza wtyczkowego, gdzie taki symbol widnieje. Jak widać dostarcza on napięcie stałe o wartości 12V.
Zakresy pomiarowe dla napięcia stałego w mierniku DT830DTabliczka znamionowa zasilacza wtyczkowego - widoczny symbol napięcia stałego
Miernik pozwala mierzyć napięcie stałe w 5 zakresach, czyli do 200mV, do 2000mV (2V), do 20V, do 200V oraz do 1000V. Pewnie zastanawiasz się po co te zakresy skoro mógłby być tylko jeden na przykład do 1000V. Otóż zakresy pozwalają uzyskać większą dokładność pomiaru dla danej wartości mierzonej.

Ogólna zasada prawidłowego pomiaru jest taka, że najbardziej precyzyjną wartość mierzoną uzyskamy wykonując pomiar na możliwie najmniejszym ustawionym zakresie.
Dla przykładu:

  • napięcie stałe 24V należy mierzyć na zakresie 200V

  • napięcie stałe 12V należy mierzyć na zakresie 20V

  • napięcie stałe 1,5V na zakresie 2000mV (2V)

Zasadę stosuje się przy wszystkich miernikach i dotyczy ona wszystkich mierzonych wartości, czyli nie tylko napięcia ale także rezystancji, prądu, pojemności, częstotliwości, indukcji itp.
 



Przy okazji powiedzmy sobie króciutko o używanych przedrostkach przy jednostkach. W elektronice powszechnie stosuje się zapis jednostek w postaci: μA , mV ,   ,
Na mierniku też w taki sposób opisano zakresy.
Poniższe zestawienie pokazuje jakie wartości kryją się pod takim zapisem.


- czytamy "jeden mikro"   (np. 1μA "jeden mikroamper" , 1μV  "jeden mikrovolt")
1m - czytamy "jeden mili"   (np. 1mA "jeden miliamper" , 1mV  "jeden milivolt")
1k - czytamy "jeden kilo"   (np. 1kΩ "jeden kiloom")
1M - czytamy "jeden mega"   (np. 1MΩ "jeden megaom")

= 0,000001   
10μ = 0,00001
100μ = 0,0001
1000μ = 0,001 = 1m
1m = 0,001
10m = 0,01
100m = 0,1
1000m = 1

W tym miejscu już chyba wiadomo, dlaczego przy zakresie 2000mV dopisałem w nawiasie (2V).
Oczywiście 2000mV to inaczej 2V.

Przy zakresach związanych z pomiarem rezystancji znajdują się wartości z literką „k” oznaczające wartości wyrażone w tysiącach. Dla przykładu zakres opisany jako „20kΩ” oznacza wartość 20 tysięcy omów.

1k = 1000
10k = 10 000
100k = 100 000
1000k = 1000 000 = 1M

 


Wróćmy do pomiaru wartości napięcia stałego.
Jeśli nie wiemy jakiego napięcia się spodziewać to ustawiamy zakres największy i stopniowo przełączamy na mniejszy zbliżając się do wartości pomiarowej. Ale należy pamiętać, że zakres musi być większy bądź równy wartości mierzonej. Nie możemy mierzyć 9V na zakresie 2V bo uszkodzimy miernik.
Pomiar napięcia baterii typu 6F22 9VPomiar napięcia stałego na zakresie 1000VPomiar napięcia stałego na zakresie 200VPomiar napięcia stałego na zakresie 20V
Jak widać im mniejszy zakres tym wyświetlany wynik jest bardziej dokładny. W zmianie zakresów nie chodzi tylko o dokładność przedstawienia wyniku na wyświetlaczu ale przede wszystkim o dokładność samego pomiaru. Zmieniając zakres przełączamy w mierniku elementy elektroniczne uczestniczące w pomiarze co pozwala uzyskać lepsze dopasowanie układu pomiarowego do wartości mierzonej.

Oczywiście jeśli wiemy jakiego napięcia należy się spodziewać to możemy od razu ustawić docelowy zakres. Przykładowo jeśli chcemy zmierzyć napięcie baterii typu AA tzw. "paluszkowej" o napięciu 1,5V to nie ma sensu przełączać zakresów od 1000V tylko od razu ustawić 20V lub 2000mV i mierzyć.
Pomiar napięcia baterii paluszkowej na zakresie 20V - miernik DT830DPomiar napięcia baterii typu AA na zakresie 2000mV
No tak, ale co się stanie jak przewody pomiarowe przyłożymy odwrotnie do baterii, czyli czerwony do plusa a czarny do minusa ?
Miernik wyświetli wynik ze znakiem ujemnym. Tym samym określi nam polaryzację takiego źródła napięcia. W ten sposób miernik umożliwia nam określenie, gdzie jest plus a gdzie minus baterii. Widząc wynik dodatni wiemy, że czerwony przewód dotyka plusa baterii a jeśli jest wynik ujemny to przewody przyłożyliśmy do baterii odwrotnie.
Ujemny wynik pomiaru napięcia - odwrotna polaryzacja mierzonej baterii

 



