کاربرد مولتی متر چیست؟ نحوه استفاده از آن

در این مطلب به آموزش نحوه استفاده از مولتی متر می‌پردازیم. برای بهره‌مندی از این آموزش هیچ پیش‌نیازی لازم نیست و افرادی که تازه با علم الکترونیک آشنا شده‌اند نیز می‌توانند از آن استفاده کنند. ابتدا مهم‌ترین ویژگی‌های مولتی‌متر را توضیح می‌دهیم و سپس به نحوه اندازه‌گیری جریان، ولتاژ،  مقاومت و بررسی اتصالات می‌پردازیم.

اگر شغل و پیشه کاری شما به گونه ای است که باید با وسایل و قطعات الکتریکی بسیاری سروکار داشته باشید، هیچ چیز بهتر از تهیه نمودن یک مولتی متر دقیق برای شما نیست. به همین سبب ما برآن شدیم تا در این مطلب شما را با تعدادی از مهمترین نکات مهم در خصوص خرید مولتی متر آشنا نماییم.

مولتی متر چیست؟

مولتی‌متر ( Multimeter ) دستگاهی است برای مشاهده چندین کمیت الکتریکی از قبیل ولتاژ یا اختلاف پتانسیل و آمپراژ یا جریان و مقاومت الکتریکی که می‌توان با آن سلامت قطعات یا مشخصات یک قطعه را ارزیابی کرد.

این وسیله سه کاربرد ولت‌متر، اهم‌متر و آمپرسنج را باهم به صورت ترکیبی دارا می‌باشد. به وسیله مولتی‌متر میتوانیم از وصل بودن کلید اطمینان حاصل کنیم و از وجود جریان در سیم و اندازه جریان و سطح ولتاژ و توان باتری ماشین مطمئن شویم. مولتی‌متر از اساسی‌ترین ابزار اندازه گیری در دو نوع آنالوگ (عقربه ای) و دیجیتال است که در کارگاه، تعمیرگاه و یا آزمایشگاه برق یافت می‌شود.

کاربرد دستگاه مولتی متر چیست؟

هر بار که چیزی در مدار کار نمی‌کند، مولتی‌متر در حل مشکل به کمک ما می‌آید. با استفاده از مولتی متر می‌توان به پرسش‌های زیر پاسخ داد:

• آیا کلید در حالت وصل است؟
• آیا سیم جریان را هدایت می‌کند یا قطع شده است؟
• چه مقدار جریان از لامپ عبور می‌کند؟
• چه مقدار توان در باتری باقی مانده است؟

با استفاده از مولتی متر می‌توان به این سوالات و سوالات بسیار دیگری پاسخ داد.

اجزای سازنده مولتی متر

یک مولتی متر چهار قسمت مهم زیر را دارد:

1. صفحه نمایش: در این قسمت داده اندازه‌گیری شده نمایش داده می‌شود.
   
2. کلید چرخشی انتخاب(Selection Knob): به وسیله سلکتور می‌توان پارامتر مورد اندازه‌گیری (ولتاژ، جریان و مقاومت) را انتخاب کرد.
   
3. پورت یا خروجی ها: پورت قسمتی است که پراب‌ها به آن متصل می‌شوند.
   
4. پراب (Prob): یک مولتی‌متر دارای دو پراب است که معمولا رنگ یکی قرمز و دیگری مشکی است. توجه کنید که تفاوتی بین پراب‌های قرمز و مشکی وجود ندارد و صرفا جهت تمایز از دو رنگ استفاده شده است.

صفحه نمایش معمولا 4رقم دارد و قابلیت نمایش علامت منفی هم دارد. با استفاده از کلید چرخشی وسط می توان میزان جریان بر حسب میلی آمپر(mA) و میزان ولتاژ برحسب ولت(V) و میزان مقاومت بر حسب اُهم(Ω) را اندازه گیری نمود. دو تا پراب قرمز و مشکی به دوتا خروجی در پایین مولتی متر وصل می شود.

پورت ها

• COM :خروجی COMبه عنوان قطب مشترک در نظر گرفته می شود و به زمین(ولتاژ منفی) وصل می شود. همیشه پراب سیاه رنگ به COMوصل می شود.
• mAVΩ : سوراخ خروجی که روی آن mAVΩنوشته شده است محل اتصال پراب قرمز است که قطب + به آن وصل می شود. این خروجی برای اندازه گیری جریان(جریان های تا اندازه 200mA)، ولتاژ و مقاومت استفاده می شود.
• 10A : سوراخ خروجی 10A برای اندازه گیری جریان های زیاد استفاده می شود.
• پورت VΩ: برای اندازه‌گیری ولتاژ و مقاومت و تست اتصالات است.

