آموزش کار با مولتی متر دیجیتال ویژه مبتدیان

در این مطلب کار با مولتی متر دیجیتال را به‌طور کامل فراخواهید گرفت.

مولتی متر ، آوومتر یا همون اهم متر یک وسیله اندازه‌گیری است که برای عیب‌یابی پروژه‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این آموزش، به معرفی هر آنچه یک تازه‌کار برای شروع کار با این ابزار نیاز دارد، می‌پردازیم.

مولتی متر چیست و چه کاربردی دارد؟

مولتی متر یک وسیله اندازه‌گیری مستقل است که برای تست و عیب یابی نیز استفاده می‌شود. این ابزار در واقع ترکیبی از ولت متر، آمپرمتر و اهم متر است و علت نام‌گذاری آن نیز همین است. اما کاربرد آن، تنها به این سه مورد محدود نمی‌شود. از این ابزار برای اندازه‌گیری پارامترهای دیگری مانند ظرفیت خازن، فرکانس و بهره ترانزیستور نیز به کار می‌رود.

ساخت مولتی ‌متر به دهه 1920 برمی‌گردد و به دلیل دقت بالا و قابلیت اندازه‌گیری مقادیر در رنج‌های میکرو و نانو، هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این وسیله اندازه‌گیری الکترونیکی در دو نوع آنالوگ و دیجیتال وجود دارد. نوع دیجیتال آن به دلیل دقت بالا در نمایش اعداد و سادگی در خواندن مقدار اندازه‌گیری شده، کاربرد گسترده‌تری دارد.

انواع مولتی مترهای دیجیتال

بازه اندازه‌گیری مولتی متر دیجیتال در دو نوع دستی و خودکار است. در نوع دستی همان‌طور که از نام آن پیدا است، بازه اندازه‌گیری توسط خودمان تنظیم می‌شود. این نوع از مولتی مترهای دیجیتال نسبت به نوع خودکار بسیار ارزان‌تر هستند. به علاوه، نوع خودکار آن، مدارهای حفاظتی ندارد و احتمال خراب شدن آن، در صورت استفاده نادرست، بسیار زیاد است.

بخش‌های مولتی متر دیجیتال

قابلیت‌های زیر در تمام اهم مترهای دیجیتال حتی در ساده‌ترین نوع آن‌ها وجود دارد:

• اندازه گیری ولتاژ (DC و AC)
• اندازه گیری جریان (A)
• اندازه گیری مقاومت (Ω)
• اندازه گیری ظرفیت خازنی (F)
• تست اتصال کوتاه
• تست دیود

سایر بخش‌ها عبارت‌اند از:

1. پروب‌: مولتی متر دیجیتال دو پروب (پراب) قرمز و مشکی دارد. هر کدام یک سر اتصال و یک نوار فلزی دارد که از آن برای اتصال قطعه مورد اندازه‌گیری به مولتی متر استفاده می‌شود.
2. سلکتور: یک سلکتور چرخان برای انتخاب کمیت مورد اندازه‌گیری استفاده می‌شود. این کمیت‌ بسته به نوع مولتی متر مورد استفاده، متفاوت است.
3. نمایشگر: عدد مقدار اندازه‌گیری شده به‌صورت مثبت یا منفی از نمایشگر مولتی متر قابل مشاهده است. برخی از نمایشگرها دارای بک لایت یا نور پس زمینه هستند تا با هر میزان نور در محیط، بتوان عدد نمایش داده شده را خواند.
4. اسلات‌: اسلات‌ مکانی است که برای اتصال دو پروب به آن به‌کار می‌رود (مولتی مترهای مختلف ترکیب‌های مختلفی برای پروب قرمز رنگ دارند):

اسلات COM، پورت زمین یا مشترک است که پروب مشکی همیشه در آن قرار می‌گیرد.

پروب قرمز تنها زمانی به اسلات VΩmA متصل می‌شود که کمیت مورد‌نظر برای اندازه‌گیری، ولتاژ، مقاومت، جریان (کمتر از 200mA)، ظرفیت خازنی، تست اتصال کوتاه و تست دیود باشد.

