Inhalt
- Das Multimeter
- Aussehen und Anschlüsse
- Die Auto-Range-Funktion
- Vorsichtsmaßnahmen - Sicherheit geht vor!
- Gleichspannung messen
- DC- oder AC-Strommessung
- Widerstandsmessung
- Wechselspannung messen
CyberFreak ist ein Elektronikingenieur, der sich für neue Technologien, IT, Software und Hardware interessiert.
Das Multimeter
Ein Multimeter ist ein tragbares elektronisches Instrument mit einer relativ geringen Größe und einem relativ geringen Gewicht, das Spannungs-, Strom- und Widerstandsmessgeräte mit mehreren Bereichen kombiniert. Die meisten auf dem Markt erhältlichen Geräte gehen über diese Messungen hinaus und fügen Transistor- und Diodentester, Durchgangsprüfer, Thermometer und Kapazitätsmesser hinzu. Einheiten mit letzteren Fähigkeiten kosten jedoch mehr und sind in der Regel weniger zuverlässig als ein spezielles Instrument für denselben Zweck.
Ein elektronisches Multimeter ist das allererste Instrument, das ein Elektronikingenieur kaufen muss, noch bevor er Lötwerkzeuge wie Eisen, Lötmittel und Platinen kauft. Es ist ein dringend benötigtes Instrument für alle, die sich mit Projekten befassen, bei denen es um Elektrizität geht, da es die meisten Eigenschaften des Stromkreises wie Spannung, Strom, Widerstand messen und gleichzeitig zur Fehlerbehebung bei Schäden, Verbrennungen oder Verbrennungen verwendet werden kann fehlerhafte elektronische Geräte und Teile.
In letzter Zeit machen die digitalen elektronischen Multimeter die überwiegende Mehrheit der verkauften Multimeter aus, da Sie im Gegensatz zu analogen Einheiten mit Nadel und Wähltisch mit einer digitalen Einheit den zu messenden Wert auf dem LCD-Bildschirm anzeigen können. Dies erleichtert dem Bastler, aber auch dem professionellen Ingenieur den Prozess erheblich.
Ein analoges Multimeter hat jedoch auch seine Vorteile; Zunächst wird es bei bestimmten Messaufgaben bevorzugt, bei denen ein Digitalmultimeter unzuverlässige Werte anzeigen würde. Beispielsweise könnte gelegentlich ein analoges Multimeter verwendet werden, um die elektrischen Eigenschaften eines Kondensators zu messen, da die plötzlichen Reaktionen der Nadel eines analogen Multimeters dem professionellen Techniker viel zeigen könnten.
Zweitens ist eine Einheit mit einer Nadel ein guter Ausgangspunkt für diejenigen, die Amateure sind, sich aber tiefer in das elektronische Feld wagen möchten. Schließlich gibt ein analoges Multimeter einen besseren Überblick über die Werte und Einheiten jeder zu messenden Kennlinie. Daher kann es in ersten Studien der Elektronik von großem Nutzen sein.
Aussehen und Anschlüsse
Ein digitales Voltmeter besteht aus Folgendem:
- LCD Bildschirm
- Drehknopf und erklärender Text
- Buchsen für Testkabel
- Schalter wie EIN-AUS, LCD AUS oder andere
- Zusätzliche Steckdosen
- Batteriefach für eine 9 V Batterie
- Sicherung, normalerweise im Batteriefach
In den meisten Multimetern ist der LCD-Bildschirm eine Einheit, die 3,5-stellig anzeigen kann. Teurere und qualitativ hochwertigere Multimeter können 4,5- oder 5,5-stellig angezeigt werden und zusätzliche Informationen auf dem Bildschirm anzeigen.
