Veilig metergebruik

Het veilig en efficiënt gebruiken van een elektrische meter is misschien wel de meest waardevolle vaardigheid die een elektronicatechnicus kan beheersen, zowel voor hun eigen persoonlijke veiligheid als voor hun vakbekwaamheid. Het kan in het begin ontmoedigend zijn om een ​​meter te gebruiken, wetende dat u deze aansluit op stroomvoerende circuits die levensbedreigende spannings- en stroomniveaus kunnen bevatten.

Deze zorg is niet ongegrond en het is altijd het beste om voorzichtig te werk te gaan bij het gebruik van meters. Meer dan enige andere factor is onvoorzichtigheid de oorzaak van elektrische ongevallen met ervaren technici.

Multimeters

De meest voorkomende elektrische testapparatuur is een meter die de multimeter wordt genoemd . Multimeters worden zo genoemd omdat ze een veelvoud aan variabelen kunnen meten:spanning, stroom, weerstand en vaak vele andere, waarvan sommige hier niet kunnen worden uitgelegd vanwege hun complexiteit.

In de handen van een getrainde technicus is de multimeter zowel een efficiënt werkinstrument als een veiligheidsapparaat. In de handen van iemand die onwetend en/of onvoorzichtig is, kan de multimeter echter een bron van gevaar worden wanneer deze is aangesloten op een "live" circuit.

Er zijn veel verschillende merken multimeters, met meerdere modellen die door elke fabrikant zijn gemaakt met verschillende sets functies. De multimeter die hier in de volgende afbeeldingen wordt getoond, is een "algemeen" ontwerp, niet specifiek voor een fabrikant, maar algemeen genoeg om de basisprincipes van gebruik te leren:

U zult merken dat het display van deze meter van het "digitale" type is:het toont numerieke waarden met vier cijfers op een manier die vergelijkbaar is met een digitale klok. De draaikeuzeschakelaar (nu ingesteld in de Uit positie) heeft vijf verschillende meetposities waarin het kan worden ingesteld:twee "V" -instellingen, twee "A" -instellingen en één in het midden met een grappig uitziend "hoefijzer" -symbool erop dat "weerstand" voorstelt.

Het "hoefijzer"-symbool is de Griekse letter "Omega" (Ω), het algemene symbool voor de elektrische eenheid van ohm.

Van de twee "V" -instellingen en twee "A" -instellingen, zult u merken dat elk paar is verdeeld in unieke markeringen met een paar horizontale lijnen (een ononderbroken, een onderbroken) of een stippellijn met een kronkelige curve eroverheen. De parallelle lijnen vertegenwoordigen "DC", terwijl de kronkelende curve "AC" vertegenwoordigt. De "V" staat natuurlijk voor "voltage" terwijl de "A" staat voor "amperage" (stroom).

De meter gebruikt intern andere technieken om DC te meten dan voor het meten van AC, en daarom moet de gebruiker selecteren welk type spanning (V) of stroom (A) moet worden gemeten. Hoewel we wisselstroom (AC) in geen enkel technisch detail hebben besproken, is dit onderscheid in meterinstellingen belangrijk om in gedachten te houden.

Multimeter-aansluitingen

Er zijn drie verschillende stopcontacten op het oppervlak van de multimeter waarin we onze meetsnoeren kunnen steken . Meetsnoeren zijn niets meer dan speciaal geprepareerde draden die worden gebruikt om de meter aan te sluiten op het te testen circuit.

De draden zijn gecoat met een kleurgecodeerde (zwarte of rode) flexibele isolatie om te voorkomen dat de handen van de gebruiker in contact komen met de blote geleiders, en de uiteinden van de sondes zijn scherpe, stijve stukjes draad:

Het zwarte meetsnoer altijd wordt aangesloten op de zwarte aansluiting op de multimeter:degene die is gemarkeerd met "COM" voor "common". De rode meetsnoeren worden aangesloten op de rode aansluiting gemarkeerd voor spanning en weerstand of de rode aansluiting gemarkeerd voor stroom, afhankelijk van de hoeveelheid die u met de multimeter wilt meten.