توجه کنید که این پورت‌ها می‌توانند در مولتی‌مترهای مختلف، متفاوت باشند.

انواع مولتی متر کدام است؟

مولتی‌ متر در دو نوع آنالوگ (عقربه ای) و دیجیتال (رقمی) در بازار موجود است. نوع آنالوگ یا عقربه ای اولین نسل از این دستگاه است که در حال حاضر دیگر کاربردی ندارد زیرا نوع دیجیتال با دقت بالاتر و کاربرد راحت تر در دسترس است.

مولتی متر آنالوگ

یک مولتی متر آنالوگ بر پایه یک میکرومتر (وسیله ای برای اندازه گیری پتانسیل و جریان) ساخته می شود و دارای عقربه ای است که بر روی صفحه مقیاس حرکت می کند. انواع آنالوگ ولت-اهم متر نسبت به همتاهای دیجیتال خودارزان تر هستند، اما باید بدانید کارکردن با آن ها نیز سخت تر بوده و نمی توانید اعدادی دقیق را از آن ها استخراج کنید. هنگام کار با این دستگاه ها باید با دقت عمل کرد، زیرا در برابر ضربه نیز بسیار حساس هستند.

چنانچه از مولتی مترهای آنالوگ به عنوان ولت متر استفاده کنید، معمولاً اعداد دقیقی را دریافت نخواهید کرد. با این که ولت متر آنالوگ عدد دقیقی را به شما نشان نمی دهد، از آنجا که می توان تغییر ولتاژ را به چشم دید، در بسیاری از موارد مناسب به نظر می رسد. ضمناً این دستگاه ها به دلیل مقاومت داخلی بسیار کم، دقت بالایی در اندازه گیری جریان داشته و خطایی کمتر از 50 میکروآمپر خواهند داشت.

مولتی متر دیجیتال

مولتی متر دیجیتال رایج ترین نوع این وسیله است. انواع دیجیتال این دستگاه شامل نسخه های ساده و همچنین طراحی های پیشرفته برای استفاده مهندسان الکترونیک است. در این دستگاه به جای عقربه متحرک و صفحه مقیاس موجود در اندزه گیرهای آنالوگ، کنتورهای دیجیتالی اعداد مذکور را روی صفحه LCD نمایش می دهند. گرچه ولت-اهم مترهای دیجیتال از انواع آنالوگ کمی گرانتر هستند، اما این تفاوت قیمت در انواع ساده چندان زیاد نیست.

مولتی مترهای دیجیتال به دلیل مقاومت بیشتر، از انواع آنالوگ در قامت یک ولت متر بهتر عمل خواهند کرد. اما برای اکثر کاربران، مهمترین مزیت اندازه گیرهای دیجیتال، نمایش عدد با امکان خواندن آسان و بسیار دقیق داده ها است.

مولتی متر رومیزی

این نوع مولتی متر هم از نوع دیجیتال بوده و دارای دقت بیشتری می باشد و بیشتر در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد.  شکل بالا،  پایین سمت راست

مولتی متر انبری

نوع دیگری مولتی متر دیجیتالی نیز وجود دارد که در آن علاوه بر امکانات بیان شده، چنگک نیز وجود دارد. توسط این چنگک می‌توان بدون نیاز به سری کردن مولتی متر با المان مورد نظر در مدار، جریان گذرنده از آن المان را اندازه گرفت.

اگر سیم حامل جریان متصل به المان مورد نظر را بین چنگک های این مولتی متر قرار دهیم، مولتی متر مقدار جریان گذرنده از سیم و در نتیجه مقدار جریان گذرنده از المان مورد نظر را نمایش می‌دهد. بنابراین توسط این مولتی متر به راحتی و خیلی سریع می‌توان مقدار جریان را اندازه گرفت. در شکل زیر تصویری از یک مولتی متر دیجیتالی انبری نمایش داده شده است.

بیشتر بدانید: تست باتری ماشین

نحوه استفاده و کار با مولتی متر

1-روش استفاده از مولتی متر در اندازه گیری ولتاژ

یک مولتی‌متر می‌تواند هر دو ولتاژ AC و DC را اندازه بگیرد. اگر در کنار حرف V یک خط راست قرار داشت، به معنای ولتاژ DC است. اما اگر در بالای V خط موجی وجود داشته باشد، نشان دهنده ولتاژ AC است.

