مولتی‌متر چیست و چه انواع و کاربردهایی دارد؟
مولتی‌متر یکی از ابزارهای اندازه‌گیری است که علاوه بر مهندسین برق و الکترونیک، سایر مهندسین و حتی افراد معمولی نیز از آن استفاده می‌کنند. با استفاده از مولتی‌متر می‌توانید ولتاژ، جریان و مقاومت را اندازه‌گیری کنید که شاید کاربری ساده‌ای به نظر برسد اما اندازه‌گیری همین موارد، در شناسایی مشکل وسایل بسیار مفید واقع می‌شود. به همین علت مولتی‌متر کاربرد گسترده‌ای دارد و حتی افراد معمولی نیز هر از گاهی از آن استفاده می‌کنند.
در ادامه به معرفی مولتی‌متر و برخی کاربری‌های آن می‌پردازیم. با زاگرس رباتیک همراه شوید.
مولتی‌متر و اندازه‌گیری کمیت‌های مختلف
مولتی‌متر یکی از ابزارهای اندازه‌گیری است که معمولاً سه کمیت ولتاژ و جریان و مقاومت را اندازه‌گیری می‌کند. برخی از مدل‌ها امکانات بیشتری دارند و قابلیت اندازه‌گیری فرکانس، ظرفیت خازن و حتی اندازه‌گیری دما به صورت تماسی وجود دارد. برخی مدل‌‌های خاص به حسگر مادون قرمز برای اندازه‌گیری دما تجهیز شده‌اند و از فاصله‌ی دور و در واقع بدون تماس، دما را تخمین میزنند.
مولتی‌متر چطور کار می‌کند؟
با توجه به کارکردهای مختلف مولتی‌متر و در واقع کلمه‌ی مولتی، روشن است که در این وسیله‌ی اندازه‌گیری چندین مدار مختلف تعبیه شده تا کمیت‌های مختلف اندازه‌گیری شود.
یکی از کارکردهای اصلی مولتی‌متر، اندازه‌گیری جریان است و در واقع کارکرد آمپرمتر را دارد. در اندازه‌گیری جریان، مدار مربوطه به صورت سری در مدار قرار می‌گیرد و جریانی از آن عبور می‌کند. برای اندازه‌گیری جریان در گذشته از آمپرمترهای آنالوگ استفاده میشد که عقربه و فنر داشتند و در زمان عبور جریان، عقربه حرکت می‌کرد. اما در انواع دیجیتال آمپرمتر، جریان از مقاومتی کوچک عبور می‌کند که عملاً روی مدار اثری ندارد. با توجه به محاسباتی که روی جریان عبور کرده و ولتاژ انجام می‌شود، جریان الکتریکی محاسبه شده و روی نمایشگر درج می‌شود. در اغلب مولتی‌مترها دو یا چند حالت برای اندازه‌گیری جریان‌های کمتر از ۱ آمپر، ۱ الی ۱۰ آمپر و بالاتر وجود دارد.
کارکرد بعدی مولتی‌متر، ولت‌متر است و در واقع اختلاف پتانسیل الکتریکی را اندازه‌گیری می‌کند. در این اندازه‌گیری می‌بایست مدار مربوطه به صورت موازی با مدار اصلی قرار بگیرد. در اغلب مولتی‌مترها قابلیت انتخاب کردن نوع جریان وجود دارد. به عبارت دیگر می‌بایست انتخاب کنید که جریان متناوب یا AC است یا نوع آن DC یا جریان مستقیم است.
به عنوان مثال برای اندازه‌گیری ولتاژ باتری ماشین یا باتری ساعت و غیره، می‌بایست سوییچ نوع جریان رو روی جریان مستقیم قرار بدهید. در مقابل برای اندازه‌گیری ولتاژ برق شهر و دیگر جریان‌های متناوب که مرتباً مثبت و منفی یا صفر و مثبت می‌شوند، می‌بایست از حالت AC استفاده کنید. در حالت AC متوسط ولتاژ یا به عبارت دقیق‌تر، رادیکال مربعات ولتاژ اندازه‌گیری می‌شود که به اختصار ولتاژ RMS گفته می‌شود.
