Was ist ein Multimeter? Funktionsweise analoger und digitaler Multimeter

Was ist ein Multimeter? Typen, Funktionen und Anwendungen

Studenten, Ingenieure und Techniker der Elektro- und Elektroniktechnik verwenden verschiedene Arten von Messgeräten, um verschiedene elektrische Größen in einem Stromkreis wie Spannung, Strom, Durchgang, Leistung usw. zu überprüfen und zu prüfen verschiedene elektronische Komponenten wie Diode, Transistor, Relais, Kondensator, Widerstand usw.. Ein Multimeter, das verschiedene Tests und Messungen durchführen kann, wird in Labors und Industrie zur Reparatur und Fehlersuche an elektrischen Geräten und Anlagen verwendet.

Was ist ein Multimeter?

Ein Multimeter ist ein elektrisches Messgerät zum Messen von Spannung, Strom, Widerstand und anderen elektrischen Parametern. Es kann „mehrere“ elektrische Größen messen, die vom Typ des Multimeters abhängen.

Sie sind tragbare Geräte, die sich in Größe, Präzision und Genauigkeit unterscheiden. Sie werden hauptsächlich von Elektrikern, Ingenieurstudenten und Bastlern zur Fehlersuche an elektrischen Geräten und Schaltkreisen verwendet.

Es hat ein LCD oder eine Skala, ein Zifferblatt, Prüfsonden und Anschlüsse. Das LCD oder die Waage dient zur Anzeige der Messung. Das Zifferblatt hat mehrere Funktionen, die durch Drehen des Knopfes ausgewählt werden können. Die Prüfsonden werden verwendet, um das Messgerät an den Stromkreis anzuschließen. Die Ports werden zum Einführen der Testsonden in das Messgerät verwendet.

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Funktion des Multimeters

Ein Multimeter kann entweder analog oder digital sein. Beide Arten von Multimetern haben jedoch die gleichen Arbeitsabläufe.

Es hat ein Einstellrad, das zur Auswahl der erforderlichen Messung verwendet wird. Es sind mehrere Messsymbole darauf geschrieben. Die Wählscheibe wird gedreht, um die Messung auszuwählen. es kann auch den richtigen Bereich für die Messung auswählen. Einige Messgeräte verfügen über automatische Bereichsfunktionen.

Es hat zwei Sonden, d. h. schwarz und weiß. Die schwarze Sonde wird immer in den schwarzen „COM“- oder gemeinsamen Anschluss gesteckt, während die rote Sonde je nach Messung in einen der anderen roten Anschlüsse gesteckt wird.

Die Sonden werden verwendet, um das Messgerät mit dem Stromkreis zu verbinden. Der interne Schaltkreis des Multimeters misst den ausgewählten Parameter und zeigt seinen Messwert auf dem LCD oder der Skala an.

Jedoch variieren die Vorsichtsmaßnahmen und die Konfiguration zum Anschließen des Multimeters an den Schaltkreis oder eine Komponente je nach Art der Messung.

Funktionen

Ein Multimeter hat mehrere Funktionen, die vom Typ des Multimeters abhängen. Diese Funktionen können über das Wahlrad sowie einige Tasten aktiviert werden. Seine Hauptfunktion besteht darin, Strom, Spannung und Widerstand zu messen. Hier sind einige der Funktionen, die in einem Multimeter verfügbar sind:

Funktion	Beschreibung	Symbol
Wechselspannung	Wechselspannung messen	V~
Gleichspannung	Gleichspannung messen	V⎓
Wechselstrom	Wechselstrom messen	A~
Gleichstrom	Gleichstrom messen	A⎓
Widerstand	Messen Sie den Widerstand eines Schaltkreises oder einer Komponente	Ω
Häufigkeit	Frequenz eines Signals messen	Hz
Einschaltdauer	Messen Sie das Tastverhältnis des Signals	%
Diodentest	Überprüft eine Diode in einem Stromkreis
Kapazität	Mikrofarad, Kapazität in Mikrofarad messen	μF
Kontinuität	Gibt einen hörbaren Hinweis auf Kontinuität zwischen zwei Punkten.
Transistortest	Die Vorwärtsstromverstärkung eines Transistors	hFE
Relativmodus	Messen Sie den Offset-Wert. Wird zur genauen Messung kleiner Werte verwendet	REL
Temperatur	Misst die Temperatur in Fahrenheit oder Celsius	F ° , C °

Arten von Multimetern

Es gibt zwei Haupttypen von Multimetern, nämlich analoge Multimeter und digitale Multimeter.