مراحل اندازه‌گیری ولتاژ

1. اگر ولتاژ DC را اندازه می‌گیرید، مد V با یک خط راست در کنار آن را انتخاب کنید.
2. اگر ولتا‌ژ AC را اندازه می‌گیرید، مد V با خط موجی بالای آن را انتخاب کنید.
3. اطمینان حاصل کنید که پراب قرمز به پورت VΩ متصل شده باشد.
4. سر دیگر پراب قرمز را به سر مثبت قطعه که جریان از آن خارج می‌شود، متصل کنید.
5. سر دیگر پراب مشکی را به پایه منفی قطعه متصل کنید.
6. مقدار نشان داده شده روی نمایشگر را بخوانید.

نکته مهم: برای اندازه‌گیری ولتاژ باید مولتی‌متر را به صورت موازی با قطعه‌ای متصل کنید که می‌خواهید ولتاژ آن را اندازه بگیرید. اتصال موازی با قطعه به این صورت است که پراب‌های مولتی‌متر باید در راستای پایه‌های قطعه قرار بگیرند.

مثال 1: اندازه‌گیری ولتاژ باتری

در این مثال می‌خواهیم ولتاژ یک باتری 1٫5 ولت را اندازه بگیریم. ابتدا باید از طریق سلکتور بازه مناسب را انتخاب کنیم. می‌دانیم که ولتاژ باتری تقریبا 1٫5 ولت است. در نتیجه باید بازه 2 ولت را در این مدار انتخاب کنیم. اگر مولتی‌متر دارای تنظیم اتوماتیک بازه باشد، لازم نیست نگران این مورد باشیم.

در مواردی که لازم است تا ولتاژ مداری را اندازه‌گیری کنیم، اما محدوده تقریبی ولتاژ آن را نمی‌دانیم، باید ابتدا یک بازه تصادفی را امتحان کنیم. اگر بازه‌ای که انتخاب شده است، کوچکتر از ولتا‌ژ واقعی باشد، آنگاه روی نمایشگر عدد 1 نشان داده می‌شود. عدد 1 به این معنی است که ولتاژ مدار بالاتر از بازه‌ای است که انتخاب شده است.

اما اگر بازه بزرگ‌تر انتخاب شده باشد، در اکثر مواقع قادر به اندازه‌گیری ولتاژ خواهیم بود، اما دقت کمتری خواهیم داشت.

اگر جای پراب‌های قرمز و مشکی را عوض کنیم اتفاق خطرناکی رخ نخواهد داد و ولتاژ نشان داده شده روی نمایشگر همان مقدار قبلی اما این بار دارای علامت منفی خواهد بود.

مثال 2: اندازه‌گیری ولتاژ در یک مدار

در این مثال نحوه اندازه‌گیری ولتاژ دو سر یک مقاومت را بررسی می‌کنیم که در یک مدار یک لامپ LED به کار می‌رود.

نکته: دو عنصر که با همدیگر موازی هستند، ولتاژ یکسانی دارند. به همین دلیل باید پراب‌های مولتی‌متر را به صورت موازی با پایه‌های قطعه‌ای که می‌خواهید ولتاژ آن را اندازه بگیرید، ببندید. برای بستن مدار باید یک LED را از طریق مقاومت 470Ω به یک باتری 9 ولت متصل کنیم. به منظور اندازه‌گیری ولتا‌ژ دو سر مقاومت مراحل زیر را طی می‌کنیم:

1. پراب قرمز را به یک پایه مقاومت و پراب مشکی را به پایه دیگر آن متصل می‌کنیم.
2. پراب قرمز باید به قسمتی که جریان از آن بیرون می‌آید متصل شود.
3. اطمینان حاصل کنیم که پراب‌ها به پورت‌های صحیح متصل شده باشند.

2- اندازه گیری جریان

یکی دیگر کاربردهای مولتی متر و در واقع رایج ترین کاربرد این دستگاه اندازه گیری جریان الکتریکی است. برای این منظور دستگاه را به صورت سری در مدار قرار داده و کلید چرخشی را در وضعیت ولتاژ قرار می دهیم. سپس سیم مشکی را به ترمینال منفی و سیم قرمز را به ترمینال mA یا A وصل می کنیم. با روشن کردن دکمه power دستگاه می توانید به راحتی جریان الکتریکی را اندازه گیری کنید.

3- نحوه اندازه گیری مقاومت با مولتی متر

برای اندازه‌گیری مقاومت، پراب قرمز را به پورت صحیح متصل کنید و سلکتور را روی قسمت مقاومت بگذارید. حال پراب‌ها را به پایه‌های مقاومت متصل کنید. ترتیب اتصال پایه‌ها تاثیری در اندازه‌گیری ندارد و نتیجه یکسان خواهد بود. همان طور که در تصویر زیر دیده می‌شود مقاومت 470Ω در واقع دارای مقدار 461Ω است.

