Multimetre

Med et måleinstrument er det mulig å fastslå hvorfor en elektrisk krets eller en komponent ikke fungerer. Det finnes flere ulike typer instrumenter og det som er best avhenger av hva som skal måles.

Multimeteret er et nyttig og praktisk verktøy å ha hjemme. Med et slikt verktøy er det mulig å gjennomføre egne feilsøkinger før elektriker eller servicetekniker må hyres inn. Det finnes både analoge og digitale multimetere, men i dette kapittelet skal vi konsentrere oss om den digitale varianten. Målingen gjøres med to målesonder, den ene er rød og den andre er svart. De symboliserer henholdsvis pluss og minus, den røde er alltid pluss.

DMM - Digitalt multimeter med målesonder.

Et vanlig multimeter har tre eller fire tilkoblinger der målesondene kan kobles til. Hvordan de tilkobles avhenger av hva som skal måles. Uansett, koble alltid den svarte (minus) til COM (jord). Det er viktig at fargene kobles på riktig måte, spesielt når polaritet skal bestemmes. Det som skjer hvis kablene kobles omvendt er at den målte verdien får et minustegn foran seg og kan tolkes feil.

Det kalles et digitalt multimeter fordi instrumentet konverterer den målte verdien til digitale data for visning på en skjerm. Det digitale måleinstrumentet bruker sin egen interne referansespenning som sammenlignes med den innkommende måledataen. Denne konstruksjonen gjør at det digitale multimeteret gir mer nøyaktige måleresultater enn et analogt instrument. Digitale multimetere er imidlertid litt tregere fordi målingen må konverteres før den vises på skjermen (målinger med raske endringer vises bedre på et analogt instrument). Et digitalt multimeter har et fast antall sifre som viser måleresultatet. Antall sifre er proporsjonalt med oppløsningen til instrumentet.

I tillegg til å måle spenning, strøm og motstand, kan det digitale multimeteret designes for å måle isolasjon, frekvens, slagvinkel, kapasitans (kondensatorer), induktans (spoler), transistorer, dioder, temperatur med mer.

Hvor høy overspenning et multimeter kan håndtere vises i kategorien (eng. category) den tilhører. Hvor multimeteret skal brukes avgjøres av den nødvendige kategorien. Det er fordi jo nærmere multimeteret er høyspenning, jo større er faren for overspenning (noen ganger kalt transienter). Den nominelle (normale) spenningen blir lavere jo lenger inn i strømnettet multimeteret brukes, fordi spenningen er tilpasset formålet. For eksempel kreves det et multimeter med svært høy kategori ved måling av innkommende serviceledninger til husholdninger og ved måling utendørs. Dette er fordi risikoen for transienter i dette området er høy.

Enhver spenning som finnes innendørs etter en lokal kraftstasjon har lavere sannsynlighet for kraftige transienter og derfor kan et multimeter av lavere kategori brukes der. Utstyr som drives med tre faser krever imidlertid alltid en høyere kategori enn utstyr som drives med én fase. Den laveste kategorien er kun beregnet på enklere elektronikk som befinner seg i et beskyttet miljø der det ikke forekommer transienter. Nedenfor kan du se detaljert beskrivelse av hva de forskjellige kategoriene krever.

² Alle multimetere som brukes utendørs må oppfylle kategori IV, uavhengig av hva som måles.

Ved siden av kategoriangivelsen på multimetere er også godkjent spenningsklasse angitt. Spenningsklassen forteller deg hvor høy arbeidsspenning multimeteret er dimensjonert for, det vil si den maksimale spenningen som multimeteret normalt har lov til å måle. Merk at spenningsklassen ofte er høyere enn det multimeteret kan vise på det innebygde displayet. For eksempel kan et multimeter med kategori III 600 VAC ofte bare vise spenninger opp til 500 VAC.

Det er livsviktig å velge et multimeter som er dimensjonert for overspenningen som potensielt kan oppstå i miljøet det brukes i. Det er livsfarlig å overse dette. Skulle det oppstå en transient som multimeteret ikke er dimensjonert for, kan, i verste fall, personen som holder multimeteret få en livsfarlig strøm i seg. I tabellen nedenfor er det mulig å finne ut hvor sterk transient et multimeter fra en bestemt kategori og spenningsklasse er dimensjonert for.

En multimeterløsning kan aldri ha en høyere kategori eller spenningsklasse enn den laveste klassifiserte delen av løsningen. Det involverer både multimeteret og sondene. For eksempel har en kategori IV 600 V-måler utstyrt med kategori III 300 V-sonder, kun den laveste klassifiseringen. En god tommelfingerregel er å velge sonder med minst samme klassifisering som multimeteret, da vil det ikke dannes seg en "flaskehals".

Kategori og sikkerhetsklasse involverer både multimeteret og sondene.

Unøyaktighet beskriver det største avviket av den målte verdien som multimeteret kan vise. Unøyaktighet er vanligvis oppgitt i prosent per måleområde. Hvis multimeteret har en unøyaktighet på ±1 % for vekselspenning, kan multimeteret vise fra 227,7 V til 232,3 V, ved måling av 230 V-spenning. 

Autorange er en funksjon som blir stadig mer vanlig på multimetere. Ved måling med et multimeter uten autorange, må brukeren velge måleområde. Vanlige måleområder på et multimeter er for eksempel 2000 mV, 20 V, 200 V og 600 V for måling av likespenning. Ved måling bør området som er nærmest over den forventede verdien velges. Måleområdet bestemmer hvor høye og nøyaktige verdiene multimeteret viser. Hvis det velges en verdi som er for høy, vil ikke målingen være så nøyaktig som den kunne ha vært, og hvis det velges en for lav verdi, vil målingen ikke vises i det hele tatt.