Analog-Multimeter

Analog-Multimeter ist die älteste Form eines Multimeters. Es hat eine Nadel, die sich entlang einer Skala dreht. Sie sind billig, aber schwer zu lesen. Allerdings sind sie empfindlicher als ein Digitalmultimeter. Es kann sogar kleine Änderungen in den Messwerten erkennen.

Es besteht aus einer Spule, die zwischen zwei Permanentmagneten platziert ist. Auf die Spule wird eine Nadel gelegt. Wenn ein Strom durch die Spule fließt, erzeugt er ein Magnetfeld, das mit dem Magnetfeld des Permanentmagneten wechselwirkt. Dadurch dreht sich die Spule und bewegt die Nadel entlang der Skala. Der Drehwinkel hängt von der Stromstärke ab, die durch die Spule fließt. Diese Konfiguration wird auch als Galvanometer bezeichnet. Es hat einen sehr kleinen Widerstand, daher ist es empfindlicher.

Aus demselben Grund sollte Full Scale Deflection (FSD) vermieden werden. Weil der Strom den Bereich der Spulenauslenkung überschreitet und die Spule zu brennen beginnt, wodurch das Messgerät selbst zerstört wird. Daher hat das Multimeter mehrere Bereiche, in denen Shunt-Widerstände parallel verwendet werden, um den Strom zu teilen und größere Werte zu messen.

Ein analoges Multimeter ist für Anfänger schwer zu lesen, da es mehrere Skalen auf einem einzigen Zifferblatt hat. Sie müssen die ausgewählte Skala erkennen und manchmal müssen Sie den Messwert mit 10 oder 100 multiplizieren, um die endgültige Messung für größere Bereiche zu erhalten. Die Nadel kann auch einen Parallaxenfehler verursachen, bei dem Sie genau 90 Grad auf die Skala schauen müssen, um einen genauen Messwert zu erhalten.

Vorteile

• Es ist keine Batterie erforderlich, um Spannung und Strom zu messen.
• Es ist sehr empfindlich.
• Es kann kleine Änderungen im Messwert in Echtzeit erkennen.
• Es hat eine schnellere Reaktionszeit für die Prüfung auf Durchgang oder Leckage.
• Es ist billiger als ein digitales Multimeter.
• Er kann Strom- und Spannungsschwankungen anzeigen.

Nachteile

• Vollausschlag oder „Überlastung“ kann das Analogmultimeter beschädigen
• Es ist schwierig, von der analogen Skala abzulesen.
• Es gibt verschiedene Unsicherheiten beim Lesen.
• Es kann Parallaxenfehler verursachen.
• Sie sind körperlich nicht sehr stark.
• Sie haben keine zusätzlichen Funktionen wie bei Digitalmultimetern.
• Negative Werte können nicht angezeigt werden.
• Es hat eine niedrige Eingangsimpedanz, die die Schaltung aufgrund des Ladeeffekts beeinflusst.
• Es erfordert eine „Nulleinstellung“, um die Nadel einzustellen.

Digitalmultimeter

Ein digitales Multimeter oder DMM misst elektrische Größen und zeigt sie auf einem LCD-Bildschirm an. Es berechnet die Messwerte digital und zeigt sie auf einem leicht lesbaren digitalen Bildschirm an. Andererseits zeigt das analoge Multimeter die Messwerte ohne Berechnung an und hat somit eine schnelle Reaktionszeit.

