Перегрузка

Что произойдет, если вы выберете слишком низкое значение напряжения, которое вы хотите измерить? Ничего плохого. Измеритель просто покажет 1. Это измеритель, пытающийся сказать вам, что он перегружен или находится вне допустимого диапазона. Все, что вы пытаетесь прочитать, слишком много для этого конкретного параметра. Попробуйте изменить мультиметровую ручку на следующую максимальную настройку.

Считывание 5 В по этой цепи слишком много для настройки 2 В на мультиметре.

Ручка выбора

Почему ручка индикатора показывает 20 В, а не 10 В? Если вы хотите измерить напряжение менее 20 В, перейдите к настройке 20 В. Это позволит вам читать с 2,00 до 19,99 .

Первая цифра на многих мультиметрах может отображать только «1», поэтому диапазоны ограничены 1 9,99 вместо 9 9,99. Следовательно, максимальный диапазон 20В вместо максимального диапазона 99В.

Измерительное сопротивление

Нормальные резисторы имеют цветовые коды. Если вы не знаете, что они имеют в виду, это нормально! Есть много онлайн-калькуляторов, которые просты в использовании. Однако, если вы когда-нибудь окажетесь без доступа к интернету, мультиметр очень удобен при измерении сопротивления.

Выберите случайный резистор и установите мультиметр на 20 кОм. Затем прижмите щупы к ножкам резистора с тем же давлением, что и при нажатии клавиши на клавиатуре.

Счетчик будет считывать одно из трех значений: , 0,00, , , 1 или фактическое значение сопротивления , равное .

• В этом случае счетчик показывает 0,97, что означает, что этот резистор имеет значение 970Ом или около 1 кОм (помните, что вы находитесь в режиме 20 кОм или 20 000 Ом, поэтому вам нужно переместить десятичное число на три позиции вправо или 970 Ом) ,

• Если мультиметр читает 1 или отображает OL , он перегружен. Вам нужно будет попробовать более высокий режим, например, режим 200 кОм, или 2 МОм, (мегаом).В этом случае нет никакого вреда, это просто означает, что ручку диапазона нужно отрегулировать.

• Если мультиметр показывает 0,00 или почти ноль, то вам нужно снизить режим до 2 кОм или 200 Ом .

Помните, что многие резисторы имеют допуск 5%. Это означает, что цветовые коды могут указывать 10000 Ом (10 кОм), но из-за расхождений в процессе изготовления резистор на 10 кОм может составлять всего 9,5 кОм или 10.5 кОм. Не волнуйтесь, он будет прекрасно работать как подтягивающий или общий резистор.

Давайте опустим прибор до следующего минимального значения, 2 кОм. Что случается?

Не так много изменилось. Поскольку этот резистор (1 кОм) меньше 2 кОм, он все равно отображается на дисплее. Тем не менее, вы заметите, что есть еще одна цифра после десятичной точки, что дает нам немного более высокое разрешение в нашем чтении. Как насчет следующего самого низкого параметра?

Теперь, начиная с 1 кОм; больше 200 Ом, мы увеличили расходомер до максимума, и он говорит вам, что он перегружен и вам нужно попробовать установить более высокое значение.

Как правило, резистор менее 1 Ом встречается редко. Помните, что измерение сопротивления не идеально. Температура может сильно повлиять на чтение. Кроме того, измерение сопротивления устройства, когда оно физически установлено в цепи, может быть очень сложным. Окружающие компоненты на плате могут сильно повлиять на показания.

Измерительный ток

Чтение тока — одно из самых сложных и проницательных чтений в мире встроенной электроники.Это сложно, потому что вы должны измерить ток в серии. В тех случаях, когда напряжение измеряется с помощью VCC и GND (параллельно), для измерения тока необходимо физически прервать протекание тока и поставить счетчик в линию. Чтобы продемонстрировать это, мы будем использовать ту же схему, что и в разделе измерения напряжения.

