مقاله

تست قطعات با مولتی متر | راهنمای عملی تست قطعات الکترونیکی

مولتی‌متر یکی از ابزارهای اندازه‌گیری بسیار کاربردی در الکترونیک است و همزمان با سه ابزار ولت‌متر، اهم‌متر و آمپرسنج را در خود جای داده است. یکی از کاربردهای مولتی‌متر، تست قطعات مدار است. برخی از این تست‌ها بسیار آسان است، در حالی که برخی دیگر به دانش بیشتری نیاز دارند و ما را با چالش بیشتری مواجه می‌کنند. قطعات پایه‌دار بهترین مثال‌ها برای تست کردن هستند که به راحتی می‌توان تصویر آن‌ها را نیز برای یادگیری نشان داد. البته تست‌های مشابهی را می‌توان برای قطعات دیگری، مانند SMD، نیز انجام داد. در این آموزش، با تست قطعات با مولتی متر آشنا می‌شویم. برای آشنایی با ساختار و عملکرد مولتی‌متر، پیشنهاد می‌کنیم به آموزش «مولتی متر و روش استفاده از آن — به زبان ساده (+ دانلود فیلم آموزش گام به گام)» مراجعه کنید.

تست قطعات با مولتی متر دیجیتال

همان‌طور که می‌دانیم، دو نوع مولتی‌متر وجود دارد که با آن‌ها می‌توانیم تست قطعات الکترونیک را انجام دهیم: مولتی‌متر دیجیتال و مولتی‌متر آنالوگ. مولتی‌متر دیجیتال نتایج دقیق‌تری دارد و مشکلاتی مانند تکان خوردن و نوسان عقربه را در هنگام قرائت نتایج ندارد که در مولتی‌مترهای آنالوگ معمول است. همچنین، محدوده فرکانسی مولتی‌مترهای دیجیتال بزرگ‌تر است. امروزه معمولاً از مولتی متر دیجیتال برای تست قطعات الکترونیک استفاده می‌شود. در ادامه، روش تست قطعات با مولتی‌متر دیجیتال را شرح خواهیم داد.

تست مقاومت با مولتی متر

دو راه برای تست مقاومت وجود دارد: استفاده از مولتی متر دیجیتال و استفاده از مولتی متر آنالوگ. معمولاً‌ اگر یک مقاومت خراب شود، مقدار آن بسیار زیاد یا اصطلاحاً مدار باز می‌شود. با انتخاب اهم‌متر توسط سلکتور در مولتی متر دیجیتال یا آنالوگ می‌توانیم مقاومت را تست کنیم. اگر مقاومت در مدار باشد، معمولاً باید مقاومت را جدا کرده و تنها مقدار مقاومت مورد نظر و نه سایر اجزای مدار را اندازه‌گیری کنید.

همیشه به مدارهای موازی در هنگام اندازه‌گیری مقاومت در مدار دقت کنید، زیرا موجب می‌شوند اندازه واقعی مقاومت نشان داده نشود. توصیه می‌کنیم کل پایه مقاومت را بردارید (منظور فقط یک سر است) و آن را با مولتی متر تست کنید. با این کار اندازه‌گیری مقاومت با مشکل مواجه نخواهد بود و نتیجه درست است.

ابتدا باید قبل از اندازه‌گیری مقاومت، مقدار نامی آن را بدانید. با مشاهده رنگ مقاومت که در آموزش «محاسبه مقاومت از روی رنگ — به زبان ساده (+ دانلود فیلم آموزش گام به گام)» با آن آشنا شدیم، مطمئن شوید که با مشاهده نوارهای رنگی مشکلی در شناسایی مقدار مقاومت ندارید.

معمولاً امروزه کمتر از مولتی متر آنالوگ برای تست مقاومت استفاده می‌شود، زیرا نتیجه‌ای را که نشان می‌دهد قابلیت خواندن دقیق ندارد و گاهی باید آن را حدس زد. اگر مولتی متر بیش از مقدار نامی اهمی را نشان دهد، معمولاً می‌توان نتیجه گرفت که اندازه مقاومت افزایش یافته و به تعویض نیاز دارد.

