بهترین روش استفاده از مولتی متر دیجیتال | آموزش جدید 2025

مولتی متر دیجیتال یک ابزار ضروری است که بر روی میز هر مهندس الکترونیکی و در کیت هر تکنسین تعمیر و نگهداری قرار دارد. در این مقاله، نحوه استفاده موثر از مولتی متر دیجیتال خود را با درک اجزای داخلی آنها و یادگیری نکات تخصصی یاد بگیرید.

 اندازه گیری ویژگی های دستگاه ها و سیستم های الکتریکی و الکترونیکی است. قابلیت های بسیاری از سازهای اختصاصی دیگر را در یک ساز ترکیب می کند، از جمله:

• ولت متر برای اندازه گیری ولتاژ، هر دو جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC)
• آمپر متر برای اندازه گیری جریان
• اهم متر برای اندازه گیری مقاومت
• تستر الکتریکی برای قطعات، مانند ظرفیت خازن و ولتاژ روشن شدن دیود
• تستر تداوم برای بررسی مشکلات مدار مانند مدارهای باز و اتصال کوتاه

انواع مختلف مولتی متر بر اساس فاکتورهای شکل آنها طبقه بندی می شوند:

دستی: مولتی متر های دستی از اکثر اندازه گیری های اولیه پشتیبانی می کنند و با باتری کار می کنند. آنها برای استفاده میدانی توسط مهندسان تعمیر و نگهداری، برقکاران و حتی مبتدیان سرگرمی مناسب هستند. برای استفاده در صنایع تحت نظارت مانند هوانوردی و دفاع، آنها دارای ویژگی های ایمنی و تضمین کیفیت هستند، مانند توانایی مقاومت در برابر ولتاژ بالا، تعویض باتری ها بدون شکستن مهر و موم کالیبراسیون، و مطابقت با IEC 61010-1:2010 .
رومیزی: مولتی متر های رومیزی برای استفاده در آزمایشگاه و کف ساخته شده اند. آنها از اندازه گیری های پیشرفته پشتیبانی می کنند و از برق تغذیه می کنند.

قابلیت های کلیدی مولتی متر دیجیتال چیست؟

شما می توانید از یک مولتی متر برای عیب یابی، آزمایش، اندازه گیری یا تأیید فهرست گسترده ای از پارامترهای الکتریکی و ویژگی های مدارها و دستگاه های AC/DC استفاده کنید. آنها عبارتند از:

ولتاژهای DC (DCV): مولتی متر ها می توانند DCV ها را در مدارهای DC و همچنین اجزای DC سیگنال های AC را اندازه گیری کنند. مولتی متر های معمولی از میلی ولت (mV) شروع می شوند و می توانند تا 1000 ولت (V) بروند. امپدانس بالای مدار ولتاژ مولتی متر ، مصرف انرژی بسیار کم را تضمین می کند و قرائت دقیق ولتاژ را امکان پذیر می کند.
ولتاژهای AC (ACV): مولتی متر ولتاژهای ریشه میانگین مربع (RMS) شکل موج AC را اندازه گیری می کنند که از میلی ولت تا 1000 ولت متغیر است.
جریان ها: مولتی متر ها می توانند هم جریان AC و هم جریان DC را در میکروآمپر، میلی آمپر یا آمپر اندازه گیری کنند.
مقاومت: مولتی متر ها می توانند مقاومت (یا به طور معادل رسانایی) را بر حسب اهم اندازه گیری کنند.
ظرفیت: مولتی متر ها می توانند ظرفیت های اجزا را گزارش کنند.
تست تداوم: آنها می توانند تداوم بین دو نقطه را آزمایش کنند که برای شناسایی مدارهای باز و کوتاه مفید است.
تست کامپوننت: آنها می توانند ترانزیستورها، دیودها و القاگرها را در هر شکل و اندازه، از سوراخ تا اجزای دستگاه نصب روی سطح کوچک (SMD) آزمایش کنند.
اندازه گیری فرکانس: برخی از مولتی متر های رومیزی دارای شمارنده های فرکانس داخلی برای اندازه گیری بسیار دقیق فرکانس های شکل موج هستند.
اندازه گیری دما: برخی از مولتی متر ها از بررسی دمای اجزا پشتیبانی می کنند.
آزمایش سیم کشی ساختمان ها: دستگاه های مولتی متر برای برقکارها دارای لوازم جانبی برای بررسی پریزها و قطع کننده های مدار خطای زمین (GFCI) هستند.
قابلیت‌های راحتی: مولتی متر های پیشرفته از امکاناتی مانند محدوده خودکار برای جلوگیری از انتخاب دستی محدوده و افزایش سرعت اندازه‌گیری‌ها پشتیبانی می‌کنند، و برای حفظ آخرین مقدار اندازه‌گیری شده روی نمایشگر، تنظیم و نگه‌دارید.