Первое, что нам нужно, это дополнительный кусок провода. Как уже упоминалось, нам нужно физически прервать цепь, чтобы измерить ток. Сказанный другим способом, вытащите провод VCC, идущий к резистору, добавьте провод, где этот провод был подключен, и затем исследуйте от булавки питания на источнике питания к резистору.Это эффективно «обрывает» питание цепи. Затем мы вставляем мультиметр в линию, чтобы он мог измерять ток, когда он «протекает» через мультиметр в макетную плату.

Для этих картинок мы обманули и использовали клипы аллигатора. При измерении тока часто полезно наблюдать за тем, что делает ваша система, в течение нескольких секунд или минут. Хотя вы, возможно, захотите стоять там и держать датчики в системе, иногда легче освободить руки. Эти аллигаторные зажимы могут пригодиться.Обратите внимание, что почти все мультиметры имеют разъемы одинакового размера (они называются «банановыми штекерами»), поэтому, если вы в затруднении, вы можете использовать пробники вашего друга.

Теперь, когда мультиметр подключен, мы можем установить шкалу на нужную настройку и измерить некоторый ток. Измерение тока работает так же, как напряжение и сопротивление — вы должны получить правильный диапазон. Установите мультиметр на 200 мА и работайте оттуда. Потребление тока для многих макетов обычно составляет менее 200 мА. Убедитесь, что красный зонд подключен к порту с предохранителями 200 мА.На нашем любимом мультиметре отверстие 200 мА — это то же самое отверстие / порт, что и для показаний напряжения и сопротивления (порт помечен как mAVΩ ). Это означает, что вы можете держать красный зонд в том же порту для измерения тока, напряжения или сопротивления. Однако, если вы подозреваете, что ваша цепь будет использовать напряжение, близкое к 200 мА или более, переключите датчик на сторону 10 А, чтобы быть в безопасности. Перегрузка по току может привести к перегоранию предохранителя, а не просто к показу перегрузки. Подробнее об этом немного.

Эта схема только тянула 1.8 мА во время измерения, не очень большой ток. Среднее значение было ближе к 2,1 мА.

Поймите, что мультиметр действует как кусок провода — вы завершили цепь, и цепь включится. Это важно, потому что с течением времени светодиод, микроконтроллер, датчик или любое другое измеряемое устройство может изменить свое энергопотребление (например, включение светодиода может привести к увеличению на 20 мА в течение одной секунды, а затем к уменьшению в течение одной секунды при его повороте. выкл).На дисплее мультиметра вы должны увидеть мгновенное текущее значение. Все мультиметры снимают показания с течением времени, а затем дают в среднем , поэтому ожидайте, что показания будут колебаться. В целом, более дешевые счетчики будут усреднены более резко и будут реагировать медленнее, поэтому при каждом чтении принимайте зерно соли. В своей голове возьмите средний диапазон, например, от 7 до 8 мА при нормальных условиях 5 В (не 7,48 мА).

Аналогично другим измерениям, при измерении тока цвет датчиков не имеет значения.Что произойдет, если мы переключим зонды? Ничего плохого не происходит! Это просто приводит к тому, что текущее значение становится отрицательным:

Ток все еще течет через систему, вы только что изменили свою перспективу, и теперь счетчик показывает отрицательное значение.

Помни! Когда вы закончите использовать измеритель, всегда возвращайте измеритель для считывания напряжения (верните щупы в порт напряжения, установите измеритель на считывание диапазона напряжения постоянного тока, если необходимо). Обычно берут метр и начинают быстро измерять напряжение между двумя контактами.Если вы оставили измеритель в «текущем» режиме, вы не увидите напряжение на дисплее. Вместо этого вы увидите «0,000», указывающее на отсутствие тока между VCC и GND. В течение этой доли секунды вы подключите VCC к GND через свой счетчик, и предохранитель на 200 мА перегорит = плохо. Поэтому, прежде чем ставить прибор на ночь, не забудьте оставить прибор в дружественном состоянии.

