Como usar um multímetro?

Eletricidade e eletrônica são ciências construídas sobre a medição precisa de todos os parâmetros do circuito, a busca da relação entre eles e o grau de influência um do outro. Portanto, é tão importante poder usar instrumentos de medição universais - multímetros. Eles combinam dispositivos especializados mais simples: amperímetro, voltímetro, ohmímetro e outros. Por nomes abreviados, eles às vezes são chamados de avômetros, embora a palavra "testador" seja mais comum no oeste. Vamos descobrir como usar um multímetro e para que serve?

Conteúdo

• 1 Objetivo e funções
• 2 Dispositivo multímetro
• 3 Medição de parâmetros elétricos
  • 3.1 Determinação da força atual
  • 3.2 Medição de tensão
  • 3.3 Como medir a resistência com um multímetro
• 4 Verificando os elementos de circuitos elétricos
  • 4.1 Entendendo os diodos e LEDs
  • 4.2 Teste de transistor bipolar
  • 4.3 Como testar um transistor de efeito de campo com um testador
  • 4.4 Como testar um capacitor com um multímetro
• 5 Continuidade do fio
• 6 Como usar um multímetro em um carro

Objetivo e funções

O multímetro foi projetado para medir os três principais parâmetros de um circuito elétrico: tensão, corrente e resistência. A esse conjunto básico de funções, geralmente são adicionados modos para verificar a integridade do condutor e a integridade dos dispositivos semicondutores. Dispositivos mais complexos e caros são capazes de determinar a capacitância dos capacitores, a indutância das bobinas, a frequência do sinal e até mesmo a temperatura do componente eletrônico em estudo. De acordo com o princípio de operação, os multímetros são divididos em dois grupos:

1. Analógico - um tipo desatualizado baseado em um amperímetro magnetoelétrico, complementado com resistores e derivações para medir tensão e resistência. Os testadores analógicos são relativamente baratos, mas tendem a ser altamente imprecisos devido à baixa impedância de entrada. Outras desvantagens do sistema analógico incluem a sensibilidade à polaridade e uma escala não linear.
   

   Visão geral do dispositivo analógico

2. Digital - dispositivos mais precisos e modernos. Nos modelos domésticos do segmento de preço médio, o erro permitido não excede 1%, para modelos profissionais - um possível desvio fica em 0,1%. O "coração" de um multímetro digital é uma unidade eletrônica com chips lógicos, um contador de sinais, um decodificador e um driver de exibição. As informações são exibidas em uma tela volátil de cristal líquido.

O erro dos testadores digitais domésticos não excede 1%

Dependendo da finalidade e das especificidades do uso, os multímetros podem ser fabricados em vários fatores de forma e usar diferentes fontes de corrente. Os mais difundidos são:

1. Os multímetros portáteis com sondas são os mais populares tanto na vida cotidiana quanto nas atividades profissionais. Eles consistem em uma unidade principal equipada com baterias ou um acumulador, ao qual são conectadas sondas-condutores flexíveis. Para medir um determinado indicador elétrico, as sondas são conectadas a um componente eletrônico ou seção de circuito, e o resultado é lido no visor do dispositivo.
   

   Multímetros portáteis são usados ​​na vida cotidiana e na indústria: eletrônica, automação e durante o comissionamento

2. Alicates amperímetros - em tal dispositivo, as almofadas de contato das sondas são intertravadas em garras com mola. O usuário os separa pressionando uma tecla especial e, em seguida, os encaixa na seção da corrente que precisa ser medida. Muitas vezes, os alicate amperímetros permitem a conexão de sondas flexíveis clássicas.
   

   Os amperímetros permitem medir a corrente elétrica sem interromper o circuito

3. Os multímetros estacionários são alimentados por uma fonte de corrente alternada doméstica, distinguem-se pela alta precisão e ampla funcionalidade, podem trabalhar com componentes radioeletrônicos complexos. O principal campo de aplicação é a medição no desenvolvimento, prototipagem, reparo e manutenção de dispositivos eletrônicos.
   

   Multímetros estacionários ou de bancada são mais usados ​​em laboratórios elétricos

4. Osciloscópios-multímetros ou escopímetros - combinam dois instrumentos de medição ao mesmo tempo. Eles podem ser portáteis e estacionários. O preço de tais dispositivos é muito alto, o que os torna uma ferramenta de engenharia puramente profissional.
   

   Os escopímetros são os equipamentos mais profissionais e são projetados para solucionar problemas em acionamentos de motores elétricos, linhas de energia e transformadores.