کدام صنایع از مولتی متر دیجیتال استفاده می کنند؟

مولتی متر ها در این صنایع برای نمونه سازی، آزمایش و کنترل کیفیت بسیار رایج هستند:

• تولید قطعات الکترونیکی
• تولید کنندگان دستگاه های الکترونیکی، پزشکی و مخابراتی
• ساخت برد مدار چاپی
• تولید کنندگان تجهیزات الکتریکی
• دفاع و هوانوردی
• خودرو

کاربرد اساسی مولتی متر دیجیتال

مراحل اصلی استفاده از مولتی متر عبارتند از:

• سر پراب را به جک های مناسب روی مولتی متر وصل کنید.
• انتهای گیره های پراب را به قطعه یا مدار مورد آزمایش وصل کنید.
• دکمه انتخابگر محدوده مولتی متر را روی پارامتر و محدوده ای که می خواهید آزمایش کنید، تنظیم کنید.
• برای اندازه گیری ولتاژ یا جریان، دستگاه یا مدار مورد آزمایش را روشن کنید.
• اندازه گیری نشان داده شده روی نمایشگر دیجیتال یا رایانه متصل را بررسی کنید.

اصل کار مولتی متر دیجیتال چیست؟

ایده اصلی یک مولتی متر این است:

شما حالت پارامتر و محدوده تخمینی پارامتر را تنظیم می کنید. تنظیم محدوده تخمینی ابتدا ممکن است برای یک مبتدی عجیب به نظر برسد، اما به زودی دلیل آن را توضیح خواهیم داد. به عنوان مثال، برای اندازه گیری ولتاژ DC، حالت DCV و محدوده تخمینی مانند 500 میلی ولت را انتخاب می کنید.
پارامتری که می خواهید اندازه گیری کنید توسط یک مدار مقیاس پذیر و فیلتر مناسب در داخل مولتی متر به یک سطح ولتاژ متناسب تبدیل می شود.
این ولتاژ به یک تراشه مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) عرضه می شود.
ADC آن سطح ولتاژ آنالوگ را به یک عدد صحیح دیجیتال کوانتیزه تبدیل می کند. به عنوان مثال، یک ADC 12 بیتی ولتاژ را به یک عدد صحیح در محدوده 0-4095 تبدیل می کند.
به خودی خود عدد صحیح معنی ندارد. ریزپردازنده مولتی متر با مقیاس معکوس بر اساس محدوده تنظیم شده، آن را به یک مقدار الکتریکی مناسب تبدیل می کند. به عنوان مثال، اگر ADC مقدار 1000 را تولید کند و محدوده انتخاب شده 500 میلی ولت باشد، ریزپردازنده ولتاژ را به صورت (1000 / 4096) x 500 mV = 122 mV محاسبه می کند.
اکنون درک دلیل تعیین محدوده ابتدا آسانتر است. به این دلیل است که مولتی متر  باید مشکل مرغ و تخم مرغ را حل کند. از مولتی متر خواسته می شود که مقدار یک ولتاژ ناشناخته یا پارامتر دیگر را گزارش کند. برای تفسیر عدد صحیح ADC حاصل، به یک محدوده نیاز دارد. اما برای بدست آوردن آن محدوده، ابتدا باید مقدار پارامتر ناشناخته را بداند.

