Multimetre digitale
(397)Multimetrele digitale fac parte din echipamentul de bază al tehnicienilor specializați în electronică, energie, electricitate, automatizări și domenii conexe. Acestea permit efectuarea de diverse măsurători, accelerând diagnosticarea, instalarea, întreținerea etc. Au apărut pe piață cu zeci de ani în urmă, înlocuind multimetrele analogice, care foloseau indicatori electromagnetici pentru construcția lor.
Multimetrul este o piesă esențială de echipament atât pentru diferiți profesioniști, cât și pentru amatori. Cu toate acestea, fiecare domeniu de aplicare are propriile nevoi specifice. Atunci când alegeți multimetrul potrivit, există mai multe aspecte care trebuie luate în considerare, printre care:
- capacitățile de măsurare (mărimile măsurate),
- domeniul de funcționare (scala, valorile minime și maxime),
- sensibilitatea,
- metoda de alimentare cu energie electrică,
- precum și, în special în cazul instrumentelor utilizate pentru lucrul cu surse de energie de la rețea, conformitatea produsului în cauză cu standardele internaționale și locale.
Mai jos vom examina unii dintre parametrii cheie pe care îi are fiecare multimetru - și vom oferi câteva informații de bază despre cum să selectați un dispozitiv care să se potrivească nevoilor dumneavoastră.
Funcțiile de bază ale multimetrelor digitale
Să ne ocupăm mai întâi de funcțiile de bază ale multimetrelor, și anume măsurarea mărimilor electrice.
Măsurarea tensiunii AC/DC
Multimetrele sunt asociate în principal cu trei tipuri de măsurători, și anume tensiune, curent și rezistență. Acestea sunt, bineînțeles, cantitățile prezente în legile lui Ohm și Kirchhoff, care permit o analiză de bază a circuitelor. Tensiunea este primul parametru care trebuie verificat atunci când se diagnostichează problemele electronice și vă permite, de asemenea, să estimați conectarea corectă a componentelor de putere, invertoarelor etc. O altă măsurătoare efectuată cu ajutorul acestei funcționalități este căderea de tensiune, de exemplu, pe diodă. Deoarece, cel mai probabil, multimetrul va fi utilizat atât în circuite de curent alternativ, cât și în circuite de curent continuu, aproape fiecare model are setări separate pentru AC și DC. În funcție de scopul principal al instrumentului, trebuie să se asigure că domeniul său de măsură permite măsurători de ordinul a câtorva zeci de mV DC (pentru electronica de precizie) sau până la 1kV AC (instalații de alimentare de la rețea).
Măsurarea curentului
O altă valoare cheie care trebuie măsurată în lucrările electronice și electrice este curentul actual - acesta permite estimarea puterii unui dispozitiv sau a unei componente, a energiei pe care o consumă și permite compararea performanțelor componentei cu parametrii nominali etc. Majoritatea multimetrelor au două prize independente pentru măsurarea intensității. Unul pentru testarea în intervalele inferioare și un altul, protejat de o siguranță de o valoare mai mare, cu care se măsoară scara maximă pentru care este proiectat dispozitivul (de obicei până la 10A sau 20A). Înainte de a testa astfel de intensități ridicate, este esențial să vă asigurați că acestea nu depășesc specificațiile sondelor și ale cablurilor. Un multimetru achiziționat pentru lucrul cu electronica trebuie să fie capabil să lucreze cu curenți nu numai de mA, ci și de µA.
Multimetrele de vârf oferă măsurarea True RMS (Root Mean Square). Testarea obișnuită a AC oferă rezultate corecte numai pentru forme de undă perfect sinusoidale. În practică, forma de undă are adesea o formă diferită (semnale PWM, semnale pătratice etc.) sau este distorsionată, de exemplu, atunci când se alimentează sarcini neliniare, circuite semiconductoare, surse de alimentare cu comutație, invertoare, motoare (inclusiv aparate de aer condiționat, aparate de uz casnic etc.). Funcționalitatea True RMS înseamnă că multimetrul va efectua un calcul asupra datelor eșantionate care va avea ca rezultat o valoare echivalentă în curent continuu, numită valoare rms. Între timp, pentru formele de undă neregulate eroarea unui ampermetru „normal”, adică unul care măsoară valoarea medie, poate fi de până la 40%.