Como você pode ver, as funções de um multímetro podem variar dentro de uma faixa bastante ampla e dependem do tipo, formato e categoria de preço do dispositivo. Assim, um multímetro para uso doméstico deve fornecer:

• Determinar a integridade do condutor;
• Procure por "zero" e "fase" na rede elétrica residencial;
• Medição de tensão de corrente alternada numa rede elétrica doméstica;
• Medição de tensão de fontes DC de baixa potência (baterias, acumuladores);
• Determinação dos indicadores básicos da saúde de dispositivos eletrônicos - força atual, resistência.

O uso doméstico de um multímetro geralmente se resume a testar os fios, verificar a integridade das lâmpadas incandescentes e determinar a tensão residual nas baterias.

Na vida cotidiana, os multímetros são usados ​​para testar fios, verificar baterias e circuitos elétricos.

Ao mesmo tempo, os requisitos para modelos profissionais são muito mais rigorosos. Eles são determinados separadamente para cada caso particular. Entre as principais características dos testadores avançados, vale destacar:

• Possibilidade de testes abrangentes de diodos, transistores e outros dispositivos semicondutores;
• Determinação de capacitância e resistência interna de capacitores;
• Determinação da capacidade das baterias;
• Medição de características específicas - indutância, frequência do sinal, temperatura;
• Capacidade de trabalhar com alta tensão e corrente;
• Alta precisão de medição;
• Confiabilidade e durabilidade do dispositivo.

É importante lembrar que um multímetro é um dispositivo elétrico bastante complexo, que deve ser manuseado com competência e cuidado.

Dispositivo multímetro

A maioria dos multímetros modernos está equipada com instruções detalhadas que descrevem a sequência de ações para trabalhar com o dispositivo. Se você possui esse documento - não o ignore, familiarize-se com todas as nuances do modelo do dispositivo. Vamos falar sobre os principais aspectos do uso de qualquer multímetro.

O interruptor padrão inclui: medições de resistência, corrente e tensão, bem como um teste de condutividade elétrica

Para selecionar o modo de operação, é utilizado um interruptor, geralmente combinado com um interruptor (posição “Off”). Para eletrodomésticos, permite definir os seguintes limites máximos de medição:

• Tensão DC: 0,2V; 2V; 20V; 200 V; 1000 V;
• Tensão CA: 0,2V; 2V; 20V; 200 V; 750 V;
• Corrente CC: 200 uA; 2 mA; 20 mA; 200 mA; 2A (opcional); 10 A (posição separada);
• Corrente alternada (este modo não está disponível em todos os multímetros): 200 μA; 2 mA; 20 mA; 200 mA;
• Resistência: 20 ohms; 200 ohms; 2 kOhm; 20kOhm; 200kOhm; 2 MΩ; 20 ou 200 MΩ (opcional).

Uma disposição separada serve para testar o desempenho dos diodos e determinar a integridade do condutor. Além disso, um soquete de teste de transistor está localizado ao lado do interruptor físico.

Layout geral do interruptor de um multímetro de orçamento 

A utilização do dispositivo começa com o ajuste do interruptor na posição desejada. Em seguida, as sondas são conectadas. Existem duas posições comuns da caneta: vertical e horizontal.

O conector marcado com um ícone de aterramento e a inscrição COM é negativo ou aterrado - um fio preto é conectado a ele; o conector, designado como VΩmA, é projetado para medir resistência, tensão e corrente, não excedendo 500 mA; conector rotulado 10 A é projetado para medir a corrente na faixa de 500 mA até o valor especificado

Com uma disposição vertical, como na figura acima, as sondas são conectadas da seguinte forma:

• No conector superior - uma sonda "positiva" no modo de medição de alta intensidade de corrente (até 10 A);
• No conector do meio - uma sonda "positiva" em todos os outros modos;
• No conector inferior - a sonda "negativa".

Nesse caso, a intensidade da corrente ao usar o segundo soquete não deve exceder 200 mA

Se os conectores estiverem localizados na horizontal, siga cuidadosamente os símbolos impressos na caixa do multímetro. Ao dispositivo mostrado na figura, as sondas são conectadas da seguinte forma:

• No conector mais à esquerda - a sonda "positiva" no modo de medição de alta corrente (até 10 A);
• No segundo conector à esquerda - uma sonda "positiva" no modo de medição padrão (até 1 A);
• O terceiro conector à esquerda é a ponta de prova “positiva” em todos os outros modos;
• No conector da extrema direita está a sonda “negativa”.