برای اندازه‌گیری جریان‌های بیش از 200mA از اسلات 10A استفاده می‌شود. اندازه‌گیری کمیت‌های دیگر با استفاده از این اسلات به مولتی متر دیجیتال آسیبی وارد نمی‌کند، اما مقادیر نادرستی را نشان می‌دهد.

نحوه انجام تست اتصال کوتاه

با تست اتصال کوتاه می‌توان فهمید که آیا دو نقطه از مدار دارای اتصال الکتریکی هستند یا نه. با تنظیم سلکتور روی تست اتصال کوتاه، اگر دو نقطه به هم متصل باشند، صدای بوق شنیده می‌شود که نشان دهنده اتصال دو نقطه است. اگر دو پروب قرمز و مشکی را به هم متصل کنید، یک تست اتصال کوتاه خیلی ساده انجام داده‌اید!!! صدای بوق را می‌شنوید؟!!

تست اتصال، مقاومت بین دو نقطه را بررسی می‌کند. اگر مقاومت کمتر از چند اهم باشد، اتصال تشخیص داده شده و مقدار مقاومت کوچکی نشان داده می‌شود. اگر مقدار مقاومت بیشتر باشد یا اتصالی بین دو نقطه نباشد، اتصال تشخیص داده نشده است و عبارت مدار باز (OL) نشان داده می‌شود.

از این تست برای کاربردهای مختلفی از دنبال کردن مسیرهای روی برد مدار چاپی گرفته تا بررسی اینکه دو یا چند قطعه الکترونیکی به‌هم متصل هستند یا نه، استفاده می‌شود. به‌علاوه، این تست برای تشخیص آی سی‌های معیوب نیز به کار گرفته می‌شود. به‌این صورت که اگر جواب این تست، بین پایه‌های VCC و GND، مثبت بود و صدای بوق شنیده شد، یعنی آی سی خراب است.   

اندازه‌گیری ولتاژ

ولتاژ چیزی به جز اختلاف پتانسیل بین دو نقطه نیست. این دو نقطه می‌توانند دو سر یک باتری، یک مقاومت یا هر قطعه الکترونیکی دیگری باشند. ولتاژ هر قطعه باید به صورت موازی سنجیده شود. به مثال ساده‌ای از مدار درایور LED و اندازه‌گیری ولتاژ دو سر مقاومت توجه کنید.

برای اندازه‌گیری ولتاژ دو سر مقاومت، قبل از هر چیز سلکتور مولتی متر دیجیتال خود را بر روی ولتاژ DC تنظیم کنید. سپس پروب قرمز را روی سری از مقاومت که به سر مثبت باتری متصل است قرار داده و پروب مشکی را روی سر دیگر مقاومت قرار دهید. در این حالت، افت ولتاژ دو سر مقاومت نمایش داده می‌شود.

حال اگر جای پروب‌ها را عوض کنیم، چه اتفاقی می‌افتد؟ با انجام این کار، مقدار نشان داده شده تغییری نمی‌کند، اما یک علامت منفی پشت عدد ظاهر می‌شود. این علامت منفی نشان‌دهنده این است که اندازه‌گیری عکس جهت جریان انجام گرفته است.

حال بیایید ولتاژ AC پریز خانه را اندازه بگیریم. در ایران، سیگنال AC با فرکانس 50Hz و ولتاژ 220V داریم. ابتدا سلکتور را روی 750V AC قرار داده و پروب‌ها را داخل پریز قرار دهید (جای پروب‌ها فرقی نمی‌کند) تا مقدار ولتاژ روی نمایشگر نشان داده شود. از آنجایی‌که بارهای دیگری هم به آن متصل است، ولتاژ خوانده شده دارای %5± خطا است.

اندازه‌گیری جریان

هنگام اندازه‌گیری جریان، درصورتی‌که مقدار حدودی اندازه جریان مشخص نباشد، برای ایمنی بیشتر پروب قرمز را در اسلات 10 آمپر قرار دهید. اگر در این شرایط مقدار نشان داده شده خیلی کوچک بود، پروب را در اسلات میلی آمپر قرار دهید و مجددا جریان را اندازه‌گیری کنید.