Om te zien hoe dit werkt, laten we een paar voorbeelden bekijken van de gebruikte meter. Eerst stellen we de meter in om de gelijkspanning van een batterij te meten:

Merk op dat de twee meetsnoeren zijn aangesloten op de juiste aansluitingen op de meter voor spanning en dat de keuzeschakelaar is ingesteld op DC "V". Nu zullen we een voorbeeld bekijken van het gebruik van de multimeter om de wisselspanning van een huishoudelijk stopcontact (stopcontact) te meten:

Het enige verschil in de opstelling van de meter is de plaatsing van de keuzeschakelaar:deze staat nu op AC “V”. Omdat we nog steeds spanning meten, blijven de meetsnoeren in dezelfde stopcontacten zitten.

In beide voorbeelden is het imperatief dat u de sondepunten niet met elkaar in contact laat komen terwijl ze beide in contact zijn met hun respectieve punten op het circuit. Als dit gebeurt, ontstaat er een kortsluiting, waardoor een vonk ontstaat en misschien zelfs een vlambal als de spanningsbron voldoende stroom kan leveren! De volgende afbeelding illustreert het potentieel voor gevaar:

Dit is slechts een van de manieren waarop een meter een bron van gevaar kan worden bij onjuist gebruik.

Spanningsmeting is misschien wel de meest voorkomende functie waarvoor een multimeter wordt gebruikt. Het is zeker de primaire meting die wordt uitgevoerd voor veiligheidsdoeleinden (onderdeel van de lock-out/tag-out procedure), en deze moet goed worden begrepen door de gebruiker van de meter.

Omdat de spanning altijd relatief is tussen twee punten, moet de meter moeten stevig zijn verbonden met twee punten in een circuit voordat het een betrouwbare meting oplevert. Dat betekent meestal dat beide sondes tijdens het meten door de handen van de gebruiker moeten worden vastgepakt en tegen de juiste contactpunten van een spanningsbron of circuit moeten worden gehouden.

Omdat een hand-naar-hand schokstroompad het gevaarlijkst is, is het altijd een potentieel om de metersondes op twee punten in een hoogspanningscircuit op deze manier vast te houden. gevaar. Als de beschermende isolatie van de sondes versleten of gebarsten is, is het mogelijk dat de vingers van de gebruiker tijdens de test in contact komen met de sondegeleiders, wat een zware schok kan veroorzaken. Als het mogelijk is om slechts één hand te gebruiken om de sondes vast te pakken, is dat een veiligere optie.

Soms is het mogelijk om één sondepunt op het circuittestpunt te "vergrendelen", zodat het kan worden losgelaten en de andere sonde op zijn plaats kan worden gezet, met slechts één hand. Speciale accessoires voor de sondetip, zoals veerklemmen, kunnen worden bevestigd om dit te vergemakkelijken.

Onthoud dat meetsnoeren van de meter deel uitmaken van het hele uitrustingspakket en dat ze met dezelfde zorg en hetzelfde respect moeten worden behandeld als de meter zelf. Als u een speciaal accessoire voor uw meetsnoeren nodig heeft, zoals een veerklem of een andere speciale sondetip, raadpleeg dan de productcatalogus van de meterfabrikant of een andere fabrikant van testapparatuur.

Niet doen probeer creatief te zijn en maak je eigen testsondes, want je zou jezelf in gevaar kunnen brengen de volgende keer dat je ze op een live circuit gebruikt.

Houd er ook rekening mee dat digitale multimeters meestal goed onderscheid kunnen maken tussen AC- en DC-metingen, omdat ze voor de een of de ander zijn ingesteld bij het controleren op spanning of stroom.

Zoals we eerder hebben gezien, kunnen zowel AC- als DC-spanningen en -stromen dodelijk zijn, dus als u een multimeter als veiligheidscontroleapparaat gebruikt, moet u altijd controleren op de aanwezigheid van zowel AC als DC, zelfs als u niet verwacht beide te vinden ! Als u controleert op de aanwezigheid van gevaarlijke spanning, moet u er ook voor zorgen dat u alles . controleert paren punten in kwestie.

Stel bijvoorbeeld dat u een elektrische bedradingskast hebt geopend om drie grote geleiders te vinden die wisselstroom leveren aan een belasting. De stroomonderbreker die deze draden voedt (vermoedelijk) is uitgeschakeld, vergrendeld en gelabeld. U hebt de afwezigheid van stroom nogmaals gecontroleerd door op Start . te drukken knop voor de lading. Er is niets gebeurd, dus nu ga je verder met de derde fase van je veiligheidscontrole:de metertest voor spanning.

Eerst controleert u uw meter op een bekende spanningsbron om te zien of deze goed werkt. Elk stopcontact in de buurt moet een geschikte bron van wisselspanning zijn voor een test. Je doet dit en merkt dat de meter aangeeft zoals het hoort. Vervolgens moet u de spanning tussen deze drie draden in de kast controleren. Maar de spanning wordt gemeten tussen twee punten, dus waar controleer je?

Het antwoord is om te controleren tussen alle combinaties van die drie punten. Zoals u kunt zien, zijn de punten gemarkeerd met "A", "B" en "C" in de afbeelding, dus u moet uw multimeter nemen (ingesteld in de voltmetermodus) en controleren tussen de punten A &B, B &C, en A &C.

Als u spanning tussen een van die paren vindt, bevindt het circuit zich niet in een nul-energietoestand. Maar wacht! Onthoud dat een multimeter geen gelijkspanning registreert wanneer deze zich in de AC-spanningsmodus bevindt en vice versa, dus u moet die drie paar punten in elke modus controleren voor in totaal zes spanningscontroles om compleet te zijn!

Maar zelfs met al dat controleren, hebben we nog steeds niet alle mogelijkheden behandeld. Onthoud dat er gevaarlijke spanning kan ontstaan ​​tussen een enkele draad en aarde (in dit geval zou het metalen frame van de kast een goed aardingsreferentiepunt zijn) in een voedingssysteem.

Dus om volkomen veilig te zijn, moeten we niet alleen controleren tussen A &B, B &C en A &C (in zowel AC- als DC-modi), maar we moeten ook controleren tussen A &aarde, B &aarde, en C &aarde (in zowel AC- als DC-modi)! Dit zorgt voor een totaal van twaalf spanningscontroles voor dit schijnbaar eenvoudige scenario van slechts drie draden. Nadat we al deze controles hebben voltooid, moeten we natuurlijk onze multimeter nemen en deze opnieuw testen met een bekende spanningsbron zoals een stopcontact om er zeker van te zijn dat deze nog steeds in goede staat verkeert.

Een multimeter gebruiken om weerstand te controleren

Het gebruik van een multimeter om te controleren op weerstand is een veel eenvoudigere taak. De meetsnoeren blijven aangesloten op dezelfde stopcontacten als voor de spanningscontroles, maar de keuzeschakelaar moet worden gedraaid totdat deze naar het weerstandssymbool "hoefijzer" wijst. Door de sondes aan te raken over het apparaat waarvan de weerstand moet worden gemeten, moet de meter de weerstand in ohm correct weergeven:

Een heel belangrijk ding om te onthouden over het meten van weerstand is dat het alleen mag worden gedaan op stroomloos componenten! Wanneer de meter in de "weerstands"-modus staat, gebruikt hij een kleine interne batterij om een ​​kleine stroom door het te meten onderdeel te genereren.

Door te voelen hoe moeilijk het is om deze stroom door het onderdeel te laten lopen, kan de weerstand van dat onderdeel worden bepaald en weergegeven. Als er een extra spanningsbron in de meter-lead-component-lead-meterlus is om de weerstandsmeetstroom die door de meter wordt geproduceerd te ondersteunen of tegen te werken, zullen foutieve metingen het gevolg zijn. In het ergste geval kan de meter zelfs worden beschadigd door de externe spanning.

De "Weerstand"-modus van een multimeter

De "weerstand" -modus van een multimeter is erg handig bij het bepalen van de draadcontinuïteit en bij het maken van nauwkeurige weerstandsmetingen. Als er een goede, solide verbinding is tussen de meetpunten van de sonde (gesimuleerd door ze tegen elkaar aan te raken), geeft de meter bijna nul Ω aan. Als de meetsnoeren geen weerstand hadden, zou het exact nul zijn:

Als de draden niet met elkaar in contact zijn of de tegenovergestelde uiteinden van een gebroken draad raken, geeft de meter oneindige weerstand aan (meestal door streepjeslijnen weer te geven of de afkorting "O.L." wat staat voor "open lus"):

Stroom meten met een multimeter

Veruit de meest gevaarlijke en complexe toepassing van de multimeter is het meten van stroom. De reden hiervoor is vrij eenvoudig:om de meter stroom te laten meten, moet de te meten stroom gedwongen worden om door te gaan de meter.

Dit betekent dat de meter deel moet uitmaken van het stroompad van het circuit in plaats van ergens aan de zijkant te worden aangesloten, zoals het geval is bij het meten van spanning. Om de meter deel uit te laten maken van het stroompad van het circuit, moet het oorspronkelijke circuit worden "verbroken" en moet de meter worden aangesloten op de twee punten van de open onderbreking. Om de meter hiervoor in te stellen, moet de keuzeschakelaar naar AC of DC "A" wijzen en moet het rode meetsnoer in de rode aansluiting met de markering "A" worden gestoken.

De volgende afbeelding toont een meter die helemaal klaar is om stroom te meten en een circuit dat moet worden getest:

Nu wordt het circuit onderbroken ter voorbereiding op het aansluiten van de meter:

De volgende stap is om de meter in lijn met het circuit te plaatsen door de twee sondepunten aan te sluiten op de gebroken uiteinden van het circuit, de zwarte sonde op de negatieve (-) pool van de 9-volt batterij en de rode sonde op de los draaduiteinde dat naar de lamp leidt:

Dit voorbeeld toont een zeer veilig circuit om mee te werken. 9 volt vormt nauwelijks een schokgevaar, en dus is er weinig te vrezen om dit circuit open te breken (met blote handen, niet minder!) en de meter in lijn met de stroom aan te sluiten. Met circuits met een hoger vermogen kan dit echter een riskante onderneming zijn.

Zelfs als de circuitspanning laag was, zou de normale stroom hoog genoeg kunnen zijn om een ​​schadelijke vonk te veroorzaken op het moment dat de laatste metersondeverbinding tot stand werd gebracht.

Een ander potentieel gevaar van het gebruik van een multimeter in de stroommeetmodus ("ampèremeter") is het niet correct terugzetten van de multimeter in een configuratie voor het meten van spanning voordat de spanning ermee wordt gemeten. De redenen hiervoor zijn specifiek voor het ontwerp en de werking van de ampèremeter. Bij het meten van circuitstroom door de meter direct in het pad van de stroom te plaatsen, is het het beste om de meter weinig of geen weerstand te bieden tegen de stroom.

Anders zal de extra weerstand de werking van het circuit veranderen. De multimeter is dus ontworpen om praktisch nul ohm weerstand te hebben tussen de testsondepunten wanneer de rode sonde is aangesloten op de rode "A" (stroommeet) aansluiting. In de spanningsmeetmodus (rode draad aangesloten op de rode "V"-aansluiting), zijn er veel mega-ohms weerstand tussen de testsondepunten, omdat voltmeters zijn ontworpen om bijna oneindige weerstand te hebben (zodat ze niet doen trek een merkbare stroom uit het te testen circuit).

Bij het omschakelen van een multimeter van stroom- naar spanningsmeetmodus, is het gemakkelijk om de keuzeschakelaar van de "A" naar de "V" -positie te draaien en te vergeten de positie van de rode testkabelstekker van "A" naar " te veranderen. V”. Het resultaat - als de meter vervolgens wordt aangesloten op een bron met aanzienlijke spanning - is een kortsluiting door de meter!

Om dit te helpen voorkomen, hebben de meeste multimeters een waarschuwingsfunctie waarmee ze piepen als er ooit een kabel in de "A"-aansluiting zit en de keuzeschakelaar op "V" staat. Hoe handig dergelijke functies ook zijn, ze zijn nog steeds geen vervanging voor helder denken en voorzichtigheid bij het gebruik van een multimeter.

Alle multimeters van goede kwaliteit bevatten binnenin zekeringen die zijn ontworpen om te "blazen" in het geval van overmatige stroomsterkte, zoals in het geval geïllustreerd in de laatste afbeelding. Zoals alle apparaten voor overstroombeveiliging, zijn deze zekeringen in de eerste plaats ontworpen om de apparatuur te beschermen (in dit geval de meter zelf) tegen buitensporige schade, en alleen in de tweede plaats om de gebruiker tegen schade te beschermen.

Een multimeter kan worden gebruikt om zijn eigen stroomzekering te controleren door de keuzeschakelaar in de weerstandspositie te zetten en een verbinding te maken tussen de twee rode stopcontacten als volgt:

Een goede zekering geeft heel weinig weerstand aan, terwijl een doorgebrande zekering altijd "O.L." aangeeft. (of welke indicatie dat multimetermodel ook gebruikt om aan te geven dat er geen continuïteit is). Het werkelijke aantal ohm dat wordt weergegeven voor een goede zekering is van weinig belang, zolang het maar een willekeurig laag getal is.

Dus nu we hebben gezien hoe we een multimeter kunnen gebruiken om spanning, weerstand en stroom te meten, wat valt er nog meer te weten? Veel! De waarde en mogelijkheden van dit veelzijdige testinstrument zullen duidelijker worden naarmate u meer vaardigheid en vertrouwdheid krijgt met het gebruik ervan.

Er is geen vervanging voor regelmatig oefenen met complexe instrumenten zoals deze, dus experimenteer gerust op veilige circuits op batterijen.

BEOORDELING:

• Een meter die spanning, stroom en weerstand kan controleren, wordt een multimeter genoemd .
• Omdat spanning altijd relatief is tussen twee punten, moet een spanningsmeter ("voltmeter") worden aangesloten op twee punten in een circuit om een ​​goede aflezing te krijgen. Zorg ervoor dat u de blote sondepunten niet tegen elkaar aanraakt tijdens het meten van de spanning, omdat dit een kortsluiting veroorzaakt!
• Vergeet niet om altijd te controleren op zowel AC- als DC-spanning wanneer u een multimeter gebruikt om te controleren op de aanwezigheid van gevaarlijke spanning op een circuit. Zorg ervoor dat u de spanning controleert tussen alle combinaties van geleiders, ook tussen de afzonderlijke geleiders en aarde!
• In de spanningsmeetmodus ("voltmeter") hebben multimeters een zeer hoge weerstand tussen hun kabels.
• Probeer nooit weerstand of continuïteit af te lezen met een multimeter op een circuit dat onder spanning staat. In het beste geval zijn de weerstandsmetingen die u van de meter verkrijgt onnauwkeurig en in het slechtste geval kan de meter beschadigd raken en kunt u gewond raken.
• Stroommeters (“ampèremeters”) zijn altijd verbonden in een circuit, dus de elektronen moeten door stromen de meter.
• In de stroommeetmodus ("ampèremeter") hebben multimeters praktisch geen weerstand tussen hun kabels. Dit is bedoeld om elektronen met zo min mogelijk moeite door de meter te laten stromen. Als dit niet het geval was, zou de meter extra weerstand in het circuit toevoegen, waardoor de stroom zou worden beïnvloed.

GERELATEERDE WERKBLAD:

• Werkblad voor basis ampèremeter
• Werkblad voor basis voltmetergebruik
• Werkblad voor basis ohmmetergebruik
• Werkblad elektrische schokken