Es hat ein LCD, ein Zifferblatt und mehrere Anschlüsse. Das Zifferblatt enthält interne Schaltkreise, die durch eine Spur konzentrischer Ringe verbunden sind. Der Knopf wird verwendet, um einen Schaltkreis für bestimmte Messungen zu aktivieren.

Digitalmultimeter enthält einen Mikroprozessor zur Berechnung der Messwerte. Die Eingangsspannung oder der Eingangsstrom liegt jedoch in analoger Form vor. Daher ist ein ADC (Analog-Digital-Wandler) enthalten, um die Messwerte umzuwandeln und auf dem LCD-Bildschirm anzuzeigen. Das LCD macht die Messung im Gegensatz zur Skala eines analogen Multimeters leicht ablesbar.

Das Einstellrad wird auch verwendet, um aus mehreren Bereichen mit unterschiedlichen Shunt-Widerständen auszuwählen. Wenn die Messung den Bereich überschreitet, wird das Multimeter überlastet. Daher verfügt es über einen Überlastschutz. Einige DMMs verfügen über automatische Bereichsfunktionen, die automatisch den richtigen Shunt-Widerstand für die Messung auswählen, um eine Überlastung zu vermeiden.

Vorteile

• Die Messwerte sind auf dem LCD-Display gut ablesbar
• Die Messwerte sind genauer.
• Es gibt weniger Unsicherheiten und keinen Parallaxenfehler.
• Es hat eine hohe Eingangsimpedanz, die die Schaltung nicht beeinflusst.
• Sie sind körperlich robust.
• Er kann sowohl positive als auch negative Messwerte anzeigen.
• Es verfügt über zusätzliche zusätzliche Funktionen wie Kapazitäts-, Frequenz- und Temperaturmessung.
• Ein Nullabgleich ist nicht erforderlich.
• Es kann minimale und maximale Messwerte aufzeichnen und anzeigen.
• Die automatische Bereichsfunktion ermöglicht die Auswahl eines geeigneten Stromkreises für die Messung und verhindert mögliche Schäden am Messgerät.

Nachteile

• Es erfordert eine Batterie für jede Art von Messung.
• Sie sind teurer als ein analoges Multimeter.
• Schwankungen in den Messwerten können nicht erkannt werden.
• Aufgrund der Berechnung hat es eine langsamere Reaktionszeit.
• Es hat eine Spannungsbegrenzung aufgrund empfindlicher elektronischer Schaltkreise.

Bedingungen von Multimeter

Es gibt mehrere Begriffe für Multimeter, die definieren, wie gut und zuverlässig das Multimeter ist.

Empfindlichkeit

Die Empfindlichkeit des Multimeters ist definiert als der Widerstand, den das Multimeter pro Volt Vollausschlag bietet. Seine Einheit ist Ohm/Volt (Ω/V).

Empfindlichkeit zeigt den Innenwiderstand eines Messgeräts. Wenn ein Messgerät eine hohe Empfindlichkeit hat, hat es einen hohen Innenwiderstand. Solche Messgeräte beeinflussen die Schaltung zur Spannungsmessung nicht. es zieht keinen Strom aus dem Stromkreis.

Auflösung

Die Auflösung eines Multimeters ist definiert als die kleinste Änderung des elektrischen Parameters (Strom, Spannung, Widerstand usw.), die es erkennen und anzeigen kann.

Zum Beispiel bedeutet eine Auflösung von 1mA im Bereich von 400mA, dass das Multimeter eine Änderung von 1mA im Messwert erkennen kann.

Ein Multimeter mit einer geringeren Auflösung und genaueren Messwerten.

Bereich

Der Bereich des Multimeters ist der maximale Wert, den die Schaltung des Messgeräts messen kann. Es hängt mit der Auflösung des Multimeters zusammen. Wenn der Bereich niedriger ist, hat es eine kleinere Auflösung. Die Auflösung steigt mit der Reichweite.

Wenn die Messung den Bereich überschreitet, wird das Multimeter überlastet. Daher werden die besten und genauesten Messwerte im niedrigsten Bereich erzielt, ohne das Messgerät zu überlasten.