ما ابتدا با تنظیم محدوده به عنوان یک اشاره به حل معضل آن کمک می کنیم. اگر آن محدوده نادرست باشد، ADC سرریز می شود و خطای خارج از محدوده را نشان می دهد. سپس می توانید دامنه را کاهش یا افزایش دهید تا زمانی که نتیجه ADC قابل تفسیر باشد.

مولتی مترهای دیجیتال با دامنه خودکار چگونه کار می کنند؟

به جای اصل اولیه محدوده دستی بالا، دستگاه های دستی پیشرفته و اکثر مولتی متر های رومیزی از محدوده خودکار برای راحتی و سرعت پشتیبانی می کنند.

ایده ساده است: به طور خودکار در محدوده ها چرخش کنید تا زمانی که مقدار ADC در یک باند ایمن و پایدار قرار گیرد. اگر سرریز شد یا به حد خود نزدیک است، محدوده پایین‌تر بعدی را امتحان کنید.

مداری که محدوده خودکار را فعال می کند در زیر نشان داده شده است.

محدوده ها از طریق شبکه ای از مقاومت ها با مقادیر مختلف (برای حالت های ولتاژ و مقاومت) یا شنت های جریان با مقادیر مختلف (برای حالت جریان) در سمت فیلتر ورودی به دست می آیند.
برای انتخاب خودکار بالاترین محدوده ابتدا، ریزپردازنده از یک مالتی پلکسر برای فعال کردن مسیر عبوری از مقاومت یا شنت بالاترین محدوده استفاده می کند.
اگر ADC سرریز شود یا به حد پایینی خود خیلی نزدیک باشد، پردازنده از مالتی پلکسر برای فعال کردن محدوده پایین بعدی استفاده می کند. این تا زمانی ادامه می یابد که ADC یک مقدار مطمئن و پایدار تولید کند.

چگونه مولتی مترهای دیجیتال ولتاژ را اندازه گیری می کنند؟

برای استفاده از مولتی متر به عنوان تستر ولتاژ، آن را به صورت موازی به قطعه یا مداری که می خواهید در آن قرائت کنید وصل کنید. از آنجایی که مدار اندازه‌گیری ولتاژ دارای امپدانس ورودی بسیار بالایی است (در حد 10 MΩ)، جریان بسیار کمی از آن عبور می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که مولتی متر به طور قابل‌توجهی مدار را بارگذاری نمی‌کند و خوانش‌های نادرست نمی‌دهد.

نکاتی برای اندازه گیری ولتاژ AC

در اینجا چند نکته بیشتر برای اندازه گیری ولتاژ AC وجود دارد:

به دنبال مولتی متر دیجیتال RMS واقعی باشید: به دنبال قابلیت RMS واقعی، مانند Keysight 34470A باشید. آنها برای اندازه گیری دقیق سیگنال های AC بدون توجه به شکل موج آنها، چه سینوسی یا غیر سینوسی، که در بسیاری از دستگاه های مصرف کننده و الکترونیکی رایج است، طراحی شده اند. آنها همچنین قادر به اندازه گیری دقیق تحت سیکل های کاری طولانی که در منابع تغذیه دیده می شود، هستند.
از فیلترهای سرعت استفاده کنید: مولتی متر های رومیزی دارای فیلترهای سرعتی مانند آهسته، متوسط ​​و سریع هستند. در فرکانس‌های بسیار پایین، مانند 20 هرتز، ولتاژ اندازه‌گیری شده بسیار زیاد می‌شود، زیرا مولتی متر قبل از تکمیل چرخه‌های وظیفه اندازه‌گیری می‌کند. برای حل آن و نشان دادن یک مقدار پایدار، فیلتر کند را فعال کنید تا چرخه کار کامل بررسی شود.
از فاکتورهای تاج آگاه باشید: ضریب تاج سیگنال AC نسبت پیک ولتاژ آن به ولتاژ RMS است. اطمینان حاصل کنید که سیگنال در محدوده ضریب تاج مولتی متر قرار دارد.
از عملکرد یکپارچه سازی برای حذف نویز استفاده کنید: عملکرد یکپارچه سازی مولتی متر ها سیگنال را در یک دیافراگم زمانی بررسی می کند تا نویز سیگنال را به طور میانگین محاسبه کند. برای کاهش اثرات نویز خط برق اصلی (50 یا 60 هرتز)، آن را روی چند برابر دوره چرخه خط برق تنظیم کنید. برای کاهش اثرات سایر نویزهای دوره ای، ابتدا فرکانس آن را با استفاده از فرکانس شمار مولتی متر اندازه گیری کنید و سپس دیافراگم را روی مضربی از دوره آن تنظیم کنید.

چگونه می توان جریان را با مولتی متر دیجیتال اندازه گیری کرد؟

ایده اصلی این است که مولتی متر را به صورت سری به مدار مورد آزمایش متصل کنید. در داخل مولتی متر ، جریان از مقاومت هایی عبور می کند که مقادیر آنها دقیقاً برای پردازنده آن مشخص است و ولت متر داخلی افت ولتاژ را در آن مقاومت ها اندازه گیری می کند. با استفاده از قانون اهم، پردازنده جریان را محاسبه می کند.

مولتی‌ متر یک ابزار ضروری در الکترونیک و برق است که برای اندازه‌گیری چندین پارامتر الکتریکی به کار می‌رود. این دستگاه می‌تواند ولتاژ (AC و DC)، جریان، مقاومت، ظرفیت خازن، دما و حتی فرکانس را اندازه‌گیری کند. مولتی‌مترها در دو نوع دیجیتالی و آنالوگ عرضه می‌شوند؛ مولتی‌مترهای دیجیتالی دارای دقت و سرعت بالاتری هستند و نتایج را روی یک صفحه نمایش دیجیتال نشان می‌دهند، در حالی که مولتی‌مترهای آنالوگ با استفاده از یک عقربه متحرک، نتایج را نمایش می‌دهند. از مولتی‌مترها برای عیب‌یابی مدارها، بررسی وضعیت باتری، و اندازه‌گیری مقاومت قطعات استفاده می‌شود و به همین دلیل یکی از ابزارهای اصلی مهندسان و تکنسین‌های برق و الکترونیک است

برای استفاده از مولتی‌ متر و اندازه‌گیری پارامترهای مختلف، باید مراحل مشخصی را دنبال کنید. در اینجا به روش استفاده از هر پارامتر مولتی‌متر پرداخته شده است:

1. اندازه‌گیری ولتاژ (AC/DC)

ولتاژ DC:

1. مولتی‌متر را روشن کنید.
2. سلکتور (دکمه انتخاب) را روی نماد ولتاژ DC (VDC یا V‾\overline{V}V) قرار دهید.
3. پروب سیاه را به جک COM و پروب قرمز را به جک V وصل کنید.
4. نوک پروب‌ها را به دو نقطه مورد نظر در مدار بزنید.
5. ولتاژ اندازه‌گیری شده بر روی صفحه نمایش مولتی‌متر نشان داده خواهد شد.

ولتاژ AC:

1. مولتی‌متر را روشن کنید.
2. سلکتور را روی نماد ولتاژ AC (VAC یا ~V) قرار دهید.
3. پروب سیاه را به جک COM و پروب قرمز را به جک V وصل کنید.
4. نوک پروب‌ها را به دو نقطه مورد نظر در مدار بزنید.
5. ولتاژ اندازه‌گیری شده بر روی صفحه نمایش مولتی‌متر نشان داده خواهد شد.

