دستگاه مولتی متر (multitester) یا مولتی‌تستر (multimeter)یک وسیله است که برای اندازه‌گیری چندین کمیت الکتریکی مانند ولتاژ، جریان، مقاومت الکتریکی، و ظرفیت خازنی استفاده می‌شود. از این دستگاه می‌توان برای ارزیابی سلامت یا مشخصات قطعات الکتریکی یا الکترونیکی نیز استفاده کرد.

پس… چگونه از مولتی متر استفاده کنم؟ این آموزش به شما نشان می‌دهد که چگونه از یک مولتی متر دیجیتال (DMM)، یک ابزار ضروری که می‌توانید از آن برای تشخیص سلامت مدارها، یادگیری درباره طراحی‌های الکترونیکی دیگران و حتی تست باتری استفاده کنید.

بنابراین، نام “مولتی” – “متر” (اندازه‌گیری چندگانه) از آن ناشی شده است.

چیزهای بسیار اساسی که ما اندازه می‌گیریم، ولتاژ و جریان هستند. همچنین مولتی متر برای برخی از بررسی‌های ابتدایی و عیب‌یابی‌های ساده بسیار مفید است.

آیا مدار شما کار نمی‌کند؟ آیا سوئیچ کار می‌کند؟ متر را روی آن بگذارید! مولتی متر اولین گزینه شما در هنگام عیب‌یابی یک سیستم است.

در این آموزش به اندازه‌گیری ولتاژ، جریان و مقاومت می‌پردازیم.

مطالعه پیشنهادی

• این مفاهیم ممکن است با این آموزش مفید باشد:
• نحوه استفاده از دستکش چند متری
• الکتریسیته چیست؟
• ولتاژ، جریان، مقاومت و قانون اهم
• مدار چیست؟
• پیشوندهای متریک
• نحوه استفاده از تخته نان
• پایه اتصال دهنده
• قطبیت
• سری و مدارهای موازی
• جریان AC در مقابل جریان DC
• مبانی PCB

جهت تست قطعات پکیج برای سلامت آنها ما می توان این قطعات را مثل فلوسوئیچ ، پمپ پکیج ،فلومتر و … استفاده کرد

• صفحه نمایشگر داده اندازه گیری شده بر روی صفحه نمایشگر نمایش داده می شود.
• دستگیره انتخاب یا سلکتور از طریق سلکتور می توان ولتاژ، جریان یا مقاومت را انتخاب کرد.
• پورت پورت بخشی برای وصل شدن پراب ها است.
• پراب 

• نمایشگر معمولا دارای چهار رقم و قابلیت نمایش علامت منفی است. بیشتر مولتی مترها دارای نمایشگرهای روشن برای مشاهده بهتر در شرایط کم نور هستند.
• دکمه انتخاب به کاربر این امکان را می دهد که مولتی متر را برای خواندن موارد مختلف مانند میلی آمپر (mA) جریان، ولتاژ (V) و مقاومت (Ω) تنظیم کند.
• دو پروب به دو پورت جلوی دستگاه وصل می شوند. COM مخفف مشترک است و تقریبا همیشه به زمین یا “-” در مدار متصل است. پروب COM معمولاً سیاه است، اما هیچ تفاوتی بین پروب قرمز و پروب سیاه به جز رنگ وجود ندارد. 10A پورت ویژه ای است که هنگام اندازه گیری جریان های بزرگ (بیشتر از 200 میلی آمپر) استفاده می شود.

mAVΩ پورتی است که پروب قرمز معمولاً به آن متصل است. این پورت امکان اندازه گیری جریان (تا 200 میلی آمپر)، ولتاژ (V) و مقاومت (Ω) را می دهد. پروب ها دارای یک کانکتور موزی در انتهای آن هستند که به مولتی متر متصل می شود.

مولتی متر را روشن کرده و آن را روی حالت اندازه‌گیری ولتاژ AC یا DC قرار داده و یک رنج مناسب را برای رسیدن به دقت مطلوب توسط سلکتور انتخاب کنید.

می‌توانید از مولتی‌مترهای Auto Range نیز استفاده کنید.

یک مولتی‌ متر برای اندازه‌گیری ولتاژ باید به صورت موازی در مدار قرار بگیرد.

برای شروع، اجازه دهید ولتاژ یک باتری AA را اندازه گیری کنیم: پروب سیاه را به COM و پروب قرمز را به mAVΩ وصل کنید.

مولتی متر را در محدوده DC (جریان مستقیم) روی “2V” تنظیم کنید.

تقریباً تمام وسایل الکترونیکی قابل حمل از جریان مستقیم استفاده می کنند، نه جریان متناوب. پروب مشکی را به زمین باتری یا ‘-‘ و پروب قرمز را به برق یا ‘+’ وصل کنید.

پروب ها را با کمی فشار روی پایانه های مثبت و منفی باتری AA فشار دهید.

اگر باتری تازه دارید، باید حدود 1.5 ولت را روی صفحه نمایش ببینید (این باتری کاملاً جدید است، بنابراین ولتاژ آن کمی بالاتر از 1.5 ولت است).

اگر ولتاژ DC را اندازه می‌گیرید (مانند باتری)، می‌خواهید دستگیره را در جایی تنظیم کنید که V خط مستقیم داشته باشد.

ولتاژ متناوب (مانندبرق ساختمان) می تواند خطرناک باشد، بنابراین به ندرت نیاز به استفاده از تنظیم ولتاژ AC (V با یک خط موج دار در کنار آن) داریم.

اگر پروب های قرمز و سیاه را عوض کنید چه اتفاقی می افتد؟ قرائت روی مولتی متر به سادگی منفی است.

هیچ اتفاق بدی نمی افتد! مولتی متر ولتاژ را در رابطه با پروب مشترک اندازه گیری می کند.

چه مقدار ولتاژ روی “+” باتری نسبت به پایه معمولی یا منفی وجود دارد؟ 1.5 ولت اگر پروب ها را تغییر دهیم، «+» را به عنوان نقطه مشترک یا صفر تعریف می کنیم.

در مقایسه با صفر جدید چقدر ولتاژ روی ‘-‘ باتری وجود دارد؟ -1.5 ولت!

برای اندازه گیری جریان AC، سلکتور مولتی متر روی گزینه ای کنار علامت آمپر (~) قرار داده شود. در صورتی که مقدار کمیت مورد اندازه گیری بیشتر از ضریب سلکتور باشد صدای بوق به نشانه اضافه بار شنیده می شود.

و حروف OL که از عبارت Over Load به معنای اضافه بار می باشد بر روی صفحه نمایش ظاهر می شود.

اگر شما یک تنظیم ولتاژ را انتخاب کنید که برای ولتاژی که قصد اندازه‌گیری آن را دارید، خیلی پایین باشد، چه اتفاقی می‌افتد؟ اتفاق بدی نمی‌افتد. مولتی‌متر به سادگی عدد 1 را نشان می‌دهد. این نمایانگر این است که مولتی‌متر دچار اضافه بار شده یا خارج از دامنه (رنج) قرار گرفته است.

سعی کنید دسته مولتی‌متر را به تنظیم بالاتری تغییر دهید. OL که از عبارت Over Load به معنای اضافه بار می باشد بر روی صفحه نمایش ظاهر می شود.

دستگیره انتخاب یا سلکتور: با چرخاندن کلید سلکتور می توان پارامتر دل خواه (ولتاژ، جریان و مقاومت) را انتخاب نمود. کمیت های الکتریکی اندازه گیری در مولتی متر برای اختلاف پتانسیل با V، برای شدت جریان A، برای مقاومت Ω، برای جریان متناوب AC و برای جریان مستقیم با DC مشخص شده است.

چرا دسته مولتی‌متر بر روی 20 ولت خوانده می‌شود و نه 10 ولت؟ اگر قصد اندازه‌گیری ولتاژ کمتر از 20 ولت دارید، به تنظیم 20 ولت بروید. این به شما این امکان را می‌دهد که از 2.00 تا 19.99 بخوانید.

رقم اول در بسیاری از مولتی‌مترها تنها قابلیت نمایش ‘1’ را دارد، بنابراین محدوده‌ها تا 19.99 به جای 99.99 محدود می‌شوند. به همین دلیل محدوده بیشینه 20 ولت به جای محدوده بیشینه 99 ولت است.

هشدار! به طور کلی، به مدارهای جریان مستقیم (تنظیمات مولتی‌متر با خطوط راست، نه خطوط منحنی) پایبند باشید. بیشتر مولتی‌مترها می‌توانند جریان متناوب (AC) را اندازه‌گیری کنند، اما مدارهای AC ممکن است خطرناک باشند.

پریز دیواری با ولتاژ AC یا “ولتاژ اصلی” چیزی است که ممکن است به شما آسیب برساند. بسیار دقیق با ولتاژ AC رفتار کنید.

اگر نیاز دارید بررسی کنید که یک پریز متصل است یا خیر، از یک تستر AC استفاده کنید. واقعاً تنها زمان‌هایی که ما نیاز به اندازه‌گیری ولتاژ AC داشته‌ایم، زمان‌هایی بوده‌اند که یک پریز درست عمل نمی کند.

مقاومت‌های معمول دارای کد رنگی هستند. اگر نمی‌دانید این کدها چه معنی‌ای دارند، مشکلی ندارد!

در اینترنت ابزارهای محاسباتی آنلاین زیادی وجود دارند که بسیار آسان هستند. با این حال، اگر خود را بدون دسترسی به اینترنت بیابید، مولتی‌متر برای اندازه‌گیری مقاومت بسیار مفید است.

یک مقاومت تصادفی انتخاب کرده و مولتی‌متر را به تنظیم 20kΩ تنظیم کنید. سپس پروب‌ها را به پایه‌های مقاومت نگه دارید با همان فشاری که وقتی یک کلید را روی صفحه کلید می‌فشارید.

مولتی‌متر یکی از سه مقدار 0.00، 1 یا مقدار واقعی مقاومت را نمایش خواهد داد.
در این مورد، مولتی‌متر مقدار 0.97 را نشان می‌دهد، به معنای اینکه این مقاومت مقداری برابر با 970 اهم یا حدود( 1 کیلواهم دارد (متذکر می شویم که شما در حالت 20kΩ یا 20,000 اهم هستید، بنابراین باید مکان رقم اعشار را سه بار به سمت راست ببرید یا 970 اهم در نظر بگیرید.

اگر مولتی‌متر عدد 1 را نشان دهد یا پیام OL (Overload) نمایش دهد، به این معناست که اضافه بار داردید. شما باید سعی کنید به حالت‌های بالاتری مانند حالت 200kΩ یا حالت 2MΩ (مگااهم) بروید. این موضوع به هیچ وجه آسیبی به مولتی‌متر نمی‌زند، فقط به این معناست که باید دستگیره انتخاب تنظیم شود.

اگر مولتی‌متر عدد 0.00 یا تقریباً صفر را نشان دهد، آنگاه باید حالت را به 2kΩ یا 200Ω کم کنید.
به خاطر داشته باشید که بسیاری از مقاومت‌ها دارای تحمل 5% هستند. این به معنای این است که کدهای رنگی ممکن است 10,000 اهم (10kΩ) را نشان دهند، اما به دلیل اختلافات در فرآیند تولید، مقاومت 10kΩ ممکن است حداقل 9.5kΩ یا حداکثر 10.5kΩ باشد. نگران نباشید، به خوبی به عنوان یک مقاومت جلبی یا عمومی کار خواهد کرد.
حالا بیایید مولتی‌متر را به حالت پایین‌تری، 2kΩ، بیاوریم. چه اتفاقی می‌افتد؟

تغییرات زیادی اتفاق نیفتاد. به دلیل اینکه این مقاومت (یک مقدار 1 کیلواهم) کمتر از 2kΩ است، همچنان در صفحه نمایش ظاهر می‌شود. با این حال، شما متوجه خواهید شد که یک رقم دیگر پس از نقطه دسیمال وجود دارد که دقت خواندن ما را کمی بالاتر می‌کند. حالا در مورد تنظیم پایین‌تر بعدی چه اتفاقی می‌افتد؟

اکنون، از آنجایی که 1kΩ بزرگتر از 200Ω است، متر را به حداکثر رسانده‌ایم، و به شما می‌گوید که بیش از حد بارگذاری شده است و باید یک تنظیم مقدار بالاتر را امتحان کنید.

به عنوان یک قانون کلی، به ندرت می توان مقاومتی کمتر از 1 اهم را دید. به یاد داشته باشید که اندازه گیری مقاومت کامل نیست. دما می تواند تاثیر زیادی در خواندن داشته باشد. همچنین، اندازه گیری مقاومت یک دستگاه در حالی که به صورت فیزیکی در مدار نصب شده است می تواند بسیار مشکل باشد. اجزای اطراف یک برد مدار می توانند تا حد زیادی بر خواندن تأثیر بگذارند.

اندازه‌گیری جریان یکی از پیچیده‌ترین و مفهومی ترین الزامات در دنیای الکترونیک است. این کار پیچیده است چرا که شما باید جریان را به صورت سری اندازه بگیرید.

در حالی که ولتاژ با وصل کردن پروب‌ها به نقاط VCC و GND (موازی) اندازه‌گیری می‌شود، برای اندازه‌گیری جریان شما باید به صورت فیزیکی جریان الکتریکی را قطع کرده و مولتی متر را در خط جریان قرار دهید. برای نمایش این موضوع، از همان مداری که در بخش اندازه‌گیری ولتاژ استفاده کردیم، استفاده خواهیم کرد.

اولین چیزی که به آن نیاز داریم یک تکه سیم اضافی است. همانطور که گفته شد، برای اندازه گیری جریان باید مدار را قطع کنیم.

یک روشی دیگر، سیم VCC را که به سمت مقاومت می رود بیرون بکشید، یک سیم را در جایی که آن سیم وصل شده است اضافه کنید و سپس از پایه پاور روی منبع تغذیه به مقاومت متصل کنید. این کار به طور موثر برق مدار را “قطع می کند”.

سپس مولتی متر را در خط وارد می کنیم تا بتواند جریان را در حین عبور از مولتی متر به داخل تخته تان را اندازه گیری کند.

با اتصال مولتی متر، اکنون می توانیم صفحه را روی تنظیمات مناسب قرار داده و مقداری جریان را اندازه گیری کنیم. اندازه گیری جریان مانند ولتاژ و مقاومت عمل می کند – شما باید محدوده صحیح را بدست آورید.

مولتی متر را روی 200 میلی آمپر تنظیم کنید و از آنجا کار کنید. مصرف فعلی برای بسیاری از پروژه های تخته نان معمولاً زیر 200 میلی آمپر است. مطمئن شوید که پروب قرمز رنگ به پورت فیوز شده 200 میلی آمپر وصل شده است.

در مولتی متر مورد علاقه ما، سوراخ 200 میلی آمپر همان پورت/حفره ای است که ولتاژ و مقاومت خوانده می شود (پورت دارای برچسب mAVΩ است). این بدان معنی است که می توانید پروب قرمز را در همان پورت نگه دارید تا جریان، ولتاژ یا مقاومت را اندازه گیری کنید. با این حال، اگر مشکوک هستید که مدار شما نزدیک به 200 میلی آمپر یا بیشتر از آن استفاده می کند، پروب خود را به سمت 10 آمپر تغییر دهید تا ایمن باشید.

بارگذاری بیش از حد جریان می تواند منجر به سوختن فیوز شود تا نمایش اضافه بار.

دقت کنید که مولتی متر به عنوان یک قطعه سیم عمل می کند – – شما اکنون مدار را تکمیل کرده اید، و مدار روشن خواهد شد.

این موضوع از آن جهت اهمیت دارد که با گذشت زمان LED، میکروکنترلر، سنسور یا هر وسیله دیگری که اندازه گیری می شود ممکن است مصرف برق آن را تغییر دهد (مانند روشن کردن یک LED می تواند منجر به افزایش ۲۰ میلی آمپر برای یک ثانیه شود، سپس با خاموش شدن آن برای یک ثانیه کاهش یابد).

در صفحه نمایش مولتی متر باید خوانش جریان لحظه ای را مشاهده کنید. همه مولتی مترها مطالعه را در طول زمان انجام می دهند و سپس میانگین را به شما می دهند، بنابراین انتظار نوسان مطالعه را داشته باشید.

به طور کلی،مولتی مترهای ارزان تر به طور متوسط تندتر و کندتر واکنش نشان می دهند. در ذهن خود محدوده متوسطی مانند ۷ تا ۸ میلی آمپر را تحت شرایط نرمال ۵ ولت در نظر بگیرید (نه ۷.۴۸ میلی آمپر).

مشابه سایر اندازه گیری ها، هنگام اندازه گیری جریان، رنگ پروب اهمیتی ندارد. اگر پروب را تعویض کنیم چه اتفاقی می افتد؟ هیچ اتفاق بدی نمی افتد! این امر به سادگی باعث می شود که قرائت فعلی منفی شود:

یاد آوری!

وقتی کار شما با استفاده از کنتور تمام شد، همیشه کنتور را برای خواندن ولتاژ برگردانید (پروب ها را به درگاه ولتاژ برگردانید، کنتور را برای خواندن محدوده ولتاژ DC در صورت لزوم تنظیم کنید).

معمولا یک متر را می گیرند و به سرعت شروع به اندازه گیری ولتاژ بین دو پین می کنند. اگر کنتور خود را در حالت “جریان” قرار داده باشید، ولتاژ روی نمایشگر را مشاهده نخواهید کرد. در عوض “۰.۰۰۰” را مشاهده خواهید کرد که نشان می دهد هیچ جریانی بین VCC و GND وجود ندارد. در این کسری از ثانیه شما VCC را از طریق کنتور خود به GND متصل خواهید کرد و فیوز ۲۰۰ میلی آمپری منفجر خواهد شد.

بنابراین قبل از اینکه متر را برای شب پایین بگذارید، به یاد داشته باشید که متر خود را در حالت دوستانه رها کنید.

تست پیوستگی عمل آزمایش مقاومت بین دو نقطه است. اگر مقاومت بسیار کم (کمتر از چند Ωs) وجود داشته باشد، این دو نقطه به صورت الکتریکی به هم متصل هستند و صدایی ساطع می شود.

اگر بیش از چند Ω مقاومت وجود داشته باشد، مدار باز است و هیچ صدایی ساطع نمی شود. این تست کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که اتصالات بین دو نقطه به درستی برقرار شده است.
این تست همچنین به ما کمک می کند تا تشخیص دهیم که آیا دو نقطه متصل هستند که نباید متصل شوند.
احتمالاً اتصال مهم ترین عملکرد برای استادان سخت افزاردر مولتی متر می باشد. این ویژگی به ما اجازه می‌دهد تا رسانایی مواد را آزمایش کرده و مکان‌هایی را که اتصالات الکتریکی برقرار شده یا انجام نشده را ردیابی کنیم.
مولتی متر را روی حالت ‘Continuity’ تنظیم کنید. ممکن است در بین DMM ها متفاوت باشد، اما به دنبال نماد دیود با امواج انتشار در اطراف آن باشید (مانند صدایی که از بلندگو می آید).

حالا پروب ها را به هم متصل کنید. مولتی متر باید صدایی از خود ساطع کند (توجه: همه مولتی مترها تنظیم پیوستگی ندارند). این نشان می‌دهد که مقدار بسیار کمی از جریان بدون مقاومت (یا حداقل مقاومت بسیار کم) بین پروب‌ها جریان دارد.

هشدار! به طور کلی، سیستم را قبل از بررسی پیوستگی یا اتصال، خاموش کنید.
در یک برد برقی که روشن نیست، از پروب‌ها برای وصل کردن به دو پین جداگانه اتصال به زمین استفاده کنید.

باید یک صدای ممتد بشنوید که نشان‌دهنده اتصال آنها است. پروب ها را از پین VCC روی میکروکنترلر به VCC روی منبع تغذیه خود وصل کنید باید یک صدای ممتد بشنوید که نشان‌دهنده آزاد بودن جریان برق از پین VCC به میکروکنترلر است.

اگر صدایی از خود ساطع نکرد، می توانید مسیری سیم مسی رادنبال کنید و بگویید که آیا شکستگی هایی در خط، سیم، تخته یا PCB وجود دارد یا خیر.

تست پیوستگی، راه عالی برای انجام آزمون اتصال دو پین SMD به یکدیگر است. اگر چشمان شما نتوانند این موضوع را ببینند، مولتی‌متر معمولاً یک منبع آزمون دوم عالی است.

وقتی یک سیستم کار نمی‌کند، پیوستگی یکی از عواملی است که به تعمیر سیستم کمک می‌کند. مراحل زیر را انجام دهید:

1. اگر سیستم روشن است، با تنظیمات ولتاژ، VCC و GND را با دقت بررسی کنید تا اطمینان حاصل کنید که ولتاژ به درستی تنظیم شده است. اگر سیستم 5 ولت با ولتاژ 4.2 ولت کار می‌کند، مراقب باشید و تنظیم‌کننده ولتاژ خود را با دقت بررسی کنید. این ممکن است بسیار داغ باشد که نشان‌دهنده این است که سیستم جریان زیادی مصرف می‌کند.
2. سیستم را خاموش کنید و پیوستگی بین VCC و GND را بررسی کنید. اگر پیوستگی وجود داشته باشد (اگر صدا بشنوید)، در این صورت یک اتصال کوتاه دارید.
3. سیستم را خاموش کنید. با استفاده از تست پیوستگی، بررسی کنید که VCC و GND به درستی به پین‌های میکروکنترلر و سایر دستگاه‌ها وصل شده‌اند. احتمالاً سیستم روشن شده است، اما ممکن است ترکیب‌های ICs (مدار مجتمع) به اشتباه وصل شده باشند.
4. فرض کنیم که می‌توانید میکروکنترلر را راه‌اندازی کنید. مولتی‌متر را کنار بگذارید و به آزمون ارتباطی سریال یا استفاده از یک آنالایزر منطقی برای بررسی سیگنال‌های دیجیتال بروید.

 در طول عیب یابی معمولی. شما به دنبال پیوستگی بین زمین و ریل VCC خواهید بود. این یک بررسی منطقی خوب قبل از روشن کردن یک نمونه اولیه است تا مطمئن شوید که در سیستم برق کمبودی وجود ندارد.

اما اگر صدای بوق کوتاهی شنیدید تعجب نکنید! هنگام جستجو. این به این دلیل است که اغلب مقادیر قابل توجهی ظرفیت خازنی در سیستم قدرت وجود دارد.

مولتی متر به دنبال مقاومت بسیار پایین است تا ببیند آیا دو نقطه به هم متصل هستند یا خیر. خازن ها برای کسری از ثانیه مانند یک اتصال کوتاه عمل می کنند تا زمانی که با انرژی پر شوند و سپس مانند یک اتصال باز عمل کنند.

بنابراین، صدای بوق کوتاهی خواهید شنید و سپس هیچ. اشکالی ندارد، فقط کلاه ها شارژ می شوند.

جهت دانلود pdf کار با مولتیمتر روی این قسمت کلیک کنید