Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Bermula dengan Multimeter anda

Pembuat Kemahiran ini dikutip dari edisi ke 2 Make: Electronics, tersedia di Maker Shed dan peruncit yang baik di mana-mana.

Daripada semua peralatan elektronik, saya anggap multimeter menjadi yang paling penting. Ia akan memberitahu anda berapa banyak voltan wujud antara mana-mana dua titik dalam litar, atau berapa banyak arus yang sedang melalui litar. Ia akan membantu anda mencari ralat pendawaian, dan juga boleh menilai komponen untuk menentukan rintangan elektriknya - atau kapasitinya, yang merupakan keupayaan untuk menyimpan cas elektrik.

Jika anda bermula dengan sedikit atau tidak ada pengetahuan, istilah ini mungkin kelihatan mengelirukan, dan anda mungkin merasakan bahawa multimeter kelihatan rumit dan sukar digunakan. Ini tidak berlaku. Ia menjadikan proses pembelajaran lebih mudah, kerana ia mendedahkan apa yang tidak dapat dilihat.

Rajah A

Sebelum saya membincangkan meter yang hendak dibeli, saya boleh memberitahu anda apa yang tidak boleh dibeli. Anda tidak mahu meter sekolah lama dengan jarum yang bergerak ke skala, seperti ditunjukkan dalam Rajah A. Itu adalah meter analog.

Anda mahu meter digital yang memaparkan nilai secara numerik - dan memberi anda idea tentang peralatan yang tersedia, saya telah memilih empat contoh.

Rajah B

Rajah B menunjukkan meter digital paling murah yang saya dapati, yang bernilai kurang daripada novel hitam atau enam pek soda. Ia tidak boleh mengukur rintangan yang sangat tinggi atau voltan yang sangat rendah, ketepatannya adalah miskin, dan ia tidak mengukur kapasitinya sama sekali. Walau bagaimanapun, jika anggaran anda sangat ketat, ia akan berfungsi untuk projek asas.

Rajah C

Meter dalam Rajah C menawarkan lebih banyak ketepatan dan lebih banyak ciri. Meter ini, atau yang serupa dengannya, adalah pilihan asas yang baik semasa anda belajar elektronik.

Rajah D

Contoh dalam Rajah D sedikit lebih mahal tetapi lebih tinggi. Model tertentu ini telah dihentikan, tetapi anda boleh menemui ramai orang seperti itu, mungkin menelan kos dua hingga tiga kali ganda seperti jenama NT dalam Rajah C. Extech adalah sebuah syarikat yang mapan untuk mengekalkan piawaiannya dalam menghadapi harga potong pesaing.

Baca artikel dari majalah di sini Buat:. Tidak mempunyai langganan lagi? Dapatkan satu hari ini.

Rajah E menunjukkan meter pilihan saya pada masa penulisan. Secara fizikalnya lasak, mempunyai semua ciri yang saya inginkan, dan mengukur pelbagai nilai dengan ketepatan yang sangat baik. Walau bagaimanapun, ia kos lebih daripada 20 kali lebih banyak daripada harga rendah, harga rendah bawah tanah produk. Saya menganggapnya sebagai pelaburan jangka panjang.

Bagaimanakah anda menentukan meter mana yang hendak dibeli? Nah, jika anda belajar untuk memandu, anda tidak semestinya memerlukan kereta berharga tinggi. Begitu juga, anda tidak memerlukan meter harga tinggi semasa anda belajar elektronik. Di sisi lain, meter paling murah mungkin mempunyai beberapa kelemahan, seperti fius dalaman yang tidak mudah diganti, atau suis putar dengan kenalan yang haus dengan cepat. Jadi inilah peraturan jika anda menginginkan sesuatu yang saya anggap sebagai murah tetapi boleh diterima: Cari eBay untuk model termurah yang boleh didapati, kemudian gandakan harga itu, dan gunakannya sebagai panduan anda.

Tidak kira berapa banyak yang anda belanjakan, atribut dan kemampuan berikut adalah penting.

Ranging

Satu meter dapat mengukur begitu banyak nilai, ia harus mempunyai cara untuk mempersempit jaraknya. Beberapa meter mempunyai panduan manual, yang bermaksud anda menghidupkan dail untuk memilih poket untuk kuantiti yang menarik minat anda. Pelbagai mungkin dari 2 hingga 20 volt, misalnya.

