In commercio si trova una vasta gamma di multimetri, che consentono di eseguire misure di molti componenti elettronici e in circuiti . Tuttavia, questo richiede una conoscenza di base su come utilizzare questo dispositivo universale e dei componenti da misurare.
Tramite questo corso di apprendimento con esercizi consecutivi, è possibile imparare a identificare e misurare con precisione i vari componenti e vedere come si comportano nei circuiti . Con questa conoscenza, è possibile determinare da sé se un componente è difettoso o come si
integra nel circuito . Questo set di apprendimento vi permetterà di familiarizzare con i principi di base necessari per il lavoro di successo con il multimetro .
Componenti - Principi La batteria
La batteria è collegata al circuito , tenendo conto della polarità . Per fare questo, la clip della batteria ha un filo rosso, che rappresenta il polo positivo , e un filo nero al polo negativo .
I fili sono entrambi collegati sulla scheda di sperimentazione tenendo conto della polarità.
Immagine 1: simbolo della batteria
resistenze
Le resistenze sono tra i più semplici componenti elettronici . La loro marcatura è
un codice a colori composto da tre anelli , da leggere dal bordo verso il centro . Un quarto anello , un po’ lontano, indica la tolleranza del componente . Il codice del colore viene letto partendo dall’anello più vicino al bordo della resistenza . I primi due anelli corrispondono a due cifre , il terzo moltiplicatore significa la resistenza in ohm . Il quarto anello
indica la tolleranza . Il valore della resistenza è mostrato in ohm [ Ω ] .
Colore Anello 1
1a cifra
Anello 2 2a cifra
Anello 3 moltiplicatore
Anello 4 tolleranza
Nero 0 1
Brown 1 1 10 1 %
Red 2 2 100 2 %
Arancione 3 3 1000
Giallo 4 4 10000
Verde 5 5 100000 0,5%
Blu 6 6 1000000
Violet 7 7 10000000
Grigio 8 8
Bianco 9 9
Oro 0.1 5 %
Argento 0,01 10 %
Immagine 2: Resistenza codice colore
Immagine 3 : resistenza , con anelli colorati giallo, viola , marrone e oro, ha un valore di 470 ohm ad una tolleranza del 5 % .
Figura 4 : Resistenza
Il kit di formazione comprende i seguenti valori di resistenza : 330 Ohm arancio, arancio , marrone
1 kOhm marrone , nero, rosso 2.2 MOhm rosso, rosso , verde
Immagine 5: simbolo della resistenza
Il condensatore di ceramica
Il condensatore è un componente elettronico di base. Ci sono due modelli .Il modello più semplice è il piccolo condensatore ceramico , rotondo e piatto . E ' sicuro contro l’inversione di polarità . Le capacità sono mostrate in Farad . La marcatura del condensatore è un cifrario . " 104 " significa " 10 volte 10 ^ 4" , vale a dire 100 000 pF ( picofarad ) .
Immagine 6: simbolo di un condensatore di ceramica
Figura 7 : il condensatore ceramico
Il condensatore elettrolitico
Il condensatore elettrolitico ha un corpo cilindrico grande e deve essere installato rispettando la sua polarità . Il polo negativo è contrassegnato da una piccola striscia bianca laterale. Se la polarità del condensatore elettrolitico non è rispettata il prodotto si rompe. La marcatura è chiara.
Immagine 8: simbolo di un condensatore elettrolitico
Figura 9 : Il condensatore elettrolitico deve essere impiegato con la polarità corretta.
LED
La polarità del LED va rispettata durante il montaggio del circuito. Il LED ha due terminali di collegamento con lunghezze differenti . Il più lungo è chiamato polo positivo o anodo (A) . Il polo negativo , anche chiamato catodo (C ) , è il terminale più corto.
Le polarità sono visibili anche all'interno del LED . Il polo negativo nella forma di un grande a delta . Il polo positivo ha invece, una forma molto sottile .
Immagine 10: Includere sempre la polarità del LED .
Figura 11 : Simbolo LED
Il transistor
Il transistor amplifica le piccole correnti. Le sue connessioni sono l'emettitore ( E) , la base ( B ) e il collettore ( C ) . Il corpo cilindrico è appiattito su un lato . La denominazione del tipo è stampato. Quando il transistor è posto con le connessioni verso il basso si può leggere la marcatura.
Figura 12 : Vista del transistor con il lato piatto . Connessioni da sinistra a destra : emettitore ( E) , base ( B ) e collettore ( C ) .
Immagine 13 : simbolo di un transistor NPN
Il diodo
Un diodo permette alla corrente di fluire solo in una direzione . Siamo in grado di rappresentare il diodo come una valvola di un sistema di impianto idraulico . Diodi convenzionali hanno una forma cilindrica , così come la resistenza . il polo negativo ( catodo ) è segnato da una linea .
Figura 14 : simbolo di un diodo
Figura 15 : LED
Le possibilità di un multimetro
I multimetri si distinguono principalmente in base a ciò che si vuole misurare. Guardate attentamente la rotella di regolazione di grandi dimensioni che consente di regolare le gamme e i formati di misura. Quale volete usare? Queste sono domande da porsi prima ancora di effettuare l'acquisto. I puntali sono di colori diversi, rosso : per il polo positivo, nero : per il polo negativo. Il manuale consente di familiarizzare con il prodotto prima di utilizzare il dispositivo . Questo è il motivo per cui è necessario leggere le istruzioni con attenzione.