Der Drehknopf ist technisch gesehen ein Schalter, der angibt, welche Messung durchgeführt werden soll. Die Oberfläche der Vorderseite enthält Text, der an jeder Position des Knopfes anzeigt, was gemessen werden soll. Jede Art von Messung ist in ihren verschiedenen Positionen in viele Maximalwerte unterteilt; Beispielsweise würde der Widerstandsmessbereich 5 verschiedene Positionen umfassen, eine für 200 Ohm, eine für 2 Kilo-Ohm, eine für 20 KOhm, eine für 200 KOhm und eine für 2 MOhm. Wenn die Anzeige des Knopfes in Richtung DCV 20 V anzeigt, misst der Benutzer im Allgemeinen die Gleichspannung eines Stromkreises, die weniger als 20 V beträgt. Manchmal wird der Knopf auch als EIN-AUS-Schalter verwendet, wenn einer der Die auf dem Zifferblatt angezeigten Positionen schalten das Gerät aus.
Ein Digitalmultimeter verfügt normalerweise über 3 oder 4 Buchsen, in die zum Teil die Testkabel eingesteckt werden. Die Testkabel werden auch mit dem gekauften Multimeter geliefert und sind ein rotes und ein schwarzes Kabel. Eine Seite endet an einer Stelle, an der die Schaltungsteile leicht zugänglich sind, und die andere Seite ist ein breiteres Ende, das in die Buchsen des Multimeters gesteckt werden kann. Die verfügbaren Buchsen sind COM (die Stelle, an der das schwarze Kabel eingesteckt ist), A (zur Messung des Stroms), V / Ω (zur Messung von Spannung und Widerstand), und einige Geräte enthalten eine vierte, mA, für einen niedrigen Wert Strommessung.
Abhängig von der Qualität und dem Preis des Multimeters können an einem Multimeter verschiedene Schalter vorhanden sein. Es kann umgeschaltet werden, um die LCD-Helligkeit anzupassen, Audio zu aktivieren oder zu deaktivieren, den automatischen Bereich zu aktivieren, einen angezeigten Wert zu halten usw.
Die meisten DMMs enthalten winzige kleine Schlitze, in die die Stifte der Schenkel eines Transistors oder einer Diode eingesetzt werden können. Wenn die entsprechende Auswahl über den Drehknopf getroffen wurde (z. B. auf die Transistorprüfung zeigen), werden auf dem Bildschirm relative Informationen zu angezeigt das zu prüfende Teil. Dies ermöglicht eine einfache Fehlerbehebung bei beschädigten Teilen oder die Identifizierung der Eigenschaften eines unbekannten Teils.
Einige DMMs höherer Qualität enthalten kleine Buchsen für die Beine von Kondensatoren und können deren Kapazität messen, jedoch normalerweise mit geringerer Zuverlässigkeit als spezielle Instrumente und mit geringerer Reichweite. Tatsächlich messen sie selten Kondensatoren, die größer als 2.200 μF sind, und wenn sie bei solchen Messungen ständig verwendet werden, kann dies die Kapazität der Batterie einschränken. Andere mögliche Steckdosen sind Temperatursteckdosen, in die ein 2-poliges Thermoelement (mit der Möglichkeit, Temperaturen an seinem Ende zu messen) eingesteckt werden kann.
Auf der Rückseite des Geräts befindet sich das Batteriefach, das normalerweise mit einer kleinen Schraube verschlossen ist. Ein Digitalmultimeter arbeitet mit einer 9-V-Ziegelbatterie. Die Schutzsicherung befindet sich normalerweise neben der Batterie, sodass sie im Falle eines Unfalls (z. B. falsche Auswahl des Drehschalters oder Kurzschluss) leicht ausgetauscht werden kann.
Die Auto-Range-Funktion
Die automatische Reichweite ist ein Merkmal einiger High-End-Multimeter auf dem Markt (von denen einige jedoch nicht so teuer sind) und kann für den Fachmann eine große Hilfe sein. Ein Multimeter mit einer solchen Funktion kann die Größe der Messung identifizieren und reicht direkt bis zum entsprechenden Wertniveau, wodurch die Notwendigkeit vieler verschiedener Knopfpositionen für dieselbe Art von Messung entfällt.