Lain-lain meter mempunyai autoranging, yang lebih mudah, kerana anda hanya menyambung meter dan menunggu untuk memikirkan semuanya. Kata kunci, bagaimanapun, adalah "menunggu." Setiap kali anda membuat ukuran dengan meter autoranging, anda akan menunggu beberapa saat semasa melakukan penilaian dalaman. Secara peribadi saya cenderung tidak sabar, jadi saya lebih suka meter manual.

Satu lagi masalah dengan autoranging ialah kerana anda tidak memilih rangkaian sendiri, anda perlu memberi perhatian kepada huruf kecil dalam paparan di mana meter memberitahu anda unit yang telah diputuskan untuk digunakan. Sebagai contoh, perbezaan antara "K" dan "M" apabila mengukur rintangan elektrik adalah faktor 1,000. Ini membawa saya kepada cadangan peribadi saya: Saya cadangkan menggunakan meter manual untuk pengembaraan awal anda. Anda akan mempunyai sedikit peluang untuk membuat kesilapan, dan kosnya sedikit.

Keterangan seorang vendor satu meter harus mengatakan sama ada ia menggunakan pedoman manual atau autoranging, tetapi jika tidak, anda boleh memberitahu dengan melihat foto dail selektornya. Sekiranya anda tidak melihat mana-mana nombor di sekitar dail, ia adalah meter autoranging. Meter dalam Rajah D melakukan autoranging. Yang lain yang saya gambar tidak.

Nilai

Dail juga akan mendedahkan apa jenis pengukuran yang mungkin. Sekurang-kurangnya, anda harus mengharapkan:

Tiga contoh simbol Yunani omega, yang digunakan untuk mewakili ketahanan elektrik

Volt, amp, dan ohm, selalunya disingkat dengan huruf V, huruf A, dan simbol ohm, yang merupakan huruf Greek omega, ditunjukkan dalam Rajah F. Anda mungkin tidak tahu apa arti atribut ini sekarang, tetapi ia adalah asas .

Meter anda juga harus mampu mengukur milliamps (disingkat mA) dan millivolts (disingkat mV). Ini mungkin tidak jelas dari dail pada meter, tetapi akan disenaraikan dalam spesifikasinya.

DC / AC bermaksud semasa arus dan arus terus. Anda boleh memilih pilihan ini dengan menekan butang DC / AC, atau memilihnya pada dail pemilihan utama. Tombol pushbutton mungkin lebih mudah.

Ujian kesinambungan adalah ciri berguna yang membolehkan anda menyemak sambungan yang buruk atau pecah dalam litar elektrik.Sebaiknya ia harus mencipta amaran yang boleh didengar, di mana ia akan diwakili secara simbolik dengan titik kecil yang mempunyai garis separuh bulatan bersinar daripadanya, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah G.

Rajah G. Simbol ini menunjukkan pilihan untuk menguji litar untuk kesinambungan, dengan maklum balas yang boleh didengar. Ini ciri yang sangat berguna.

Untuk jumlah tambahan yang kecil, anda harus dapat membeli satu meter yang membuat pengukuran berikut, mengikut kepentingan:

Kapasitansi. Majoriti litar elektronik memerlukan komponen kecil yang dipanggil kapasitor. Kerana kecil biasanya tidak mempunyai nilai-nilai yang dicetak pada mereka, keupayaan untuk mengukur nilai-nilai mereka boleh menjadi penting, terutama jika sesetengahnya bercampur-campur atau (lebih buruk) jatuh ke lantai. Meter yang sangat murah biasanya tidak dapat mengukur kapasitansi. Apabila ciri wujud, ia biasanya ditunjukkan dengan huruf F, yang bermaksud farads, iaitu unit pengukuran. Singkatan CAP juga boleh digunakan.

Ujian transistor ditunjukkan oleh lubang-lubang kecil yang dilabelkan E, B, C, dan E. Anda boleh memasangkan transistor ke lubang-lubang untuk mengesahkan sejauh mana transistor harus diletakkan dalam litar, atau jika anda telah membakarnya.

Kekerapan disingkat sebagai Hz.

• • •

Rasa Kuasa

Bolehkah anda merasakan elektrik? Rasanya seolah-olah anda boleh.

Apa yang anda perlukan:

  • Bateri 9 volt
  • Multimeter

Awas: Tidak Lebih Sembilan Volt! Percubaan ini hanya perlu menggunakan bateri 9 volt. Jangan cuba menggunakan voltan yang lebih tinggi, dan jangan gunakan bateri yang lebih besar yang boleh menyampaikan lebih banyak semasa. Juga, jika anda mempunyai pendakap logam pada gigi anda, berhati-hati untuk tidak menyentuh mereka dengan bateri. Yang paling penting, jangan gunakan arus elektrik dari sebarang saiz bateri melalui rehat pada kulit anda.