Certificazione CAT decide la portata
Il multimetro deve soddisfare diversi criteri di sicurezza , al fine di garantire l'uso in sicurezza . Inoltre , la misurazione delle correnti e tensioni non è un gioco , si deve essere consapevoli dei rischi rima di procedere.
Queste misure di sicurezza sono suddivise in quattro classificazioni CAT .
CAT I
Multimetri con certificazione CAT Ho misure di sicurezza bassi . hanno essere utilizzato solo per le misure in aree protette e per elettronica in apparecchi di misurazione . Devono avere un'adeguata protezione contro le sovratensioni transitoria .
CAT II
Strumenti CAT II consentono l'utilizzo con carichi monofase , legata alla preso . Compresi gli elettrodomestici e utensili portatili . Le spine e cavi devono essere misurato in modo limitato . Multimetri per elettronica fai da te dovrebbe almeno avere CAT II .
CAT III
Multimetri CAT III, approvate sono già predisposti per l'impiego in reti distribuzione trifase in illuminazione commerciale monofase . Esso consente di misurare carichi in corrente trifase .
CAT IV
Il CAT IV multimetro permette l'uso di una connessione trifase di una centrale e industrie
Collegare i cavetti correttamente
I cavi sono collegati direttamente ad alcuni multimetri . La maggior parte hanno 3-4 terminali di ingresso a cui è possibile collegare i cavi di misura. Il cavo nero è il cavo negativo (ritorno) . Esso deve essere collegato a COM . Il terminale di ingresso ROSSO ( = potenza o +) deve essere collegati in funzione della misura che si intende effettuare.
Ci sono altri tre terminali di ingresso nel nostro dispositivo esempio . Sulla destra è segnato " Hz V Ω . " È necessario collegare il cavo di misura per misurare la tensione ( V ) o di resistenza ( Ω ) Misure di frequenza "Hz" generalmente sono per i professionisti, questo terminale è selezionata anche per la misura di piccole correnti. Collegare il cavo di test rosso, a uno di queste uscite a seconda della misura da effettuare. "20A MAX" è il quarto terminale di ingresso del multimetro . È usato per misurare correnti particolarmente elevato , ma non è più utile per elettricisti che desiderano misurazioni
circuito . Per ulteriori informazioni sull'assegnazione di terminali di ingresso e sulla base di misure nei manuali multimetri .
Immagine 17 : La maggior parte dei multimetri sono dotati di terminali con 3 - 4 ingressi .
Immagine 18 : Il cavo nero è collegato al terminale COM . Esso corrisponde al ritorno ( polo negativo ) .
Immagine 19 : Se avete bisogno di misurare la tensione , è necessario , per questo modello , collegare il cavo rosso al terminale di ingresso HzVΩ destra . Se si voler misurare correnti inferiori , collegare il cavo al terminale μAMA.
Regolare correttamente lo strumento di misura
Il Multimetro non misura semplicemente tensione , corrente e resistenza. Deve essere impostato correttamente , essi indicano tensioni e correnti correnti AC o DC . Inoltre , multimetri hanno più intervalli , il Voltcraft VC -11 , per esempio, ha più di 5 gamme di tensione continua : per tensioni molto piccole fino a 200 millivolt ( mV ) , 2 V, 20 V , 200 V e 250 V. Poiché non è necessariamente possibile determinare la tensione sarà indica la misura in funzione della scala di misura preimpostata. Per le misure di tensione continua con Voltcraft VC -11 , selezionare 250 V. Se lo schermo mostra una misura molto piccola , come ad esempio 14 V , allora si può passare al campo di misura 20 V. Il dispositivo esegue quindi una misurazione ad alta precisione . Dovete fare lo stesso per tutte le altre variabili , in particolare le tensioni alternate, correnti AC e DC , misure di resistenza , ecc .
Iniziando con il campo di misura più alta , l'elettronica di misura sono protetti contro sovraccarico e di conseguenza contro il danno irreparabile . Prendere l'abitudine: ogni azione deve iniziare con la gamma di misura più importante .
Immagine 20 : Assicurarsi di selezionare la giusta scala di misura (per ex . "DC ", per misurare correnti CC ) .
Immagine 21 : L'apparecchio deve essere acceso sul campo di misura massimo prima di ogni misurazione.
1 Come si misura una resistenza ?
Preparazione: Piegare i terminali delle resistenze da 330 Ω , 1 K e 2,2 Mohm a 90°, per consentire il collegamento piastra di misura (vedi immagine 22) . In modo da avere entrambe le mani libere per l'azione , avvolgere intorno alle punte di misura il filo di ca . 7 cm di lunghezza , completamente isolato . Lasciare circa 1 cm libero. Con questo aiuto , è possibile collegare direttamente la punta di misura sulla piastra di sperimentazione .Non hai bisogno di alcuna fonte di alimentazione esterna , come ad esempio una batteria da 9 V , per la misurazione della resistenza.