دقت اندازه گیری مولتی متر چقدر است ؟

تمام دستگاه های اندازه گیری دارای حد مجازی از خطا هستند که در مقایسه با مقدار استاندارد آنرا به صورت درصد بیان می کنند. برای مولتی مترها دقت دستگاه آنالوگ ۳% و برای دیجیتال  ۰٫۵%  است که البته در مولتی مترهای پیشرفته این مقدار کمتر می باشد.

برخی انواع مولتی مترها از نظر خطا با دقت ۰٫۰۱% و حتی در میلیون نیز وجود دارند که برای کاربردهای خاص آزمایشگاهی طراحی و تولید می شوند. شایان ذکر است که کالیبره کردن دوره ای پایداری دقت دستگاه را برای مدت بیشتری حفظ می کند.

3- کنترل اتصالات

اکثر مولتی‌مترها این امکان را به ما می‌دهند تا اتصالات مدار را به وسیله آن‌ها بررسی کنیم. برای انتخاب این مد عملکرد، توسط سلکتور قسمتی را انتخاب کنید که شبیه به علامت بلندگو است. نحوه کارکرد این مد به صورت زیر است:

اگر یک مقاومت بسیار کوچک بین دو نقطه وجود داشته باشد که مقدار آن کمتر از چند اهم باشد، این دو نقطه از نظر الکتریکی متصل در نظر گرفته می‌شوند و اگر توسط مولتی‌متر مدار را در آن دو نقطه تست کنیم، بوق ممتدی از آن شنیده می‌شود. اگر صدای بوق پیوسته نبود و یا اصلا صدایی از مولتی‌متر شنیده نشد، به این معنی است که مدار مورد نظر یا ایراد دارد و یا اصلا متصل نیست.

اگر مطابق شکل زیر دو سر پراب‌ها به یکدیگر وصل شود، صدای بوق ممتد از مولتی‌متر شنیده می‌شود.

نکته بسیار مهمی که برای این مد کاری وجود دارد، این است که قبل از بررسی اتصالات حتما باید منبع تغذیه را خاموش کرد. شکل زیر نحوه تست کردن سالم بودن یک سیم را نشان می‌دهد. کافی است پراب‌ها را به سرهای مختلف سیم متصل کنید.

نکات مهم هنگام انتخاب و خرید مولتی متر

• انتخاب نوع

اولین نکته در خصوص خرید مولتی متر توجه به نوع آن است که می تواند یا به صورت دیجیتالی باشد و یا از نوع عقربه ای یا همان آنالوگی.

حقیقتش را بخواهید جز دقت اندازه گیری و هم‌چنین امکانت جانبی که بر روی مولتی مترهای دیجیتالی موجود می باشد، هیچ تفاوتی در خرید و استفاده از این دو مدل دستگاه ها برای شما عزیزان نمی باشد.

• تناسب با زمینه کاری

مولتی مترها شاید در ظاهر به مدل دیجیتالی یا آنالوگی تقسیم شوند اما در عمل دارای مدل های بسیار زیادی هستند که هر یک نیز قابلیت های مهمی را برایتان می توانند انجام دهند.

پس باید در گام دوم انتخاب مولتی متر به زمینه مصرفی خود از این نوع دستگاه ها نیز توجه لازم را داشته باشید.

با یک مولتی متر می توانید نقصی، قطعی، آزمایش و یا نیاز به تعمیر و تعویض قطعات الکترونیکی موجود در وسایل برقی خانه و یا محل کار خود را به درستی تشخیص دهید.

• دقت اندازه گیری

برای انتخاب و خرید محصول مورد نظرتان به میزان دقت اندازه گیری دستگاه نیز توجه لازم را داشته باشید. همان‌طور که می‌دانید مولتی متر وسیله برای اندازه گیری پارامترهای مختلف الکتریکی است که هرچه دقت آن بیشتر باشد، یقینا اندازه مشخص شده بر روی صفحه دستگاه نیز واقعی‌تر خواهد بود.

• میزان مقاومت

اجازه دهید با یک جمله شما را در این خصوص راهنمایی کنیم؛ هرچه مقاومت مولتی متر و یا همان امپدانس آن بیشتر باشد، وسیله شما از مقاومت بالاتری در برابر نوسانات برقی و جریان های گوناگون الکتریکی برخوردار می باشد.

