マルチメータの使い方は？
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電気と電子は、すべての回路パラメータの正確な測定、それらの間の関係および相互影響の程度の探索に基づいて構築された科学です。 したがって、万能測定器であるマルチメーターを使用できることが非常に重要です。 これらは、電流計、電圧計、抵抗計などのより単純な特殊なデバイスを組み合わせています。 省略名でアボメーターと呼ばれることもありますが、西洋では「テスター」という言葉の方が一般的です。 マルチメーターの使用方法とその目的を理解しましょう。
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- 1 目的と機能
- 2 マルチメータ装置
- 3 電気パラメータの測定
- 3.1 現在の強さの決定
- 3.2 電圧測定
- 3.3 マルチメーターで抵抗を測定する方法
- 4 電気回路の要素をチェックする
- 4.1 ダイオードと LED を理解する
- 4.2 バイポーラトランジスタのチェック
- 4.3 テスターで電界効果トランジスタをテストする方法
- 4.4 マルチメータを使用してコンデンサをテストする方法
- 5 ワイヤーの導通
- 6 車の中でマルチメーターを使用する方法
目的と機能
マルチメータは、電気回路の XNUMX つの主要なパラメータ、電圧、電流、抵抗を測定するように設計されています。 通常、この基本的な機能セットに、導体の完全性と半導体デバイスの健全性をチェックするためのモードが追加されます。 より複雑で高価なデバイスでは、コンデンサの静電容量、コイルのインダクタンス、信号の周波数、さらには研究対象の電子部品の温度さえも測定できます。 動作原理によれば、マルチメーターはXNUMXつのグループに分けられます。
- アナログ - 電磁電流計をベースとした時代遅れのタイプで、電圧と抵抗を測定するために抵抗とシャントが追加されています。 アナログ テスターは比較的安価ですが、入力インピーダンスが低いため不正確になる傾向があります。 アナログ システムのその他の欠点としては、極性の感度やスケールが非線形であることが挙げられます。
アナログデバイスの全体図
- デジタル - より正確で最新のデバイス。 中価格帯の家庭用モデルの場合、許容誤差は 1% を超えませんが、プロフェッショナル モデルの場合、許容誤差は 0,1% 以内です。 デジタル マルチメーターの「心臓部」は、ロジック チップ、信号カウンター、デコーダー、ディスプレイ ドライバーを備えた電子ユニットです。 情報は液晶揮発性画面に表示されます。
家庭用デジタルテスターの誤差は1%を超えません
使用の目的と詳細に応じて、マルチメータはさまざまなフォームファクタで作成され、さまざまな電流源を使用できます。 最も広く普及しているものは次のとおりです。
- プローブ付きのポータブルマルチメーターは、日常生活と専門活動の両方で最も人気があります。 それらは、柔軟な導体プローブが接続されたバッテリーまたは蓄電池を備えたメインユニットで構成されます。 特定の電気インジケータを測定するには、プローブを電子部品または回路セクションに接続し、結果をデバイスのディスプレイから読み取ります。
ポータブル マルチメータは、エレクトロニクス、オートメーション、試運転など、日常生活や産業で使用されます。
- クランプメーター - このようなデバイスでは、プローブの接触パッドがバネ仕掛けのジョーに連動します。 ユーザーは特別なキーを押してチェーンを広げ、チェーンの測定が必要な部分の所定の位置にはめ込みます。 多くの場合、クランプ メーターでは従来のフレキシブル プローブの接続が可能です。
クランプメーターを使用すると、回路を切断せずに電流を測定できます
- 固定マルチメータは家庭用交流電源から電力を供給され、高精度と幅広い機能が特徴で、複雑な無線電子部品を使用できます。 主な応用分野は、電子機器の開発、試作、修理、メンテナンスにおける測定です。
据え置き型またはベンチ型マルチメータは、電気実験室で最もよく使用されます。
- オシロスコープ - マルチメーターまたはスコプメーター - XNUMX つの測定器を同時に組み合わせます。 ポータブルにも据え置きにもできます。 このようなデバイスの価格は非常に高いため、純粋にプロフェッショナルなエンジニアリングツールになります。
スコープメーターは最も専門的な機器であり、電気モータードライブ、電力線、変圧器のトラブルシューティング用に設計されています。