Quindi inserire due punte di misurazione parallele alla resistenza sulla piastra di sperimentazione impostare lo strumento sul campo di resistenza 2.000 k . È possibile misurare le tre resistenze . Leggete " 001 " per due e il “1” per il terzo passaggio . Non si ottiene niente con questi valori , anche se hai fatto tutto correttamente . A che cosa è dovuto ? Nella scelta del campo di misura. Trova di più informazioni nell’ esercizio 2 .
Immagine 22 : Terminali, ripiegate le connessioni dei tre resistori a 90°.
Immagine 23 : pezzi di filo di circa 7 centimetri avvolte intorno ai puntali .
Immagine 24 , in modo da poter collegare direttamente i cavi di misurazione.
Immagine 25 : nella gamma più alta di misurazione , risultati di misura sono abbastanza imprecisi.
2 evitare errori di misura
Dalle misure del precedente esercizio , due resistenze erano troppo grandi. Da qui, l' errore di misura dovuto allo scarsa campo di misura è notevole . Così provate a rimisurare ogni resistenza del circuito e gradualmente sul multimetro raggiungere la correta scala di misurazione . "1" per 1 k è compresa fra 2 000 k , si ottiene 0,98 , o 980 Ω nel campo di misura 20k ohm. Provate a 2000 Ω , si ottiene un valore di 983 Ω . Così si determina la gamma ideale di
misurazione. Se si torna alla scala di misura “200” , vedrete ancora " 1 - " sullo schermo . Ciò significa che il campo di misura è troppo piccolo . Eseguire anche queste operazioni per la seconda resistenza , per il quale hai " 1 " per 1 k. Scoprirete in realtà il valore di 326 Ω . Quindi devi fare una resistenza di 330 Ω . Per il terzo , resistenza 2,2 megaohm si scopre che non importa il campo di misura , è ottenere la misura " 1 - " . Questo indica che il contatore non è noto per misurare molto grande resistenza . È quindi importante selezionare un multimetro adatto in base a ciò che si vuole fare.
Otterrete una misura accurata solo se si utilizza il campo di misura ideale .
Immagine 26 di 983 Ω resistenza è misurata in la gamma di 2.000 Ω . Il campo di misura è ottimale è stata trovata la resistenza .
Immagine 27 : Quando si imposta la misura corretta , la seconda resistenza misurata come resistenza 1, è in realtà una resistenza di 330 Ω .
3 Come comportarsi resistenze collegate in serie ?
Le resistenze non sono collegate ad una ad una nel circuito , ma possono essere varie ed integrate . Una possibilità è il collegamento in serie dei resistori . Collegare in serie due resistenze da 1 k al pannello di sperimentazione.
Quindi collegare una misurazione alla sinistra della resistenza e il secondo cavo a destra della resistenza e determinare il valore di resistenza . Sul nostro insieme di test , abbiamo ottenuto 1970 Ω , circa 2 k .
In una serie di diverse resistenze , la resistenza totale, è la somma di ogni resistenza . Quindi : Rtotal = R1 + R2 + ... RN 2 k = 1 k + 1 k
Fare anche accordi con le diverse resistenze in serie . Si può rendere la "propria" resistenza , che non era allora disponibile in singolo componente .
Immagine 28 : disposizione in serie di due resistenze , per determinare la resistenza totale
Immagine 29 : Disposizione serie di due resistenze .
Immagine 30 : la resistenza totale un circuito di resistenza serie è la somma di ogni resistenza
4 Come sono i resistori collegati in parallelo ?
I resistori possono essere collegati in parallelo. Il circuito in parallelo è composto da almeno due resistenze . Naturalmente , si può collegare in parallelo un numero maggiore di resistenze .
Sulla scheda di sperimentazione , collegare due resistenze 1 k uno sotto l'altro in parallelo . Ora determinare la resistenza totale . Che per il nostro sistema è 493 Ω e quindi la metà di una singola resistenza . Poi collegare una resistenza in parallelo con un resistore di 1 k 330 Ω . resistenza totale è di 245 Ω . Eseguire altre combinazioni di resistenza . Quando i resistori sono collegati in parallelo , la resistenza totale è la più piccola del più piccolo resistore La resistenza totale di resistori collegati in parallelo è calcolata con la formula : 1 / Rtotal = 1 / R1 + 1 / R2 + ... 1 / Rn 248 Ω = 1/1000 Ω + 1/330 Ω
Immagine 31 :Due resistenze in parallelo.
Immagine 32 : Collegamento in parallelo di due resistenze sulla scheda sperimentale.
Immagine 33 : due esistenze da 1K montate in parallelo per dare una resistenza complessiva 493 Ω . Il mancato ottenimento di 500 Ω esatti, è a causa delle tolleranze di costruzione
5 Misurare il condensatore
Per misurare la capacità di un condensatore , è necessario un multimetro anche grado di misurar la capacità ( es. Voltcraft VC840 ) . Purtroppo , pochi multimetri possiedono questo campo di misura.
Attenzione ! Scaricare il condensatore prima di collegarlo al dispositivo ! Per fare questo , brevemente collegare fra di loro i terminali . Per questo , utilizzare pinze o un cacciavite come ci si sposta da due contatti . È necessario tenere lo strumento dal manico isolato , perché a breve condensatori possono causare ingenti scarichi di energia . Non toccare mai contatti condensatori con una maggiore tensione di 35V continua e 25 VAC di tensione alternata e anche meno se non si sa se è caricato. Attenzione !
Quindi collegare il condensatore da testare nel pannello sperimentale , in modo da inserire i due punti di misura sulla lastra.
L'ordine di misura per un condensatore ricade nella misurazione di una resistenza.
Quindi basta tenere i puntali rosso e nero su entrambe le connessioni. Al fine di avere entrambe le mani libere per operare il multimetro, usare anche qui punti di misura personalizzati, che consentono di collegare in modo sicuro i due capi da misurare sulla piastra .
Attenzione alla polarità quando si collegano i cavi , in particolare per condensatori elettrolitici . Collegare il cavo rosso al polo positivo e il polo nero del condensatore . Sul multimetro impostare la rotella di regolazione sul campo di misura di resistenza. Quindi, premere ripetutamente il pulsante di selezione funzione fino leggete " nF " sul bordo destro dello schermo . Questo è il "nanofarad". Abbreviazione Il farad è unità di capacità elettrica . La maggior parte dei condensatori hanno capacità tra pochi picofarad ( pF ) e un microfarad ( mF ) .
Per misurare un condensatore serve un po' di tempo . Diversi secondi possono essere necessari prima che il valore finale venga visualizzato sullo schermo.
Immagine 34 : i condensatori devono essere misurati solo fuori da circuiti o parti di circuito . Il condensatore deve essere inserito sulla piastra di sperimentazione . entrambi i cavi sono collegati con la polarità corretta .
Immagine 35 : impostazione per la misura della capacità del multimetro . possono essere necessari alcuni secondi di attesa fino a quando il valore misurato è leggibile .
6 condensatori collegati in serie
Nell'esercizio " come contenere resistenze collegate in serie" Abbiamo trovato che la resistenza totale è pari alla quantità di ciascun resistore . Sul piano di sperimentazione , montare due condensatori in serie ( es. Con una capacità 10 uF ciascuno) .
Rispettare la polarità dei due condensatori !
Per i condensatori elettrolitici , la linguetta di connessione del primo condensatore è da collegare alla linguetta del secondo. Solo i condensatori sono misurati senza essere collegati al circuito integrato o ad una fonte di energia, si può già collegare il puntale del multimetro rosso sul primo piedino e il puntale nero sull’ultimo. Quindi impostare il multimetro per misurare la capacità e attendere alcuni secondi, prima della visualizzazione del valore di misura. La misura corrisponderà a 5.7 uF, che corrisponde alla metà dei due condensatori .
Il risultato : La capacità totale di condensatori collegati in parallelo viene calcolato come segue : 1 / Ctotal = 1 / 1 + C1 / C2 + ... 1 / Cn
Immagine 36 : collegamento in serie di due condensatori
Immagine 37 durante l'installazione dei due condensatori elettrolitico , attenzione alla polarità ! I due cavetti devono essere collegati con la polarità corretta .
Immagine 38 : Quando si misurano due 10 uF condensatori collegati in serie, si ottiene la metà della capacità di un condensatore .
7 condensatori collegati in parallelo
Nell'esercizio " come contenere resistori collegati in parallelo ? " Abbiamo trovato che la resistenza totale era pari al valore inferiore della singola resistenza.
Sulla scheda di sperimentazione , collegare due condensatori in parallelo (es. con 10 Capacità di uF ciascuno) . Rispettare la polarità dei due condensatori!
La misura deve essere effettuata solo sui condensatori (non consumare o fornire corrente), si può già collegare il puntale rosso del multimetro per la connessione al + e il cavo nero al negativo. Quindi passare al multimetro per misurare la capacità e attendere alcuni secondi, prima della visualizzazione del valore di misura . La misura dovrebbe essere di: 23,2 uF
Quindi : quando si collega condensatori in parallelo , la capacità corrisponde al totale della somma di ciascuna capacità .
La capacità totale di condensatori collegati in parallelo viene calcolato come segue : Ctotal = C1 + C2 + ... Cn
Figura 39 : Montaggio della misura di due condensatori connessione parallela.
Immagine 40 : attenzione alla polarità dei due condensatori elettrolitici. .
Immagine 41 : Due condensatori da 10 uF collegati in parallelo, si ottiene la somma di ogni condensatore.
8 Come si fa a misurare la tensione DC ?
Montare un circuito sulla piastra di sperimentazione. Per fare questo, montare una resistenza da 1 k in serie con un LED . Per misurare la tensione DC , è necessario impostare il multimetro per la misura di tensione continua. È anche possibile misurare la tensione direttamente alla batteria, Rispettare la polarità.
Il circuito è composto da due elementi diodo e resistenza, è quindi possibile misurare la tensione a soli capi della resistenza U1 e la tensione ai soli capi del diodo LED U2, la somma dei due valori misurati deve essere pari al valore di tensione generato dalla batteria.
Dallo schema sottostante si può meglio vedere come fare le misure sul circuito:
Utotale = U1 + U2 + ... A
Figura 42 : Montaggio di un singolo circuito LED . Consumi dei singoli componenti. ( U1 e U2 ). U totale indica la caduta di tensione totale di tutti i componenti.
Figura 43 : Installazione di un circuito con un singolo LED
Figura 44: una tensione totale di 8,2 V è misurata.
Immagine 45 : Sulla resistenza da 1 k, viene misurata una caduta di tensione di 5,59 V. Impostare sempre il range corretto grado di ottenere una misura di tensione precisa .
10 Come si misura l'intensità di corrente ?
Hai imparato come una serie di diversi componenti che consumano corrente ( ad esempio in un singolo Circuito a LED ) , una caduta di tensione si verifica a livello di ogni componente . La somma di ciascuna delle tensioni permette di ottenere la tensione totale . Osservando il circuito più da vicino si può vedere che tutti i componenti sono in un singolo anello. I componenti sono attraversati dalla stessa corrente. La corrente totale è quindi uguale alla corrente che scorre in ciascun componente. Per misure di corrente , è necessario montare il multimetro in serie con uno o più componenti . Per fare questo , rimuovere il cavo tra il LED e il polo negativo della batteria . Collegarsi con il multimetro . Il puntale rosso al LED , il nero al polo negativo della batteria. Prima di collegare la batteria , impostare il multimetro per la più alta portata di corrente 200 milliampere ( mA ) . Poi diminuire il campo di misura fino a che si può leggere una misura precisa. Qui è la portata di 20 mA , che determina che circa 5,5 mA fluiscono nel circuito . Non passare a una troppo piccola portata di intensità . Lo strumento di misura potrebbe, essere sovraccaricato . La maggior parte degli strumenti di misura sono protette da fusibili nella portata di misura della corrente, deve essere sostituito quando lo strumento non è più in grado di effettuare misure. La corrente che fluisce nel dispositivo di misura è la stessa di quella che fluisce attraverso il circuito . Poiché il contatore ha una resistenza interna molto bassa nella gamma di misura amperometrica, il funzionamento del circuito e di conseguenza la risultato non è alterato. Attenzione ! Mai misurare la corrente direttamente da una fonte di energia. Posizionare i due puntali ai capi della batteria significherebbe creare un corto circuito. Correnti estremamente elevate scorrono nello strumento e possono anche distruggerlo.
Immagine 47 : Impostare il multimetro sulla portata amperometro per misurare l’ intensità di corrente.
Immagine 48 : il misuratore è integrato nel circuito, esso è collegato in serie con gli altri componenti.
Immagine 49 : scorre la corrente il contatore è uguale di quella che passa attraverso la altro circuito consumatore .
11 Come si misura se esiste un collegamento?
Misurare un cavo può essere interessante per svariati motivi. Per esempio, quando si vuole verificare di un particolare conduttore in un cavo multipolare o quando si vuole testare la funzionalità di un cavo o verificare se un cavo è interrotto. Molti multimetri hanno il loro campo di misura , che indica non solo il valore sullo schermo , ma hanno anche un cicalino integrato, un segnale acustico che indica continuità nel cavo.Con l'ohmetro (misura di resistenza) è anche molto facile stabilire se una connessione è esistente. Alcuni principi di base: Selezionare il campo di misura Ω sul multimetro e tenere insieme le punte dei puntali. Il display visualizza 0,0 Ω, che significa "non resistenza" (c'è connessione). Dopo aver rimosso i due puntali, la resistenza diventa infinitamente grande e il contatore mostra "1 -". Questo può essere interpretato come "Nessuna connessione" o cavi aperti. Prova con cavi differenti
determinare se c'è una connessione. Attenzione ! assicurarsi che i cavi dove si effettueranno le misure siano scollegati da qualsiasi fonte di tensione elettrica.
Immagine 50 : quando i due puntali sono collegati insieme, l'indicatore visualizza 0,0 Ω o 0,01 Ω e misura una piccola resistenza. La misura comunque non ha praticamente alcuna resistenza .
Figura 51 : Quando i due puntali sono aperti, la resistenza è infinita e indicata come " 1 - " . Questo indica quindi un cavo interrotto o aperto.
Immagine 52 : Determinazione della uscita del cavo.
12 Misurare in un circuito : Determinare la tensione in ogni componente
Installare un circuito così composto: due resistenze da 1 k in parallelo e due resistenze 330 Ω collegata in serie prima del diodo LED. Il circuito ha ben quattro componenti , a cui si può misurare la tensione . Posizionare i puntali ai due capi di ogni resistenza e al diodo LED. Si misura la stessa caduta di tensione ( 1,59 V ) sulle due resistenze da 330 Ω . I due resistori da 1K in parallelo vengono considerati come un unico resistore come si può misurare una caduta di tensione unica per i loro valori. Il valore di tensione ai capi di queste due resistenze e di circa 2.41 V. Una tensione di circa 3.2 V è presente a capi del diodo LED.
Immagine 53 : Circuito LED composto da due resistenze da 1K collegate in parallelo e due resistenze di 330 Ω collegate in serie.
Immagine 54 : Il circuito con resistenze in parallelo ed in serie , e LED di controllo.
Immagine 55 : Misura della tensione ai capi delle due resistenze in parallelo.
Immagine 56 : La caduta di tensione è la stessa per le due resistenze di ugual valore collegate in serie.
13 Misurare la resistenza in un circuito
Quando si misura una resistenza in un circuito, è necessario prestare costantemente attenzione a eventuali altri componenti collegati in parallelo. Se ad esempio ci sono delle resistenze collegate in parallelo è possibile misurare solo la resistenza totale. Se volete misurare ogni singola resistenza, si deve rimuovere almeno un ramo del circuito con i resistori collegati in parallelo. E solo allora si può misurare ogni singola resistenza . Inoltre , ve ne possono essere più di due. È anche possibile misurare tutte le resistenze, come la resistenza totale di tutte le resistenze nel circuito . La resistenza totale del nostro sistema è, ad esempio di 1139 Ω. Il range di misura entro 2000 Ω è quindi sufficiente . Il valore di resistenza di corrisponde approssimativamente alla somma di tutte le resistenze in serie, tale valore e quanto richiesto da un diodo LED per potersi accendere. Con il LED , la resistenza totale del circuito è 31.1 k . Per misurare questo , è necessario passare 200 k sul multimetro. La misura di resistenza del circuito deve essere fatta senza tensione, quindi nessuna batteria deve essere collegata al circuito.
Immagine 57 : Sulle due resistenze da 1 k collegate in parallelo, verrà misurata una resistenza totale di 493 Ω.
Immagine 58 : Misura della resistenza delle resistenze in parallelo. Si può misurando i valori di ogni singolo resistore.
Immagine 59 : Per misurare correttamente ogni resistenza in un circuito è possibile solo se non ci sono altri componenti collegati parallelo.
Immagine 60 : Determinazione della resistenza totale in un circuito. Se si misura un valore di resistenza molto elevato, questo può indicare un circuito difettoso.
14 Misurare la corrente in un circuito:
Gli stessi flussi di corrente attraversano tutti i dispositivi ( es. resistenza ) di un circuito serie . L'intensità è sempre la stessa ovunque . In un circuito parallelo multiplo, la corrente totale è suddivisa in più flussi. Questi sono di valore maggiore quando la resistenza dei dispositivi è bassa e viceversa . La somma di ciascun flusso di un circuito parallelo è equivalente alla corrente totale . Otteniamo allora la seguente relazione circuiti paralleli per: I totale = I1 + I2 + ...
Assemblare un circuito costituito da tre resistenze collegate in parallelo, due 330 Ω e una terza da 2.2 Mohm. Per accendere lo strumento su ogni percorso , pianificare prima cavi di connessione, si può facilmente rimuovere se necessario. Integrare nel circuito la resistenza da 1 k, collegata in serie con le altre tre resistenze in parallelo. Aggiunge anche il diodo LED alimentato dalla resistenza . Organizza anche possibilità di effettuare una misura di corrente . La corrente totale Itotal di questo circuito è 4,87 mA. È la corrente totale che fluisce attraverso tre resistori in parallelo con la resistenza e quindi il LED in serie . Un piccolo flusso di corrente scorre nella resistenza da 2,2 Mohm. La misura della corrente inferiore ad 1mA che scorre nella resistenza da 2,2 Mohm fornirà un grande errore di misura, in quanto si tratta di piccola corrente che scorre in una resistenza di alto valore. Per avere una corrente di 1 mA in una resistenza da 2,2 Mohm , è richiesta una tensione di 2200 V . Circa 2,4 mA scorrono attraverso due resistenze di 330 Ω . La somma di ogni flusso è leggermente inferiore alla corrente totale determinata . Ciò è dovuto al inevitabili errori di misura .
Immagine 61 : Circuito con diversi resistori collegati in parallelo e serie. Per misurare la corrente si posizionerà il multimetro in serie ai terminali delle resistenze.
Immagine 62 : Per ottenere i punti appropriati di misura e quindi misurare la corrente in ciascun percorso di resistori collegati in parallelo, i terminali delle tre resistenze devono essere piegate a diverse lunghezze.
Immagine 63 : La corrente totale misurata in questo circuito è 4,87 mA . È l'attuale passaggio totale attraverso i tre resistori in parallelo e il LED con la resistenza in serie .
Immagine 64: La misura della corrente che scorre nella resistenza di 2,2 Mohm viene visualizzata come 1 mA , ma in realtà la corrente è notevolmente inferiore.
Immagine 65 : 2,4 mA passano attraverso le due resistenze di 330 Ω .
15 Verifica dei risultati
Abbiamo dedicato un intero capitolo alla formula più importante : la legge di Ohm che descrive la relazione tra corrente, tensione e resistenza. Indica matematicamente ciò che avete già scoperto nel corso delle varie misure: ad esempio un piccolo flusso di corrente che percorre una resistenza genera ai sui capi una caduta di tensione.
La legge di Ohm e le sue relazioni:
R = V / I I = V / R V = I * R dove:
V=Tensione in volt ( V ) I=Ampere ( I )
R=Resistenza in ohm ( Ω )
La legge di Ohm permette di supportare le vostre misure matematicamente . I calcoli possono anche aiutare a determinare errori di misura . E’ possibile verificare se ad esempio si è letta male la posizione del punto decimale sul display. La legge di Ohm fa anche risparmiare qualche passo, ad esempio, se si conosce già la tensione e resistenza, è possibile calcolare l'intensità di corrente che scorre nel circuito utilizzando la formula I = V / R.
Ovviamente, si possono anche determinare le correnti o le tensioni in una parte di un circuito. Si può anche calcolare la resistenza. Alcuni esempi di calcolo : Qual è il valore della corrente che fluisce attraverso la resistenza 330 Ω quando la tensione scende a 9V ? I = V / R, per cui 9V / 330Ω = 0,027A = 27 mA La resistenza totale di un circuito è 1500Ω , la corrente totale che attraversa il sistema Itotale = 40 mA. Con quale tensione è alimentato il circuito?
V = I * R, per cui 40 mA = 0,04A*1500 Ω= 60V
I multimetri si possono impiegare come tester per verificare la tensione delle batterie. Tramite il multimetro si può misurare con precisione la tensione di una batteria, e stabilire il livello di carica. Alcuni tester hanno un indicazione “ buona - esaurita ” ma spesso questo tipo di test è molto grossolano. Per controllare la tensione di una batteria, accendere il multimetro per l'intervallo di tensione DC, visto che si conosce già la tensione massima da misurare, è possibile impostare il corretto campo di misura: 2 V per batterie da 1,5 V. Spostare ora il puntale rosso al polo positivo e il nero sul polo negativo. Ora è possibile leggere la tensione esatta della batteria sul display del multimetro. Multimetri particolari come il Voltcraft VC -11 hanno un campo di misura separato per testare batterie, in particolare per i modelli da 1,5 V e 9 V. In ogni caso per verificare correttamente se una batteria è efficiente oppure scarica è buona norma effettuare la misura con un carico collegato, misurando la batteria a vuoto si otterrà sempre un indicazione di massima.
Figura 66 : la tensione a circuito aperto di questa batteria è di 9,6 V.
Immagine 67 : Collegando il circuito la tensione scende a 9,43 V. È ora possibile stabilire se la batteria è carica sufficientemente per garantire un funzionamento affidabile per i circuiti collegati.
17 Prova del diodo
Un diodo permette alla corrente di fluire solo in una direzione. I Multimetri hanno spesso la funzionalità test-diodi che permette di individuare la direzione in cui il diodo conduce. Questa funzione è solitamente combinata con la misura di continuità e incorpora anche la funzione di cicalino. I diodi possono anche essere misurati utilizzando la funzione per la misura della resistenza presente nei multimetri. Se si misura una piccola resistenza, il diodo è polarizzato direttamente, se si misura una resistenza molto alta il diodo è polarizzato inversamente. Costruite un semplice circuito con un LED ed una resistenza da 1 k.
Inserite anche un diodo nel circuito. Costruite allo stesso tempo una seconda scheda esperimento con lo stesso circuito con diodo LED, il diodo inserito sarà con la polarità al contrario rispetto al primo circuito. La polarità del diodo si distingue per l' anello continuo presente sul corpo vicino ad uno dei due terminali. Se si collega la batteria un diodo LED si accende , mentre l' altro rimane spento, in quanto un diodo nella linea di alimentazione è collegato in direzione inversa. Ricordate quale dei due LED era acceso e quale spento. Quindi staccare la batteria. Impostare il multimetro per misurare la resistenza e mantenere i puntali contro entrambi i lati di un diodo. Fate questo per entrambi i diodi. Se il display indica '1 - ' significa che si sta misurando al direzione inversa. Se viene visualizzato un valore di resistenza, allora si sta misurando il verso diretto. Il funzionamento dei diodi è corretto solo se la corrente fluisce in una sola direzione. Altri risultati stanno ad indicare componenti difettosi.
Immagine 68 : Il circuito di prova con i diodi sembra più complesso dei precedenti. Tramite questo circuito è possibile capire come funzionano i diodi e il loro verso di conduzione della corrente, inoltre come posizionare correttamente i puntali del multimetro per effettuare le misure.
Immagine 69 : Circuito di prova con i diodi. Un diodo è stato collegato polarizzato direttamente, mentre l’ altro in direzione opposta .
Figura 70 : Qui il diodo è polarizzato in senso inverso. La resistenza misurata è infinitamente grande.
Immagine 71 Quando il cavo rosso è posizionato al diodo con l'anello, viene misurato il verso di conduzione.
Immagine 72 : Tramite il multimetro Voltcraft VC-11 è possibile effettuare il test tramite la funzione specifica per i diodi.
Quando viene visualizzato un valore, il diodo è misurata nella direzione di passaggio .
18 transistor Controllo
Alcuni multimetri hanno una connessione specifica per il test accurato dei transistor. Tuttavia è possibile controllare il loro funzionamento di massima con un semplice multimetro. Il test è limitato a capire se il transistor "funziona " o "non funziona ". lo schema di un transistor si può definire equivalente a due diodi collegati fra loro. Quindi impostare il multimetro per test diodi . Per il Voltcraft VC -11 selezionare la portata dove è rappresentato il simbolo del diodo. Per testare un transistor NPN, posizionare il puntale rosso sulla connessione di base e il puntale nero alternando sul terminale di collettore ed emettitore . Lo strumento deve indicare le stesse misure in entrambi i casi . Se il multimetro indica delle tensioni, la misura sarà indicativamente compresa fra 0,7 V e 0,8 V.
Il Voltcraft VC -11 indica solo un valore relativo. Si misurerà un valore di circa " 1080 " su entrambi i terminali di collettore ed emettitore. Così facendo è possibile conoscere le informazioni di base sul funzionamento di un transistor. Se si desidera verificare in questo modo un transistor PNP, bisogna invertire il senso dei puntali, mantenendo il puntale nero sulla base.
Immagine 73 : È possibile ottenere informazioni funzionamento generale di un transistor con un semplice multimetro . Per testare un transistor NPN , posizionare il puntale rosso sulla base e alternare il puntale nero al collettore e emettitore .
Immagine 74 : Lo strumento dovrebbe indicare approssimativamente la stessa misura per entrambi i casi.
19 Controllo dei LED
È possibile utilizzare un metodo molto semplice per testare i LED con qualsiasi multimetro . Prima montare un semplice circuito a LED sulla scheda sperimentale. Per fare ciò , installare una resistenza da 1 k in serie al LED e collegare la batteria da 9 V , in modo che il diodo LED si accenda. Quindi misurare la caduta di tensione sul LED . Spostare ora i due puntali di misura alle estremità del diodo LED. La caduta di tensione ai capi del diodo led è un valore di circa 2V.
Immagine 75 : E’ possibile verificare il funzionamento dei diodi LED con la funzione di voltmetro e attraverso questo semplice circuito.
Immagine 76 : la tensione ai capi del LED è circa 2V.
20 misura della temperatura
Alcuni multimetri dispongono della funzione per la misura di temperatura. Per questo è necessaria una sonda di temperatura dedicata. Ad esempio il multimetro Voltcraft VC840, impiega una sonda NiCrNi (tipo K nichel cromo nichel ). L' intervallo di misura del dispositivo si estende da -40°C a +1000°C. La sonda con filo è utilizzabile per misure di temperatura fino a +400°C. Sul multimetro, impostare il campo di misura "°C" . Questo indica la misura di
temperatura. Accendete il multimetro. Si scopre che si può già misurare la temperatura ambiente, anche se nessun sensore di temperatura è collegato . È possibile misurare la temperatura presente in una stanza. Collegare i due fili della sonda di temperatura al multimetro. Come al solito , collegare il filo nero con il terminale di ingresso COM . Il cavo rosso deve essere collegato al terminale di ingresso ΩAmA °C. Attenzione ! Non collegare alcuna tensione al terminale di ingresso ΩAmA °C. Ciò potrebbe danneggiare irreparabilmente il multimetro. La sonda di temperatura ed in particolare la sua punta dove è presente il sensore di temperatura è progettata per resistere a temperature elevate . Non esporre in ogni caso i puntali di misurazione ad alte temperature ! Per le misure elettriche il valore viene visualizzato in tempo reale, per la misura della temperatura serve più tempo. Il sensore di temperatura è composto da metalli diversi, questi devono potersi riscaldare alla temperatura da misurare. Lasciate riscaldare il sensore di temperatura per il tempo necessario, fino a quando il display stabilizza. Generalmente circa 30 secondi sono sufficienti.
Immagine 77 : Una volta impostato il campo di misura della temperatura, è possibile misurare la temperatura ambiente.
Immagine 78 : È necessario utilizzare una sonda NiCrNi ( nichel cromo nichel tipo K ) per la misura della temperatura . È progettata per temperature fino a 400 °C.
Immagine 79 : Collegare il puntale nero al terminale di ingresso COM dispositivo . Il rosso è collegato al terminale di ingresso ΩAmA ° C.
Immagine 80 : Misura della temperatura di un faro alogeno. Solo la punta del sensore di temperatura può essere esposta ad alte temperature.
Appendice: Potenza e consumi elettrici
Tramite il multimetro è anche possibile il calcolo dei consumi di energia elettrica. Per fare questo bisogna conoscere la corrente e la tensione presenti in un circuito. Quindi è necessario misurare l'intensità di corrente totale e la tensione totale.
Utilizzando la formula: P = V * I P = Potenza elettrica in watt (W ) V = tensione in volt ( V ) I = ampere ( I)
Si può calcolare il consumo di potenza del circuito . Volete conoscere per esempio il consumo elettrico un' ora ? Moltiplicare questo valore di potenza ottenuto per 3600 secondi.
La formula : W = P * T
W = potenza elettrica in watt- secondi ( Ws ) P = potenza elettrica in watt (W )
T = tempo in secondi ( s )
Il nostro contatore elettrico di casa funziona con lo stesso principio. Nel nostro circuito siamo alle prese con piccole quantità di watt-secondi , mentre l' unità di misura per i contatori elettrici è il kilowattora ( kWh ).
Immagine 81 : Per determinare il consumo energetico in circuiti elettrici, è necessario innanzitutto misurare la Vtotale, ovvero la tensione totale.
Immagine 82 :E la corrente totale che scorre nel circuito. Con i valori di tensione e corrente è ora possibile effettuare il calcolo della potenza.