Prosedur

Keluarkan lidah anda dan sentuh hujungnya ke terminal logam bateri 9 volt.

Adakah anda merasakan bahawa perut? Sekarang sisihkan bateri, melekat lidah anda, dan keringkan hujungnya dengan teliti dengan tisu. Sentuh bateri ke lidah anda sekali lagi, dan anda sepatutnya berasa kurang gatal.

Apa yang berlaku di sini? Anda boleh menggunakan meter untuk mengetahui.

Menyediakan Meter Anda

Adakah meter anda mempunyai bateri yang dipasangkan? Pilih sebarang fungsi dengan dail, dan tunggu untuk melihat sama ada paparan menunjukkan nombor. Jika tiada apa-apa yang dapat dilihat, anda mungkin perlu membuka meter dan masukkan bateri sebelum anda boleh menggunakannya - periksa arahan yang datang dengan meter.

Rajah 1. Menuju satu meter, menamatkan pemeriksaan logam.

Meter dibekalkan dengan memimpin merah dan memimpin hitam. Setiap plumbum mempunyai plag pada satu hujung, dan penyelidikan keluli di hujung yang lain. Anda memasukkan colokan ke dalam meter, kemudian sentuh probe di lokasi yang anda ingin tahu apa yang berlaku. Lihat Rajah 1. Probe mengesan elektrik; mereka tidak memancarkannya dalam kuantiti yang besar. Apabila anda berhadapan dengan arus dan tegangan kecil, probe tidak boleh menyakiti anda (kecuali jika anda menyodok diri dengan hujung yang tajam).

Rajah 2. Perhatikan pelabelan soket pada meter ini.

Rajah 3. Fungsi soket dipisahkan dengan berbeza pada meter ini.

Kebanyakan meter mempunyai tiga soket, tetapi ada yang mempunyai empat (lihat Rajah 2 dan 3). Inilah peraturan umum:

Suatu soket perlu dilabel COM. Ini biasa untuk semua ukuran anda. Pasang plag hitam ke soket ini, dan letakkan di sana.

Soket lain harus dikenalpasti dengan simbol ohm (omega), dan huruf V untuk volt. Ia boleh mengukur sebarang rintangan atau voltan. Pasang plag merah ke soket ini.

Soket voltan / ohm juga boleh digunakan untuk mengukur arus kecil dalam mA (milliamps) ... atau anda mungkin melihat soket berasingan untuk ini, yang memerlukan anda untuk memimpin plumbum merah kadangkala.

Suatu soket tambahan boleh dilabelkan 2A, 5A, 10A, 20A, atau sesuatu yang serupa, untuk menunjukkan bilangan ampa maksimum. Ini digunakan untuk mengukur arus tinggi.

Asas: Ohms

Anda akan menilai rintangan lidah anda, dalam ohm. Tetapi apakah ohm itu?

Kami mengukur jarak dalam batu atau kilometer, jisim dalam kilogram atau kilogram, dan suhu di Fahrenheit atau Centigrade. Kami mengukur ketahanan elektrik di ohm, yang merupakan unit antarabangsa bernama Georg Simon Ohm, yang merupakan perintis elektrik.

Simbol omega Yunani menunjukkan ohm, tetapi untuk rintangan melebihi 999 ohm, huruf besar K digunakan, yang bermaksud kilohm, bersamaan dengan seribu ohm. Sebagai contoh, rintangan 1,500 ohms adalah sama dengan 1.5K.

Di atas 999,999 ohms, huruf besar M digunakan, yang bermaksud megohm, yang merupakan satu juta ohm. Dalam ucapan harian, megohm sering dirujuk sebagai "meg." Jika seseorang menggunakan "dua titik dua meg penghentian," nilainya adalah 2.2M.

Jadual penukaran untuk ohm, kilohm, dan megohms ditunjukkan dalam Rajah 4.

Rajah 4

Di Eropah, huruf R, K, atau M diganti untuk titik perpuluhan, untuk mengurangkan risiko kesilapan. Oleh itu, 5K6 dalam rajah litar Eropah bermakna 5.6K, 6M8 bermaksud 6.8M, dan 6R8 bermakna 6.8 ohms. Saya tidak akan menggunakan gaya Eropah di sini, tetapi anda mungkin dapati dalam beberapa gambar rajah litar di tempat lain.