سومین کارکرد اصلی مولتی‌مترها، اندازه‌گیری مقاومت است. در این حالت نیز مدار مربوطه به صورت موازی با قطعه یا مدار قرار می‌گیرد و با اعمال کردن ولتاژی بسیار کم و اندازه‌گیری جریان عبوری، مشخص می‌شود که مقاومت مدار یا قطعه چقدر است. در اغلب مولتی‌مترها چند حالت اندازه‌گیری مقاومت دیده می‌شود که برای اندازه‌گیری مقاومت‌های کوچک و بزرگ کاربرد دارد. به عبارت دیگر متناسب با اندازه‌ی مقاومت می‌بایست یکی از حالت‌های میلی و کیلو و غیره را انتخاب کرد.
نحوه استفاده از میکرومتر
همان‌طور که توضیح دادیم، بسته به کمیت موردنظر، می‌بایست یکی از حالت‌های اندازه‌گیری را با زدن دکمه یا چرخاندن سوییچ انتخاب کنید و سپس دو پروب (سیم‌های مشکی و قرمز) را به پورت‌های مربوط به کمیت موردنظر متصل کنید و سر دیگر سیم‌ها را به نقاطی از مدار یا قطعه متصل کنید. اینکه کدام سیم را به کدام پورت متصل کنید، کنار پورت درج شده و در صورت دقت کردن، مشکلی پیش نمی‌آید.
درست متصل کردن سیم‌ها بسیار مهم است، به خصوص در زمانی که حالت اندازه‌گیری جریان را انتخاب کرده‌اید و با یک اشتباه ساده، مدار آمپرمتر مولتی‌متر شما می‌سوزد! البته ممکن است خوش‌شانس باشید و صرفاً فیوز بسوزد که به سادگی با تعویض فیوز مشکل حل می‌شود.
در واقع مقاومت مدار اندازه‌گیری جریان بسیار کوچک است و اگر سیم‌ها را حتی به یک باتری کوچک متصل کنید، جریانی که از مقاومت عبور می‌کند بسیار بزرگ خواهد بود و به سرعت می‌سوزد! در نتیجه بخش اندازه‌گیری جریان الکتریکی مولتی‌متر شما از کار می‌افتد!
پس از اندازه‌گیری و انجام محاسبه، عدد کمیت موردنظر روی نمایشگر درج می‌شود. البته ممکن است به جز عدد، علامت‌هایی نظیر میلی و میکرو و کیلو و همین‌طور AC و DC روی صفحه درج شود که بسیار مهم است. به عنوان مثال ۱ کیلواهم معادل ۱۰۰۰ اهم است در حالی که یک میلی‌اهم معادل یک هزارم اهم است. خوشبختانه این علائم استاندارد است و حین استفاده از مولتی‌مترهای مختلف، اگر دقت کنید، دچار مشکل نمی‌شوید.
انواع مولتی‌متر
مولتی‌مترها بر اساس نحوه‌ی نمایش اعداد به دو دسته تقسیم می‌شوند:
- مولتی‌متر آنالوگ: این نوع مولتی‌متر در حال حاضر قدیمی شده و نمایش اعداد در آن با چرخش عقربه صورت می‌گیرد.
- مولتی‌متر دیجیتال: نمایش اطلاعات در این نوع مولتی‌متر به صورت دیجیتال و در واقع روی صفحه نمایش است.
مولتی‌متر دیجیتال برای خواندن سریع اعداد مناسب‌تر است و معمولاً حاصل اندازه‌گیری دقیق‌تر است. به علاوه هزینه‌ی تولید این نوع مولتی‌متر در حال حاضر کمتر است. البته مولتی‌مترهای دیجیتال دقیق با قیمت بسیار بالا نیز در بازار موجود است.
مولتی‌مترهای دیجیتال را نیز می‌توان به چند دسته تقسیم کرد:
- مولتی‌متر دیجیتال Auto-Range: مولتی‌متر اتو-رنج به تناسب حاصل اندازه‌گیری، یکی از رنج‌ها نظیر کیلو و میلی و میکرو و نانو را انتخاب می‌کند.