Pomiar rezystancji.
Miernik DT830D posiada 5 zakresów pomiarowych dla rezystancji. Możemy mierzyć wartości w zakresie do 200Ω, do 2000Ω (2kΩ), do 20kΩ, do 200kΩ oraz do 2000kΩ (2MΩ)
Sygnalizacja wartości rezystancji poza zakresem pomiarowymZakresy pomiarowe dla rezystancji w mierniku cyfrowym DT830D
Zasada pomiaru jest analogiczna do pomiaru napięcia. Przykładamy końcówki przewodów pomiarowych równolegle do mierzonego rezystora i odczytujemy wynik pomiaru. W przypadku rezystancji nie musimy rozpoczynać pomiaru od największego zakresu. Możemy równie dobrze zacząć pomiar od najmniejszego zakresu i stopniowo go zwiększać. Jeśli mierzona rezystancja nie będzie mieściła się w danym zakresie to miernik zasygnalizuje to wyświetleniem jedynki po lewej stronie wyświetlacza (zdjęcie powyżej). Dokładnie tak samo jak przed dokonaniem pomiaru, gdy końcówki przewodów nie są podłączone do rezystora a przełącznik obrotowy ustawiony jest na pomiar rezystancji. Tutaj nie musimy obawiać się uszkodzenia miernika przy źle dobranym zakresie pomiarowym.

Należy pamiętać, aby w trakcie pomiaru nie trzymać rezystora w palcach. Ciało człowieka również ma rezystancję i przy tak przeprowadzonym pomiarze wprowadzamy błąd pomiarowy mierząc niejako dwa równolegle połączone rezystory, czyli rezystor badany i swoje ciało. Pomiar należy przeprowadzać kładąc rezystor na stole i przyciskając do niego końcówki przewodów pomiarowych lub stosując przewody pomiarowe zakończone krokodylkami.
Pomiar rezystancji rezystora THT na zakresie 2000kWynik pomiaru rezystancji na zakresie 200k
Na zdjęciach pokazano pomiar rezystora 22kΩ. Jest to rezystor o tolerancji ±5% i jak widać nie ma dokładnie 22kΩ ale mieści się w tolerancji. Pierwszy pomiar wykonany jest na zakresie 2000kΩ, czyli inaczej 2MΩ. Po zmianie zakresu na mniejszy otrzymujemy bardziej precyzyjny wynik. A co się pojawi, gdy zmniejszymy zakres na 20kΩ ? Oczywiście wartość rezystora będzie poza zakresem pomiarowym a miernik wyświetli jedynkę z lewej strony. Tak samo zrobi na pozostałych zakresach.
Miernik sygnalizuje rezystancję poza zakresem pomiarowym

Należy pamiętać, że przewody pomiarowe także mają swoją rezystancję. Można to zmierzyć zwierając przewody ze sobą na najmniejszym zakresie pomiarowym. Teoretycznie miernik powinien pokazać wtedy wartość zero ale tak nie będzie. W zależności od jakości przewodów i poprawności styku przewodów z gniazdami pomiarowymi będzie to wartość większa lub mniejsza w granicach kilku omów. Przy pomiarze niewielkich wartości rezystancji należy tą wartość uwzględnić i odjąć od wyniku pomiaru. 

 




Akustyczny tester ciągłości obwodu i tester diod.
Te dwie funkcje umieszczono razem i mają wspólną pozycję przełącznika. Akustyczny tester ciągłości to bardzo prosta ale i przydatna funkcja miernika. Polega ona na generowaniu dźwięku przez miernik w chwili rozpoznania połączenia jako zwarcie. W praktyce chodzi o połączenia o rezystancji mniejszej niż 20Ω. W trakcie badania połączeń w układzie dźwięk sygnalizuje nam czy jest połączenie czy go nie ma. Nie musimy przy tym spoglądać na miernik więc całą uwagę możemy skupić na precyzyjnym przykładaniu końcówek przewodów do elementów obwodu. Funkcja miernika banalna ale dla wielu konstruktorów i serwisantów elektroniki niezastąpiona z uwagi na komfort pracy.
Przełącznik obrotowy miernika DT830D wskazujący funkcję testera diod
Przejdźmy zatem do drugiej funkcji, czyli testera diod.
Funkcja pozwala określić napięcie przewodzenia diody. Z jej pomocą sprawdzimy diody z napięciem przewodzenia mniejszym niż 1,5V. Możemy zbadać czy dioda nie jest uszkodzona a także określić jej polaryzację. Wyświetlany wynik wyrażony jest w mV.

Na zdjęciach pokazano pomiar diody 1N4007, gdzie uzyskaliśmy wynik 610mV, czyli 0,6V oraz pomiar diody Schottky'ego 1N5818, gdzie zgodnie z przewidywaniem mamy napięcie około 0,2V dokładnie 180mV. Dla wygody, pomiary zostały przeprowadzone z użyciem przewodów pomiarowych zakończonych krokodylkami.
Pomiar napięcia przewodzenia dla diody 1N4007Pomiar napięcia przewodzenia dla diody Schottkyego 1N5818
Wykonujemy jeszcze pomiar w kierunku zaporowym.  W przypadku obu elementów skutkuje to wyświetleniem jedynki z lewej strony, czyli brak przewodzenia. Gdyby pojawił się inny wynik to należałoby podejrzewać, że dioda jest uszkodzona.
Tester diod - odwrotna polaryzacja diody przy pomiarze

Kolejne funkcje miernika zostaną omówione w drugiej części artykułu.

Andrzej Weidemann
AJAWe


Przejdź do strony głównej
Oprogramowanie sklepu shopGold.pl