ご覧のとおり、マルチメーターの機能はかなり広範囲に異なり、デバイスのタイプ、フォーム ファクター、および価格カテゴリによって異なります。 したがって、家庭用のマルチメータは次の機能を備えている必要があります。
- 導体の完全性を判断する。
- 家庭用電気ネットワークで「ゼロ」と「位相」を検索します。
- 家庭用電気ネットワークの交流電圧の測定。
- 低電力 DC 電源 (バッテリー、蓄電池) の電圧の測定。
- 電子機器の状態の基本的な指標（電流の強さ、抵抗）の決定。
家庭でのマルチメーターの使用は、通常、ワイヤーのテスト、白熱灯の状態のチェック、およびバッテリーの残留電圧の測定に帰着します。
日常生活では、マルチメーターは配線のテスト、バッテリーや電気回路のチェックに使用されます。
同時に、プロのモデルに対する要件はさらに厳しくなります。 これらは、特定のケースごとに個別に決定されます。 高度なテスターの主な機能の中で、注目に値するものは次のとおりです。
- ダイオード、トランジスタ、その他の半導体デバイスの包括的なテストが可能。
- コンデンサの静電容量と内部抵抗の決定;
- バッテリーの容量を決定する;
- 特定の特性の測定 - インダクタンス、信号周波数、温度。
- 高電圧および高電流を扱う能力。
- 高い測定精度。
- デバイスの信頼性と耐久性。
マルチメーターはかなり複雑な電気機器であり、有能かつ慎重に取り扱う必要があることを覚えておくことが重要です。
マルチメータ装置
最新のマルチメーターには、デバイスを操作するための一連の操作を説明する詳細な説明書が付属しています。 そのような文書がある場合は、それを無視しないで、デバイスモデルのすべてのニュアンスを理解してください。 マルチメーターの使用に関する主な側面について説明します。
標準スイッチには、抵抗、電流、電圧の測定、導電率テストが含まれます。
動作モードを選択するには、スイッチを使用します。通常はスイッチと組み合わせて使用します (「オフ」位置)。 家庭用電化製品の場合、次の最大測定制限を設定できます。
- DC電圧: 0,2V; 2V; 20V; 200V; 1000V;
- AC電圧: 0,2V; 2V; 20V; 200V; 750V;
- DC電流: 200uA; 2mA; 20mA; 200mA; 2A (オプション); 10A（別位置）;
- 交流 (このモードはすべてのマルチメーターで利用できるわけではありません): 200 μA; 2mA; 20mA; 200ミリアンペア;
- 抵抗: 20オーム; 200オーム; 2キロオーム; 20キロオーム; 200キロオーム; 2MΩ; 20 または 200 MΩ (オプション)。
別個の設備は、ダイオードの性能をテストし、導体の完全性を判断するのに役立ちます。 さらに、ハードスイッチの側面にはトランジスタをテストするためのソケットがあります。
バジェットマルチメーターの一般的なスイッチレイアウト
デバイスの使用は、スイッチを希望の位置に設定することから始まります。 次に、プローブが接続されます。 プローブ ソケットの位置には、垂直と水平の XNUMX つのオプションが一般的です。
接地アイコンとCOMの刻印が付いているコネクタはマイナスまたは接地されており、黒い線がそれに接続されています。 VΩmA として指定されるコネクタは、500 mA を超えない抵抗、電圧、電流を測定するように設計されています。 10 A というラベルの付いたコネクタは、500 mA から指定値までの範囲の電流を測定するように設計されています。
上図のような垂直配置では、プローブは次のように接続されます。
- 上部のコネクタ - 高電流強度（最大 10 A）を測定するモードの「プラス」プローブ。
- 中央のコネクタ - 他のすべてのモードでは「ポジティブ」プローブ。
- 下部のコネクタ - 「マイナス」プローブ。
この場合、200 番目のソケットを使用するときの電流強度は XNUMX mA を超えてはなりません。
コネクタが水平に配置されている場合は、マルチメータのケースに印刷されている記号に注意して従ってください。 図に示されているデバイスには、プローブが次のように接続されています。
- 一番左のコネクタ - 高電流測定モード（最大 10 A）の「プラス」プローブ。
- 左側の 1 番目のコネクタ - 標準測定モード (最大 XNUMX A) の「ポジティブ」プローブ。
- 左側の XNUMX 番目のコネクタは、他のすべてのモードでは「ポジティブ」プローブです。
- 一番右のコネクタには「マイナス」プローブがあります。
ここで重要なことは、記号の読み方とそれに従う方法を学ぶことです。 極性が守られていないか、測定モードが間違って選択されている場合、間違った結果が得られるだけでなく、テスターの電子機器が損傷する可能性があることに注意してください。