In solchen Multimetern würde es nur eine Knopfauswahl für jede Messung geben, dh eine für den Widerstand, eine für Gleichstrom usw. Infolgedessen ist die Messung jeglicher Art von elektrischer Charakteristik einfacher, da zuvor keine spezifische Auswahl eines möglichen Werts erforderlich ist.
Vorsichtsmaßnahmen - Sicherheit geht vor!
In den folgenden Abschnitten werde ich zeigen, wie jede Messung durchgeführt werden kann, daher muss ich zu diesem Zeitpunkt die möglichen Risiken erläutern. Zunächst haben Sie es mit Elektrizität zu tun, die wahrscheinlich gefährlich, wenn nicht sogar tödlich sein kann. Wenn Sie sich überhaupt nicht mit Elektrizität auskennen, sollten Sie lieber eine grundlegende Theorie der Elektronik erlernen: Auf diese Weise erhalten Sie nicht nur einen Einblick in das, was Sie genau messen und wie die einzelnen Merkmale miteinander interagieren, sondern Sie werden auch verständlich besser die Risiken von Elektrizität.
Seien Sie jedoch bei der Auswahl Ihres Knopfes sehr vorsichtig, bevor Sie versuchen, eine Messung durchzuführen. Dies wird auch später in dem Stadium bemerkt, in dem Sie versuchen, Wechselspannung oder Wechselstrom zu messen. Ich persönlich würde es vermeiden, die Testkabel in eine Steckdose meines Hauses zu stecken, wenn ich mir der Gefahren nicht bewusst wäre und wenn ich die Multimetereinstellungen nicht doppelt und dreifach überprüft hätte.
Bei einigen Messungen müssen Sie das zu überprüfende Gerät nicht eingeschaltet lassen und laufen lassen. In den meisten Fällen kann beispielsweise der Widerstand gemessen werden, ohne dass das Gerät mit Strom versorgt wird.
Achten Sie bei einer bestimmten Messung darauf, was Sie berühren, und halten Sie sich gegen die Teile mit Stromfluss isoliert. Zum Beispiel kann ich nicht für Schäden verantwortlich gemacht werden, die Ihnen passieren können (und werden), wenn Sie eine Steckdose oder sogar große Gleichstrombatterien mit nassen Händen berühren.
Gleichspannung messen
Die Spannung ist die elektrische Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten und ihre Einheit ist Volt (V). Die Gleichspannung ist die Gleichspannung der Batterien und unterscheidet sich von der Wechselspannung, bei der es sich um die Wechselspannung handelt, die für Haushaltsgeräte über unsere Hauswandsteckdosen geliefert wird. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Spannung zwischen zwei Punkten zu überprüfen:
- Stecken Sie das schwarze Kabel in die COM und das rote Kabel in die V-Buchse des Multimeters.
- Drehen Sie den Knopf im Gleichspannungsbereich auf 20 V Position.
- Berühren Sie die beiden Stiftenden an den beiden Stellen, zwischen denen die Spannung gemessen werden soll.
Mal sehen, wie es mit einer Autobatterie wäre: Sie berühren das rote Ende an der + Buchse der Batterie und das schwarze Ende an der - Buchse. Das Multimeter zeigt die Spannung der zu prüfenden Batterie an.
Angenommen, Sie haben den Knopf an der 200-V-Position, dann hat der Wert, den Sie auf dem Multimeter-Bildschirm sehen, nicht viele Dezimalstellen, sodass Sie stattdessen auf 20 V umschalten können.
Wenn Sie bei der Auswahl von 20 V eine Spannung von 22 V messen, zeigt das Messgerät entweder "1" oder eine Anzeige für Überreichweiten an. In diesem Fall wechseln Sie direkt zur nächsthöheren Werteauswahl.
