Đồng hồ vạn năng số là gì?

Đồng hồ vạn năng số là gì? DMM là một công cụ kiểm tra được sử dụng để đo các giá trị điện bao gồm điện áp, dòng điện và điện trở, mặc dù các DMM hiện đại thường thực hiện nhiều phép đo hơn.

Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số hay DMM là một trong những thiết bị thử nghiệm được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay – chúng gần như vô giá trong bất kỳ phòng thí nghiệm điện tử nào, dành cho gia đình, người yêu thích và kỹ sư điện tử chuyên nghiệp.

cách đo dung lượng pin bằng đồng hồ vạn năng
Chi phí của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số thay đổi đáng kể. Một số dụng cụ thử nghiệm này có thể được mua với giá rất rẻ và cung cấp dịch vụ rất tốt và chúng có độ chính xác đáng ngạc nhiên – chính xác hơn nhiều so với mức cần thiết cho hầu hết các phép đo, nhưng các đồng hồ vạn năng hàng đầu cũng có sẵn với các thông số kỹ thuật rất cao để sử dụng trong các ứng dụng khắt khe nhất.

Ban đầu vạn năng tương tự được sử dụng, nhưng ngày nay chúng hiếm khi được sử dụng vì công nghệ kỹ thuật số đã làm cho vạn năng kỹ thuật số rẻ hơn, chính xác hơn và có khả năng cung cấp nhiều khả năng hơn ngoài việc đo dòng điện, điện áp và điện trở.

Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số hoặc DMM có thể đo nhiều thông số khác nhau trong mạch điện. Các DMM cơ bản có thể đo ampe, vôn và ohms, như các đồng hồ đo tương tự cũ đã làm, nhưng với việc dễ dàng kết hợp thêm chức năng vào mạch tích hợp, nhiều đồng hồ vạn năng kỹ thuật số cũng có thể thực hiện một số phép đo khác.

Nhiều người trong số họ bao gồm các chức năng cho phép đo điện dung, tần số, tính liên tục (với một bộ rung để tạo điều kiện dễ dàng đo khi nhìn vào bảng mạch), nhiệt độ, chức năng bóng bán dẫn và thường là một số phép đo khác.

Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số là gì?

Trong nhiều năm, vạn năng tương tự đã được sử dụng. Khi các mạch tích hợp hiện đại không có sẵn, các thiết bị kiểm tra này đã mở đường cho các phiên bản kỹ thuật số sau này.

Đồng hồ vạn năng tương tự chỉ có thể đo vôn và ohm. Tuy nhiên, sự ra đời của công nghệ mạch tích hợp và các công nghệ khác đã cho phép các bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số được thực hiện cùng với các triển khai như màn hình tinh thể lỏng. Điều này cho phép tạo ra các dụng cụ thử nghiệm có thể đo các phép đo cơ bản của ampe vôn và ohms được thực hiện bằng kỹ thuật số.

Ngoài ra, có thể thêm các phép đo bổ sung với chi phí rất thấp, làm cho các thiết bị thử nghiệm này linh hoạt hơn nhiều so với các thiết bị tương tự cũ.

Sơ đồ khối cơ bản của một đồng hồ vạn năng kỹ thuật số điển hình được đưa ra trong sơ đồ dưới đây. Mặc dù các DMM khác nhau sẽ sử dụng các mạch khác nhau, các kỹ thuật cơ bản giống nhau có xu hướng được sử dụng từ thiết bị thử nghiệm này sang thiết bị thử nghiệm tiếp theo.

Khái niệm được sử dụng trong chuyển đổi tương tự sang số được gọi là thanh ghi xấp xỉ liên tiếp. Như tên của nó, thanh ghi xấp xỉ kế tiếp ADC hoạt động bằng cách liên tiếp điều chỉnh giá trị của điện áp đến.

Các điều khiển và kết nối DMM điển hình

Các giao diện ở mặt trước của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số thường rất đơn giản. Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số cơ bản thường sẽ có một công tắc, màn hình và các kết nối cho các đầu dò thử nghiệm.

