آموزش کار با مولتی متر

بعید است برای طراحی و تعمیرات تجهیزات الکترونیکی یا برق صنعتی دست به کار شوید، اما از مولتی متر استفاده نکنید! مهندسین برق و تکنیسین‌ها باید به ‌طور کامل از نحوه کار با مولتی متر مطلع باشند. این کار اصلاً پیچیده نیست. فقط کافی است بدانید که قصد اندازه‌گیری چه نوع کمیت الکتریکی را دارید و به درستی از آیتم‌های تنظیمی و اندازه‌گیری آن استفاده کنید. با فرض اینکه چنین اطلاعاتی دارید، در این مقاله از پیکامگ قصد داریم به آموزش کار با مولتی متر بپردازیم و به شما صفر تا صد کار با آن را یاد بدهیم.

اجزای اصلی مولتی متر

برای آموزش کار با مولتی متر ابتدا باید بخش‌های مختلف آن را بشناسید. اگرچه مولتی متر های برندهای مختلف با قابلیت‌های متفاوت موجود هستند، اما در کل همگی آنها از چند بخش اصلی تشکیل شده‌اند.

🔹نمایشگر

نمایشگر وظیفه نشان دادن مقدار کمیت الکتریکی را بر عهده دارد. نمایشگر مولتی مترهای قدیمی از نوع عقربه‌ای یا اصطلاحا آنالوگ بود. اما حالا تقریباً همه مولتی مترهای نوین را با نمایشگرهای دیجیتالی طراحی می‌کنند که علاوه ‌بر نشان دادن مقدار کمیت، قابلیت‌های اضافی مانند نمایش علامت مثبت یا منفی، وضعیت باتری، نماد واحد اندازه‌گیری مانند V، mA، W و … را دارد. حتی برخی مولتی مترهای پیشرفته با قابلیت نمایش گرافیکی طراحی شده‌اند.

🔹سلکتور وضعیت

سلکتور وضعیت همان کلید چرخان مرکزی است که کنترل و تنظیمات اصلی کار با مولتی متر را بر عهده دارد. با چرخش سلکتور می‌توانیم تعیین کنیم که مولتی متر چه نوع کمیت الکتریکی را در چه محدوده‌ای اندازه‌گیری کند. به عنوان مثال با قرار دادن سلکتور در موقعیت V و انتخاب DC یا AC می‌توان کمیت ولتاژ متناوب یا مستقیم را اندازه‌گیری کرد. بسته به نوع طراحی و قابلیت‌های کار با مولتی متر تعداد آیتم‌ها برای انتخاب و تنظیم سلکتور متفاوت است.

🔹پراب‌ها

پراب همان سیم‌های رابط همراه با سرهای نازک فلزی است که وظیفه اتصال فیزیکی بین مولتی متر و مدار تحت تست را بر عهده دارد. همچنین در بدنه مولتی متر پورت استاندارد قرار گرفتن فیش‌های پراب تعبیه شده است:

• پراب سیاه (COM) : این پراب سراسر مشکی است و به درگاه COM یا همان منفی مولتی متر وصل می‌شود.
• پراب قرمز: کابل با روکش قرمز است که به دیگر درگاه‌های تعبیه شده در مولتی متر مانند درگاه اندازه‌گیری آمپر (A) یا میلی آمپر (mA) متصل می‌شود. باید نوع درگاه اتصال پراب قرمز را با توجه به محدوده اندازه‌گیری ولتاژ یا جریان انتخاب کنید. انتخاب درگاه مناسب پراب قرمز از مهمترین نکات آموزش کار با مولتی متر است.

🔹درگاه های اتصال

درگاه‌های اتصال در مولتی متر برای قرار گرفتن پراب‌های سیاه و قرمز است. انواع مولتی متر ممکن است چندین مدل درگاه برای اندازه‌گیری پارامترهای مختلف داشته باشند. ولی در کل عموم آنها حداقل سه درگاه اصلی دارند.

