وسایل اندازهگیری الکتریکی
برای اندازهگیری هر کمیت احتیاج به وسیلهای است که بتوان توسط آن وسیله مقدار مورد نظر را از هر نوعی که باشد اندازهگیری کرد. وسایل اندازهگیری علاوه بر اندازهگیری مشخصههای مدار مانند ولتاژ ، جریان ، فرکانس ، مقدار مقاومت و غیره ، برای تنظیم و درجهبندی ، عیبیابی و تعمیر مدارها نیز مورد استفاده قرار میگیرند. در زیر فهرستی از یک سری وسایل اندازهگیری آورده شده است :
مولتی متر ( آنالوگ - دیجیتال ) ، اسیلوسکوپ ، مولد سیگنال ، پروب منطقی ، منبع تغذیه DC با ولتاژ متغیر ، فرکانس متر ، دستگاه اندازهگیری توان ، مولد سیگنالهای رادیویی ، وسایل اندازهگیری اعوجاج یا هارمونیک ، دستگاههای آزمایش IC ها و مدارهای منطقی و....
مولتیمتــــر
یکی از متداولترین وسایل مورد استفاده در اندازهگیری مولتیمتر میباشد، این وسیله عموماً برای اندازهگیری ولتاژ یا جریان DC و AC و اندازهگیری مقاومت کاربرد دارد، همچنین بعضی از مولتیمترها قادر به تشخیص اتصال کوتاه ، تست دیود و ترانزیستور ( hfe ) ، اندازهگیری درجه حرارت و ... میباشد ، مولتیمترها به دو صورت دیجیتال و آنالوگ وجود دارند .
* مولتی متر آنالوگ : در ظاهر مولتی متر آنالوگ یا عقربهای معمولاً از یک صفحه با تعدادی خطوط مدرج ، یک عقربه که میتواند روی خطوط مدرج حرکت کند ، یک سلکتور، تعدادی ترمینال ، یک پیچ تنظیم صفر و دو سیم رابط تشکیل میشود.
* مولتی متر دیجیتال : مولتیمتر دیجیتال کمیتهای اندازهگیری شده را به صورت رقم و یا ارقامی بر روی صفحه نمایش نشان میدهد و معمولاً واحد کمیت اندازهگیری شده را نیز به طریق مناسبی نمایش میدهد.
* مولتی متر انبری ( clamp ) : نوع دیگری از مولتیمتر نیز وجود دارد که در آن علاوه بر امکانات بیان شده ، انبری نیز وجود دارد، توسط این انبر میتوان بدون نیاز به سری کردن مولتی متر با اِلمان مورد نظر در مدار ، جریان گذرنده از آن اِلمان را اندازه گرفت ، اگر سیم حامل جریان متصل به اِلمان مورد نظر را بین انبرهای این مولتیمتر قرار دهیم ، مولتیمتر مقدار جریان گذرنده از سیم و در نتیجه مقدار جریان گذرنده از اِلمان مورد نظر را نمایش میدهد.
مقایسه مولتی متر آنالوگ و دیجیتال:
* نمایش کمیت در مولتیمترهای آنالوگ توسط عقربه میباشد ، ولی در مولتیمترهای دیجیتال این نمایش توسط 7seg یا LCD میباشد.
* هنگام تنظیم مدارهای الکترونیکی با استفاده از مولتی مترهای دیجیتال نمیتوان به آسانی تغییرات را دنبال کرد.
* خواندن مقدار دقیق کمیت اندازهگیری شده توسط مولتی مترهای آنالوگ چندان آسان نیست و احتیاج به یک سری مقیاسها دارد، ولی در مولتی متر دیجیتال این عمل لازم نیست.
* مولتی متر آنالوگ در اندازهگیری مقاومتهای زیاد ، دارای خطا میباشند ، اما نوع دیجیتال قادر به اندازهگیری مقاومت با دقت بسیار بالایی است.
نمونهای از انواع مولتیمتر از راست به چپ : آنالوگ ، دیجیتال ، انبری( clamp )
طرز کار با مولتی متر دیجیتال :
1 ) طرز اندازهگیری ولتاژ مستقیم ( Volt-DC ): سلکتور را بر روی DC آورده و فیش سیاه رنگ را درون ترمینال COM و فیش قرمز را درون ترمینال ولت-اهم ، قرار میدهیم ، سر دیگر آنها را به طور مناسب به دو قطب مولد یا دو نقطه از مدار وصل میکنیم و ولتاژ را اندازهگیری میکنیم.
