Trong sách hướng dẫn này, người dùng sẽ học cách sử dụng DMM, một công cụ không thể thiếu có thể được sử dụng để chẩn đoán mạch, nghiên cứu thiết kế điện tử và kiểm tra pin. Do đó có tên là multi-meter (nhiều phép đo).
Các thông số chính cần kiểm tra trên thiết bị này là điện áp và dòng điện. Đồng hồ vạn năng cũng rất tốt cho một số kiểm tra sức khỏe cơ bản và khắc phục sự cố. Nó thường được sử dụng trong việc sửa chữa thiết bị. Các ký hiệu trên đồng hồ vạn năng cho phép bạn hiểu điện áp hoặc dòng điện trong một đoạn nhất định của mạch khác với giá trị ban đầu.
Thiết bị làm bằng gì
Trước khi bắt đầu sử dụng kỹ thuật, bạn cần tìm hiểu kỹ thuật này bao gồm những bộ phận nào. Các chỉ định trên đồng hồ vạn năng có thể nhận được bằng cách đo một khu vực cụ thể. Nếu không có kiến thức về các thiết bị đầu cuối và địa chỉ liên lạc cần thiết, công việc không thể được thực hiện.
Đồng hồ vạn năng bao gồm ba phần:
- Hiển thị.
- Núm chọn.
- Cổng.
Màn hình thường có bốn chữ số, cộng với tùy chọn hiển thị dấu âm. Một số kiểu thiết bị có màn hình có đèn nền để xem tốt hơn trong điều kiện ánh sáng yếu.
Núm chọn cho phép người dùng đặt chế độ và đọc các giá trị khác nhau như miliamphô (mA) của dòng điện, điện áp (V) và điện trở (ohms).
Hai cảm biến được kết nối với hai cổng ở mặt trước của thiết bị. COM là viết tắt của kết nối chung và hầu như luôn được kết nối với mặt đất hoặc mạch "-". Đầu dò COM thường có màu đen, nhưng không có sự khác biệt giữa kết nối màu đỏ và đen ngoài màu sắc. Ký hiệu trên đồng hồ vạn năng qua từng dây dẫn này sẽ giống nhau.
10A là một cổng đặc biệt dùng để đo dòng điện cao (hơn 200mA). mAVΩ là cổng mà đầu dò màu đỏ thường được kết nối. Nó cho phép bạn đo dòng điện (lên đến 200 mA), điện áp (V) và điện trở (Ω). Phần cuối của đầu dò có một đầu nối kết nối với đồng hồ vạn năng.
Đo điện áp
Bây giờ, sau khi xử lý thiết bị của đồng hồ vạn năng, bạn có thể tiến hành các phép đo đơn giản nhất. Đầu tiên, bạn nên thử đo điện áp trên pin AA. Ký hiệu trên đồng hồ vạn năng sẽ hiển thị mức độ dòng điện chạy qua trong một khu vực cụ thể.
Để làm điều này, các hành động sau được thực hiện:
- Kết nối đầu dò màu đen với COM và đầu dò màu đỏ với mAVΩ.
- Đặt đồng hồ vạn năng thành "2V" trong dải DC. Hầu hết tất cả các loại xách tayđiện tử sử dụng dòng điện một chiều, không phải dòng điện xoay chiều.
- Kết nối đầu dò màu đen với mặt đất pin hoặc "-" và đầu dò màu đỏ với nguồn hoặc "+".
- Bóp đầu dò bằng cách nhấn nhẹ vào cực dương và cực âm của pin AA.
Nếu sử dụng pin mới, người dùng sẽ thấy khoảng 1,5V trên màn hình. Điện áp xoay chiều (chẳng hạn như đi dây từ tường) có thể nguy hiểm, vì vậy hiếm khi cần sử dụng thiết lập điện áp xoay chiều (V có đường lượn sóng bên cạnh). Điều quan trọng là phải quan sát từng tham số của giá trị gốc ở đây. Để trả lời câu hỏi về cách sử dụng đồng hồ vạn năng, hướng dẫn chi tiết cho người mới bắt đầu để đo điện áp trên các chân khác nhau sẽ được trình bày dưới đây.