Измерение тока может быть сложно первые пару раз. Не беспокойтесь, если вы перегорели — мы сделали это десятки раз! Мы покажем вам, как заменить предохранитель в следующем разделе.

Непрерывность

Проверка непрерывности — это проверка сопротивления между двумя точками. Если сопротивление очень низкое (менее нескольких Ом), две точки соединяются электрически, и издается звуковой сигнал. Если сопротивление превышает несколько Ом, то цепь разомкнута, и звук не воспроизводится. Этот тест помогает убедиться в правильности соединений между двумя точками. Этот тест также помогает нам определить, связаны ли две точки, которых не должно быть.

Непрерывность — это, пожалуй, самая важная функция для гуру встроенного оборудования. Эта функция позволяет нам проверять проводимость материалов и отслеживать, где были сделаны электрические соединения или нет.

Установите мультиметр в режим «Непрерывность». Он может варьироваться среди цифровых мультиметров, но ищите символ диода с распространяющимися волнами вокруг него (например, звук, исходящий из динамика).

Мультиметр установлен в режим непрерывности.

Теперь коснитесь зондов вместе.Мультиметр должен издавать тональный сигнал (Примечание: не все мультиметры имеют настройку непрерывности, но большинство должны). Это показывает, что очень небольшое количество тока может протекать без сопротивления (или, по крайней мере, очень очень маленького сопротивления) между датчиками.

Внимание! В общем, выключите систему, прежде чем проверять непрерывность.

На макете, работающем на , а не на , используйте щупы, чтобы совать два отдельных заземляющих контакта. Вы должны услышать тон, указывающий, что они связаны.Вставьте пробники от контакта VCC на микроконтроллере до VCC на вашем источнике питания. Он должен издавать тональный сигнал, указывающий, что питание свободно передается от контакта VCC к микро. Если он не издает звуковой сигнал, вы можете начать следовать по маршруту, по которому идет медная трассировка, и сказать, есть ли разрывы в линии, проводе, макете или печатной плате.

Непрерывность — отличный способ проверить, соприкасаются ли два SMD-контакта. Если ваши глаза не видят этого, мультиметр обычно является отличным вторым ресурсом для тестирования.

Когда система не работает, непрерывность — это еще одна вещь, помогающая устранить неполадки в системе.Вот шаги, чтобы предпринять:

1. Если система включена, внимательно проверьте VCC и GND с настройкой напряжения, чтобы убедиться, что напряжение соответствует нужному уровню. Если система 5 В работает при напряжении 4,2 В, внимательно проверьте регулятор, он может быть очень горячим, указывая на то, что система потребляет слишком большой ток.
2. Отключите питание системы и проверьте непрерывность между VCC и GND. Если есть преемственность (если вы слышите звуковой сигнал), то у вас где-то короткое замыкание.
3. Выключите систему.Непрерывно убедитесь, что VCC и GND правильно подключены к контактам микроконтроллера и других устройств. Система может включаться, но отдельные микросхемы могут быть подключены неправильно.
4. Предполагая, что вы можете запустить микроконтроллер, отложить мультиметр в сторону и перейти к последовательной отладке или использовать логический анализатор для проверки цифровых сигналов.

Непрерывность и большие конденсаторы: При обычном поиске неисправностей. Вы будете проверять непрерывность между землей и шиной VCC.Это хорошая проверка работоспособности перед включением прототипа, чтобы убедиться в отсутствии короткого замыкания в системе питания. Но не удивляйтесь, если услышите короткий гудок! при прощупывании Это связано с тем, что в энергосистеме часто имеется значительная емкость. Мультиметр ищет очень низкое сопротивление, чтобы увидеть, связаны ли две точки. Конденсаторы будут действовать как короткая секунда, пока не наполнятся энергией, а затем будут действовать как открытое соединение. Поэтому вы услышите короткий звуковой сигнал, а затем ничего.Это нормально, это просто зарядка колпачков.