- مولتی‌متر دیجیتال با رنج دستی: در این نوع مولتی‌متر کاربر می‌بایست رنج را به تناسب تخمینی که از کمیت موردنظر دارد و یا بر اساس آنچه در رنج‌های بزرگ‌تر اندازه‌گیری شده، انتخاب کند تا حاصل اندازه‌گیری دقیق را مشاهده کند. به عنوان مثال می‌توان ابتدا اندازه‌گیری مقاومت بر حسب کیلواهم را انجام داد و اگر عدد کوچکی به دست آمد، رنج را روی حالت اهم قرار داد.
مولتی‌متر بر اساس نوع پروب نیز به دو دسته تقسیم می‌شود:
- مولتی‌متر معمولی که در اندازه‌گیری جریان می‌بایست آن را به صورت سری در مدار قرار داد و دقت کرد که جریانی که از مولتی‌متر عبور می‌کند، نسبتاً کم باشد. برخی از مولتی‌مترها چند حالت نظیر ۱ آمپر و ۱ الی ۱۰ آمپر دارند.
- مولتی‌متر کلمپی: برای اندازه‌گیری جریان الکتریکی بالا می‌بایست از این نوع مولتی‌متر استفاده کرد. این مولتی‌متر وارد مدار نمی‌شود بلکه بخشی از آن به صورت گیره طراحی شده است. می‌بایست رشته سیمی که جریان بالا از آن عبور می‌کند را توسط گیره گرفت تا اندازه‌گیری جریان انجام شود.
اما توضیح بیشتر در مورد نحوه‌ی کارکرد مولتی‌متر کلمپی: با عبور جریان الکتریکی بالا از سیم، میدان مغناطیسی در اطراف آن ایجاد می‌شود که شدت میدان مغناطیسی با میزان جریان فاصله دارد و به علاوه در فواصل کمتر از سیم، میدان قوی‌تر است. در مولتی‌متر کلمپی از شدت میدان مغناطیسی که اطراف سیم ایجاد شده برای تخمین زدن میزان جریان الکتریکی استفاده می‌شود.
مولتی‌متر چه کاربردهایی دارد؟
کاربرد مولتی‌متر بسیار گسترده است چرا که چندین کمیت مهم را اندازه‌گیری می‌کند. طبعاً انواعی از مولتی‌متر که دما و فرکانس و ظرفیت خازن را اندازه‌گیری می‌کنند، کاربرد بیشتری نیز دارند.
در ادامه به صورت مختصر به برخی کاربردهای مولتی‌متر اشاره می‌کنیم:
- شناسایی مشکلات برق خودرو: در صنایع خودرو و تعمیر خودرو از مولتی‌متر استفاده‌ی زیادی می‌شود. اگر باتری مشکلی داشته باشد، با اندازه‌گیری ولتاژ باتری می‌توان به آن پی برد. نشت برق یا به اصطلاح برق‌دزدی را می‌توان با مولتی‌متر تست کرد. گاهی شناسایی مشکلات سیستم‌های الکتریکی خودرو به کمک مولتی‌متر انجام می‌شود. در تعمیرگاه‌های تخصصی، مشکلات بخش‌های مهم نظیر PCM یا ECM و انژکتور به کمک مولتی‌مترهای پیشرفته‌تر شناسایی می‌شود.
- کاربری مولتی‌متر در منزل: در منزل با استفاده از مولتی‌متر می‌توان مشکلات متنوعی را شناسایی و رفع کرد. به عنوان مثال خرابی انواع باتری قلمی و نیم‌قلمی، باتری گوشی و تبلت، باتری لپ‌تاپ با بررسی ولتاژ روشن می‌شود. سوکت‌ها و کانکتورهایی که کثیف شده و نیاز به تمیزکاری دارند، با تست بیزر یا تست بوق به راحتی شناسایی می‌شوند. اگر سیمی پارگی و زدگی داشته باشد، با تست بیزر و همین‌طور تست مقاومت می‌توان آن را تست کرد و از سالم بودن آن مطمئن شد. می‌توان خرابی پریزها و سوکت‌های برق با اندازه‌گیری ولتاژ تشخیص داد. به همین ترتیب اگر شارژر یا آداپتوری خراب باشد، با مولتی‌متر به راحتی قابل تشخیص است.