Đo điện áp lấy từ nguồn điện
Để thực hiện việc này, bạn cần đặt núm xoay thành "20V" trong dải DC (nó được biểu thị là V với một đường thẳng bên cạnh).
Multimeters thường không có tính năng tự động sắp xếp. Do đó, người dùng nên đặt đồng hồ vạn năng trong phạm vi mà nó có thể đo được. Ví dụ, 2V đo điện áp lên đến 2 vôn, trong khi 20V đo điện áp lên đến 20 vôn. Trong trường hợp đo pin 12V, cài đặt 20V được áp dụng. Nếu thông số được đặt không chính xác, lúc đầu, màn hình đồng hồ sẽ không thay đổi, sau đó giá trị là 1. Người mới bắt đầu có thể chứa khácquy tắc đo lường. Tất cả phụ thuộc vào loại thiết bị kỹ thuật số hoặc tương tự. Có những mô hình nâng cao có các tính năng bổ sung liên quan đến theo dõi hiện tại trên vi điều khiển.
Số đo khác
Với thiết bị này, bạn có thể kiểm tra các phần khác nhau của mạch. Thực hành này được gọi là phân tích nút và là phương pháp chính trong phân tích mạch. Khi đo điện áp trong mạch, bạn cần theo dõi chỉ số nào là cần thiết cho từng đoạn. Đầu tiên, toàn bộ mạch được kiểm tra. Bằng cách đo từ nơi đặt điện áp vào điện trở rồi nối đất, trên đèn LED, người dùng sẽ thấy tổng điện áp của mạch, phải khoảng 5 V. Chỉ định AC trên đồng hồ vạn năng trong trường hợp này sẽ không hoạt động.. Để thực hiện việc này, bạn sẽ cần chuyển sang một chế độ khác, được mô tả ở trên.
Quá tải đo lường
Chỉ định điện trở trên đồng hồ vạn năng có thể không được hiển thị. Điều này có thể là do trục trặc. Điều gì có thể xảy ra là chọn một thiết lập điện áp quá thấp mà bạn cần phải đo là một câu hỏi thú vị. Không có gì xấu sẽ xảy ra. Đồng hồ sẽ hiển thị số 1. Đây là cách đồng hồ chỉ ra rằng nó bị quá tải hoặc nằm ngoài phạm vi. Để thay đổi số đọc, hãy thay đổi bút vạn năng thành cài đặt tối đa tiếp theo.
Núm chọn
Tại sao núm chỉ báo hiển thị 20 V mà không phải 10, một câu hỏi mà người dùng thường đặt ra. Nếu bạn cần đo điện áp nhỏ hơn 20V, bạn cần chuyển sang cài đặt 20V. Điều này sẽ cho phép bạn đọc số đọc từ 2,00 đến 19,99. Chữ số đầu tiênnhiều đồng hồ vạn năng chỉ có thể hiển thị "1" nên phạm vi được giới hạn ở 1 9,99 thay vì 9 9,99. Do đó, phạm vi tối đa là 20 V thay vì phạm vi tối đa là 99 V. Chỉ định điện dung trên đồng hồ vạn năng trong trường hợp này sẽ không chính xác. Tuy nhiên, những sai sót như vậy là không đáng kể.
Phải dính mạch DC (cài đặt trên đồng hồ vạn năng có vạch thẳng, không phải vạch cong). Hầu hết các thiết bị có thể đo hệ thống AC, nhưng chúng có thể nguy hiểm. Nếu bạn cần kiểm tra xem ổ cắm đã được bật hay chưa, bạn nên sử dụng máy kiểm tra AC.