امپدانس بالا سبب می شود احتمال بروز خطا در اندازه گیری دستگاه به حد قابل توجهی کاهش یابد.

• قیمت مولتی متر

ما در این مطلب تمام آنچه بر روی کیفیت و قیمت مولتی متر تاثیر می گذارد را برایتان بازگو کردیم و حال این شما هستید که باید متناسب با نوع کار و حیطه مصرفی خود از این مدل دستگاه‌ها اقدام به خرید یک مدل مناسب برای خود نمایید.

نکات ایمنی در استفاده از مولتی متر

هنگام کار با مولتی متر توجه به نکات زیر ضروری است: 

• برای اندازه گیری شدت جریان باید دستگاه را به طور سری در مدار قرار داد.
• برای اندازه گیری اختلاف پتانسیل باید دستگاه را به طور موازی بین دو نقطه از مدار قرار داد.
• هنگام اندازه گیری مقاومت لازم است جریان برق را قطع کنیم. در غیر این صورت به دستگاه آسیب می‌ رسد.
• پیچ تنظیم صفر دستگاه(عقربه ای) را نباید دستکاری کرد، زیرا این بخش از دستگاه خیلی حساس است و ممکن است فنر مربوط به آن قطع و دستگاه خراب شود.

• سعی کنید همیشه در اندازه گیری ها مقاومت، جریان و ولتاژی که مقدارش را نمیدانید از بزرگترین رنج مربوطه شروع به اندازه گیری کنید.  (مولتی متر عقربه ای ) این عمل علاوه بر اینکه باعث اندازه گیری دقیق تر میشود در بحث حفاظت دستگاه اهمیت ویژه ای دارد. به عنوان مثال اگر در اندازه گیری جریان، جریانی که اندازه گیری میکنید از رنج انتخابی بیشتر باشد آمپر متر از کار می افتد.
• حتی الامکان کلید سلکتور را در جهت حرکت عقربه‌های ساعت می‌چرخانیم، به علاوه چرخاندن سریع کلید سلکتور برای دستگاه خالی از ضرر نیست.

• در صورت منفی نشان دادن جریان یا ولتاژ، بدان معنی است که پراب ها را برعکس در مدار گذاشته اید.
• در صورتی که جریان در حد آمپر باشد(ماکزیمم 10A) باید حتما پراب به سوکت 10A متصل شود در غیر این صورت ممکن است باعث سوختن فیوز مولتیمتر شود. البته این فیوز به راحتی قابل تعویض است.
• در صورتی که قصد اندازه گیری جریان AC را داشته باشید، سلکتور مولتیمتر را بروی گزینه ای کنار علامت آمپر، “مد~ ” دارد بگذارید.
• در مدل های اتو رنج و مولتی متر های جدید، سلکتور آمپر AC و DC یکی میباشد و با یک نماد خاص مشخص میشود.
• کلید دو حالته در بعضی اهم مترها (+ -) برای این است که اگر در موقع ولتاژگیری عقربه در جهت مخالف حرکت شود به جای تعویض فیش ها کلید را در حالت دیگر قرار داده ولتاژ را بخوانیم.

روش های نگهداری از مولتی‌متر

• مولتی متر هم مانند سایر وسایل به ضربه فیزیکی حساس است و اگر به آن ضربه وارد شود. با مشکل جدی رو به رو خواهد شد. همچنین ممکن است به کلی از کار بیافتد. در صورت وجود ضربه گارانتی هم مسئولیتی در قبال خرابی آن ندارد.
• از افتادن مولتی متر در آب، یا شستشوی آن خودداری کنید زیرا اکثر مولتی متر ها ضد آب نیستند و در صورت ورود حتی یک قطره آب دستگاه به کلی از کار خواهد افتاد.
• حتما قبل از استفاده از مولتی متر دفترچه راهنمای آن را با دقت مطالعه کنید، دقت داشته باشید همانطور که در مطالب قبلی گفته شد، هر مولتی متر فقط قادر به اندازه گیری مقدار مشخصی می باشد و اگر مقدار بیشتری با آن اندازه گیری کنیم آسیب جدی به دستگاه وارد می شود.
• هنگام اندازه گیری یک پارامتر حتما می بایستی به وسیله کلید سلکتوری چرخان مولتی متر را روی پارامتری که قرار است، آن را اندازه گیری کنید قرار دهید. اگر به اشتباه روی پارامتر دیگری باشد و پارامتر اشتباهی را با آن اندازه بگیرید، در صورت نداشتن  محافظ، حتما خواهد سوخت.