Замена предохранителя

Одна из наиболее распространенных ошибок с новым мультиметром — это измерение тока на макетной плате путем измерения от VCC до GND (плохо!). Это немедленно приведет к короткому замыканию на массу через мультиметр, что приведет к потере питания блока питания. При прохождении тока через мультиметр внутренний предохранитель нагревается, а затем перегорает, когда через него протекает 200 мА. Это произойдет за доли секунды и без каких-либо реальных звуковых или физических признаков того, что что-то не так.

Ого, это было аккуратно. Что теперь? Ну, во-первых, помните, что измерение тока выполняется последовательно (прервите линию VCC к макету или микроконтроллеру для измерения тока). Если вы попытаетесь измерить ток с помощью перегоревшего предохранителя, вы, вероятно, заметите, что счетчик показывает «0,00» и что система не включается, как при подключении мультиметра. Это связано с тем, что внутренний предохранитель сломан и действует как оборванный провод или обрыв. Не волнуйтесь, это происходит постоянно, и это стоит около 1 доллара.

Чтобы заменить предохранитель, найдите удобную мини-отвертку Dandy и начните извлекать винты. Цифровой мультиметр SparkFun довольно легко разобрать. Начните с удаления пластины аккумулятора и аккумулятора.

Затем выкрутите два винта, которые скрываются за пластиной аккумулятора.

Слегка приподнимите поверхность мультиметра.

Теперь обратите внимание на крючки на нижнем крае лица. Вам нужно будет слегка сдвинуть лицо в сторону, чтобы расцепить эти крючки.

Как только лицо отцеплено, оно должно легко выпасть. Теперь вы можете видеть внутри мультиметра!

Осторожно поднимите предохранитель, и он выскочит.

Убедитесь, что заменил правильный предохранитель на правильный тип . Другими словами, замените предохранитель на 200 мА на предохранитель на 200 мА.

Внимание! ЗАПРЕЩАЕТСЯ помещать предохранитель на 10 А туда, где должен быть предохранитель на 200 мА. Расположение предохранителей может не совпадать с расположением портов датчика.Прочитайте металлическую крышку на обоих концах предохранителя, чтобы дважды проверить, какой именно.

Компоненты и следы печатных плат внутри мультиметра рассчитаны на разные величины тока. Вы можете повредить и, возможно, испортить свой мультиметр, если случайно протолкните 5А через порт 200мА.

Есть моменты, когда вам нужно измерить сильноточные устройства, такие как двигатель или нагревательный элемент. Видите ли вы два места для размещения красного датчика на передней панели мультиметра? 10A, слева и mAVΩ справа? Если вы попытаетесь измерить более 200 мА на порте mAVΩ , вы рискуете перегореть предохранителем.Но если вы используете порт 10А для измерения тока, вы рискуете перегореть плавким предохранителем. Компромисс — чувствительность. Как мы уже говорили выше, используя 10А порт и ручку настройки, вы сможете считывать только до 0,01А или 10мА. Большинство моих систем потребляют более 10 мА, поэтому настройка и порт 10 А работают достаточно хорошо. Если вы пытаетесь измерить очень низкое энергопотребление (микро или наноампер), вам может понадобиться порт 200 мА с 2 мА, 200 мА или 20 мА.

Помните: Если ваша система может использовать более 100 мА, вам следует начать с красного зонда, подключенного к порту 10A и настройке ручки регулятора 10A .