2. اندازه‌گیری جریان (AC/DC)

جریان DC:

1. مولتی‌متر را روشن کنید.
2. سلکتور را روی نماد جریان DC (ADC یا A‾\overline{A}A) قرار دهید.
3. پروب سیاه را به جک COM و پروب قرمز را به جک A (برای جریان‌های بالاتر) یا mA (برای جریان‌های کمتر) وصل کنید.
4. مدار را قطع کنید و مولتی‌متر را به صورت سری در مدار قرار دهید.
5. جریان اندازه‌گیری شده بر روی صفحه نمایش مولتی‌متر نشان داده خواهد شد.

جریان AC:

1. مولتی‌متر را روشن کنید.
2. سلکتور را روی نماد جریان AC (AAC یا ~A) قرار دهید.
3. پروب سیاه را به جک COM و پروب قرمز را به جک A یا mA وصل کنید.
4. مدار را قطع کنید و مولتی‌متر را به صورت سری در مدار قرار دهید.
5. جریان اندازه‌گیری شده بر روی صفحه نمایش مولتی‌متر نشان داده خواهد شد.

3. اندازه‌گیری مقاومت

1. مولتی‌متر را روشن کنید.
2. سلکتور را روی نماد مقاومت (Ω) قرار دهید.
3. پروب سیاه را به جک COM و پروب قرمز را به جک Ω وصل کنید.
4. نوک پروب‌ها را به دو سر مقاومتی که می‌خواهید اندازه‌گیری کنید بزنید.
5. مقاومت اندازه‌گیری شده بر روی صفحه نمایش مولتی‌متر نشان داده خواهد شد.

4. تست اتصال (Continuity)

1. مولتی‌متر را روشن کنید.
2. سلکتور را روی نماد تست اتصال (که معمولاً شبیه به یک دیود با یک صدای بوق است) قرار دهید.
3. پروب سیاه را به جک COM و پروب قرمز را به جک Ω وصل کنید.
4. نوک پروب‌ها را به دو نقطه مورد نظر در مدار بزنید.
5. اگر اتصال وجود داشته باشد، مولتی‌متر بوق می‌زند.

5. اندازه‌گیری ظرفیت خازنی

1. مولتی‌متر را روشن کنید.
2. سلکتور را روی نماد ظرفیت خازنی (F) قرار دهید.
3. پروب سیاه را به جک COM و پروب قرمز را به جک ظرفیت (Cx یا F) وصل کنید.
4. نوک پروب‌ها را به دو سر خازنی که می‌خواهید اندازه‌گیری کنید بزنید.
5. ظرفیت خازن اندازه‌گیری شده بر روی صفحه نمایش مولتی‌متر نشان داده خواهد شد.

6. اندازه‌گیری فرکانس

1. مولتی‌متر را روشن کنید.
2. سلکتور را روی نماد فرکانس (Hz) قرار دهید.
3. پروب سیاه را به جک COM و پروب قرمز را به جک Hz وصل کنید.
4. نوک پروب‌ها را به دو نقطه در مدار بزنید که می‌خواهید فرکانس آن را اندازه‌گیری کنید.
5. فرکانس اندازه‌گیری شده بر روی صفحه نمایش مولتی‌متر نشان داده خواهد شد.

7. تست دیود

1. مولتی‌متر را روشن کنید.
2. سلکتور را روی نماد دیود (شبیه یک مثلث با خط) قرار دهید.
3. پروب سیاه را به جک COM و پروب قرمز را به جک VΩ وصل کنید.
4. نوک پروب‌ها را به دو سر دیود بزنید.
5. ولتاژ افت دیود بر روی صفحه نمایش مولتی‌متر نشان داده خواهد شد. در حالت بایاس مستقیم، مولتی‌متر ولتاژ افت دیود را نشان می‌دهد و در حالت بایاس معکوس، معمولاً مولتی‌متر چیزی نشان نمی‌دهد.