Đo điện trở
Việc chỉ định các vi mạch trên đồng hồ vạn năng giúp bạn có thể kiểm tra điện trở trong các phần điện khác nhau. Điều này đặc biệt hữu ích khi kiểm tra vi mạch.
Điện trở thông thường có mã màu nằm trên chúng. Không thể biết tất cả các kết hợp có thể có và định nghĩa của chúng. Có rất nhiều máy tính trực tuyến rất dễ sử dụng. Tuy nhiên, nếu người dùng thấy mình không có quyền truy cập Internet, đồng hồ vạn năng sẽ giúp đo thông số mong muốn.
Để làm điều này, hãy chọn một điện trở ngẫu nhiên và đặt đồng hồ vạn năng thành 20 kOhm. Sau đó ấn các đầu dò vào chân của điện trở với áp suất tương tự như khi ấn một phím trên bàn phím. Đồng hồ sẽ đọc một trong ba giá trị - 0, 00, 1 hoặc giá trị thực của điện trở. Trong trường hợp này, các ký hiệu trên bảng đồng hồ vạn năng có thể được chuyển đổi ở một số chế độ.
Trong trường hợp nàyđọc đồng hồ là 0,97, có nghĩa là giá trị của điện trở này là 970 ohms, hoặc khoảng 1k ohms. Lưu ý rằng đồng hồ đang ở chế độ 20 kΩ hoặc 20.000 Ω, vì vậy bạn cần di chuyển ba chữ số thập phân sang bên phải, giá trị này sẽ bằng 970 Ω.
Điểm nổi bật khi đo
Nhiều điện trở có dung sai 5%. Điều này có nghĩa là mã màu có thể chỉ ra 10 nghìn ohms (10 kΩ), nhưng do các thay đổi trong quá trình sản xuất, điện trở 10 kΩ có thể thấp đến 9,5 kΩ hoặc 10,5 kΩ. Trong hướng dẫn, mô tả của đồng hồ vạn năng chỉ ra rằng chỉ có thể thực hiện các phép đo trong phạm vi được thiết lập nghiêm ngặt.
Tuy nhiên, khi đo lường dưới định mức đã thiết lập, sẽ không có gì thay đổi. Vì điện trở (1 kΩ) nhỏ hơn 2 kΩ nên nó vẫn hiển thị trên màn hình. Tuy nhiên, bạn sẽ nhận thấy rằng có thêm một chữ số sau dấu thập phân, điều này mang lại sự cải tiến trong việc tính toán giá trị cuối cùng.
Theo nguyên tắc chung, hiếm khi có điện trở nhỏ hơn 1 ohm. Cần hiểu rằng phép đo điện trở không hoàn hảo. Nhiệt độ có thể ảnh hưởng lớn đến việc đọc chỉ số. Ngoài ra, việc đo điện trở của một thiết bị khi nó được lắp đặt vật lý trong mạch điện có thể rất khó khăn. Các thành phần xung quanh trên bo mạch có thể ảnh hưởng lớn đến kết quả đọc. Do đó, ohms có thể không được hiển thị chính xác trên đồng hồ vạn năng.
Số đo hiện tại
Đọc dòng điện là một trong những phép đo khó nhất trong thế giới điện tử nhúng. Điều này là khó vì cần phải kiểm soát dòng điện trong một số khu vực cùng một lúc. Phép đo hoạt động giống nhưđiện áp và điện trở - người dùng nên nhận được phạm vi chính xác. Để thực hiện việc này, hãy đặt đồng hồ vạn năng thành 200 mA và làm việc từ giá trị này. Mức tiêu thụ hiện tại cho nhiều mạch thường nhỏ hơn 200mA. Đảm bảo rằng đầu dò màu đỏ được kết nối với cổng hợp nhất 200mA. Trên đồng hồ vạn năng, lỗ 200mA là lỗ / cổng giống nhau được sử dụng để đo điện áp và điện trở (đầu ra có nhãn mAVΩ).
Điều này có nghĩa là bạn có thể giữ đầu dò màu đỏ ở cùng một cổng để đo dòng điện, điện áp hoặc điện trở. Tuy nhiên, nếu mạch sẽ sử dụng điện áp gần 200mA trở lên, tốt nhất nên chuyển cảm biến sang phía 10A để ở phía an toàn. Quá dòng có thể làm nổ cầu chì, không chỉ hiển thị quá tải.
Những điều cần nhớ khi đo
Đồng hồ vạn năng hoạt động giống như một đoạn dây - khi đóng mạch, mạch sẽ bật. Điều này rất quan trọng vì theo thời gian, đèn LED, bộ vi điều khiển, cảm biến hoặc bất kỳ thiết bị đo lường nào khác có thể thay đổi mức tiêu thụ điện năng của nó. Ví dụ: bật đèn LED có thể làm cho nó tăng thêm 20mA trong một giây và sau đó giảm trong một giây khi đèn tắt.
Giá trị hiện tại tức thời sẽ xuất hiện trên màn hình đồng hồ vạn năng. Tất cả các đồng hồ vạn năng đều lấy giá trị đọc theo thời gian và sau đó là giá trị trung bình, vì vậy số đọc phải dao động. Nói chung là,máy đo rẻ hơn sẽ trung bình sắc nét hơn và phản hồi chậm hơn.
Kiểm tra liên tục
Kiểm tra tính liên tục là kiểm tra sức đề kháng giữa hai điểm. Nếu điện trở rất thấp (nhỏ hơn vài ôm), hai điểm được kết nối bằng điện và một tín hiệu âm thanh được phát ra. Nếu điện trở vượt quá vài ôm thì mạch điện bị hở và không phát ra âm thanh. Kiểm tra này giúp đảm bảo rằng các kết nối giữa hai điểm là chính xác. Kiểm tra cũng giúp xác định xem hai điểm được kết nối, điểm nào không được kết nối. Trong trường hợp này, vôn trên đồng hồ vạn năng sẽ được hiển thị ở một giá trị đặt đúng, không có lỗi.
Tính liên tục có lẽ là tính năng quan trọng nhất đối với thợ sửa chữa và kiểm tra thiết bị điện tử. Tính năng này cho phép bạn kiểm tra độ dẫn điện của vật liệu và xem liệu các kết nối điện đã được thực hiện hay chưa.
Để đo thông số này, bạn cần thực hiện như sau:
- Đặt đồng hồ vạn năng ở chế độ "Liên tục". Công tắc có thể khác nhau giữa các đồng hồ vạn năng kỹ thuật số. Bạn nên tìm ký hiệu đi-ốt có sóng lan truyền xung quanh nó (ví dụ: âm thanh phát ra từ loa).
- Tiếp theo, bạn cần chạm các đầu dò vào nhau. Đồng hồ vạn năng sẽ phát ra tiếng bíp (Lưu ý: không phải tất cả đồng hồ vạn năng đều có cài đặt liên tục, nhưng hầu hết đều nên). Điều này cho thấy rằng một lượng rất nhỏ dòng điện có thể chạy mà không có điện trở (hoặc ít nhất là rất ít điện trở) giữacảm biến.
- Điều quan trọng là phải tắt hệ thống trước khi kiểm tra tính liên tục.
Liên tục là một cách tuyệt vời để kiểm tra xem hai chốt SMD có chạm vào nhau hay không. Nếu không thể phân biệt bằng mắt thường, đồng hồ vạn năng thường là một nguồn lực tuyệt vời để thử nghiệm. Khi hệ thống gặp sự cố, tính liên tục là một điều khác để giúp khắc phục sự cố mất điện.
Đây là các bước để thực hiện:
- Nếu hệ thống đang bật, hãy kiểm tra cẩn thận VCC và GND với cài đặt điện áp để đảm bảo điện áp chính xác.
- Nếu hệ thống 5V đang chạy ở 4.2V, hãy kiểm tra cẩn thận bộ điều chỉnh, nó có thể rất nóng, cho thấy hệ thống đang tạo ra quá nhiều dòng điện.
- Tắt hệ thống và kiểm tra tính liên tục giữa VCC và GND. Nếu bạn nghe thấy một tiếng bíp, có một đoạn mạch ngắn ở đâu đó.
- Tắt hệ thống. Liên tục xác minh rằng VCC và GND được kết nối đúng cách với các chân của bộ vi điều khiển và các thiết bị khác. Hệ thống có thể bật, nhưng các IC riêng lẻ có thể không được kết nối đúng cách.
Tụ điện sẽ thay đổi tỷ lệ cho đến khi chúng được nạp đầy năng lượng, và sau đó chúng sẽ hoạt động như một kết nối mở. Do đó, một tiếng bíp ngắn sẽ xuất hiện và sau đó sẽ không có tiếng bíp khi thực hiện lại phép đo.
Thay cầu chì
Một trong những lỗi phổ biến nhất mà đồng hồ vạn năng mới mắc phải là đo dòng điện trên bảng mạch bằng cách thăm dò từ VCC đến GND. Điều này sẽ ngay lập tức chạm đất thông qua đồng hồ vạn năng, gây ramất nguồn cung cấp. Khi dòng điện chạy qua đồng hồ vạn năng, cầu chì bên trong nóng lên và sau đó thổi khi 200 mA chạy qua nó. Nó sẽ xảy ra trong tích tắc và không có bất kỳ dấu hiệu âm thanh hoặc vật lý thực tế nào cho thấy có bất kỳ điều gì không ổn.
Nếu người dùng cố gắng đo dòng điện bằng cầu chì thổi, có thể anh ta sẽ nhận thấy rằng đồng hồ ghi "0, 00" và hệ thống không bật, như khi đồng hồ vạn năng được kết nối. Điều này là do cầu chì bên trong bị đứt và hoạt động giống như dây bị đứt hoặc kết nối bị hở.
Để thay thế cầu chì, bạn cần tháo các bu lông bằng tuốc nơ vít mini. DMM khá dễ tháo lắp.
Sau khi tháo bu lông, các bước sau được thực hiện:
- Tấm pin đang được tháo ra.
- Hai con vít được tháo ra sau tấm pin.
- Mặt trước của đồng hồ vạn năng hơi nhô lên.
- Bây giờ bạn nên chú ý đến các móc ở mép dưới của mặt trước của bảng điều khiển. Bạn sẽ cần phải di chuyển hộp đựng sang một bên để tháo các móc này ra.
- Một khi mảnh mặt không được nối, nó sẽ dễ dàng bong ra.
- Tiếp theo, cầu chì được nâng lên một cách cẩn thận, sau đó nó sẽ tự bật ra khỏi ổ cắm.
Đảm bảo thay đúng loại cầu chì. Nếu bạn chọn một thiết bị có loại điện áp khác, đồng hồ vạn năng sẽ ngừng hoạt động. Các thành phần và dấu vết bảng mạch bên trong thiết bị được thiết kế để chấp nhận cácGiá trị hiện tại. Do đó, khi tháo rời vỏ và lắp ráp nó, điều quan trọng là không làm hỏng lớp phủ và các điểm tiếp xúc.
Kết
Khi sử dụng đồng hồ vạn năng, điều quan trọng là phải đặt đúng chế độ mong muốn. Một sai lầm phổ biến mà nhiều người dùng mắc phải là họ đặt sai các giá trị yêu cầu và đo nguồn điện áp cao. Điều này không chỉ có thể dẫn đến hỏng hoàn toàn thiết bị mà còn có thể gây thương tích cho người đo. Tốt nhất là sử dụng đồng hồ vạn năng để đo giá trị trên vi điều khiển và bảng kỹ thuật số.