Wenn Sie weiterhin einen negativen Wert sehen, z. B. -5 V, haben Sie entweder die schwarzen und roten Testkabel-Pin-Enden falsch angeschlossen oder sie korrekt angeschlossen. Das bedeutet, dass Sie wirklich eine negative Spannung messen, was überhaupt nicht selten ist, da es Schaltkreise gibt, die eine symmetrische Stromversorgung benötigen und positive und negative Spannung liefern können.
DC- oder AC-Strommessung
Elektrischer Strom ist ein Hinweis auf die Anzahl der zu einem bestimmten Zeitpunkt fließenden Elektronen, und seine Einheit ist das Ampere, symbolisiert als "A".
Um den Strom in einem Teil des Stromkreises zu messen, müssen Sie den Stromkreis unterbrechen und das Multimeter zwischen den beiden Enden platzieren. Das passiert weil Strom kann nur seriell gemessen werden, nicht parallel, wenn die Spannung gemessen wird. Im Wesentlichen macht dieser Unterschied die Strommessung etwas schwieriger als die Spannung.
Nehmen wir als Beispiel eine 12-V-Autobatterie, die eine 12-V-Autobirne mit einem EIN-AUS-Schalter versorgt. Wir stellen sicher, dass der Schalter auf OFF steht, was bedeutet, dass die Glühbirne überhaupt kein Licht gibt. Wir wissen bereits, dass eine solche Glühbirne eine hohe Leistung benötigt und wahrscheinlich viele Ampere betragen würde. Daher wählen wir die A-Fassung des Multimeters, in die wir das rote Kabel einstecken. Das schwarze Kabel bleibt bei COM.
Erinnerst du dich, was wir über die Unterbrechung des Stromkreises gesagt haben? An diesem Punkt müssen wir den Draht vom + der Batterie zur Glühbirne abschneiden. Stattdessen verbinden wir das rote Testkabel am einen Ende des Kabels und das schwarze Testkabel am anderen Ende. Geeignete Krokodilklemmen für das punktgenaue Ende der Testkabel könnten nützlich sein. Der zweite Draht, der von der Batterie zur Glühbirne führt, kann unverändert bleiben. Auf diese Weise haben wir zu diesem Zeitpunkt das Multimeter als Teil der Schaltung eingesetzt, da es zwischen der Batterie + und der Glühbirne stört.
Wechseln Sie zu DCA, wählen Sie die Maximalwertposition und schalten Sie sie mit dem EIN-AUS-Schalter des Stromkreises ein. Der Bildschirm zeigt Ihnen, wie viel Strom zur Glühbirne fließt (und natürlich gibt die Glühbirne an diesem Punkt Licht).
Wenn es sich bei der durchzuführenden Messung um ein Gerät handelt, das weniger Strom verbraucht, z. B. einen kleinen 12-V-DC-Computergehäuselüfter, hätten wir die mA-Buchse des Multimeters für das rote Testkabel und die entsprechende Wertauswahl für das Gerät wählen können Drehknopf. Der Grund dafür, dass eine andere Buchse für großen Strom vorhanden ist, besteht darin, dass im Inneren des Multimeters ein größerer Nebenschlusswiderstand verwendet wird.
Wenn Sie im mA-Bereich des Drehknopfs viele Ampere gemessen hätten, hätten Sie die Sicherung durchgebrannt oder Ihre Multimetereinheit ernsthaft beschädigt, und Sie wären sogar einer ernsthaften elektrischen Gefahr ausgesetzt. In Bezug auf Wechselstrom unterscheidet sich die Messung nicht von der vorherigen Methode.
Ein negativer Wert während einer Strommessung bedeutet, dass der Stromfluss das Gegenteil von dem ist, was Sie beim Anschließen der Testkabel erwartet haben.
Widerstandsmessung
Der Widerstand ist ein Zeichen dafür, wie sehr eine Verbindung dem Elektronenfluss "widersteht", was im Wesentlichen den Strom bedeutet. Jedes einzelne Ding auf der Welt hat einen Widerstand, sei es null, klein, hoch oder unendlich. Zum Beispiel zeigt ein elektrisch isoliertes Material wie ein Stück Holz einen nahezu unendlichen Widerstand gegen Strom, was bedeutet, dass kein Strom durch ihn fließen kann. Andererseits kann sich Strom leicht durch Wasser bewegen, da Wasser einen Widerstand von nahezu Null aufweist.