Măsurarea rezistenței
Măsurarea rezistenței permite examinarea parametrilor circuitelor, firelor, conectorilor, precum și identificarea componentelor SMD și localizarea componentelor electronice defecte („arse”). Și în acest caz, merită să se acorde atenție unui domeniu de măsurare cât mai larg posibil, inclusiv valorilor mai mici de 1Ω. Acest lucru se datorează faptului că, chiar și o rezistență aparent mică la un curent suficient de mare va duce la eliberarea unor cantități semnificative (uneori periculoase) de căldură. Acest lucru se poate întâmpla în cazul unor conexiuni defectuoase la tablourile de distribuție și în alte puncte ale instalației de rețea. Măsurarea cu o precizie de mΩ va permite detectarea punctelor de rezistență crescută. De asemenea, va fi necesară pentru electronica de precizie, unde devieri mici de la parametrii nominali pot duce la oscilații în generatoare, stabilizatoare, amplificatoare etc. Dacă scopul multimetrului va fi de a lucra cu astfel de circuite, merită să vă uitați la dispozitivele care oferă posibilitatea de măsurare în patru puncte, așa-numita metodă Kelvin. În mod tradițional, rezistența este testată prin măsurarea căderii de tensiune pe o componentă prin care trece un curent de intensitate cunoscută. Din nefericire, rezistența firelor în sine introduce o eroare, care poate fi de câteva zeci de procente atunci când se măsoară valori mici ale rezistenței (de exemplu, sutimi de Ω). În astfel de cazuri, se utilizează două perechi de fire independente - una pentru alimentarea cu energie electrică și cealaltă pentru măsurare. Acest lucru face posibilă eliminarea căderilor de tensiune cauzate de conducția imperfectă a cablurilor și estimarea foarte precisă a valorii rezistenței dintre punctele la care sunt aplicate sondele.
Test de diodă și continuitate
Aceste funcții sunt, de obicei, plasate sub o singură setare datorită funcționării lor similare. Testul de continuitate este una dintre funcțiile de bază ale multimetrului și funcționează foarte simplu: dacă între sonde există un conductor care închide circuitul, aparatul emite un semnal sonor clar și ascuțit. Este utilizată alarma acustică, deoarece testele de continuitate sunt adesea efectuate pe distanțe relativ lungi (verificarea cablurilor de rețea, cablarea vehiculelor etc.) și, prin urmare, operatorul nu se va afla întotdeauna în apropierea multimetrului atunci când se aplică sonda.
Testul de diodă, după cum sugerează și numele, este utilizat pentru a verifica performanța diodelor semiconductoare. Aceste teste au în primul rând un scop de diagnosticare, permițând localizarea componentelor defecte. În cazul diodelor arse și scurtcircuitate în ambele direcții (cădere de tensiune apropiată de 0V, indiferent de polaritate), atunci când sunt aplicate sondele va suna o alarmă acustică; diodele în care există o întrerupere în conector vor avea ca rezultat afișarea unui circuit deschis.
Măsurarea capacității
Această funcționalitate va fi importantă în primul rând atunci când se lucrează cu componente electronice și diagnosticarea circuitelor. Prin măsurarea capacității, este posibil să se verifice dacă condensatoarele nu sunt deteriorate sau degradate. De asemenea, va fi foarte utilă în cazul în care se lucrează cu componente montate pe suprafață (SMD), deoarece formatele mai mici ale acestor componente nu sunt marcate prin imprimare, astfel încât este practic imposibil să le identificăm fără a le măsura. Trebuie avut în vedere că testarea capacității unui condensator încorporat într-un circuit va fi supusă erorilor.
Măsurarea frecvenței
Uneori, lucrul cu electricitatea și electronica necesită verificarea frecvenței unui semnal cu o formă de undă regulată (de exemplu, undă sinusoidală). Testarea precisă a variațiilor periodice de tensiune necesită utilizarea unui osciloscop, dar relativ des un test inițial cu un multimetru este suficient pentru identificarea cauzei unei defecțiuni sau pentru a verifica funcționarea unui generator, invertor etc. Măsurarea frecvenței nu este o funcționalitate de bază a multimetrelor și este disponibilă pe anumite modele de echipamente (de obicei, de calitate superioară).
Măsurarea temperaturii
O caracteristică utilă a multor contoare universale este măsurarea temperaturii. Acest lucru se face, de obicei, cu ajutorul termocuplului furnizat împreună cu unitatea. Aceste teste se caracterizează printr-o gamă foarte largă (sute de °C), în funcție de sonda utilizată, ceea ce face posibilă monitorizarea funcționării încălzitoarelor, cazanelor, motoarelor, acumulatoarelor, radiatoarelor și a multor alte componente pentru a căror funcționare sunt importanți parametrii termici.
Cum să alegeți un multimetru digital?
Se poate presupune că utilizatorii de multimetre se împart în trei grupe:
- specialiști implicați în proiectarea, fabricarea și întreținerea circuitelor electronice;
- ingineri electricieni profesioniști care lucrează cu circuite de rețea și linii electrice;
- și utilizatorii care au nevoie de o funcționalitate de bază a multimetrului, fie în scopuri profesionale (de exemplu, atelierul electric auto), fie pentru uz privat (pasionați, mici reparații casnice).
