Multimetar

Kako radi multimetar: dijelovi, oznake na preklopniku, čitanje zaslona, mjerenje kontinuiteta, napona i struje te najčešće greške pri mjerenju.

Što je multimetar?

Multimetar je instrument koji u jednom kućištu ima nekoliko mjernih uređaja. Njime mjerimo napon, struju i otpor, a možemo provjeriti i je li neki spoj zatvoren. Zato ga zovu i univerzalni instrument.

Multimetar je alat električnog detektiva. Kad sklop ne radi, ne moramo pogađati: izmjerimo i saznamo gdje je problem. U lekciji Električni detektivi materijale provjeravamo testerom s LED-icom. Multimetar radi isti posao, ali nam kaže i koliko.

Dijelovi multimetra

1. Zaslon pokazuje izmjerenu vrijednost.
2. Preklopnik (kotačić) bira što mjerimo. U položaju OFF multimetar je isključen.
3. Priključci su rupe u koje utaknemo sonde. Obično su tri ili četiri: COM, VΩ, mA i 10A.
4. Sonde su dva kabela sa šiljcima: crna i crvena. Crna je uvijek u priključku COM.
5. Tipke imaju razne poslove. HOLD zadrži broj na zaslonu, a SELECT bira između dvije funkcije na istom položaju preklopnika.

Oznake na preklopniku

Neki multimetri imaju i druge oznake, na primjer za kondenzatore ili temperaturu. Ako ne znaš što neka oznaka znači, pitaj voditelja.

Kako čitati zaslon

• Broj i jedinica: pogledaj i broj i jedinicu do njega. 220 na mjerenju otpora može biti 220 Ω, a 2.20 s oznakom kΩ je 2200 Ω.
• Decimalna točka: zaslon pokazuje točku, a mi pišemo zarez. Kad zaslon pokaže 1.52 V, zapisujemo 1,52 V.
• OL ili 1 na lijevoj strani: vrijednost je prevelika za odabrani opseg. Na mjerenju otpora to znači da sonde nisu spojene ništa ili da je spoj prekinut.
• Minus ispred broja: sonde su obrnuto, crvena je na minusu. To nije greška: multimetar se ne kvari, samo pokazuje da je napon obrnut.
• Zadnja znamenka skače: to je normalno. Zapiši vrijednost koja se najčešće pojavljuje.
• Sličica baterije: ispraznila se baterija u multimetru, pa mjerenja više nisu točna.

Detektivski način: kontinuitet

Najjednostavnije mjerenje je kontinuitet. Multimetar pisne kad su njegove dvije sonde spojene: izravno ili preko žice, sklopke ili nekog drugog vodiča. Tako možemo provjeriti:

• je li žica cijela ili je negdje puknula,
• spaja li sklopka ili tipkalo kad ga pritisnemo,
• jesu li dvije rupice breadboarda spojene (pogledaj Breadboard),
• je li negdje kratki spoj.

Kako mjerimo:

1. Isključi napajanje sklopa. Kontinuitet se uvijek mjeri bez napajanja.
2. Crnu sondu utakni u COM, a crvenu u VΩ.
3. Preklopnik okreni na simbol zvučnika ili diode.
4. Dotakni vrhove sondi jedan o drugi. Multimetar treba pisnuti. Tako znaš da radi.
5. Sondama dotakni dva kraja onoga što provjeravaš. Ako pisne, spoj je zatvoren. Ako ne pisne, spoj je prekinut.

Kako se multimetrom traži kratki spoj, piše na stranici Kratki spoj.

Najčešće greške

• Crvena sonda je ostala u priključku mA ili 10A, a mjerimo napon. Multimetar je tada spojen kao žica između plusa i minusa: to je kratki spoj. Pregori osigurač u multimetru, a baterija se zagrije.
• Mjerimo otpor na uključenom sklopu. Rezultat je pogrešan, a multimetar se može oštetiti.
• Preklopnik je na V~ umjesto na V⎓. Na bateriji zaslon pokaže čudan broj ili nulu.
• Prsti drže oba šiljka dok mjerimo velik otpor. Tada multimetar mjeri i otpor tvog tijela, pa pokaže manje nego što otpornik stvarno ima. Drži sonde za plastični dio.
• Mjerenje struje uvijek pokazuje 0. Možda je pregorio osigurač u multimetru, od neke ranije greške. Reci voditelju.

Multimetar na Arduino radionici

Korake za mjerenje napona, otpora i struje, s tablicom priključaka za svako mjerenje, pronaći ćeš u lekciji Ponavljanje osnova elektronike i mjerenja. Ovdje je objašnjeno zašto se mjeri baš tako.

Zašto se napon mjeri paralelno, a struja serijski?

Multimetar i sam ima otpor, a on ovisi o tome što mjerimo:

• Na mjerenju napona multimetar ima vrlo velik otpor, kod većine digitalnih multimetara oko 10 MΩ. Kroz njega teče sitna struja, pa ne mijenja sklop koji mjerimo. Zato ga smijemo spojiti preko baterije ili komponente.
• Na mjerenju struje multimetar ima vrlo mali otpor, nekoliko oma ili manje. Mora biti dio strujnog kruga, kao komad žice kroz koji prolazi sva struja. Spojen preko baterije, taj komad žice postane kratki spoj.

Zato je mjerenje struje jedino mjerenje kod kojega moramo prekinuti strujni krug i umetnuti multimetar u njega.

Opseg

Jednostavniji multimetri imaju na preklopniku nekoliko položaja za isto mjerenje, na primjer 2 V, 20 V i 200 V. Broj je najveća vrijednost koju taj položaj može pokazati. Ako ne znaš koliko ćeš izmjeriti, počni s najvećim opsegom i smanjuj ga dok ne dobiješ broj s više znamenki. Multimetri s automatskim opsegom (auto range) to rade sami.

Mjerenje na Arduinu

Crnu sondu spoji na GND Arduina, a crvenom dodiruj pinove koje mjeriš:

• izlazni pin u stanju HIGH pokazuje oko 5 V, a u stanju LOW oko 0 V,
• pin 3V3 pokazuje oko 3,3 V, a pin 5V oko 5 V,
• PWM pin s analogWrite(pin, 128) pokazuje oko 2,5 V. Multimetar ne može pratiti brzo paljenje i gašenje, pa pokazuje prosjek (pogledaj zabludu 11).

Pazi da šiljkom ne dotakneš dva susjedna pina odjednom: to ih može kratko spojiti.

Mjerenje diode

Na položaju sa simbolom diode multimetar kroz diodu pusti malu struju i pokaže napon na njoj. Kad je crvena sonda na anodi, a crna na katodi, ispravna dioda 1N4007 pokaže oko 0,6 V (zaslon može pisati 600, u mV). Obrnuto okrenuta pokaže OL. Crvena LED-ica na tom mjerenju često slabo zasvijetli, pa tako možemo provjeriti i njezin polaritet. Plavoj i bijeloj LED-ici treba veći napon nego što multimetar daje, pa ponekad ne zasvijetle.

Koliko je mjerenje točno?

U uputama multimetra piše njegova točnost, na primjer ±(0,5 % + 2) za istosmjerni napon. To znači 0,5 % izmjerene vrijednosti plus 2 jedinice zadnje znamenke. Ako zaslon pokaže 5.00 V, stvarni napon je između 4,96 V i 5,04 V. Za naše sklopove to je više nego dovoljno.

Što smo naučili?

• Multimetar mjeri napon, struju i otpor te provjerava kontinuitet. Crna sonda je uvijek u COM.
• Otpor i kontinuitet mjerimo bez napajanja. Napon mjerimo paralelno, a struju serijski, kao dio strujnog kruga.
• OL znači da je vrijednost prevelika za opseg ili da je spoj prekinut, a minus da su sonde obrnuto.
• Multimetar na mjerenju struje nikada ne spajamo preko baterije, jer je to kratki spoj.

Mali kviz

Razgovaraj na Discord-u. (pridruži se)