2 ) طرز اندازهگیری شدت جریان مستقیم ( Current-DC ): فیش مشکی را به COM و قرمز را بهmA و یا 10A قرار میدهیم ، در این حالت برای اندازهگیری جریان مستقیم ، آمپرمتر به صورت سری قرار میگیرید، دقت : چنانچه آمپرمتر به صورت موازی در مدار قرار گیرید ، فیوز آن میسوزد.
3 ) طرز اندازهگیری ولتاژ متناوب ( ACV ) : کلید سلکتور را روی ACV و یکی از فیشها را درون ترمینال COM و دیگری را به ترمینال مربوط به ولت وصل میکنیم.
4 ) طرز اندازهگیری شدت جریان متناوب ( ACA ) : فیش سیاه رنگ را درون ترمینال COM و فیش قرمز را درون ترمینال مربوط به mA وصل میکنیم ، یا در صورت لزوم به ترمینال 10A وصل میکنیم .
5 ) اندازهگیری مقاومت : کلید سلکتور را روی بیشترین پله ( Range ) مقاومت قرار میدهیم ، فیش سیاه رنگ را درون ترمینال COM (مشترک) و فیش قرمز به درون ترمینال ولت - اهم قرار میدهیم ، سر دیگر آنها را به طرز مناسبی به طرفین مقاومت مورد نظر وصل میکنیم و مقاومت را میخوانیم.
6 ) تست اتصال کوتاه همراه با صدا : در این حالت سلکتور را روی Buzzer قرار داده فیشهای قرمز و مشکی به ترتیب در ورودی اُهم - ولت و ورودی مشترک COM قرار میدهیم ، چنانچه مقاومت مدار تحت آزمایش در محدوده 10Ω±20Ω باشد ، صدای بوق به گوش میرسد که نشان هادی بودن مسیر است.
7 ) تست دیود: برای این کار تنها لازم است که سلکتورِ مولتیمتر را بر روی قسمتِ تستِ دیود check Diode قرار دهیم ، فیشهای قرمز و مشکی به ترتیب در ورودی اُهم - ولت و ورودی مشترک COM قرار میگیرند ، حال اگر سیم قرمز را به آند دیود و سیم مشکی را به کاتد وصل کنیم ، در صورت سالم بودن دیود ، نمایشگر ولتاژی بین 300 تا 800 میلی ولت ، نشان میدهد ، در صورت خراب بودن ، نمایشگر عدد 000 یا 1 را نشان خواهد داد .
8 ) اندازهگیری Hfe : سلکتور را با توجه به نوع ترانزیستور در حالتهای NPN یا PNP قرار دهید ، پایههای مربوط به بیس و کلکتور ترانزیستور را در محلهای مربوط که به ترتیب با B و C مشخص شدهاند ، قرار دهید و پایه مربوط به امیتر را در یکی از ترمینالهای E قرار دهید ، در صورت سالم بودن ترانزیستور ، نمایشگر مقداری بین 40 تا 1000 را نشان خواهد داد .
قسمتهای یک مولتیمتر دیجیتال
هنگام کار با دستگاه مولتی متر توجه به نکات زیر ضروری است:
* برای اندازهگیری شدت جریان باید دستگاه را به طور سری در مدار قرار داد.
* برای اندازهگیری اختلاف پتانسیل باید دستگاه را به طور موازی بین دو نقطه از مدار قرار داد.
* مقدار ولتاژ و جریان اندازهگیری شده در حالت AC ، توسط مولتیمتر مقدار RMS میباشد.
*هنگام اندازهگیری مقاومت ، لازم است جریان برق را قطع کنیم ، در غیر این صورت به دستگاه آسیب میرسد.
* دستگاه را با احتیاط جابهجا میکنیم و از وارد آمدن ضربه به آن و یا سقوط دستگاه جلوگیری مینماییم.
* همیشه هنگام اندازهگیری کمیتها ، کلید سلکتور را روی بیشترین درجه قرار میدهیم و در صورت لزوم به تدریج آن را کاهش میدهیم ، تا به دستگاه صدمهای وارد نشود.
فیلم آموزشی کوتاه معرفی وسایل اندازهگیری الکتریکی