Digitala multimetrar
(380)Digitala multimetrar utgör grundläggande teknisk utrustning inom elektronik, energiindustrin, elektroteknik, automatik och liknande branscher. De används för olika slags mätningar och bidrar till mer effektiv diagnostisering, installations- och underhållsarbeten osv. De dök upp på marknaden för ett tiotal år sedan och ersatte analoga multimetrar som brukade vara försedda med elektromagnetiska indikatorer.
Multimetrar är oumbärliga både för proffs och amatörer. Varje användningsområde är dock förknippat med olika behov. Det finns ett par saker att tänka på när man väljer en multimeter:
- mätmöjligheter (uppmätta storheter),
- arbetsområde (skala, minimala och maximala värden),
- känslighet,
- strömförsörjningssätt,
- och dessutom - särskilt när det gäller energinät – kompatibilitet med internationella och lokala normer.
Här nedanför tar vi en titt på ett par nyckelparametrar som kännetecknar varje multimeter. Vi kommer även att ge er lite tips om hur man väljer en multimeter som passar era behov..
Grundläggande funktioner hos digitala multimetrar
Låt oss börja med de grundläggande funktionerna hos multimetrar, dvs. mätning av elektriska storheter.
Mätning av AC/DC-spänning
Multimetrar förknippas mestadels med tre typer av mätning, dvs. spänning, strömstyrka och resistans. Dessa storheter behandlas givetvis av Ohms och Kirchhoffs lag som möjliggör grundläggande kretsanalys. Spänning är den första parametern som kontrolleras vid felsökning av elektroniska element. Detta gör det möjligt att kontrollera om strömförsörjningselement, omvandlare osv. är korrekt anslutna. En annan mätning som utförs med denna funktion är spänningsfall t.ex. på en diod. Då multimetrar oftast används både i växel- och likströmskretsar, har nästan varje modell separata inställningar för AC och DC. Beroende på vad anordningen mestadels ska användas för, är det viktigt att se till att den kan mäta upp till ett tiotal mV DC (vid finelektronik) eller upp till 1 kV AC (installationer anslutna till elnät).
Mätning av strömstyrka
Ett annat nyckelvärde som behöver mätas vid elektroniska och elektrotekniska arbeten är strömstyrka – detta gör det nämligen möjligt att uppskatta anordningens eller komponentens effekt, dess energiförbrukning samt jämföra dess prestanda med nominella parametrar osv. Multimetrar har oftast två oberoende uttag för mätning av strömstyrka. Ett för provningar vid en lägre skala och ett andra, som är försett med en säkring med ett högre värde, som används för mätningar i anordningens maximala skala (vanligtvis upp till 10 A eller 20 A). Vid sådan hög strömstyrka ska man, innan provningen utförs, kontrollera om styrkan inte överstiger de specificerade värdena för sonder och ledningar. En multimeter avsedd för elektroniska arbeten ska kunna hantera ström på mA såväl som µA-nivå.
Multimetrar av högre klass möjliggör True RMS-mätning (Root Mean Square). En vanlig AC-provning ger korrekta resultat endast om strömmen följer en sinuskurva. I praktiken är strömmens form ofta lite annorlunda (PWM-signaler, kvadratformade signaler osv.) eller deformerad, t.ex. vid försörjning av icke-linjära belastningar, halvledarkretsar, switchade nätaggregat, växelriktare, motorer (inbegripet luftkonditioneringsanläggningar, hushållsartiklar osv.).True RMS funktionalitet betyder att multimetern kommer att utföra beräkningar på provdata som resulterar i ett ekvivalent värde på likström som kallas för effektivvärde. Vid oregelbunden ström kan en vanlig amperemeter som mäter medelvärdet ge ett fel på upp till 40%.