При использовании цифровых мультиметров стоимостью менее 50 долларов вы, скорее всего, будете выполнять измерения, а не просто результаты измерений, а не результаты научных экспериментов. Если вам действительно нужно увидеть, как микросхема использует ток или напряжение с течением времени, используйте Agilent или другой высококачественный настольный прибор. Эти устройства имеют более высокую точность и предлагают широкий спектр необычных функций (некоторые включают тетрис!). Банни Хуанг (Bunnie Huang), разработчик аппаратного обеспечения в Chumby, использует высокоточные текущие показания для выявления неисправностей на платах во время финальных процедур тестирования Chumby.Посмотрев на потребление тока различными отказавшими платами (например, данная отказавшая плата использует 210 мА сверх нормы), он мог определить, что было не так с платой (при сбое в ОЗУ обычно используется 210 мА выше нормы). Путем определения того, что может быть неправильно, доработка и ремонт досок стали намного проще.

Что делает хороший мультиметр?

Каждый человек имеет свои предпочтения, но в целом мультиметры, которые имеют непрерывность, являются предпочтительными.Любая другая особенность — просто глазурь на торте.

Существуют причудливые мультиметры, которые имеют с автоматическим диапазоном , что означает, что они автоматически изменяют свой внутренний диапазон, чтобы попытаться найти правильное напряжение, сопротивление или ток того, на что ты смотришь. Авто-ранжирование может быть очень полезным, если вы знаете, как его использовать. Вообще говоря, мультиметры с автодиапазоном более высокого качества и, как правило, имеют больше возможностей. Так что, если кто-то дает вам мультиметр с автоматическим диапазоном, используйте его! Просто знайте, как перевести его в ручной режим.Напряжение или ток в цепи могут довольно быстро колебаться. В некоторых системах ток или напряжение настолько спорадичны, что автоматический диапазон не может заметно поспевать.

ЖК-дисплей с подсветкой хорош, но когда вы в последний раз измеряли свою схему в темноте? Мы обычно держимся подальше от страшных лесов и ситуаций, которые требуют, чтобы мы проверяли материал среди ночи, но некоторые люди могут захотеть или нуждаются в темном мультиметре.

Хороший щелчок на селекторе диапазона на самом деле является главным плюсом в нашей книге.Мягкая ручка обычно указывает на некачественный метр.

Приличные датчики являются плюсом. Со временем отведения будут иметь тенденцию ломаться в точке изгиба. Мы видели, как провода полностью выходят из зондов — и всегда в тот момент, когда вам нужны зонды для работы! Если вы сломаете зонд, его замена будет достаточно дешевой.

Автоотключение — отличная функция, которую редко можно увидеть на дешевых мультиметрах. Эта функция может быть полезна как новичкам, так и опытным пользователям, так как легко забыть выключить счетчик в 2 часа ночи.Цифровой мультиметр SparkFun не имеет этой функции, но, к счастью, он очень маломощный. Мы оставили мультиметр на два дня подряд, прежде чем батарея на 9 В начала разряжаться. Тем не менее, не забудьте выключить свой счетчик!

Теперь вы готовы использовать цифровой мультиметр, чтобы начать измерять мир вокруг вас. Не стесняйтесь начать использовать его, чтобы ответить на многие вопросы. Я считаю, что мой светодиод получает 20 мА, правда? Сколько напряжения у лимона? Является ли стакан воды проводящим? Могу ли я использовать алюминиевую фольгу для замены этих проводов? Цифровой мультиметр ответит на эти и многие другие вопросы об электронике.

Покупка мультиметра

Цифровой мультиметр является важным инструментом в каждом арсенале любителей электроники. Вот несколько мультиметров и наборов с мультиметрами, чтобы удовлетворить потребности как начинающих, так и опытных любителей.

Наши рекомендации:

Mooshimeter

Mooshimeter — это мультиметр для тестирования многоканальных цепей, который использует ваш смартфон или планшет через Bluetooth 4.0, а…

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы знаете основы использования цифрового мультиметра, ознакомьтесь с этими уроками, чтобы использовать свой новый навык:

Или проверьте некоторые из этих связанных сообщений в блоге.