Merită subliniat faptul că parametrii chiar și ai multimetrelor foarte simple sunt suficient de largi pentru a satisface cu succes cerințele celui de-al treilea grup. În acest caz, alegerea dispozitivului va fi dictată de preferințele personale (dimensiune, tip de afișaj etc.) și, eventual, de durabilitatea dispozitivului. În cazul în care contorul urmează să fie utilizat în condiții de mediu dificile (praf sau umiditate ridicată), va fi mai bine să se opteze pentru un dispozitiv care oferă o clasă de etanșeitate ridicată, cel puțin IP54, adică o bună rezistență la praf și la stropire.
Atunci când alegeți un multimetru pentru lucrări de electronică, în special în epoca circuitelor sensibile cu semiconductori, cel mai bine este să vă concentrați pe domeniile de măsurare inferioare: acestea ar trebui să ia în considerare cantități de ordinul µA, mV, mΩ. În ceea ce privește celelalte capacități oferite de multimetre: în practică, măsurătorile de capacitate, temperatură și frecvență nu sunt des efectuate - dar atunci când sunt efectuate, funcționalitatea adecvată a unui multimetru se dovedește a fi greu de supraestimat.
Pentru electricieni, cea mai importantă caracteristică a unui multimetru ar trebui să fie întotdeauna și în primul rând clasificarea acestuia în conformitate cu standardele stabilite de Comisia Electrotehnică Internațională (IEC). Categoria indică activitatea pentru care este destinat dispozitivul. Aceasta este legată de o serie de caracteristici de proiectare ale contorului: cablarea acestuia, parametrii conectorilor, materialul de construcție, nivelul de izolație. Pentru multimetre, cele mai frecvente clasificări sunt:
- CAT II (receptoare monofazate);
- CAT III (echipamente și componente ale instalațiilor trifazate interne);
- CAT IV (conexiuni de rețea monofazate și trifazate).
După numărul de ordine al categoriei, producătorul este obligat să indice tensiunea maximă de lucru, care poate fi prezentă în circuitele testate cu multimetrul (de obicei, această valoare este 300V, 600V sau 1000V).
Atunci când alege un dispozitiv, potențialul utilizator ar trebui să ia în considerare dacă un afișaj și o tastatură cu retroiluminare ar putea îmbunătăți experiența de lucru - mulți producători de multimetre oferă această opțiune.
Funcționalități suplimentare
Pentru aplicațiile profesionale, funcționalitatea suplimentară a multimetrelor se dovedește a fi utilă. Acestea variază de la comodități simple, cum ar fi funcția „hold” (afișarea măsurătorilor atunci când sondele sunt deconectate) sau memorarea valorilor medii, minime și maxime, până la capacități mai complexe. Acestea din urmă facilitează inspecția instalațiilor de mare amploare, de exemplu, permițând înregistrarea unei serii de măsurători sub formă de înregistrări. Mai mult. multimetrele de vârf sunt din ce în ce mai mult echipate cu module de comunicare Bluetooth și WiFi, permițând operarea dispozitivelor prin intermediul unui telefon sau al unei tablete, precum și transmiterea datelor colectate pe internet și plasarea lor în cloud sau pe un server dedicat.
Multimetre staționare (de banc)
O subcategorie a multimetrelor este cea a dispozitivelor staționare, de exemplu, contoare de laborator. Aceste produse se caracterizează prin rezoluția mare a afișajului de măsurare (adesea zece miimi de unitate de bază), prezența unor afișaje mari, capacitatea de a fi alimentate de la rețea și o rată de eșantionare crescută. În plus, acestea oferă o funcționalitate mai largă în ceea ce privește analiza măsurătorilor digitale. Adesea, producătorii le echipează cu capacități suplimentare, cum ar fi un generator de semnal integrat. Trebuie subliniat faptul că aceste tipuri de multimetre sunt fabricate având în vedere aplicațiile profesionale, cum ar fi în ateliere de service autorizate sau laboratoare de prototipuri și, prin urmare, sunt relativ scumpe.
Kituri
Utilizatorii care caută un multimetru pentru a-și moderniza atelierul sau pentru a completa o nouă trusă de scule ar trebui să caute kiturile de măsurare oferite de mai mulți producători de renume. Astfel de kituri pot fi formate, de exemplu, din un multimetru, o clemă de măsură și mai multe accesorii. Acestea sunt adesea oferite cu un etui dedicat, pentru a ajuta la protejarea sticlei ecranului împotriva zgârieturilor. În unele cazuri, pe lângă echipamentul de bază (cabluri, sonde), kiturile includ și alte accesorii, cleme crocodil de înaltă calitate, mufe, termocupluri, adaptoare pentru cleme etc.
Depozit:
