Multimeter

Melihat bagaimana gerakan meter biasa dapat dibuat berfungsi sebagai voltmeter, ammeter, atau ohmmeter hanya dengan menghubungkannya ke jaringan resistor eksternal yang berbeda, seharusnya masuk akal bahwa meteran serba guna (“multimeter”) dapat dirancang dalam satu unit dengan sakelar dan resistor yang sesuai.

Untuk pekerjaan elektronik tujuan umum, multimeter berkuasa sebagai instrumen pilihan. Tidak ada perangkat lain yang mampu melakukan banyak hal dengan investasi suku cadang yang begitu kecil dan kesederhanaan pengoperasian yang elegan. Seperti kebanyakan hal di dunia elektronik, munculnya komponen solid-state seperti transistor telah merevolusi cara melakukan sesuatu, dan desain multimeter tidak terkecuali pada aturan ini. Namun, sesuai dengan penekanan bab ini pada teknologi meter analog (“kuno”), saya akan menunjukkan beberapa meter pra-transistor.

Multimeter Analog

Unit yang ditunjukkan di atas adalah tipikal dari multimeter analog genggam, dengan rentang untuk pengukuran tegangan, arus, dan resistansi. Perhatikan banyak skala di muka gerakan meteran untuk berbagai rentang dan fungsi yang dapat dipilih oleh sakelar putar. Kabel untuk menghubungkan instrumen ini ke sirkuit ("kabel uji" atau kabel multimeter) dicolokkan ke dua soket tembaga (lubang soket) di bagian tengah bawah permukaan meteran bertanda "- TEST +", hitam dan merah.

Multimeter ini (merek Barnett) mengambil pendekatan desain yang sedikit berbeda dari unit sebelumnya. Perhatikan bagaimana sakelar pemilih putar memiliki posisi yang lebih sedikit daripada meteran sebelumnya, tetapi juga bagaimana ada lebih banyak soket yang dapat dihubungkan dengan kabel uji. Masing-masing jack tersebut diberi label dengan nomor yang menunjukkan rentang skala penuh masing-masing meteran.

Multimeter Digital

Terakhir, berikut adalah gambar multimeter digital. Perhatikan bahwa gerakan meteran yang sudah dikenal telah digantikan oleh layar tampilan kosong berwarna abu-abu. Saat diberi daya, angka numerik muncul di area layar itu, yang menggambarkan jumlah tegangan, arus, atau hambatan yang diukur. Merek dan model meteran digital khusus ini memiliki sakelar pemilih putar dan empat jack di mana kabel uji dapat dicolokkan. Dua kabel—satu merah dan satu hitam—ditampilkan dicolokkan ke meteran.

Pemeriksaan yang cermat dari meteran ini akan mengungkapkan satu jack "umum" untuk kabel tes hitam dan tiga lainnya untuk kabel tes merah. Soket tempat kabel merah ditunjukkan dimasukkan diberi label untuk pengukuran tegangan dan resistansi, sedangkan dua jack lainnya diberi label untuk pengukuran arus (A, mA, dan A). Ini adalah fitur desain multimeter yang bijaksana, yang mengharuskan pengguna untuk memindahkan steker kabel uji dari satu soket ke soket lainnya untuk beralih dari pengukuran tegangan ke fungsi pengukuran arus.

Akan berbahaya jika meteran disetel dalam mode pengukuran saat ini saat terhubung melalui sumber tegangan yang signifikan karena resistansi input yang rendah, dan membuatnya perlu untuk memindahkan steker kabel uji daripada hanya membalik sakelar pemilih ke posisi yang berbeda. pastikan pengukur tidak disetel untuk mengukur arus secara tidak sengaja.

Perhatikan bahwa sakelar pemilih masih memiliki posisi yang berbeda untuk pengukuran tegangan dan arus, jadi agar pengguna dapat beralih di antara dua mode pengukuran ini, mereka harus mengganti posisi kabel uji merah dan pindahkan sakelar pemilih ke posisi yang berbeda.

Perhatikan juga bahwa baik sakelar pemilih maupun jack tidak diberi label dengan rentang pengukuran. Dengan kata lain, tidak ada rentang "100 volt" atau "10 volt" atau "1 volt" (atau langkah rentang yang setara) pada meteran ini. Sebaliknya, meteran ini adalah "pengaturan otomatis", yang berarti bahwa ia secara otomatis memilih rentang yang sesuai untuk kuantitas yang diukur. Autoranging adalah fitur yang hanya ditemukan pada pengukur digital, tetapi tidak semua pengukur digital.

Tidak ada dua model multimeter yang dirancang untuk beroperasi persis sama, bahkan jika mereka diproduksi oleh perusahaan yang sama. Untuk memahami sepenuhnya pengoperasian multimeter apa pun, manual pemilik harus dikonsultasikan.

Berikut adalah skema untuk volt/amperemeter analog sederhana:

Di tiga posisi sakelar yang lebih rendah (paling berlawanan arah jarum jam), gerakan meteran terhubung ke Umum dan V jack melalui salah satu dari tiga resistor rentang seri yang berbeda (R_multiplier1 melalui R_pengganda3 ), dan bertindak sebagai voltmeter. Di posisi keempat, gerakan meteran dihubungkan secara paralel dengan resistor shunt, dan bertindak sebagai ammeter untuk setiap arus yang masuk ke umum jack dan keluar dari A dongkrak.

Di posisi terakhir (searah jarum jam terjauh), gerakan meteran terputus dari salah satu jack merah, tetapi dihubung pendek melalui sakelar. Hubungan arus pendek ini menciptakan efek peredam pada jarum, menjaga terhadap kerusakan kejut mekanis saat meteran ditangani dan dipindahkan.

Jika fungsi ohmmeter diinginkan dalam desain multimeter ini, fungsi tersebut dapat diganti dengan salah satu dari tiga rentang tegangan seperti:

Dengan ketiga fungsi dasar yang tersedia, multimeter ini juga dapat dikenal sebagai volt-ohm-milliammeter .

Mendapatkan pembacaan dari multimeter analog ketika ada banyak rentang dan hanya satu gerakan meter mungkin tampak menakutkan bagi teknisi baru. Pada multimeter analog, pergerakan meter ditandai dengan beberapa skala, masing-masing berguna untuk setidaknya satu pengaturan rentang. Berikut adalah foto close-up skala dari multimeter Barnett yang ditunjukkan sebelumnya di bagian ini:

Perhatikan bahwa ada tiga jenis skala pada permukaan meteran ini:skala hijau untuk resistansi di bagian atas, satu set skala hitam untuk tegangan dan arus DC di tengah, dan satu set skala biru untuk tegangan dan arus AC di bagian bawah. . Baik skala DC dan AC memiliki tiga sub-skala, satu mulai 0 hingga 2,5, satu mulai 0 hingga 5, dan satu mulai 0 hingga 10. Operator meteran harus memilih skala mana yang paling cocok dengan sakelar rentang dan pengaturan steker agar dapat dengan benar menafsirkan indikasi meteran.

Multimeter khusus ini memiliki beberapa rentang pengukuran tegangan dasar:2,5 volt, 10 volt, 50 volt, 250 volt, 500 volt, dan 1000 volt. Dengan menggunakan unit pemanjang rentang tegangan di bagian atas multimeter, tegangan hingga 5000 volt dapat diukur. Misalkan operator meteran memilih untuk mengalihkan meteran ke fungsi “volt” dan mencolokkan kabel tes merah ke soket 10 volt.

Untuk menafsirkan posisi jarum, dia harus membaca skala yang diakhiri dengan angka "10". Namun, jika mereka memindahkan steker uji merah ke dalam soket 250 volt, mereka akan membaca indikasi meteran pada skala yang diakhiri dengan “2,5”, mengalikan indikasi langsung dengan faktor 100 untuk menemukan tegangan terukur.

Jika arus diukur dengan meteran ini, jack lain dipilih untuk memasukkan steker merah dan jangkauan dipilih melalui sakelar putar. Foto close-up ini menunjukkan sakelar yang disetel ke posisi 2,5 mA:

Perhatikan bagaimana semua rentang arus adalah kelipatan sepuluh dari tiga rentang skala yang ditunjukkan pada permukaan meteran:2,5, 5, dan 10. Dalam beberapa pengaturan rentang, seperti 2,5 mA misalnya, indikasi meteran dapat dibaca secara langsung pada skala 0 hingga 2,5. Untuk pengaturan rentang lainnya (250 A, 50 mA, 100 mA, dan 500 mA), indikasi meteran harus dibaca dari skala yang sesuai dan kemudian dikalikan dengan 10 atau 100 untuk mendapatkan angka sebenarnya.

Rentang arus tertinggi yang tersedia pada meteran ini diperoleh dengan sakelar putar pada posisi 2,5/10 amp. Perbedaan antara 2,5 amp dan 10 amp dibuat oleh posisi steker uji merah:soket “10 amp” khusus di sebelah soket pengukur arus biasa menyediakan pengaturan colokan alternatif untuk memilih rentang yang lebih tinggi.

Resistansi dalam ohm, tentu saja, dibaca oleh skala nonlinier di bagian atas muka meteran. Ini adalah "mundur," seperti semua ohmmeter analog yang dioperasikan dengan baterai, dengan nol di sisi kanan wajah dan tak terhingga di sisi kiri. Hanya ada satu soket yang disediakan pada multimeter khusus ini untuk "ohm", sehingga rentang pengukuran resistansi yang berbeda harus dipilih oleh sakelar putar.

Perhatikan pada sakelar bagaimana lima pengaturan "pengganda" yang berbeda disediakan untuk mengukur resistansi:Rx1, Rx10, Rx100, Rx1000, dan Rx10000. Seperti yang mungkin Anda duga, indikasi meteran diberikan dengan mengalikan posisi jarum apa pun yang ditunjukkan pada permukaan meteran dengan faktor pengali kekuatan sepuluh yang disetel oleh sakelar putar.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Ammeter - Lembar Kerja Multimeter
• Voltmeter - Lembar Kerja Multimeter