O principal aqui é aprender a ler os símbolos e segui-los. Lembre-se de que se a polaridade não for observada ou o modo de medição for selecionado incorretamente, você poderá não apenas obter um resultado incorreto, mas também danificar os componentes eletrônicos do testador.

Medição de parâmetros elétricos

Existe um algoritmo separado para cada tipo de medição. É importante saber como usar o testador, ou seja, entender em qual posição colocar o interruptor, em quais soquetes conectar as sondas, como ligar o dispositivo em um circuito elétrico.

Diagrama de conexão do testador para medir corrente, tensão e resistência

Determinação da força atual

O valor não pode ser medido na fonte, pois é característico de um trecho do circuito ou de um determinado consumidor de energia elétrica. Portanto, o multímetro é conectado em série no circuito. Grosso modo, uma parte do condutor em um sistema fechado de fonte-consumidor é substituída por um dispositivo de medição.

Ao medir a corrente, o multímetro deve ser conectado em série no circuito

Da lei de Ohm, lembramos que a intensidade da corrente pode ser obtida dividindo-se a tensão da fonte pela resistência do consumidor. Portanto, se por algum motivo você não puder medir um parâmetro, ele poderá ser facilmente calculado conhecendo os outros dois.

Medição de tensão

A tensão é medida na fonte de corrente ou no consumidor. No primeiro caso, basta conectar a ponta de prova positiva do multímetro ao “mais” da energia (“fase”) e a ponta de prova negativa ao “menos” (“zero”). O multímetro assumirá o papel do consumidor e exibirá a tensão real.

Para não confundir a polaridade, conectamos a ponta de prova preta ao conector COM e os pontos negativos da fonte, e a ponta de prova vermelha ao conector VΩmA e mais

No segundo caso, o circuito não é aberto e o dispositivo é conectado ao consumidor em paralelo. Para multímetros analógicos, é importante observar a polaridade, digital em caso de erro mostrará simplesmente uma tensão negativa (por exemplo, -1,5 V). E, claro, não esqueça que a tensão é o produto da resistência e da corrente.

Como medir a resistência com um multímetro

A resistência de um condutor, dissipador ou componente eletrônico é medida com a energia desligada. Caso contrário, há um alto risco de danos ao dispositivo e o resultado da medição será incorreto.

Se o valor da resistência medida for conhecido, então o limite de medição é escolhido maior que o valor, mas o mais próximo possível dele

Para determinar o valor do parâmetro, basta conectar as pontas de prova aos contatos opostos do elemento - a polaridade não importa. Preste atenção à ampla gama de unidades de medida - ohms, kiloohms, megaohms são usados. Se você ajustar a chave para o modo "2 MΩ" e tentar medir um resistor de 10 ohms, "0" será exibido na escala do multímetro. Lembramos que a resistência pode ser obtida dividindo a tensão pela corrente.

Verificando os elementos de circuitos elétricos

Qualquer dispositivo eletrônico mais ou menos complexo consiste em um conjunto de componentes, que na maioria das vezes são colocados em uma placa de circuito impresso. A maioria das avarias são causadas justamente pela falha desses componentes, por exemplo, destruição térmica de resistores, "quebra" de junções semicondutoras, secagem do eletrólito em capacitores. Nesse caso, o reparo se reduz a encontrar a falha e substituir a peça. É aqui que o multímetro é útil.

Entendendo os diodos e LEDs

Diodos e LEDs são um dos elementos de rádio mais simples baseados em uma junção semicondutora. A diferença construtiva entre eles se deve apenas ao fato de que o cristal semicondutor do LED é capaz de emitir luz. O corpo do LED é transparente ou translúcido, feito de um composto incolor ou colorido. Os diodos comuns são colocados em caixas de metal, plástico ou vidro, geralmente pintadas com tinta opaca.

Dispositivos semicondutores incluem varicaps, diodos, diodos zener, tiristores, transistores, termistores e sensores Hall

Uma característica de qualquer diodo é a capacidade de passar corrente em apenas uma direção. O eletrodo positivo da peça é chamado de ânodo, o negativo é chamado de cátodo. Determinar a polaridade dos fios do LED é simples - a perna do ânodo é mais longa e o interior é maior que o do cátodo. A polaridade de um diodo convencional terá que ser pesquisada na Web. Nos diagramas de circuito, o ânodo é indicado por um triângulo, o cátodo por uma tira.