نکات ایمنی

• همیشه قبل از تغییر حالت مولتی‌متر، پروب‌ها را از مدار جدا کنید.
• از دست زدن به نقاط برقدار مدار با پروب‌ها خودداری کنید تا از شوک الکتریکی جلوگیری شود.
• در هنگام اندازه‌گیری جریان، مولتی‌متر را به صورت سری در مدار قرار دهید، در غیر این صورت ممکن است به مولتی‌متر آسیب وارد شود.

با رعایت این مراحل و نکات، می‌توانید از مولتی‌متر خود به طور ایمن و موثر برای اندازه‌گیری پارامترهای مختلف استفاده کنید.

نحوه انتخاب یک مولتی متر دیجیتال خوب

انتخاب یک مولتی‌ متر دیجیتال مناسب بستگی به نیازها و کاربردهای خاص شما دارد. در ادامه نکاتی برای انتخاب یک مولتی‌متر دیجیتال خوب آورده شده است:

1. دامنه اندازه‌گیری:

   • مطمئن شوید مولتی‌متر توانایی اندازه‌گیری ولتاژ، جریان و مقاومت در دامنه‌های مورد نیاز شما را دارد.
   • برخی مولتی‌مترها قابلیت اندازه‌گیری فرکانس، ظرفیت خازنی، دما و دیگر پارامترها را نیز دارند.

2. دقت و دقت اندازه‌گیری:

   • دقت (accuracy) مولتی‌متر را بررسی کنید. دقت بالا برای کاربردهای حساس و دقیق بسیار مهم است.
   • دقت اندازه‌گیری (resolution) نیز مهم است، که به معنای کوچکترین تغییر قابل اندازه‌گیری است.

3. استانداردهای ایمنی:

   • اطمینان حاصل کنید مولتی‌متر دارای استانداردهای ایمنی مناسب (مانند CAT II، CAT III، یا CAT IV) است. این استانداردها نشان‌دهنده میزان حفاظت دستگاه در برابر ولتاژهای بالا و شرایط خطرناک است.

4. صفحه نمایش:

   • مولتی‌مترهایی با صفحه نمایش بزرگ و خوانا انتخاب کنید.
   • ویژگی‌های اضافی مانند نور پس‌زمینه برای کار در محیط‌های کم‌نور نیز مفید هستند.

5. اتصالات و پروب‌ها:

   • کیفیت پروب‌ها و اتصالات مولتی‌متر بسیار مهم است. پروب‌های با کیفیت پایین ممکن است منجر به خطا در اندازه‌گیری شوند.
   • برخی مولتی‌مترها دارای پروب‌های قابل تعویض هستند که می‌تواند مزیت باشد.

6. قابلیت‌های اضافی:

   • برخی مولتی‌مترها دارای امکانات اضافی مانند نگه‌داشتن داده (data hold)، اندازه‌گیری نسبی (relative measurement) و قابلیت اتصال به کامپیوتر برای ثبت داده‌ها هستند.

7. برند و قیمت:

   • برندهای معتبر مانند Fluke، Keysight، Brymen و Extech معمولاً مولتی‌مترهای با کیفیت بالاتری ارائه می‌دهند.
   • بودجه خود را در نظر بگیرید و بر اساس آن بهترین مولتی‌متر را انتخاب کنید.

8. نظرات و بررسی‌ها:

   • نظرات کاربران و بررسی‌های آنلاین را مطالعه کنید تا از تجربه‌های دیگران بهره‌مند شوید و بتوانید انتخاب بهتری داشته باشید.

با توجه به این نکات، می‌توانید مولتی‌متری انتخاب کنید که نیازهای شما را به خوبی برآورده کند.