Kết nối chính trên đồng hồ vạn năng kỹ thuật số điển hình được đưa ra trong hình ảnh và mô tả bên dưới, nhưng rõ ràng là cách bố trí và khả năng chính xác sẽ phụ thuộc vào thiết bị thử nghiệm cụ thể được sử dụng.

  1. Màn hình: Màn hình trên DMM thường dễ nhìn và dễ đọc. Hầu hết đều có bốn chữ số, chữ số đầu tiên thường chỉ có thể là 0 hoặc 1, và thường sẽ có cả dấu + / -. Cũng có thể có một số chỉ báo nhỏ hơn khác như AC / DC, v.v. phụ thuộc vào mô hình của DMM
  2. Các kết nối chính   Sẽ có một số kết nối chính để các đầu dò kết nối. Mặc dù chỉ cần hai cái cùng một lúc, nhưng có thể có ba hoặc bốn. Điển hình có thể là:
    • COM – để sử dụng với tất cả các phép đo và điều này sẽ lấy đầu dò và đầu dò âm hoặc đen
    • Volts, ohms, tần số – kết nối này được sử dụng cho hầu hết các phép đo và sẽ lấy đầu dò và dây dẫn dương hoặc đỏ.
    • Amps và miliampe – kết nối này được sử dụng cho các phép đo hiện tại và sẽ lại lấy đầu dò và dây dẫn màu đỏ.
    • Dòng điện cao – thường có một kết nối riêng cho các phép đo dòng điện cao. Phải cẩn thận khi sử dụng kết nối này thay vì kết nối dòng điện thấp nếu dự đoán mức dòng điện cao

    Đây là những kết nối điển hình cho đồng hồ vạn năng và mỗi kiểu đồng hồ vạn năng có thể có các yêu cầu và kết nối riêng.

  3. Công tắc chính   Thường sẽ có một công tắc xoay chính duy nhất để chọn loại phép đo được thực hiện và phạm vi đo cần thiết.
  4. Các kết nối bổ sung   Có thể có các kết nối bổ sung cho các phép đo khác như nhiệt độ trong đó cặp nhiệt điện sẽ cần các kết nối riêng. Một số máy đo cũng có thể đo độ lợi của bóng bán dẫn và những bóng bán dẫn này sẽ yêu cầu các kết nối riêng biệt trên máy đo.
  5. Các nút và công tắc bổ sung   Sẽ có một vài nút và công tắc bổ sung. Nút chính rõ ràng sẽ là nút bật / tắt. Các chức năng khác bao gồm các mục như giữ mức cao nhất cũng có thể có sẵn

Các công tắc và điều khiển thường được đặt với công tắc phạm vi chính chiếm vị trí trung tâm trong bảng đồng hồ vạn năng. Màn hình hiển thị thường chiếm một vị trí ở trên cùng của thiết bị để nó dễ nhìn và không bị che khuất bởi các dây dẫn và vẫn có thể nhìn thấy nếu công tắc đang được vận hành.

Bất kỳ công tắc bổ sung nào thường được đặt xung quanh công tắc chính, nơi chúng có thể được tiếp cận rất dễ dàng.

Các kết nối cho dây dẫn thử nghiệm thường được đặt ở dưới cùng của bảng điều khiển phía trước của đồng hồ. Bằng cách này, có thể dễ dàng tiếp cận với các dây dẫn không cản trở hoạt động và tầm nhìn của các công tắc và màn hình.

Cách sử dụng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số

Bản thân hoạt động của một DMM thường rất đơn giản. Với kiến ​​thức về cách thực hiện các phép đo điện áp, dòng điện và điện trở thì việc đưa đồng hồ vạn năng vào sử dụng là vấn đề.

Nếu đồng hồ là mới thì rõ ràng sẽ cần lắp pin để cung cấp năng lượng cho nó. Điều này thường đơn giản và dễ hiểu và bạn có thể tìm thấy chi tiết trong hướng dẫn vận hành cho DMM.

Khi sử dụng máy đo, có thể làm theo một số bước đơn giản:

  1. Bật đồng hồ
  2. Chèn các đầu dò vào các kết nối chính xác – điều này là bắt buộc vì có thể có một số kết nối khác nhau có thể được sử dụng.
  3. Đặt công tắc sang loại và phạm vi đo chính xác để thực hiện phép đo. Khi chọn phạm vi, hãy đảm bảo rằng phạm vi tối đa cao hơn mức dự đoán. Sau đó, phạm vi trên DMM có thể được giảm khi cần thiết. Tuy nhiên, bằng cách chọn một phạm vi quá cao, nó sẽ ngăn đồng hồ bị quá tải.
  4. Tối ưu hóa phạm vi để đọc tốt nhất. Nếu có thể, hãy bật tất cả các chữ số đứng đầu để không đọc số 0 và bằng cách này, số chữ số có nghĩa lớn nhất có thể được đọc.
  5. Khi quá trình đọc hoàn tất, biện pháp phòng ngừa khôn ngoan là đặt đầu dò vào ổ cắm đo điện áp và chuyển phạm vi thành điện áp tối đa. Bằng cách này, nếu đồng hồ vô tình được kết nối mà không suy nghĩ về phạm vi sử dụng, sẽ có rất ít khả năng làm hỏng đồng hồ. Điều này có thể không đúng nếu nó được đặt để đọc dòng điện và đồng hồ vô tình được kết nối qua điểm điện áp cao!

Khi thực hiện bất kỳ phép đo nào, cần phải cẩn thận không để các đầu dò thử nghiệm bị trượt vì có thể làm ngắn các đầu nối trên mạch điện cần thử nghiệm. Trong những trường hợp khắc nghiệt, điều này có thể gây ra đoản mạch nguồn hoặc làm hỏng bo mạch.

Thông thường, khi bảng mạch thăm dò, các kết nối đủ xa để điều này không thành vấn đề, nhưng cần đặc biệt chú ý khi xử lý các mạch điện áp cao và dòng điện cao.

Độ chính xác tổng thể DMM

Có một số yếu tố góp phần vào độ chính xác có thể được gọi là lỏng lẻo. Hai trong số các yếu tố cấu thành chính là độ phân giải và độ chính xác thực tế của hệ thống đo lường

  1. Độ phân giải: Độ phân giải của DMM thường được xác định bằng số chữ số. DMM sẽ được chỉ định về số lượng chữ số trong màn hình. Thông thường, đây sẽ là một số bao gồm một số nguyên và một nửa, ví dụ: 3 chữ số 1/2. Theo quy ước, một nửa chữ số có thể hiển thị số 0 hoặc 1. Đồng hồ đo ba chữ số rưỡi này có thể hiển thị đến năm 1999. Đôi khi có thể sử dụng một chữ số ba phần tư. Điều này có thể hiển thị một số cao hơn một, nhưng nhỏ hơn chín.
  2. Độ chính xác: Độ chính xác của máy đo khác với độ phân giải màn hình. Điều này thể hiện sự không chắc chắn của kết quả đọc do sự không chính xác trong DMM.

 

Mặc dù độ chính xác của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số sẽ lớn hơn nhiều so với đồng hồ vạn năng tương tự, nhưng nó giúp hiểu được sự khác biệt giữa độ chính xác và độ phân giải.

Cũng cần hiểu sự khác biệt giữa chúng để hiểu được độ chính xác tổng thể của bất kỳ phép đo nào được thực hiện.

Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số là dụng cụ kiểm tra rất linh hoạt. Với sự phát triển của công nghệ kỹ thuật số, nhiều máy đo thử nghiệm này có thể cung cấp các phép đo bổ sung ngoài những phép đo của dòng điện áp và điện trở cơ bản. Khi mua một chiếc đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, bạn nên chọn một chiếc có thể đo các thông số có thể được dự kiến ​​là cần thiết.

Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số có thể thực hiện các phép đo rất chính xác và hiển thị chúng để dễ đọc.

 

Trả lời