• درگاه COM: این درگاه اصطلاحا مشترک یا منفی است. در هنگام کار با مولتی متر باید همیشه پراب سیاه را به این درگاه متصل کنید.
• درگاه mA.mA : از این درگاه برای اندازه گیری جریان های کوچک در محدوده میلی آمپر یا میکرو آمپر استفاده می‌شود.
• درگاه VWmA: این درگاه برای اندازه‌گیری مقادیر کوچک از پارامترهای الکتریکی مانند ولتاژ (V)، مقاومت (W) و جریان‌های خیلی کم (mA) کارایی دارد. در اندازه گیری با مولتی متر پراب قرمز را به این درگاه متصل می‌کنید.
• درگاه  10A: این درگاه که گاهاً با عنوان A نیز معرفی شده، برای اتصال پراب قرمز و اندازه‌گیری جریان‌های بالا تا مرز ۱۰ آمپر است. اگر از این درگاه به درستی استفاده نکنید و محدوده‌های اندازه‌گیری جریان را در نظر نگرفته باشید، احتمال سوختن فیوز مولتی متر بسیار زیاد است.

بهترین مولتی مترهای صنعتی

پارامترهای قابل اندازه گیری با مولتی متر

مولتی مترها اصولاً برای اندازه‌گیری کمیت‌های اصلی الکتریکی مانند ولتاژ، جریان و مقاومت طراحی شده‌اند و هر کدام از آنها می‌توانند ابزار کاربردی برای تعمیرات و یا طراحی مدارات الکترونیکی و برق صنعتی باشند. محصولات مختلف برندهای گوناگون با قابلیت‌های متنوع کار می‌کنند. اما یک مولتی متر استاندارد و کاملاً حرفه‌ای باید توانایی اندازه‌گیری پارامترهای اصلی برق و الکترونیک را داشته باشد. پارامترهایی مانند:

🔹ولتاژ (V)

اصلی‌ترین پارامتر قابل اندازه گیری با مولتی متر است. مولتی مترها توانایی اندازه‌گیری هر دو نوع ولتاژ DC و AC را دارند. البته باید نوع ولتاژ متناوب و یا مستقیم را از طریق سلکتور وضعیت دستگاه انتخاب کنید.

🔹جریان (A)

جریان الکتریکی (I) با واحد آمپر (A) دیگر پارامتر اصلی اندازه‌گیری در مولتی متر است. البته در دنیای برق و تجهیزات الکترونیکی دو نوع جریان مستقیم و متناوب وجود دارد. همچنین نوع موقعیت سلکتور و پورت اتصال پراب قرمز را با توجه به مقدار جریان در حد mA (میلی آمپر) یا A (آمپر) انتخاب می‌کنند.

🔹مقاومت (W)

بخش دیگر اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی در مولتی متر است. از این بخش در حالت بیزر برای بررسی قطع یا وصل بودن مدار نیز استفاده می‌کنند. در صورت قرار دادن سلکتور روی حالت اهم (W) و تنظیم بیزر هر نوع اتصال مدار از طریق برقراری جریان شناسایی می‌شود. در این صورت اگر اتصال در مدار برقرار باشد، یک صدای بیزر تولید می‌شود.

🔹تست دیود

از مولتی مترها می‌توانید برای بررسی سالم بودن و تشخیص قطب‌های دیود نیز استفاده کنید. برخی مولتی مترها قابلیت تشخیص ولتاژ آستانه تحریک در محدوده ۰.۲ الی ۰.۷ ولت را دارند. از همین قابلیت برای بررسی سالم بودن و یا خرابی دیودها یا ترانزیستورهای NPN و PNP استفاده می‌کنند.

🔹پارامترهای پیشرفته

اندازه ولتاژ و یا جریان AC و DC به همراه تشخیص اهم یا بیزر قابلیت‌های پایه انواع مولتی متر است. همه مولتی مترهای دیجیتالی تمام این قابلیت‌های پایه را در اختیار دارند. اما برخی از مولتی مترها را با پارامترهای اضافی یا اصطلاحا پیشرفته طراحی می‌کنند. پارامترهایی که روش استفاده از مولتی متر را کاملا متحول کرده و برای پروژه‌های حرفه ای کارایی دارند. پارامترهایی مانند:

• اندازه‌گیری ظرفیت خازن براساس میکرو فاراد یا پیکوفاراد (mf)
• اندازه‌گیری فرکانس در سیگنال‌های متناوب براساس Hz
• نصب پراب خاص برای اندازه‌گیری دما با واحد سانتیگراد یا فارنهایت
• بررسی سالم بودن و یا تشخیص نوع ترانزیستور (hfE)
• اندازه‌گیری چرخه کاری (درصد روشن بودن) یک سیگنال پالسی شده

هر کدام از این پارامترها قابلیت‌های ویژه برای کاربردهای تخصصی هستند. ممکن است در برخی پروژه‌های خاص به یک یا چند عدد از این پارامترها نیاز داشته باشید. به هر حال هنگام خرید مولتی متر تک به تک این قابلیت‌ها را بررسی کرده و مطمئن شوید که دستگاه مورد نظر شما توانایی اندازه‌گیری پارامتر مورد نیاز شما در رنج هدف را دارد. هرچند هر کدام از این قابلیت‌های ویژه تاثیر مستقیم بر قیمت مولتی متر می‌گذارد.

آموزش صفر تا صد نصب ترانسمیتر دما 

روش اندازه‌گیری ولتاژ با مولتی متر

اندازه‌گیری ولتاژ اصلی‌ترین قابلیت انواع مولتی متر است. اما اندازه‌گیری ولتاژ‌های DC و AC در انواع مولتی متر جداگانه انجام می‌شود. با چرخش سلکتور در موقعیت V ثابت هر نوع ولتاژ DC را در محدوده‌های mV ۲۰۰ الی V ۱۰۰۰ اندازه‌گیری می‌کنید. به عنوان مثال اگر در سطح بردهای الکترونیکی تجهیزات رایانه‌ای کار می‌کنید، قاعدتاً ولتاژ داخل برد در محدوده ۵ ولت DC است. لذا سلکتور مولتی متر را روی زبانه ۲۰ ولت DC قرار دهید. ولی برای اندازه‌گیری ولتاژ باتری خودرو و یا بردهای صنعتی که جریان DC بالاتری دارند، سلکتور وضعیت را سطوح ولتاژ بالاتری تنظیم کنید. اگر هدف شما اندازه‌گیری ولتاژ AC تکفاز یا سه فاز باشد، سلکتور وضعیت را در محدوده ولتاژ AC مولتی متر قرار دهید.

پراب قرمز به پورت VWmA و پراب مشکی به پورت COM متصل می‌شود. در سمت دیگر پراب قرمز را به خط مثبت و سر سوزن پراب مشکی را به خط منفی ولتاژ DC متصل نمایید. در صورتیکه قصد اندازه‌گیری ولتاژ AC داشته باشید، روش استفاده از پراب‌ها یکسان است. با این تفاوت که پراب مشکی را به خط نول V ۲۲۰ و یا V ۳۸۰ جریان متناوب متصل می‌کنید.

روش اندازه‌گیری جریان با مولتی متر

در مولتی مترهای معمولی که کلمپ ندارند، پراب را به شکل سری در مدار قرار داده و فقط جریان DC را اندازه‌گیری خواهید کرد. این کار اندکی سخت و حتی زمانبر است و در صورت عدم تنظیم درست سلکتور، احتمال سوختن مولتی متر وجود دارد. اما روش اندازه‌گیری جریان AC در مولتی مترهای کلمپ‌دار بسیار ساده‌تر است. این دو روش را به‌ طور جداگانه بررسی می‌کنیم.

🔹اندازه‌گیری جریان DC

فرض کنید جریان DC سیمی را اندازه‌گیری می‌کنید که هیچ اطلاعات کلی از نوع ولتاژ و محدوده جریان الکتریکی آن ندارید. در این صورت پراب‌های قرمز و مشکی را به شکل سری در مدار قرار دهید. پراب مشکی به پورت COM متصل می‌شود. اما برای اتصال پراب قرمز باید محدوده جریان سیم را حدس بزنید.

اگر جریان سیم خیلی بالا باشد، اما پراپ قرمز را به درگاه mA متصل کرده باشید، قطعاً مولتی متر شما می‌سوزد. این در حالی است که درگاه 10A توانایی اندازه‌گیری جریان‌های خیلی کوچک در محدوده mA را ندارد. شاید نقطه عطف آموزش کار با مولتی متر در همین نکته ساده است. بهتر است ابتدا سلکتور وضعیت مولتی‌متر را روی بالاترین جریان گذاشته و پراب قرمز را به درگاه 10A متصل کنید. در این حالت جریان را اندازه‌گیری کرده و اگر نمایشگر اعداد نامفهومی مانند صفر یا یک را نشان می‌دهد، رنج اندازه‌گیری بسیار بالا است. حالا باید پله به پله رنج را کاهش دهید تا با قرار گرفتن در محدوده mA ۲۰۰ یا mA ۲۰ جریان را اندازه‌گیری کنید. همچنین باید موقعیت پراب قرمز را تغییر داده و از پورت mA استفاده کنید.

🔹اندازه‌گیری جریان AC

تنها مولتی مترهای کلمپ‌دار قادر به اندازه‌گیری جریان AC هستند. این کلمپ نوعی انبرک است که در بخش بالایی دستگاه مولتی متر قرار دارد. طبق قانون فارادی هر سیم حامل جریان دارای یک میدان مغناطیسی در اطراف خود است. کلمپ مولتی متر نیز قرار است همین میدان مغناطیسی اطراف سیم حامل جریان را اندازه‌گیری کند. از اهرم کنار مولتی متر برای باز کردن انبرک کلمپ استفاده کرده و سیم حامل جریان را داخل آن قرار دهید. اگر زبانه‌های کلمپ مجدداً روی هم قرار بگیرند، مقدار جریان سیم به آمپر اندازه‌گیری می‌شود‌.

روش اندازه‌گیری مقاومت با مولتی متر

برای اندازه‌گیری مقاومت با مولتی متر باید از ترمینال‌های COM و VWmA استفاده کنید. مقاومت مورد نظر به شکل سری در میان سوزن‌های پراب‌های قرمز و مشکی قرار می‌گیرد. باید محدوده مقاومت را حدس زده و سلکتور وضعیت مولتی متر را در یکی از حالت‌های اهمی قرار دهید.

اگر هیچ اطلاعات کلی از مقاومت نداشته باشید، بهتر است سلکتور وضعیت را در بالاترین رنج مقاومت یعنی محدوده ۲۰۰۰ و یا ۲۰۰ کیلو اهم قرار دهید. در صورتی که اعداد نامفهومی روی صفحه نمایشگر مولتی متر نشان داده می‌شود، قاعدتاً رنج پیشنهادی در محدوده مقاومت مورد نظر شما قرار ندارد. بنابراین باید سلکتور را بر مقادیر کمتری قرار بدهید.

بررسی ضرایب در کار با مولتی متر

روش استفاده از مولتی متر به محدوده‌های اندازه‌گیری شما بستگی دارد. یک مولتی متر حرفه‌ای قادر است تا ولتاژ، جریان و یا مقاومت را در محدوده میلی تا چند صد هزارتایی اندازه‌گیری کند. اما نمی‌توان همه رنج‌های اندازه‌گیری را در شرایط یکسان نمایش داد. بنابراین برای اندازه گیری با مولتی متر از ضرایب استفاده می‌کنند. این ضرایب به ترتیب M، K و m هستند. در هنگام اندازه گیری با مولتی متر باید به تک به تک این ضرایب توجه کنید. ولی این ضرایب چه مفهومی دارند؟

🔹ضریب M

M در مولتی مترها به معنای مگا است. لذا هر عددی که با ضریب M نمایش داده می‌شود را در مقدار ۱,۰۰۰,۰۰۰ ضرب کنید. البته معمولاً عدد قید شده را با همان عبارت مگا معرفی می‌کنند.

🔹ضریب K

K در مولتی مترها به معنای کیلو است. لذا هر عددی که با ضریب K نمایش داده شود را در مقدار ۱۰۰۰ ضرب کنید. ولی خیلی مختصر عدد مورد نظر را با اصطلاح کیلو معرفی می‌کنند.