Med autorange slipper brukeren å velge hvilket måleområde som skal måles. Det eneste som er stilt inn er det som skal måles. Multimeteret viser automatisk resultatet så nøyaktig som mulig med riktig prefiks.

Fluke 113 er utstyrt med autorange

Bilde 1

Bilde 2

Bilde 3

Vekselspenning finnes blant annet i eluttakene i veggen og i transformatorer for lavvoltbelysning.

Bilde 1

Bilde 2

Bilde 3

Still inn måleinstrumentet til passende måleområde, basert på det som skal måles. I vårt eksempel vil vi sjekke spenningen i et eluttak i veggen (bilde 1). Vi vrir instrumentets bryter til 600 V~ (bilde 2) og måler direkte i vegguttaket. Fordi vekselspenning endrer polaritet trenger vi ikke tenke på hvilken målesonde som skal plasseres i de ulike hullene.

Skjematisk diagram som viser hvordan voltmeteret skal kobles til ved spenningsmåling.

Tips!
I de tilfeller der instrumentet ikke er utstyrt med automatisk avstenging, er det en god tommelfingerregel å alltid vri bryteren til OFF-posisjon (bilde 3 på forrige side). Hvis det alternativet ikke er tilgjengelig kan du vri bryteren til det høyeste spenningsområdet og dra ut målekablene fra instrumentet.

I dette eksemplet måler vi likestrøm (ADC). Koble den svarte målesonden til uttaket som er merket med COM. COM står for common, som i elektronikksammenheng kan oversettes til jord. Dette er instrumentets minusside. Rød målesonde skal kobles til uttaket som er merket med mA. "mA" står for milliampere og betyr at instrumentet er i stand til å måle verdier angitt i tusendeler av en ampere. Hvis det skal måles støm med høyere verdier, må den røde målesonden kobles til en spesielt uttak. Bilde 2 viser et uttak som tåler maksimalt 10 A likestrøm.

Strøm seriemåles alltid med belastning (bilde 3). Ved måling av ADC (ampere DC) skal den røde koblingen kobles til plusssiden. Vri bryteren til en av posisjonene for likestrøm A= (bilde 1).

For måling av vekselstrøm spiller det ingen rolle hvordan målesondene er polarisert, fordi vekselstrøm endrer retning. Vri bryteren til en av posisjonene for vekselstrøm A ~.

ADVARSEL! Mål ALDRI strøm direkte på et batteri, komponent eller fra et uttak. Det fører til kortslutning og medfører fare for at både spenningskilden og instrumentet går i stykker (bilde 4).

Skjematisk diagram som viser hvordan amperemeteret skal kobles til ved strømmåling.

Bilde 1

Bilde 2

Bilde 3

Måling av motstand utføres på en litt annen måte. Start med å koble den svarte målesonden til uttaket som er merket med COM. COM står for common, som i elektronikksammenheng kan oversettes til jord. Dette er instrumentets negative pol.

Den røde målesonden skal kobles til utaket som er merket med Ω (bilde 1). Motstand er det samme som resistans. Måling av motstand kalles derfor også ohm-måling og betegnes med symbolet omega, Ω. OBS! Kontroller at motstanden du skal måle, ikke er tilkoblet strøm.

Vri bryteren til et av områdene for måling av motstand (bilde 2).

Hvis det som skal måles er monteres sammen med andre komponenter, vil de andre komponentene påvirke måleresultatet. Koble derfor fra det som skal måles og mål den separat for å få et korrekt måleresultat (bilde 3).

Start på nytt ved å koble den svarte målesonden til uttaket, som er merket med COM, for å måle forbindelsen (COM er den negative polen på instrumentet). Den røde målesonden skal kobles til utaket som er merket med Ω (bilde 1). Måling av strømforbindelse kalles også kontinuitetsmåling og er en av de vanligste målingene.

En test av strømforbindelsen kan utføres på to forskjellige måter. Du kan enten bruke funksjonen for måling av motstand (bilde 2) eller funksjonen der multimeteret summer (bilde 3).

Ved test av forbindelse med måling av motstand vil instrumentet vise forbindelsen med 0 Ω (eller en verdi nær null). Hvis det ikke er noen forbindelse, vil instrumentet vise uendelig motstand, som er indikert på litt forskjellige måter på forskjellige instrumenter). Test ved å koble målesondene sammen med hverandre for å se hvordan instrumentet viser forbindelse eller uendelig motstand.

Det er enda enklere å teste forbindelsen med en summende lyd, de fleste digitale multimetere har en slik innebygd. Når en forbindelse er opprettet, kan du høre en tone fra instrumentet. Funksjonen brukes mye, for eksempel for å sjekke om en lampe er ødelagt (bilde 4 på forrige side), om en sikring har gått eller om en kabel er intakt.

Tangamperemeter kombinert med multimeter.

En tangamperemeter er, som navnet tilsier, et instrument som minner om en tang. Med dette instrumentet er det mulig å måle strøm i en kabel uten å fysisk seriekoble instrumentet med kabelen. Det dannes nemlig et magnetfelt rundt kabelen når det går strøm gjennom den. Instrumentet registrerer magnetfeltet og konverterer det til ampere.

Tangamperemeteret er mye brukt av elektrikere som raskt ønsker å kontrollere hvor mye strøm som går gjennom en leder, uten at de må bryte kretsen. For å måle strømmen gjennom en leder, må lederen ligge inne i tangens grep.

Det er ikke mulig å måle strømmen i en vanlig enhetskabel ved å bare plassere den i tangens grep. I en enhetskabel er nemlig begge lederne plassert ved siden av hverandre. Det fører til at magnetfeltene rundt dem opphever hverandre. For å utføre målingen må tangen kun måle rundt én av lederne.