Resistansmätning
Genom att mäta resistans kan man kontrollera parametrar hos kretsar, ledningar, kopplingar och även identifiera SMD-element samt lokalisera trasiga (”sönderbrända”) elektroniska komponenter. Här rekommenderas det att tillämpa det bredaste möjliga mätområdet som helst ska omfatta låga värden under 1 Ω. Detta beror på att till synes låg resistans kan, om strömmen är stor, bidra till att stora värmemängder alstras, vilket ibland kan vara farligt. Detta kan förekomma vid undermåliga kopplingar i fördelare eller andra delar av en nätinstallation. Genom att mäta med en noggrannhet upp till mΩ kan man upptäcka punkter med förhöjd resistans. Detta är även nödvändigt vid finelektronik där små avvikelser från nominella parametrar kan leda till fel i generatorer stabilisatorer, förstärkare osv. Du som letar efter en multimeter som kan hantera sådana kretsar, får gärna fundera på en modell som kan utföra fyrapunktsmätning med Kelvins metod. Resistans brukar mätas genom spänningsfall på elementet som strömmen med redan uppmätt styrka går igenom. Resistansen hos ledningar kan tyvärr vara vilseledande. Till och med vid mätning av låga resistansvärden (t.ex. hundrade delar av Ω) kan det förekomma fel på upp till ett tiotal procent. I sådana fall används två oberoende par ledningar – det ena för strömförsörjning och det andra för mätning. Detta gör det möjligt att eliminera spänningsfall orsakade av kablagets något bristfälliga ledningsförmåga och att mycket noggrant beräkna värdet på resistansen mellan punkter där sonderna är placerade .
Kontroll av diod och kretsens kontinuitet
Dessa funktioner avses oftast av samma inställning då de uppfyller liknande funktioner. Kontinuitetskontroll är en av multimeterns grundläggande funktioner och har en väldigt enkel mekanism: om det mellan sonderna finns en ledare som sluter kretsen, ger mätaren ifrån sig en tydlig hög ljudsignal. Anledningen till att ljudlarm används är att kontinuitetskontroller ofta utförs på relativt stora avstånd (vid kontroll av ledningar i nätinstallation, fordonskablage osv.). Operatören som använder sonden kan ibland finnas långt bort från multimetern.
Som själva namnet antyder, används diodkontroll för att funktionskontrollera halvledardioder. Sådana kontroller är främst avsedda för diagnostiseringssyften då de möjliggör lokalisering av skadade komponenter. Om dioder är sönderbrända och kortslutna i båda riktningar (spänningsfall nära 0 V oavsett polarisering) kommer ett ljudlarm att gå igång efter att sonder har tillämpats; dioden där det förekommer ett brott kommer att aktivera information om öppen krets.
Kapacitetsmätning
Denna funktion kommer mestadels till användning vid hantering av elektroniska komponenter och felsökning av kretsar. Man kan genom en kapacitetsmätning kontrollera om kondensatorer inte har skadats eller förslitits. Den kan även vara till stor hjälp vid hantering av ytmonterade element då de på grund av sitt lilla format inte är försedda med tryckt märkning och således inte går att identifiera utan mätning. Det är viktigt att tänka på att kapacitetsmätning av en kondensator som ingår i en krets kan ge delvis felaktiga resultat.
Frekvensmätning
Vid hantering av elektriska och elektroniska element behöver man ibland kontrollera frekvensen på en regelbunden signal (t.ex. en sinuskurva). För att noggrant kunna kontrollera periodiska spänningsväxlingar behöver man ett oscilloskop. I ganska många fall räcker det dock med en multimeter för att kunna avgöra vad felet består i eller funktionskontrollera en generator, växelriktare osv. Frekvensmätning är inte någon grundläggande funktion hos multimetrar och finns tillgänglig hos några utvalda modeller (oftast av högre klass).
Temperaturmätning
En praktisk funktion hos flera universella mätare är temperaturmätning. Detta görs vanligtvis med hjälp av medföljande termoelement. Denna provning kännetecknas av ett väldigt brett mätområde (hundrade delar °C) beroende på sond, vilket gör det möjligt att övervaka värmare, pannor, motorer ackumulatorer, radiatorer och andra element som påverkas av termiska parametrar.
Hur ska man välja en digital multimeter?