Bahan yang mempunyai rintangan yang sangat tinggi terhadap elektrik dipanggil penebat. Kebanyakan plastik, termasuk sarung berwarna sekitar kabel, adalah penebat.

Bahan yang mempunyai rintangan yang sangat rendah adalah konduktor. Logam seperti tembaga, aluminium, perak, dan emas adalah konduktor yang sangat baik.

Mengukur Lidah Anda

Periksa dail di depan multimeter anda, dan anda akan mendapati sekurang-kurangnya satu kedudukan yang dikenal pasti dengan simbol ohm. Pada meter autoranging, putar dail untuk menunjuk kepada simbol ohm seperti ditunjukkan dalam Rajah 5, sentuh probe perlahan-lahan ke lidah anda, dan tunggu meter untuk memilih julat secara automatik. Tonton surat K dalam paparan berangka. Jangan melekatkan probe ke dalam lidah anda!

Rajah 5. Pada meter autoranging, cuma tekan dail ke simbol omega (omega).

Pada meter manual, anda mesti memilih pelbagai nilai. Untuk pengukuran lidah, mungkin 200K (200,000 ohms) akan betul. Ambil perhatian bahawa nombor di sebelah dail adalah maksimum, jadi 200K bermaksud "tidak lebih daripada 200,000 ohm" manakala 20K bermaksud "tidak lebih daripada 20,000 ohm." Lihat penutupan meter manual dalam Rajah 6.

Rajah 6. Meter manual memerlukan anda memilih julat.

Sentuh probe ke lidah anda kira-kira satu inci. Perhatikan bacaan meter, yang sepatutnya sekitar 50K. Letakkan probe, tongkat lidah anda, dan gunakan tisu untuk mengeringkannya dengan teliti dan teliti, seperti yang anda lakukan sebelum ini. Tanpa membiarkan lidah anda menjadi lembab lagi, ulangi ujian, dan bacaannya harus lebih tinggi. Menggunakan meter jejak manual, anda mungkin perlu memilih julat yang lebih tinggi untuk melihat nilai rintangan.

Apabila kulit anda lembab (contohnya, jika anda berpeluh), rintangan elektriknya berkurang. Prinsip ini digunakan dalam pengesan kebohongan, kerana seseorang yang secara sengaja mengatakan dusta, di bawah keadaan tekanan, mungkin akan berpeluh.

Inilah kesimpulan bahawa ujian anda mungkin mencadangkan. Rintangan yang lebih rendah membolehkan lebih banyak arus elektrik mengalir, dan dalam ujian awal anda, lebih banyak arus mencipta gegaran yang lebih besar.

Asas-asas: Di dalam Bateri

Apabila anda menggunakan bateri untuk ujian lidah asal, saya tidak peduli untuk menyebut bagaimana bateri berfungsi. Kini adalah masa untuk membetulkan peninggalan itu.

Bateri 9-volt mengandungi bahan kimia yang membebaskan elektron (zarah-zarah elektrik), yang ingin mengalir dari satu terminal ke yang lain akibat daripada tindak balas kimia. Fikirkan sel-sel di dalam bateri seperti dua tangki air - salah satunya penuh, kosong yang lain. Sekiranya kereta kebal bersambung dengan paip dan katup, dan anda membuka injap, air akan mengalir di antara mereka sehingga tahapnya sama. Rajah 7 boleh membantu anda memvisualisasikan ini. Begitu juga, apabila anda membuka laluan elektrik antara kedua-dua belah bateri, aliran elektron di antara mereka, walaupun laluannya hanya terdiri daripada kelembapan pada lidah anda.

Rajah 7. Anda boleh memikirkan bateri seperti sepasang takungan air yang saling berkaitan.

Aliran elektron lebih mudah melalui beberapa bahan (seperti lidah lembap) daripada yang lain (seperti lidah kering).

Siasatan lanjut

Ujian lidah bukan eksperimen yang sangat dikawal dengan baik, kerana jarak antara probe mungkin bervariasi sedikit antara satu percubaan dan seterusnya. Adakah anda fikir yang penting? Mari kita ketahui.

Pegang probe multimeter supaya petua mereka hanya ¼ "terpisah. Sentuh mereka ke lidah lembap anda. Sekarang jalankan probe dengan 1 "dan cuba lagi. Apa bacaan yang anda dapat?

Apabila elektrik bergerak melalui jarak yang lebih pendek, ia menemui daya tahan yang kurang. Akibatnya, semasa akan meningkat.