🔹ضریب m

m در مولتی مترها به معنای میلی است. این عدد نشان دهنده مقدار خیلی کوچک از واحد رسمی کمیت الکتریکی است. بنابراین مقدار نمایشگر مولتی متر را در ۰.۰۰۱ ضرب کرده تا مقدار کمیت الکتریکی را به واحد اصلی آن محاسبه کنید. هرچند نهایتاً عدد نمایش داده شده را با همان عبارت میلی مانند میلی آمپر معرفی می‌کنند.

تفاوت عمده دماسنج جیوه ای و الکلی چیست

قابلیت بیزر چیست و چه کاربردی دارد؟

بیزر صدای زنگ آرام در حالت اهم سنجی مولتی متر است. زمانیکه مولتی متر را در این حالت بگذارید و سرهای پراب را به دو سر مدار الکتریکی وصل کنید، در صورت متصل بودن مسیر مدار صدای بوق کوچکی از مولتی متر شنیده می‌شود. همین بوق آرام یکی از مهمترین نکات آموزش کار با مولتی متر است. برقکارها و مهندسین از همین قابلیت مولتی متر برای عیب‌یابی تجهیزات الکتریکی و یا سیم کشی ساختمان استفاده می‌کنند.

به عنوان مثال: حالتی را فرض کنید که با تعداد زیادی رشته سیم در جایی از ساختمان روبرو هستید. در این صورت کافی است سر لخت تک به تک رشته‌ها در سمت دیگر را دو به دو به یکدیگر متصل کرده و در سمت دیگر، این سیم‌ها را دو به دو از طریق بیزر مولتی متر تست کنید. به همین سادگی می‌توانید یک رشته سیم را در میان صدها رشته سیم دیگر داخل دیوار یا تابلو برق‌های بزرگ شناسایی کنید.

از این قابلیت جهت بررسی سالم بودن یا شناسایی سیم پیچ موتورهای الکتریکی، سالم بودن رله‌ها، بررسی کنتاکت NO یا NC کنتاکتورها و حتی عملکرد انواع کلید و فیوز نیز استفاده می‌کنند.

تست ترانزیستور با مولتی متر

تمام مولتی مترها قابلیت تست ترانزیستور را ندارند. هرچند برخی از آنها دارای پورت مخصوص قرار دادن پایه‌های ترانزیستور هستند. اما در کل تنها از مولتی مترهایی برای شناسایی پایه‌های ترانزیستور استفاده می‌کنید که در طراحی آنها قابلیت تست دیود پیش بینی شده باشد. برای تست صحیح نیز ابتدا باید پایه‌های ترانزیستور را شناسایی کنید. از طرفی روش تست ترانزیستورهای NPN و PNP در اندازه گیری با مولتی متر متفاوت است:

🔹تست ترانزیستور PNP با مولتی متر

قبل از هر چیز باید مطمئن باشید که ترانزیستور مورد نظر از نوع PNP است. سپس سلکتور مولتی متر را در حالت تست دیود قرار داده و پراب‌های آن را به پایه‌های ترانزیستور متصل کنید. اختلاف سطح ولتاژ پراب قرمز متصل به پایه امیتر یا کلکتور با پراب مشکی متصل به پایه بیس باید بین ۰.۶ الی ۰.۷ ولت باشد. این ولتاژ نشان دهنده سالم بودن پیوند بیس و امیتر در ترانزیستور PNP است.

🔹تست ترانزیستور NPN با مولتی متر

به مانند حالت قبل، سلکتور مولتی متر را در حالت تست دیود قرار دهید و سپس پراب‌های مولتی متر را به پایه‌های ترانزیستور متصل کنید. در این حالت نیز پراب قرمز به پایه بیس و پراب مشکی به پایه امیتر متصل می‌شود. اگر ترانزیستور سالم باشد، باید سطح ولتاژ کوچکی در حدود ۰.۶ الی ۰.۷ ولت در میان پایه‌های بیس و امیتر مشاهده کنید. حتی از همین روش اندازه‌گیری می‌توانید برای شناسایی پایه‌های ترانزیستور NPN استفاده نمایید.