電気パラメータの測定
測定の種類ごとに個別のアルゴリズムがあります。 テスターの使用方法を知ること、つまり、スイッチをどの位置に設定するか、プローブをどのソケットに接続するか、電気回路内のデバイスをオンにする方法を理解することが重要です。
電流、電圧、抵抗を測定するテスターの接続図
現在の強さの決定
この値は回路のセクションまたは特定の電力消費者の特性であるため、電源で測定することはできません。 したがって、マルチメータは回路内で直列に接続されます。 大まかに言えば、測定デバイスは、クローズドソース消費者システムの導体の一部を置き換えます。
電流を測定するときは、マルチメータを回路内で直列に接続する必要があります
オームの法則から、電流の強さは電源電圧を消費者の抵抗で割ることによって得られることを思い出します。 したがって、何らかの理由で XNUMX つのパラメーターを測定できない場合でも、他の XNUMX つのパラメーターを知ることで簡単に計算できます。
電圧測定
電圧は電流源または消費者で測定されます。 最初のケースでは、マルチメータの正のプローブを電源の「プラス」（「位相」）に接続し、負のプローブを「マイナス」（「ゼロ」）に接続するだけで十分です。 マルチメーターは消費者の役割を引き受け、実際の電圧を表示します。
極性を混同しないように、黒いプローブをCOMジャックとソースのマイナスに接続し、赤いプローブをVΩmAコネクタとプラスに接続します。
1,5 番目のケースでは、回路は開かれず、デバイスは消費者に並列に接続されます。 アナログ マルチメーターの場合、極性を観察することが重要です。エラーが発生した場合、デジタルでは単純に負の電圧 (-XNUMX V など) が表示されます。 そしてもちろん、電圧は抵抗と電流の積であることを忘れないでください。
マルチメーターで抵抗を測定する方法
導体、シンク、または電子部品の抵抗は、電源をオフにして測定されます。 そうしないと、デバイスが損傷する可能性が高く、測定結果が不正確になります。
測定された抵抗の値がわかっている場合、測定限界はその値よりも大きく、ただしその値にできるだけ近い値が選択されます。
パラメータの値を決定するには、要素の反対側の接点にプローブを接続するだけです。極性は関係ありません。 オーム、キロオーム、メガオームなど、幅広い測定単位が使用されていることに注意してください。 スイッチを「2MΩ」に設定し、10Ωの抵抗を測定しようとすると、マルチメーターのスケールには「0」が表示されます。 抵抗は電圧を電流で割ることで得られることに注意してください。
電気回路の要素をチェックする
多かれ少なかれ複雑な電子デバイスは一連のコンポーネントで構成されており、ほとんどの場合、これらのコンポーネントはプリント基板上に配置されます。 ほとんどの故障は、抵抗器の熱破壊、半導体接合の「故障」、コンデンサ内の電解液の乾燥など、まさにこれらのコンポーネントの故障によって引き起こされます。 この場合、修理は障害を見つけて部品を交換するだけになります。 ここでマルチメーターが役に立ちます。
ダイオードと LED を理解する
ダイオードと LED は、半導体接合に基づく最も単純な無線素子の XNUMX つです。 両者の構造的な違いは、LED の半導体結晶が発光できるかどうかだけによるものです。 LED の本体は透明または半透明で、無色または有色の化合物でできています。 通常のダイオードは金属、プラスチック、またはガラスのケースに封入されており、通常は不透明な塗料で塗装されています。
半導体デバイスには、バリキャップ、ダイオード、ツェナー ダイオード、サイリスタ、トランジスタ、サーミスター、ホール センサーが含まれます。
ダイオードの特徴は、一方向にのみ電流を流すことができることです。 部品の正極はアノードと呼ばれ、負極はカソードと呼ばれます。 LED リード線の極性を決定するのは簡単です。アノードの脚は長く、内部はカソードの脚よりも大きいです。 従来のダイオードの極性はWebで検索する必要があります。 回路図では、アノードは三角形で示され、カソードはストリップで示されます。
回路図上のダイオードのイメージ
マルチメータでダイオードまたはLEDをチェックするには、スイッチを「導通」モードに設定し、要素のアノードをデバイスのプラスのプローブに接続し、カソードをマイナスのプローブに接続するだけで十分です。 ダイオードに電流が流れ、マルチメータのディスプレイに表示されます。 次に、極性を変更し、電流が逆方向に流れないこと、つまりダイオードが「破損」していないことを確認する必要があります。