Cuba percubaan yang sama di lengan anda, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8. Anda boleh mengubah jarak antara kuar dalam langkah tetap, seperti ¼ ", dan perhatikan rintangan yang ditunjukkan oleh meter anda. Adakah anda berfikir bahawa menggandakan jarak di antara kuar ini merangkumi rintangan yang ditunjukkan oleh meter? Bagaimana anda boleh membuktikan atau membantah ini?

Rajah 8. Lakarkan jarak antara kuar dan perhatikan bacaan pada meter anda.

Jika rintangan terlalu tinggi untuk multimeter anda untuk diukur, anda akan melihat mesej ralat, seperti L, bukannya beberapa nombor. Cuba melembabkan kulit anda, kemudian ulangi ujian, dan anda harus mendapatkan hasilnya. Satu-satunya masalah adalah, kerana kelembapan pada kulit anda menguap, rintangan akan berubah. Anda melihat betapa sukarnya untuk mengawal semua faktor dalam eksperimen. Faktor rawak diketahui dengan jelas sebagai pembolehubah yang tidak terkawal.

Terdapat satu lagi pemboleh ubah yang saya tidak dibincangkan, iaitu jumlah tekanan antara setiap siasatan dan kulit. Jika anda menekan lebih keras, saya mengesyaki bahawa rintangan akan berkurangan. Bolehkah anda membuktikannya? Bagaimanakah anda boleh merancang eksperimen untuk menghapuskan pemboleh ubah ini?

Jika anda bosan dengan mengukur rintangan kulit, anda boleh cuba melepaskan probe ke dalam segelas air. Kemudian larutkan garam di dalam air, dan uji lagi. Tidak syak lagi bahawa anda telah mendengar bahawa air menjalankan elektrik, tetapi cerita penuh tidak begitu mudah. Kekotoran di dalam air memainkan peranan penting.

Apa yang anda fikir akan berlaku jika anda cuba mengukur rintangan air yang tidak mengandungi sebarang kekotoran sama sekali? Langkah pertama anda adalah untuk mendapatkan air tulen. Apa yang dipanggil air yang disucikan biasanya mempunyai mineral ditambahkan selepas ia disucikan, jadi, itu bukan apa yang anda mahukan. Begitu juga, air mata air tidak sepenuhnya tulen. Apa yang anda perlukan adalah air suling, juga dikenali sebagai air berair. Ini sering dijual di pasar raya. Saya fikir anda akan mendapati bahawa rintangannya, setiap inci antara probe meter, lebih tinggi daripada rintangan lidah anda. Cuba untuk mengetahui.

Itu semua eksperimen yang berkaitan dengan rintangan yang boleh saya fikirkan, sekarang. Tetapi saya masih mempunyai sedikit maklumat latar belakang untuk anda.

Latar belakang: Lelaki Yang Menemui Perlawanan

Georg Simon Ohm, yang digambarkan dalam Rajah 9, dilahirkan di Bavaria pada tahun 1787 dan bekerja dalam kekaburan sepanjang hidupnya, mengkaji sifat elektrik menggunakan dawai logam yang dia harus buat untuk dirinya sendiri (anda tidak dapat mengangkut turun ke bawah ke Rumah Depot untuk kawat hookup kembali pada awal tahun 1800-an).

Gambar 9. Georg Simon Ohm, setelah mendapat penghormatan atas kerja perintisnya, yang sebahagian besarnya dia mengejar ketakutan.

Meskipun sumbernya yang terbatas dan kebolehan matematik yang tidak mencukupi, Ohm dapat menunjukkan pada tahun 1827 bahawa rintangan elektrik konduktor seperti tembaga bervariasi dalam bahagian songsang dengan kawasan keratan rentasnya, dan arus yang mengalir melaluinya berkadaran dengan voltan yang digunakan untuk itu, selagi suhu tetap malar. Empat belas tahun kemudian, Royal Society di London akhirnya mengakui kepentingan sumbangannya dan menganugerahkannya Medali Copley. Hari ini, penemuannya dikenali sebagai Undang-undang Ohm.

Pembersihan dan Kitar Semula

Bateri anda tidak seharusnya rosak atau dikeluarkan dengan ketara oleh eksperimen ini. Anda boleh menggunakannya lagi.

Ingat untuk mematikan multimeter anda sebelum meletakkannya. Banyak multimeter akan bip untuk mengingatkan anda untuk mematikannya jika anda tidak menggunakannya untuk sementara waktu, tetapi ada yang tidak. Satu meter menggunakan sejumlah kecil elektrik semasa ia dihidupkan, walaupun anda tidak menggunakannya untuk mengukur apa-apa.

Kongsi

Meninggalkan Komen