Multimetry

Multimetr cyfrowy bez wątpienia należy do absolutnego minimum wyposażenia każdego elektronika oraz elektryka. Ze względu na uniwersalność, prostą obsługę oraz szeroki wachlarz mierzonych wielkości multimetry są stosowane także w wielu innych obszarach – można je znaleźć w warsztatach samochodowych, walizkach instalatorów, a nawet… przydomowych pracowniach hobbystów.

Podstawowe rodzaje i funkcje multimetrów ręcznych

Ręczne multimetry cyfrowe to niewielkie przyrządy pomiarowe przeznaczone do pomiaru szeregu wielkości fizycznych – głównie napięcia, natężenia prądu oraz rezystancji (oporności), choć w zdecydowanej większości przypadków do dyspozycji użytkowników są także liczne funkcje dodatkowe. Nawet najprostszy miernik uniwersalny pozwala bowiem na pomiar napięcia przewodzenia diod prostowniczych oraz niektórych diod LED, wzmocnienia tranzystorów bipolarnych czy nawet (w przypadku niektórych modeli) temperatury, rzecz jasna z użyciem zewnętrznej sondy termoparowej. Zdecydowana większość przyrządów z omawianej grupy posiada także funkcję detekcji ciągłości – miernik sygnalizuje dźwiękiem zwarcie sond pomiarowych, co pozwala w bardzo prosty, intuicyjny i szybki sposób sprawdzić np. układ wyprowadzeń nietypowego przełącznika, zweryfikować poprawność działania styków przekaźnika elektromagnetycznego, czy też znaleźć niewidoczne gołym okiem uszkodzenie ścieżki na nieobsadzonej elementami płytce drukowanej. Warto dodać, że bardziej zaawansowane modele oferują możliwość pomiaru częstotliwości, współczynnika wypełnienia, pojemności, indukcyjności, czy nawet… zbliżeniowej detekcji pola elektrycznego (użytecznej podczas prac remontowych wymagających określenia przebiegu przewodów podtynkowych znajdujących się pod napięciem).

Multimetr cyfrowy vs. analogowy

Multimetry cyfrowe praktycznie wyparły z rynku przyrządy starszej generacji, czyli mierniki analogowe – nic dziwnego, wszak odczyt wyniku pomiaru na wyświetlaczu LCD jest nieporównanie łatwiejszy niż obsługa urządzenia wskazówkowego z rozbudowaną, wielosekcyjną skalą. Przy użyciu miernika cyfrowego „odpada” także szereg problemów, wynikających chociażby ze zjawiska paralaksy czy też ograniczonej rozdzielczości analogowej skali, umieszczonej na tarczy przyrządu. Rzecz jasna to wciąż dopiero początek długiej listy zalet aparatury cyfrowej. Możliwość „zamrożenia” wyniku na wyświetlaczu (uruchamiana przyciskiem o nazwie Hold), funkcja pomiaru względnego (tj. automatycznego odejmowania zapisanego wcześniej wskazania od aktualnie mierzonej wartości, aktywowana przyciskiem oznaczonym Rel lub Δ), czy też tryb rejestracji pomiarów bądź wysyłania ich do komputera za pośrednictwem specjalnego interfejsu stanowią kolejne przykłady wyższości multimetrów cyfrowych nad stosowanymi dawniej przyrządami wskazówkowymi. Nowoczesne mierniki bardzo często są ponadto wyposażane w funkcję automatycznego przełączania zakresów pomiarowych – więcej informacji na ten temat znajdziesz w artykule na blogu AVT poświęconym właśnie temu zagadnieniu.

Krótki poradnik zakupowy, czyli jak wybrać multimetr?

Właściwy wybór multimetru powinien być podyktowany rzetelną analizą potrzeb użytkownika - pod uwagę należy wziąć szereg cech i parametrów.

1. Funkcje pomiarowe – podstawowe pytanie, które należy sobie zadać wybierając multimetr cyfrowy, powinno brzmieć: „Jakie parametry będę najczęściej mierzył w mojej pracy?”. Oczywistym jest fakt, że podczas uruchamiania prototypów czy też serwisowania urządzeń elektronicznych zdecydowanie najważniejsze są trzy główne wielkości elektryczne: napięcie, prąd oraz rezystancja. W niektórych przypadkach jednak cenna będzie możliwość dokonywania pomiarów pojemności kondensatorów czy też indukcyjności cewek – dotyczy to przede wszystkim osób zajmujących się techniką radiową, zwłaszcza krótkofalarstwem, w ramach którego często zachodzi potrzeba dokładnego dobrania elementów LC do obwodów rezonansowych. Osoby planujące wykonywanie remontów często wybierają multimetr cyfrowy wyposażony w funkcję NCV, czyli bezkontaktową detekcję pola elektrycznego, zaś instalatorzy oraz serwisanci systemów HVAC mogądodatkowo potrzebować trybu pomiaru temperatury. Mechanicy samochodowi oraz elektrycy chętnie korzystają zaś z poręcznych testerów napięć DC/AC, wyposażonych nierzadko w funkcje detekcji fazy/zera oraz testu ciągłości.