バイポーラトランジスタのチェック
バイポーラ トランジスタは、多くの場合、接続された XNUMX つのダイオードとして表されます。 エミッタ (E)、コレクタ (K)、ベース (B) の XNUMX つの出力があります。 それらの間の伝導の種類に応じて、トランジスタには「pnp」構造と「npn」構造のトランジスタがあります。 もちろん、さまざまな方法でチェックする必要があります。
バイポーラトランジスタのエミッタ、ベース、コレクタ領域の画像
npn構造のトランジスタをチェックする手順は次のとおりです。
- マルチメータのプラスプローブはトランジスタのベースに接続され、スイッチは「リンギング」モードに設定されます。
- マイナスプローブはエミッタとコレクタに直列に接触します。どちらの場合も、デバイスは電流の通過を検出する必要があります。
- 正のプローブはコレクタに接続され、負のプローブはエミッタに接続されます。 トランジスタが正常であれば、マルチメータの表示は XNUMX のままですが、そうでない場合は、数値が変化したり、ビープ音が鳴ったりします。
pnp 構造のトランジスタも同様の方法でチェックされます。
- マルチメータのマイナスプローブはトランジスタのベースに接続され、スイッチは「リンギング」モードに設定されます。
- プラスのプローブはエミッタとコレクタに直列に接触します。どちらの場合も、デバイスは電流の通過を記録する必要があります。
- 負のプローブはコレクタに接続され、正のプローブはエミッタに接続されます。 この回路に電流が流れないように制御します。
マルチメータにトランジスタ用のプローブが付いている場合、作業は大幅に簡素化されます。 確かに、強力なトランジスタはプローブではチェックできないことを心に留めておく必要があります。その結論は単にソケットに適合しないだけです。
マルチメータでバイポーラトランジスタをテストするには、ほとんどの場合プローブが提供されます
プローブは XNUMX つの部分に分かれており、それぞれが特定の構造のトランジスタで動作します。 極性（ソケット「B」のベース、エミッタ「E」、コレクタ「C」）を観察して、トランジスタを目的の部分に取り付けます。 スイッチを hFE - ゲイン測定の位置に設定します。 表示が XNUMX つのままの場合は、トランジスタが故障しています。 数値が変化した場合、その部品は正常であり、そのゲインは指定された値に対応しています。
テスターで電界効果トランジスタをテストする方法
電界効果トランジスタは信号が電界によって制御されるため、バイポーラトランジスタよりも複雑です。 このようなトランジスタは n チャネルと p チャネルに分けられ、その結論から次の名前が付けられています。
- 刑務所 (Z) – 門 (G);
- 東 (I) – ソース (S);
- ドレン(C) - ドレン(D)。
マルチメータに組み込まれたプローブを使用して電界効果トランジスタをテストすることはできません。 より複雑な方法を使用する必要があります。
電界効果トランジスタの接点をテスターでチェックする例
Nチャネルトランジスタから始めましょう。 まず、接地された抵抗器を端子に交互に接触させて静電気を除去します。 次に、マルチメーターが「呼び出し」モードに設定され、次の一連のアクションが実行されます。
- 正のプローブをソースに接続し、負のプローブをドレインに接続します。 ほとんどの電界効果トランジスタでは、この接合点の電圧は 0,5 ～ 0,7 V です。
- プラスのプローブをゲートに接続し、マイナスのプローブをドレインに接続します。 XNUMX つはディスプレイ上に残るはずです。
- 段落 1 に示した手順を繰り返します。電圧の変化を修正する必要があります (低下と上昇の両方が可能です)。
- プラスのプローブをソースに接続し、マイナスのプローブをゲートに接続します。 XNUMX つはディスプレイ上に残るはずです。
- 段落 1 の手順を繰り返します。電圧は元の値 (0,5 ～ 0,7 V) に戻るはずです。
標準値からの逸脱は、電界効果トランジスタの誤動作を示します。 P チャネル遷移のある部分は同じシーケンスでチェックされ、各ステップで極性が反対に変わります。
マルチメータを使用してコンデンサをテストする方法
まず第一に、どのコンデンサをテストするか (有極性か無極性か) を決定する必要があります。 すべての電解コンデンサと一部の固体コンデンサは有極性ですが、無極性のフィルムまたはセラミックは、一般に静電容量が何倍も小さくなります (ナノおよびピコファラッド)。
コンデンサ - 一定または可変の静電容量と低い導電率を備えた XNUMX 端子デバイスで、電界の電荷を蓄積するために使用されます。