حال برای اندازه‌گیری جریان مدار، باید مولتی متر به‌صورت سری در مدار قرار گیرد. برای این کار، باید اتصالات را به‌صورت فیزیکی قطع کنیم و مولتی متر را در مسیر جریان قرار دهیم. به شکل زیر توجه کنید:

سلکتور را روی 20mA قرار داده و پروب مشکی را به سر منفی باتری و پروب قرمز را به کاتد LED متصل کنید.

تغییر جای پروب‌ها مانند اندازه‌گیری ولتاژ، آسیبی به ولت‌متر نمی‌زند و صرفا عدد را با علامت منفی نمایش می‌دهد.

بهتر است که جریان را ابتدا خودتان محاسبه کنید و سپس با مولتی متر اندازه بگیرید. با انجام این کار و قرار ندادن اهم متر در مسیر جریان‌های بزرگ به حفظ فیوز آن نیز کمک می‌کنید!

اندازه‌گیری مقاومت

مقاومت یک قطعه الکترونیکی است که برای کاربردهای مختلف مانند محدود کردن جریان، تقسیم ولتاژ و … در مدارهای الکترونیکی استفاده می‌شود. واحد مقدار مقاومت الکتریکی، اهم است و کدهای رنگی روی آن‌ها مقدار مقاومت را مشخص می‌کنند. اگر به انجام محاسبات و خواندن کدهای رنگی علاقه‌ای ندارید، می‌توانید از مولتی متر کمک بگیرید.

این مولتی متر دیجیتال می‌تواند مقاومت 0 تا 400MΩ را اندازه‌گیری کند. هنگام اندازه‌گیری مقاومت یکی از سه مقدار 1، 0 یا مقدار واقعی اندازه مقاومت بر روی نمایشگر ظاهر می‌شود.

1. اگر سلکتور در رنج صحیح مقاومت باشد، مقدار درست اندازه مقاومت روی نمایشگر مشاهده می‌شود.
2. اگر 1 یا OL نمایش داده شود، به این معنی است که مقاومت از رنج اندازه‌گیری بیشتر است. بنابراین، باید رنج را افزایش دهیم.
3. اگر مقدار 0 نشان داده شود، باید رنج را کم کرده و دوباره مقدار مقاومت را اندازه‌گیری کنیم.

انجام تست دیود

دیود یک قطعه نیمه‌هادی است که فقط وقتی به‌صورت مستقیم بایاس شود، هدایت انجام می‌دهد. بایاس مستقیم با اتصال آند به سر مثبت باتری یا منبع تغذیه و اتصال کاتد به سر منفی آن انجام می‌شود. این تست، جهت دیود و افت ولتاژ روی آن را مشخص می‌کند. سلکتور را روی نماد دیود قرار داده و مولتی متر دیجیتال را به‌صورت موازی به دیود متصل کنید.

هنگامی‌که مولتی متر به این شکل به دیود متصل شود، جریان کوچکی در دیود جاری می‌شود. دیودها تنها در جهت بایاس مستقیم هدایت می‌کنند و در این نحوه اتصال، افت ولتاژ بایاس مستقیم بر حسب میلی ولت بر روی نمایشگر نمایش داده می‌شود.

علاوه بر دیود، می‌توان افت ولتاژ ترانزیستورها را هم به همین روش اندازه‌گیری کرد و از سلامت آن‌ها مطمئن شد. علاوه بر آن، LEDها را هم می‌توان به همین روش تست کرد.

توجه: اگر جای پروب‌ها را تغییر دهیم، عبارت مدار باز (OL) نمایش داده می‌شود، زیرا دیود در حالت بایاس معکوس، هدایت نمی‌کند.

---

مولتی متر دیجیتال از جمله ابزارهای پر کاربرد در الکترونیک است که همه افرادی که تازه وارد عرصه الکترونیک می‌شوند، حتما باید طرز کار با آن را بلد باشند. امیدواریم با این آموزش به‌طور کامل کار با مولتی متر دیجیتال را یاد گرفته باشید. اگر سوال، نظر و پیشنهادی دارید، حتما در بخش دیدگاه برای ما بنویسید.