نکته‌ی مهم این است که برای بسیاری از کاربردهای ساده و خانگی مولتی‌متر، نیازی به هزینه کردن برای خرید محصولات درجه یک نیست. می‌توان از مولتی‌مترهای ارزان استفاده کرد و البته داشتن مهارت و دانش فنی و شناخت قطعات موضوع اصلی است.
- کاربرد مولتی‌متر در صنعت: در صنایع کاربرد مولتی‌متر بسیار متنوع و زیاد است. از اندازه‌گیری دما، قطع و وصل بودن جریان، بررسی مدارات گرفته تا اندازه‌گیری‌های ساده‌تر. در برخی از مولتی‌مترها قابلیت ارسال داده به صورت وایرلس پیاده‌سازی شده و می‌توان حاصل اندازه‌گیری را در کامپیوتر مراجعه کرد. در نتیجه مانیتور کردن سیستم‌ها امکان‌پذیر می‌شود.
- ساخت نمونه‌های آزمایشی: در ساخت دستگاه‌ها و وسایلی که به نوعی مدار الکترونیکی دارند، استفاده از مولتی‌متر کم و بیش ضروری است. هر زمان که قطعه‌ی جدیدی در مدار قرار می‌دهید و به دلیلی درست کار نمی‌کند، با استفاده از مولتی‌متر می‌توان ورودی‌ها و خروجی‌ها را چک کرد و مشکل را شناسایی کرد.
نکات مهم در انتخاب مولتی‌متر و رعایت ایمنی
اگر قصد دارید مولتی‌متر بخرید و از آن استفاده کنید، به نکات زیر توجه فرمایید:
- مولتی‌متر را متناسب با نوع کاربرد انتخاب کنید. به عنوان مثال برای کارهای دقیق و برای مانیتورینگ، مولتی‌مترهای گران‌قیمت ضروری است و برای اندازه‌گیری جریان بالا، مولتی‌متر کلمپی ضروری است در حالی که برای کارهای کوچک آزمایشگاهی و خانگی، مولتی‌مترهای ارزان کافی است. اگر به اندازه‌گیری فرکانس و ظرفیت خازن نیاز داشته باشید، می‌بایست انواعی که این قابلیت‌ها را دارند تهیه کنید.
- درجه‌ی ایمنی یا CAT مولتی‌متر را چک کنید و آن را با ولتاژهایی که می‌خواهید اندازه‌گیری کنید، تطبیق دهید.
- سعی کنید همواره مولتی‌متر را با دستکش عایق در دست بگیرید.
- در انتخاب رنج دقت کنید که رنج بزرگ‌تر از مقادیری باشد که می‌خواهید اندازه‌گیری کنید تا مشکلی برای مدارات مولتی‌متر به وجود نیاید.
- اگر معمولاً در انتخاب رنج مشکل دارید، مولتی‌متر اتو-رنج تهیه کنید.
- زمانی که فیوز مولتی‌متر خراب شده و سوخته، از آن استفاده نکنید.
- همواره بررسی کنید که پروب‌های مولتی‌متر تمیز باشد. وجود گرد و خاک و چربی و همین‌طور زنگ زدگی، دقت اندازه‌گیری را کاهش می‌دهد.
- هر از گاهی مولتی‌متر را کالیبره کنید، البته اگر چنین قابلیتی پیش‌بینی شده است. حین اندازه‌گیری‌های دقیق نیز اندازه‌گیری را چند بار انجام دهید.
- حین اندازه‌گیری کمیت‌ها در مداری که روشن است، کمال دقت را داشته باشید و با نوک پروب‌ها، بین قطعات ظریف اتصال ایجاد نکنید چرا که گاهی به راحتی مدار آسیب می‌بیند و قطعات می‌سوزد.
- از تست کردن مدارها در شرایطی که محیط مرطوب است، خودداری کنید.
- پس از اندازه‌گیری، مولتی‌متر را در کیف یا محفظه‌ی مناسب قرار دهید.
makeuseofزاگرس رباتیک
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.