Der Widerstand wird in Ohm-Einheiten gemessen, und der griechische Buchstabe Omega (Ω) wird verwendet, um die Einheit darzustellen. Natürlich gibt es auch kleinere Werte wie mOhm (1 / 1.000 Ohm) und größere Werte wie KOhm (1.000 Ohm), MOhm (1.000.000 Ohm).
Die einfachste Messung, die ein Multimeter durchführen kann, ist eine Widerstandsmessung. Dies liegt daran, dass der Stromkreis nicht mit Strom versorgt werden muss, um mit einer Widerstandsprüfung fortzufahren (obwohl es Geräte gibt, deren Widerstand sich unter Stromversorgung unterscheidet). Sie können beispielsweise den Widerstand zwischen zwei Körperteilen leicht messen. In einem echten Labor würden Sie jedoch niemals eine solche Messung durchführen. Am häufigsten überprüfen Sie den Widerstand zwischen zwei Teilen eines Stromkreises oder den Widerstandswert eines Widerstands.
Ein Widerstand ist ein elektronisches Teil, das speziell dafür ausgelegt ist, den Widerstand an einer Stelle der Schaltung zu erhöhen und so den Strom zu steuern, der durch ihn fließt, wie es für den normalen Betrieb des Geräts erforderlich ist. Es kommt in vielen verschiedenen Ohm-Werten und hat spezifische Farbstreifen auf seiner Oberfläche, so dass sein Widerstand bekannt ist.
Nehmen wir zum Beispiel einen einfachen 2-poligen Widerstand:
- Schließen Sie das schwarze Kabeltestende am COM und das rote an der Ω-Buchse Ihres Multimeters an.
- Schalten Sie den Drehknopf in den Widerstandsbereich und wählen Sie die 2 KOhm Position.
- Berühren Sie mit dem roten Kabelstiftende ein Bein des Widerstands und mit dem schwarzen Kabelende das andere. Die Polarität spielt keine Rolle - Sie würden niemals einen negativen Widerstandswert sehen, da es so etwas nicht gibt.
Wenn Sie "1" oder einen Überbereich sehen, müssen Sie zum nächsthöheren Wert wechseln. Wenn Sie einen zu niedrigen Wert sehen, müssen Sie zu einer niedrigeren Auswahl wechseln, damit Sie eine zuverlässigere Wertanzeige erhalten. Wenn Sie bei der Auswahl von 20 KOhm einen Widerstand von 1,8 Ohm messen, wird auf dem Bildschirm nur 0,001 angezeigt, und die 8 wird weggelassen. Deshalb ist es immer besser, einen Wert an seinem nächsthöheren Werteselektor zu messen.
Der Widerstand ist für die Kontinuität relevant, was auch eine Messung ist, die die meisten Multimeter durchführen können. Bei dem Durchgangstest, der normalerweise mit dem Symbol einer Diode angezeigt wird, erzeugen die meisten Multimeter einen "Piepton", wenn die beiden Teile des Stromkreises, an denen die beiden Endspitzen des Geräts angeschlossen sind, elektrisch verbunden sind (dh der Widerstand zwischen sie ist nahe Null).
Wechselspannung messen
Dies ist die typische Spannung des Wechselstromgeräts - ja, je nach Wohnort sind es 220 V - 230 V oder 110 V - 120 V. Sei vorsichtig!
Lassen Sie die Kabel wie zuvor angeschlossen, stellen Sie den Drehknopf auf ACV oder AC Voltage, wählen Sie die entsprechende Werteposition und berühren Sie das eine Ende der Phase und das andere Ende des Neutral- oder Erdungsschlitzes in Ihrer Wandsteckdose.