تست ترانزیستور با مولتی متر زمانی موثر است که پراب‌ها را به درستی به پایه‌های ترانزیستور متصل کنید. اتصال اشتباه پراب‌ها باعث نتایج اشتباه و در نتیجه اندازه‌گیری غلط است. بهتر است دیتاشیت ترانزیستور را بررسی کرده و با مقادیر به دست آمده اندازه گیری با مولتی متر مقایسه کنید. همچنین به یاد داشته باشید که دما و شرایط فیزیکی ترانزیستور بر نتایج اندازه‌گیری تاثیرگذار هستند.

سخن پایانی: چک لیست کار با مولتی متر

کار با مولتی متر اصلا سخت نیست و با اطلاعات کافی از پارامترهای الکتریکی و مطالعه دفترچه راهنمای محصول به راحتی از تمام قابلیت های این دستگاه همه کاره استفاده کنید. در هنگام خرید مولتی متر نیز به تمام پارامترهای اندازه‌گیری توجه کرده و مطمئن شوید که محصول مورد نظر قابلیت اندازه‌گیری تمام کمیت های مورد نظر شما را دارد. در پایان یک چک لیست هنگام کار با مولتی متر را بررسی میکنیم. ولی این چک لیست صرفا یک راهنمای کلی است و توصیه می‌کنیم که همیشه ابتدا دفترچه راهنمای دستگاه را مطالعه کنید:

قدم اول: پارامتر و محدوده اندازه‌گیری را انتخاب کنید

اولین قدم تنظیم سلکتور و قرار دادن آن بر روی پارامتر هدف است. در این صورت علاوه بر نوع کمیت ولتاژ، جریان یا مقاومت باید نوع AC یا DC و محدوده اندازه گیری از مگا تا میلی را انتخاب کنید.

قدم دوم: اتصال پراب‌ها

در گام بعدی کار با مولتی متر باید پراب‌ها را در درگاه مناسب قرار دهید. پراب مشکی همیشه به درگاه COM متصل می‌شود. اما برای اندازه گیری ولتاژ، مقاومت و یا تست دیود از درگاه VWmA استفاده کنید. همین درگاه برای اندازه گیری جریان کم در محدوده میلی آمپر کارایی دارد. ولی برای اندازه گیری جریان الکتریکی بالا از درگاه 10A استفاده کنید.

قدم سوم: اتصال به مدار الکتریکی

روش اتصال پراب به مدار الکتریکی برای اندازه گیری به نوع پارامتر بستگی دارد. برای اندازه‌گیری ولتاژ پراب‌ها را به صورت موازی به مدار الکتریکی متصل کنید. اما اندازه‌گیری جریان به صورت سری و در حالت مدار باز انجام می‌شود. برای مقاومت نیز باید کل مدار را قطع کرده و قطعه را جدا کنید.

قدم چهارم: نکات ایمنی را رعایت کنید

• هرگز با دستان خیس یا در محیط مرطوب از مولتی متر استفاده نکنید.
• ابتدا پراب سیاه را به نقطه منفی یا نول متصل کرده و سپس از پراب قرمز برای اندازه‌گیری استفاده کنید.
• اگر محدوده یا حالت کمیت تغییر میکند، پراب‌ها را از مدار جدا کنید.
• پس از اتمام کار سلکتور را روی ولتاژ AC و بالاترین محدوده قرار داده و سپس OFF کنید.

با رعایت این چک لیست به راحتی و کاملا ایمن هر نوع کمیت الکتریکی را اندازه‌گیری میکنید. برای کار با مولتی متر فقط به دانش کافی از دنیای برق، مطالعه درست دفترچه محصول و دقت در انتخاب نوع و رنج کمیت نیاز دارید. در عین حال قیمت مولتی متر کاملا وابسته به کمیت‌های اندازه گیری است. بهتر است در انتخاب این دستگاه دقت کرده و از راهنمایی افراد آگاه استفاده کنید.