Genauigkeit

Die Genauigkeit eines Multimeters ist definiert als der größte zulässige Fehler bei einer Messung. Es zeigt, wie nahe der Messwert an der tatsächlichen Messung liegt. er wird in % ausgedrückt.

Zum Beispiel zeigt ein Multimeter mit einer Genauigkeit von ±1 % einen Wert von 100 Ohm an. Dann kann der tatsächliche Messwert 99 Ohm oder 101 Ohm betragen.

Wenn ein Multimeter eine niedrige prozentuale Genauigkeit hat, liefert es genauere Messwerte.

Präzision

Die Genauigkeit eines Multimeters bezieht sich darauf, wie genau die Messungen sind, wenn sie unter denselben Bedingungen wiederholt werden. Es zeigt an, ob das Multimeter zuverlässig ist und seine Messung sich nicht ändert.

Präzision identifiziert auch das Fehlerbild im Multimeter, das kompensiert werden kann.

Sonden

Die Sonden eines Multimeters werden verwendet, um das Messgerät mit einem Schaltkreis oder einer Komponente zu verbinden. Ihr eine Ende wird in den Anschluss des Messgeräts namens Bananenbuchse eingeführt. Während das andere Ende mit dem Stromkreis verbunden ist, der als Sondenspitzen bezeichnet wird, können sie von verschiedener Art sein.

Typ der Multimeter-Sondenspitzen

Es gibt mehrere Arten von Multimeter-Sonden, die anhand ihrer Form und Funktion klassifiziert werden. Ihre Hauptfunktion besteht jedoch darin, das Messgerät mit dem Stromkreis zu verbinden.

Schwarze und rote Sonde

Die Sonden können hauptsächlich in schwarze und rote Sonden eingeteilt werden. Die schwarze Sonde wird in den „COM“- oder gemeinsamen Anschluss des Messgeräts eingesteckt. Es ist an einem niedrigeren Spannungspunkt angeschlossen.

Die rote Sonde wird abhängig von der ausgewählten Messung wie Spannung, Strom und Widerstand in einen der anderen Ports eingesteckt. Es ist mit dem höheren Spannungspunkt der Schaltung verbunden.

Spitze Sonden

Dies sind die gängigsten Sondentypen und die billigsten von allen. Sie werden üblicherweise für jede Art von Lektüre verwendet. Sie sind für den schnellen und häufigen Einsatz geeignet.

Krokodilklemme

Die Krokodilklemme oder Krokodilklemme ist eine federbelastete Metallklammer mit gezackten Zähnen, die dem Kiefer eines Alligators ähneln, daher ihr Name. Es stellt eine feste Verbindung her und hält den Draht fest. Sie sind für einen Langzeittest geeignet.

Der Nachteil der Krokodilklemme ist, dass sie eine breitere Spitze hat und beim Öffnen breiter wird. Es kann benachbarte Drähte berühren oder einen Kurzschluss verursachen. Daher ist es nicht für den Einsatz in engen Räumen wie Leiterplatten und ICs geeignet.

Einziehbare Hakenclips

Einziehbarer Haken, auch als J-Haken oder IC-Messleitungen bekannt, hat Haken für Spitzen. Es hat eine schmale Spitze, die einziehbar ist. Es dient zur sicheren Verbindung an engen Stellen. Die Haken erleichtern das Festhalten an dicht gepackten kleinen Drähten und Stiften.

Pinzettensonden

Wie der Name schon sagt, haben solche Sonden die Form einer Pinzette. Sie werden zum Testen zwischen eng beieinander liegenden Punkten verwendet, wie z. B. bei SMDs (Surface Mount Devices)

Klemmsonden

Klemmsonden werden um einen Leiter geklemmt und messen den Strom, der durch ihn fließt, ohne den Leiter physisch zu berühren. Zangensonden werden peripher zum sicheren Messen von Strom in einem Stromkreis verwendet. Es wandelt den Strom in Spannung um, wobei das Umwandlungsverhältnis zur Berechnung der Messung verwendet wird.