2. Zakresy pomiaru – równie ważne, jak rodzaje możliwych do wykonania pomiarów, są także zakresy dostępne w ramach poszczególnych funkcji. Nie każdy bowiem będzie w swojej praktyce korzystał z możliwości pomiaru napięć na poziomie 1 kV czy prądów rzędu 200 A – z dużym prawdopodobieństwem można przyjąć, że osoba zajmująca się nowoczesnymi układami mikroprocesorowymi znacznie częściej przełączy swój miernik uniwersalny np. na tryb pomiaru prądów DC w zakresie mikroamperów, co umożliwi zweryfikowanie poboru energii w trybie uśpienia mikrokontrolera.

3. Liczba cyfr znaczących – rozdzielczość multimetru można określić na kilka sposobów, ale zdecydowanie najczęściej stosowaną miarą tego parametru jest tzw. liczba cyfr znaczących. Posłużymy się prostym przykładem: miernik o maksymalnym wskazaniu 1999 ma 3,5 cyfry, zaś przyrząd udostępniający dodatkową pozycję dziesiętną (np. 19999) ma już 4,5 cyfry. Im większa liczba cyfr znaczących, tym wyższa rozdzielczość pomiaru na porównywalnym zakresie. W praktyce przyjmuje się, że multimetr cyfrowy mający 3,5 cyfry znaczącej nadaje się do większości podstawowych aplikacji, zaś w zastosowaniach profesjonalnych częściej potrzebne okazują się przyrządy z wyświetlaczem zapewniającym 4,5 lub nawet 5,5 cyfry znaczącej. Konstrukcje 6,5-cyfrowe są natomiast spotykane wyłącznie wśród stacjonarnych multimetrów laboratoryjnych.

4. Dokładność – dokładność przyrządu cyfrowego jest najczęściej opisywana za pomocą błędu względnego (np. +/-0,1% wskazania) poszerzonego o liczbę cyfr najmniej znaczących wyświetlanych na danym zakresie. Przykładowo: miernik UT139S oferuje dokładność na najwyższym zakresie napięcia stałego (600 V) równą ±(0,5%+2) co oznacza, że błąd pomiaru nie przekracza 0,5% aktualnego wskazania, powiększonego dodatkowo o 200 mV (ponieważ przy maksymalnym wskazaniu 599,9 V najmniej znacząca (prawa) cyfra oznacza właśnie liczbę setek miliwoltów).

FAQ

Jaki multimetr dla początkującego?

Osoby dopiero rozpoczynające swoją przygodę z elektroniką wybierają najczęściej prostsze mierniki uniwersalne, oferujące możliwość pomiaru napięcia DC i AC, prądu DC oraz rezystancji, a także test ciągłości czy napięcia przewodzenia diod. Dobrym przykładem będzie popularny multimetr DT9208A, udostępniajacy dodatkowo funkcje pomiaru częstotliwości i temperatury.

Ile kosztuje dobry multimetr?

Każdy miernik uniwersalny nadaje się do pewnego zakresu zastosowań. Prostsze pomiary można z powodzeniem wykonywać już przyrządem za kilkadziesiąt złotych, zaś za przyrząd oferujący większą dokładność i rozbudowaną funkcjonalność trzeba zwykle zapłacić kilkaset złotych. Wysokiej klasy mierniki laboratoryjne są dostępne w cenach zaczynających się od kilku tysięcy złotych.

Do czego przydaje się multimetr?

Multimetr to uniwersalny przyrząd pozwalający na dokonywanie pomiarów wielu różnych wielkości elektrycznych, w tym napięcia, prądu, rezystancji, a często także częstotliwości, pojemności czy indukcyjności. Niektóre multimetry pozwalają ponadto na mierzenie rezystancji izolacji, temperatury czy nawet… detekcję pola elektrycznego.

Co to jest pomiar True RMS?

Proste multimetry mierzą poprawnie napięcia i prądy przemienne jedynie w przypadku nieodkształconych, „czystych” przebiegów sinusoidalnych. Jeżeli zależy nam na dokładnych pomiarach niezależnie od kształtu przebiegu, warto zdecydować się na zakup przyrządu oferującego funkcję True RMS, czyli korzystającego z tzw. średniej kwadratowej do wyznaczenia prawdziwej wartości skutecznej przebiegu.