Imagem de um diodo em um diagrama de circuito

Para verificar um diodo ou LED com um multímetro, basta colocar a chave no modo “continuidade”, conectar o ânodo do elemento à sonda positiva do dispositivo e o cátodo à negativa. Uma corrente fluirá através do diodo, que será exibido no visor do multímetro. Então você deve mudar a polaridade e certificar-se de que a corrente não flua na direção oposta, ou seja, o diodo não está “quebrado”.

Teste de transistor bipolar

Um transistor bipolar é frequentemente representado como dois diodos conectados. Possui três saídas: emissor (E), coletor (K) e base (B). Dependendo do tipo de condução entre eles, existem transistores com estrutura "pnp" e "npn". Claro, você precisa verificá-los de maneiras diferentes.

Imagem das regiões de emissor, base e coletor em transistores bipolares

A sequência para verificar um transistor com uma estrutura npn:

1. A ponta de prova positiva do multímetro é conectada à base do transistor, a chave é configurada para o modo "toque".
2. A ponta de prova negativa toca o emissor e o coletor em série - em ambos os casos, o aparelho deve detectar a passagem de corrente.
3. A ponta de prova positiva é conectada ao coletor e a ponta de prova negativa ao emissor. Se o transistor estiver bom, o display do multímetro permanecerá um, caso contrário, o número mudará e/ou um bipe soará.

Transistores com uma estrutura pnp são verificados de maneira semelhante:

1. A ponta de prova negativa do multímetro está conectada à base do transistor, a chave está configurada para o modo "toque".
2. A sonda positiva toca o emissor e o coletor em série - em ambos os casos, o aparelho deve registrar a passagem de corrente.
3. A ponta de prova negativa é conectada ao coletor e a ponta de prova positiva ao emissor. Controle a ausência de corrente neste circuito.

A tarefa será bastante simplificada se o multímetro tiver uma sonda para transistores. É verdade que deve-se ter em mente que transistores poderosos não podem ser verificados em uma sonda - suas conclusões simplesmente não cabem nos soquetes.

Para testar transistores bipolares em multímetros, uma ponta de prova é geralmente fornecida

A sonda é dividida em duas partes, cada uma das quais trabalha com transistores de uma determinada estrutura. Instale o transistor na parte desejada, observando a polaridade (base - no soquete "B", emissor - "E", coletor - "C"). Coloque o interruptor na posição hFE - medição de ganho. Se o display permanecer um, o transistor está com defeito. Se a figura mudar, a peça é normal e seu ganho corresponde ao valor especificado.

Como testar um transistor de efeito de campo com um testador

Os transistores de efeito de campo são mais complicados que os transistores bipolares, pois neles o sinal é controlado por um campo elétrico. Esses transistores são divididos em canal n e canal p, e suas conclusões receberam os seguintes nomes:

• Prisão (Z) – portões (G);
• Fonte (I) - fonte (S);
• Dreno (C) - dreno (D).

Você não poderá usar a ponta de prova embutida no multímetro para testar o transistor de efeito de campo. Teremos que usar um método mais complexo.

Um exemplo de verificação dos contatos de um transistor de efeito de campo com um testador

Vamos começar com o transistor n-channel. Em primeiro lugar, eles removem a eletricidade estática tocando alternadamente os terminais com um resistor aterrado. Em seguida, o multímetro é ajustado para o modo “tocando” e a seguinte sequência de ações é executada:

1. Conecte a sonda positiva à fonte, a sonda negativa ao dreno. Para a maioria dos transistores de efeito de campo, a tensão nesta junção é de 0,5-0,7 V.
2. Conecte a ponta de prova positiva ao portão, a ponta de prova negativa ao dreno. Um deve permanecer na tela.
3. Repita os passos indicados no parágrafo 1. Você deve corrigir a mudança de tensão (é possível tanto diminuir quanto aumentar).
4. Conecte a ponta de prova positiva à fonte, a ponta de prova negativa à porta. Um deve permanecer na tela.
5. Repita os passos do parágrafo 1. A tensão deve retornar ao seu valor original (0,5-0,7 V).

Qualquer desvio dos valores padrão indica um mau funcionamento do transistor de efeito de campo. As partes com uma transição de canal p são verificadas na mesma sequência, mudando a polaridade para o oposto em cada etapa.

Como testar um capacitor com um multímetro

Em primeiro lugar, você deve determinar qual capacitor você testará - polar ou não polar. Todos os capacitores eletrolíticos e alguns de estado sólido são polares e não polares, como regra, filme ou cerâmica, têm muitas vezes menos capacitância (nano e picofarads).

Um capacitor é um dispositivo de dois terminais com um valor constante ou variável de capacitância e baixa condutividade, e é usado para acumular a carga de um campo elétrico.

Se o capacitor já foi usado (por exemplo, soldado de um dispositivo eletrônico), ele deve ser descarregado. Não conecte os contatos diretamente com um fio ou chave de fenda - na melhor das hipóteses, isso levará à quebra da peça e, na pior das hipóteses, a choque elétrico. Use uma lâmpada incandescente ou um resistor potente.

O teste de capacitor pode ser dividido em dois tipos - o teste de desempenho real e a medição de capacitância. Qualquer multímetro lidará com a primeira tarefa, apenas modelos domésticos profissionais e "avançados" lidarão com a segunda.

Quanto maior o valor do capacitor, mais lentamente o valor no visor muda.

Para verificar a saúde da peça, coloque a chave do multímetro no modo “tocando” e conecte as pontas de prova nos contatos do capacitor (observando a polaridade, se necessário). Você verá um número no visor, que começará a crescer imediatamente - esta é a bateria do multímetro carregando o capacitor.

Para verificar a capacitância do capacitor, é usada uma sonda especial.

Também não é difícil medir a capacitância com um multímetro “avançado”. Inspecione cuidadosamente a caixa do capacitor e encontre a designação da capacitância em micro, nano ou picofarads. Se em vez de unidades de capacidade for aplicado um código de três dígitos (por exemplo, 222, 103, 154), use uma tabela especial para decifrá-lo. Depois de determinar a capacitância nominal, coloque a chave na posição apropriada e insira o capacitor nos slots da caixa do multímetro. Verifique se a capacidade real corresponde à capacidade nominal.

Continuidade do fio

Apesar de toda a multitarefa dos multímetros, seu principal uso doméstico é a continuidade dos fios, ou seja, a determinação de sua integridade. Parece que poderia ser mais simples - conectei as duas extremidades do cabo com as sondas no modo "tweeter", e é isso. Mas este método indicará apenas a presença de contato, mas não o estado do condutor. Se houver um rasgo no interior, o que leva a faíscas e queima sob carga, o elemento piezo do multímetro ainda fará um som. É melhor usar o ohmímetro embutido.

Um sinal sonoro, também conhecido como "buzzer", acelera significativamente o processo de discagem

Coloque o interruptor do multímetro na posição "um ohm" e conecte as pontas de prova nas extremidades opostas do condutor. A resistência normal de um fio trançado com vários metros de comprimento é de 2-5 ohms. Um aumento na resistência para 10-20 ohms indicará desgaste parcial do condutor, e valores de 20-100 ohms indicam sérias quebras de fio.

Às vezes, ao verificar um fio colocado em uma parede, é difícil usar um multímetro. Nesses casos, é aconselhável usar testadores sem contato, mas o preço desses dispositivos é bastante alto.

Como usar um multímetro em um carro

O equipamento elétrico é uma das partes mais vulneráveis ​​do carro, muito sensível às condições de operação, diagnósticos oportunos e manutenção. Portanto, o multímetro deve se tornar parte integrante do kit de ferramentas - ajudará a identificar o mau funcionamento, determinar as causas de sua ocorrência e possíveis métodos de reparo.

Um multímetro é um dispositivo indispensável para diagnosticar o sistema elétrico de um veículo

Para motoristas experientes, são produzidos multímetros automotivos especializados, mas na maioria dos casos um modelo doméstico será suficiente. Entre as principais tarefas que ela tem que resolver:

• Monitoramento da tensão na bateria, o que é especialmente importante após um longo tempo ocioso do carro ou em caso de operação incorreta do gerador;
• Determinação da corrente de fuga, busca de curtos-circuitos;
• Verificação da integridade dos enrolamentos da bobina de ignição, partida, gerador;
• Verificação da ponte de diodos do gerador, componentes do sistema de ignição eletrônica;
• Monitoramento da integridade dos sensores e sondas;
• Determinar a integridade dos fusíveis;
• Verificação de lâmpadas incandescentes, interruptores e botões.

O problema que muitos motoristas enfrentam é a descarga da bateria do multímetro no momento mais inoportuno. Para evitar isso, basta desligar o dispositivo imediatamente após o uso e levar uma bateria sobressalente com você.

Um multímetro é um dispositivo conveniente e versátil, indispensável tanto na vida cotidiana quanto nas atividades humanas profissionais. Mesmo com um nível básico de conhecimento e habilidades, pode simplificar significativamente o diagnóstico e o reparo de aparelhos elétricos. Em mãos habilidosas, o testador ajudará a resolver as tarefas mais complexas - desde o controle da frequência do sinal até o teste de circuitos integrados.

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