DieMesszange verfügt über eingebaute Zangensonden zur direkten Strommessung und zur Anzeige des Stromwerts auf dem LCD.

Wie benutzt man ein Multimeter?

Ein Multimeter (entweder ein digitales oder ein analoges Multimeter) kann verwendet werden, um viele elektrische Größen zu messen, verschiedene elektrische Komponenten und Geräte zu analysieren und Fehler zu beheben. Wir haben bereits die Schritt-für-Anleitung und die bebilderten Tutorials geteilt, die zeigen, wie man ein Multimeter verwendet, um bestimmte Größen und Geräte zu testen und zu messen.

• Wie misst man die Kapazität mit einem Multimeter?
• Wie testet man einen Kondensator mit digitalen und analogen Multimetern?
• Wie misst man die Frequenz mit einem Multimeter?
• Wie misst man die Leistung mit einem digitalen und analogen Multimeter?
• Wie misst man den Widerstand mit einem Digital- und Analogmultimeter?
• Wie misst man Spannung mit einem Digital- und Analogmultimeter?
• Wie misst man den Strom mit einem digitalen und analogen Multimeter?
• Wie testet man eine Diode mit Digital- und Analogmultimetern?
• Wie teste ich ein Relais? SSR &Spulenrelais prüfen?
• Wie überprüfe ich einen Transistor mit einem Multimeter (DMM+AVO)?
• Wie führe ich einen Durchgangstest für elektrische Komponenten mit einem Multimeter durch?
• Testen elektrischer und elektronischer Komponenten und Geräte mit Multimeter

Sicherheitshinweise

Bei der Verwendung eines Multimeters müssen die folgenden Vorsichtsmaßnahmen befolgt werden, um Unfälle jeglicher Art zu vermeiden.

• Berühren Sie während der Messung nicht die Spitze der Messleitungen.
• Verwenden Sie keine gebrochenen Messleitungen.
• Schließen Sie das Messgerät nicht parallel zu einem Stromkreis zur Strommessung an.
• Schließen Sie das Messgerät nicht an eine Spannungsquelle an, wenn die Sonden an Ampere-Buchsen angeschlossen sind.
• Schließen Sie das Messgerät zur Widerstandsmessung nicht an einen eingeschalteten Stromkreis an.
• Schließen Sie keinen geladenen Kondensator an ein Messgerät an.
• Verwenden Sie das Multimeter nicht für höhere Spannungen als die in seiner Anleitung angegebene.
• Ersetzen Sie die Batterie, wenn das Display eine niedrige Batterieanzeige anzeigt.
• Entfernen Sie die Prüfspitzen nach Gebrauch immer oder stecken Sie sie in den Spannungsmessanschluss.

Anwendungen von Multimetern

Es gibt verschiedene Arten von Multimetern, die von ein paar Dollar bis zu Tausenden von Dollar reichen. Je teurer das Multimeter, desto mehr Features und Funktionen hat es. Einige der grundlegenden Anwendungen des Multimeters sind:

• Spannung messen.
• Zur Strommessung.
• Zur Widerstandsmessung.
• Um die Kontinuität in einem Stromkreis zu testen.
• Um die Temperatur zu messen.
• Um die Frequenz eines Signals zu messen.
• Um die Kapazität eines Kondensators zu messen.
• Testen Sie eine Diode, überprüfen Sie einen Transistor, beheben Sie Fehler bei einem Relais und testen Sie andere elektronische Komponenten.

Diese Grundfunktionen von Multimetern werden zur Fehlersuche bei jeder Art von elektrischen Schaltkreisen wie

verwendet

• Spannungsmessung wird verwendet, um den Zustand einer Batterie zu ermitteln.
• Es sagt auch, ob eine Steckdose oder ein Schalter richtig funktioniert.
• Die Strommessung sagt den Zustand der Last aus, entweder zieht sie normalen Strom oder zu viel.
• Der Durchgangstest oder Widerstandstest erkennt jede unterbrochene Verbindung oder Kabel.