コンデンサがすでに使用されている場合（たとえば、電子デバイスからはんだ付けされている場合）、コンデンサを放電する必要があります。 接点をワイヤーやドライバーで直接接続しないでください。良くても部品の破損、最悪の場合は感電につながります。 白熱電球または強力な抵抗器を使用してください。
コンデンサの試験は実性能試験と静電容量測定のXNUMX種類に分けられます。 どのマルチメーターも最初のタスクに対応できますが、プロフェッショナルおよび「高度な」家庭用モデルのみがXNUMX番目のタスクに対応できます。
コンデンサの値が大きいほど、ディスプレイ上の値の変化は遅くなります。
部品の状態をチェックするには、マルチメータのスイッチを「ダイヤル」モードに設定し、プローブをコンデンサの接点に接続します（必要に応じて極性を観察します）。 ディスプレイに数字が表示され、すぐに数字が大きくなり始めます。これはマルチメーターのバッテリーがコンデンサーを充電していることです。
コンデンサの静電容量を確認するには、特別なプローブが使用されます。
「高度な」マルチメーターを使用して静電容量を測定することも難しくありません。 コンデンサのケースを注意深く検査し、静電容量の指定をマイクロ、ナノ、またはピコファラッドで確認します。 容量の単位の代わりに 222 桁のコード (103、154、XNUMX など) が適用されている場合は、特別なテーブルを使用して解読してください。 公称静電容量を決定したら、スイッチを適切な位置に設定し、コンデンサをマルチメータ ケースのスロットに挿入します。 実際の容量が公称容量と一致しているかどうかを確認してください。
ワイヤーの導通
マルチメータはさまざまな機能を備えていますが、家庭での主な用途はワイヤの連続性、つまりワイヤの完全性の確認です。 もっと簡単なように思えます。ケーブルの両端を「ツイーター」モードでプローブに接続しました。それだけです。 ただし、この方法では接触の存在が示されるだけで、導体の状態は示されません。 内部に亀裂があり、負荷がかかると火花や燃焼が発生する場合でも、マルチメーターのピエゾ素子から音が出ます。 内蔵の抵抗計を使用することをお勧めします。
「ブザー」とも呼ばれる音声信号により、ダイヤル プロセスが大幅に高速化されます。
マルチメータのスイッチを「2 オーム」の位置に設定し、プローブを導体の反対側の端に接続します。 数メートルの長さのより線の通常の抵抗は 5 ～ 10 オームです。 20〜20オームへの抵抗の増加は導体の部分的な摩耗を示し、100〜XNUMXオームの値は重大な断線を示します。
壁内に敷設されたワイヤーをチェックする場合、マルチメーターを使用するのが難しい場合があります。 このような場合には非接触テスターを使用するのが良いのですが、価格が非常に高価です。
車の中でマルチメーターを使用する方法
電気機器は自動車の最も脆弱な部品の XNUMX つであり、動作条件、タイムリーな診断、メンテナンスに非常に敏感です。 したがって、マルチメーターはツールキットの不可欠な部分になる必要があります。これは、誤動作を特定し、その発生原因と可能な修理方法を判断するのに役立ちます。
マルチメーターは車両の電気システムを診断するために不可欠なデバイスです
経験豊富なドライバー向けに、専用の自動車用マルチメーターが製造されていますが、ほとんどの場合、家庭用モデルで十分です。 彼女が解決しなければならない主なタスクには次のようなものがあります。
- バッテリーの電圧を監視します。これは、車の長時間のアイドリング後や発電機の誤作動の場合に特に重要です。
- 漏れ電流の測定、短絡の検索。
- 点火コイル、スターター、ジェネレーターの巻線の完全性をチェックします。
- 発電機のダイオードブリッジ、電子点火システムのコンポーネントをチェックします。
- センサーとプローブの状態を監視します。
- ヒューズの完全性を判断する。
- 白熱灯、トグルスイッチ、ボタンのチェック。
多くのドライバーが直面する問題は、最も不適切な瞬間にマルチメーターのバッテリーが放電することです。 これを避けるには、使用後すぐにデバイスの電源を切り、予備のバッテリーを持ち歩いてください。
マルチメーターは便利で多用途な装置であり、日常生活と職業上の人間活動の両方に不可欠です。 基本レベルの知識とスキルがあれば、電化製品の診断と修理を大幅に簡素化できます。 テスターは熟練した手で、信号周波数制御から集積回路テストまで、最も複雑なタスクを解決するのに役立ちます。
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