Multimeteranvändare delas upp i tre grupper:
- specialister som arbetar med utformning, framtagning och service av elektroniska kretsar;
- professionella elektrotekniker som hanterar nätanslutna kretsar och kraftledningar;
- samt användare som använder multimeterns grundläggande funktioner, oavsett om de gör detta i samband med sitt jobb (t.ex. elservice för bilar) eller privat (hobbyverksamhet, små reparationer hemma).
Värt att tillägga är att till och med de enklaste multimetrarna har så pass breda parametrar att de kommer att möta förväntningar hos användare från tredje kategorin. I detta fall är det ens personliga preferenser (avseende storlek, typ av display osv.) och eventuell livslängd som är avgörande vid val av anordningen. Ska mätaren användas under påfrestande miljöförhållanden (hög damm- eller fukthalt), rekommenderar vi modeller med hög skyddsklass, minst IP54, dvs. som är damm- och spolsäkra.
Vid val av en multimeter för elektroniska komponenter, särskilt när det gäller känsliga halvledarsystem, är det tillrådligt att fokusera på nedre mätområden, dvs. µA, mV och mΩ. Andra multimeterfunktioner såsom mätning av kapacitet, temperatur och frekvens används inte särskilt ofta, men när det väl behövs är dessa funktioner ovärderliga.
För elektriker är den allra viktigaste egenskapen hos multimetrar kategorisering enligt normer fastställda av den internationella elektrotekniska kommissionen. Kategorin indikerar vilka arbeten modellen är avsedd för. Den beskriver olika konstruktionsegenskaper hos mätaren: dess kablage, anslutningarnas parametrar, material, isoleringsnivå. Vid multimetrar tillämpas oftast två klassificeringssystem:
- CAT II (enfasmottagare);
- CAT III (anordningar och element i invändiga trefasinstallationer);
- CAT IV (en- och trefasanslutningar till energinät).
Tillverkaren är skyldig att efter ordningsnumret ange maximal arbetsspänning som kan förekomma i kretsar som mäts med multimetern (detta värde brukar uppgå till 300 V, 600 V eller 1000 V).
Vid val av multimeter får man överväga om en bakgrundsbelyst display och tangentbord inte skulle underlätta arbetet. Det är många tillverkare som erbjuder detta alternativ.
Ytterligare funktioner
Vid professionell användning kan extra funktioner hos multimetern komma till nytta. Här avses små detaljer såsom hold-funktionen (som gör att mätningsresultatet visas efter att sonderna har tagits av), att spara medelvärdet, minimala och maximala värdet eller andra mer komplicerade funktionaliteter. De sistnämnda underlättar besiktning av stora installationer genom att t.ex. spara mätningsserier i form av rekord. Multimetrar av högre klass förses allt oftare med Bluetooth och WiFi-kommunikationsmoduler, vilket gör det möjligt att styra anordningar med en telefon eller surfplatta och överföra samlade data via internet och spara dem i ett moln eller en därför avsedd server.
Stationära multimetrar (bordsmultimetrar)
En av multimeterkategorierna är stationära apparater, dvs. laboratoriemultimetrar. Dessa produkter kännetecknas av hög upplösning vid uppvisning av mätresultat (i många fall upp till tiotusendedelar av grundenheten), stora skärmar, möjligheten att anslutas till elnät och hög provtagningsfrekvens. De har även fler funktioner inom digital mätningsanalys. De är ofta försedda med andra funktionaliteter som t.ex. en inbyggd signalgenerator. Denna typ av multimetrar är avsedd för professionella ändamål, bl.a. auktoriserade verkstäder, laboratorier för prototyputveckling, varför de ofta är ganska dyra.
Uppsättningar
Användare som letar efter multimetrar för att modernisera sina verkstäder eller komplettera sin utrustning får gärna titta på mätuppsättningar som erbjuds av många tillverkare. Sådana uppsättningar kan bestå av t.ex. en multimeter, klämmätare och ett par andra verktyg. De medföljs ofta av ett fodral som kan skydda skärmen mot repor. Vissa uppsättningar inkluderar, förutom grundläggande utrustning (ledningar, sonder) även andra tillbehör såsom högkvalitativa krokodilklämmor, pluggar, termoelement, klämmätare osv.
Lager:
