Digitálne multimetre

Multimeter je prístroj určený na meranie elektrických veličín. Jednotlivé meracie funkcie sú na multimetru spravidla rozdelené do niekoľkých meracích rozsahov preto, aby sa dosiahlo relatívne širokého meracieho rozsahu, vysokého rozlíšenia so zachovaním vysokej presnosti merania. Medzi základné funkcie multimetra patrí takmer vždy meranie napätia a prúdu pre jednosmerné a striedavé napätie, ako aj funkcia pre meranie elektrického odporu, ktorá je často kombinovaná s generátorom akustického signálu pri testovaní spojitosti (kontinuity) obvodu.

Spoznajte multimetre. Čo to je multimeter?

Lepšie multimetre majú aj ďalšie prídavné funkcie ako napríklad meranie frekvencie, impulzov, striedy (duty cycle) a meranie kapacity. Väčšina multimetrov tiež umožňuje testovať diódy a ich uzatvárací resp. priepustný smer. Mimo tieto funkcie môžu byť niektoré multimetre vybavené zvláštnym meracím rozsahom na meranie teploty, otáčok, hladiny zvuku, osvetlenia a prúdov prostredníctvom externých senzorov a špeciálnych meracích adaptérov.

Aké druhy a prevedenie multimetrov ponúka súčasný trh?

Multimetre: ručný multimeter Voltcraft, stolný multimeter Voltcraft a kliešťový multimeter Fluke

Multimetre sa vyrábajú v rôznom prevedení. Najznámejšie a v praxi najčastejšie používané sú ručné multimetre, ktoré sú mobilné a vďaka svojej kompaktnej konštrukcii a prevádzke pri napájaní z batérií (alebo akumulátorov) sú veľmi flexibilné. Základné modely multimetrov sú k dispozícii už za veľmi priaznivé ceny, a preto patria medzi štandardné vybavenie takmer každého amatérskeho elektronika. Profesionálne ručné multimetre používajú elektrikári a elektrotechnici, pracovníci v autoservisoch a ďalší servisní technici v ostatných odboroch.

Ručné multimetre s digitálnym displejom dominujú súčasnému trhu. Multimetre s analógovým zobrazením boli prakticky už úplne vytlačené. Hlavným dôvodom toho je priaznivá cena, oveľa vyššia odolnosť proti nárazom a možnosť rýchleho a dobre čitateľného zobrazenia nameraných hodnôt. Napriek tomu však aj analógové multimetre nájdu v súčasnosti svoje uplatnenie. Vzhľadom ku kolísajúcim a meniacim sa hodnotám, umožňujú analógové multimetre jednoduchšiu analýzu signálu prostredníctvom kontinuálnej indikácie ich meracieho systému. Ručné multimetre sú pritom ponúkané vo zvlášť kompaktnom prevedení, ktoré je podobné tomu, ktoré poznáme z dvojpólových skúšačiek napätia. Jeden skúšobný hrot tu spája obe časti krytu, ktorý zahŕňa oba skúšobné káble. Jedna časť multimetra pritom zaberá ako ovládacie prvky, tak i digitálny displej so zobrazením nameraných hodnôt.

Stolné multimetre, ako už sám názov napovedá, majú zvyčajne svoje miesto na doske pracovného stola v laboratóriách a servisných dielňach. Tieto multimetre obvykle vykazujú vysokú presnosť a potrebné rozlíšenie merania a majú veľa ďalších funkcií. Okrem toho disponujú veľkým a ľahko čitateľným displejom. Stolné multimetre môžu mať duálny displej alebo tiež displej s grafickým zobrazením. Grafické displeje umožňujú nielen zobrazenie nameraných hodnôt vo forme trendu a stĺpcových grafov, ale môžu tiež zobraziť hodnoty v časovom priebehu v krivke alebo v grafe. V zadnej časti môžete u niektorých multimetrov nájsť aj ďalšie meracie vstupy, ktoré umožňujú integrovať systém multimetra do iných prístrojov na zber dát. Rovnako tak môžu byť profesionálne stolné multimetre vybavené ďalšími rozhraniami alebo rozšíriteľnými slotmi. Multimetre s integrovanými pamäťovými funkciami alebo USB portom pre flash disky potom navyše podporujú funkcie pre záznam a prenos dát do počítača.

Do oblasti multimetrov patria aj tzv. prúdové kliešte, ktoré kombinujú klasickú funkciu kliešťového meracieho prístroja s ostatnými funkciami multimetra. Prúd sa meria na týchto kliešťach pomocou samostatnej meracej svorky - meracieho transformátora. Ostatné meracie funkcie (meranie napätia, odporu a kontinuity obvodu) sa potom vykonávajú pomocou pripojiteľných káblov so skúšobnými hrotmi. Rovnako tak ako ručné multimetre, môžu mať kliešťové multimetre funkcie pre pokročilejších merania, ako je testovanie diód alebo meranie frekvencie a kapacity. Niektoré prúdové kliešte pritom disponujú iba funkciou pre meranie prúdu a nemajú žiadne ďalšie meracie vstupy.

Kritériá pre nákup multimetra - čo je dôležité vedieť?

Okrem základného výberu medzi ručným a stolným multimetrom alebo prúdovými kliešťami je dôležité správne určiť prostredie, v ktorom bude váš merací prístroj používaný. Norma IEC 61010-1 opisuje oblasti použitia meracích a skúšobných zariadení pre elektrické inštalácie a tieto prístroje sa delia do tzv. meracích kategórií:

CAT I - Obvody, ktoré nie sú priamo zapojené do elektrickej siete, jedná sa napríklad o rôzne spotrebiče napájané z batérií, obvody v automobiloch (malé napätie), zariadenia triedy ochrany III (ochrana malým a bezpečným napätím SELV).

CAT II - Meranie na obvodoch v sieti nízkeho napätia pripojených do elektrickej zásuvky.

CAT III - Meranie elektrických inštalácií v budovách a rozvádzačoch.

CAT IV - Meranie v pripojovacích skriniach, svorkách hlavného domového vedenia a domových rozvádzačoch.

Tieto 4 kategórie sú navyše rozdelené podľa prevádzkového napätia (300 V, 600 V a 1000 V).

Upozornenie! Z bezpečnostných dôvodov je zakázané používať meracie prístroje, ktoré nie sú schválené na použitie aspoň v jednej z týchto kategórií!

Dôležitým rozhodujúcim faktorom pri kúpe multimetra je meranie metódou True RMS. Nielen pre meranie v priemyselnom prostredí je v súčasnej dobe prakticky nevyhnutné použitie multimetra s meraním metódou True RMS (skutočnej efektívnej hodnoty striedavého napätia). Frekvenčné meniče u elektromotorov a iných spotrebičov pracujú s nesinusovými prúdmi alebo skresľujú sínusový priebeh. Navyše často dochádza k vysokofrekvenčnému rušeniu signálu, čo vedie k ďalšiemu skresleniu a nepresnostiam merania. Bežné multimetre potom vykazujú značné chyby merania, lebo dokážu správne merať len sínusové a neskreslené napätia a prúdy. Použitie takýchto multimetrov sa preto okrem amatérskych hobby oblasti všeobecne neodporúča.

Presnosť merania, rozlíšenie a určité funkcie merania musia spĺňať nároky na požadovanú aplikáciu. Samotné rozlíšenie displeja nemusí priamo vypovedať o skutočnej presnosti meracieho systému. Napriek tomu, že niekoľko číslic za desatinnou čiarkou pôsobí na displeji efektívne, sú to práve údaje v dátovom liste výrobcu multimetra, ktoré udávajú skutočnú presnosť a rozlíšenie merania pre jednotlivé funkcie a merací rozsah.

V prípade, že požadujete namerané hodnoty zaznamenať a vyhodnotiť alebo je potrebné vykonať automatické skúšobné procesy, musí byť multimeter vybavený zodpovedajúcim komunikačným rozhraním. Okrem známeho USB rozhrania sú k dispozícii aj profesionálne rozhrania IEEE-488 (GPIB) a RS-232. Pre použitie takýchto multimetrov v komerčnom prostredí je potom nevyhnutné, aby im prevádzkovateľ zabezpečil pravidelnú kalibráciu ich meracieho systému. Odporúča sa vykonávať kalibráciu vždy v súlade so zodpovedajúcim kalibračným štandardom, napríklad DAkkS. U multimetrov je ďalej veľmi dôležitá ergonómia a dobrá čitateľnosť displeja, pre čítanie nameraných hodnôt aj z rôznych uhlov. Väčšinu stolných multimetrov môžete inštalovať do vhodných skríň (napríklad 19 "rack), ktoré sú mechanicky odolné. Musia však byť na tieto účely výrobcom odporúčané. Tieto skrine potom zaručujú dobrý prístup ku všetkým portom v zadnej časti multimetra.

Súčasný trh ponúka širokú sieť servisných stredísk. Len veľmi málo užívateľov sa bude môcť dlhší čas zaobísť bez svojho multimetra v prípade jeho opravy alebo kalibrácie. Renomovaní výrobcovia preto ponúkajú svojim zákazníkom spoľahlivé a rýchle služby v oblasti autorizovaných opráv a kalibrácie.