تست مقاومت‌ها بسیار ساده است و همان‌طور که گفتیم، کافی است سلکتور را روی قسمت اهم قرار داده و پراب‌ها را به دو سر مقاومت وصل کنیم و نتیجه را روی نمایشگر مولتی متر ببینیم. شکل زیر نتیجه تست مقاومت یک کیلواهمی را نشان می‌دهد.

تست مقاومت با مولتی متر

نتیجه اندازه‌گیری یک مقاومت ۱۰ کیلواهمی نیز به صورت زیر است.

تست مقاومت با مولتی متر

عدد نشان داده شده تست مقاومت ۱۰۰ کیلواهمی در شکل زیر، خارج از تلرانس ۵ درصدی مقدار نامی مقاومت است. آیا این عدد درست است؟

تست مقاومت

شکل زیر نیز اندازه‌گیری یک مقاومت ۱ مگااهم را نشان می‌دهد که ۲۰ درصد با مقدار نامی مقاومت اختلاف دارد. آیا چیزی اشتباه است؟

تست مقاومت

اگر یک مقاومت نامحدود را اندازه بگیریم، مقاومتی ندارد و مولتی متر چیزی را نشان نمی‌دهد؟ همان‌طور که در شکل زیر نشان داده شده است، برای حالتی که پراب‌ها را به چیزی متصل نکرده‌ایم و انتظار داریم مقاومت بی‌نهایت باشد، اما مقداری تقریباً برابر با ۳٫۳ مگااهم را خواهیم داشت که اختلاف زیادی با بی‌نهایت دارد.

مسئله این است که ما انگشتمان را روی پراب‌ها قرار داده‌ایم و بدنمان یک مقاومت بی‌نهایت نیست و مثلاً اگر دستتان عرق کرده باشد، اندازه مقاومت تا ۱۰۰ کیلواهم نیز کاهش خواهد یافت. مقاومت خود بدن تنها ۱ کیلواهم است و مقدار مقاومت بالایی که مولتی متر نشان می‌دهد، به دلیل عدم رسانایی مناسب پوست است. هرچه بیشتر پراب‌ها را بفشارید، مقاومت بیشتر کاهش پیدا خواهد کرد.

تست مقاومت

راه درست اندازه‌گیری (به ویژه برای مقاومت‌ها بزرگ) این است که سرهای مقاومت را لمس نکنید. همان‌طور که در شکل زیر می‌بیند، بدون لمس مقاومت با انگشتان، مولتی متر تقریباً نزدیک ۱۰ کیلواهم است.

تست مقاومت

همان‌طور که در شکل زیر نیز می‌بینیم، اندازه مقاومتی که مولتی متر نشان می‌دهد، در محدوده تلرانس مقدار نامی مقاومت است.

تست مقاومت با مولتی متر

همین موضوع برای مقاومت ۱ مگااهمی نیز صادق است که در تصویر زیر نمایش داده شده است.

تست مقاومت با مولتی متر

برای آنکه پایه‌های مقاومت را لمس نکنیم، راه‌های دیگری نیز وجود دارد. مثلاً مشابه شکل زیر از یک دست برای نگه داشتن پراب روی یک سر مقاومت استفاده کنید و پراب را بدون تماس دست به سر دیگر مقاومت وصل کنید.

تست مقاومت

همچنین، می‌توانید از گیره‌های مخصوص یا سوسماری استفاده کنید. از آنجا که سر دیگر سوسماری به جایی وصل نیست، تأثیری بر اندازه مقاومت نخواهد داشت.

تست مقاومت

مجدداً تأکید می‌کنیم که تست مقاومت در حالتی که در مدار قرار داشته باشد و ولتاژ منبع نیز قطع باشد، گاهی قابل انجام است. اما اغلب این کار امکان‌پذیر نیست، زیرا سایر مقاومت‌ها و عناصر مدار بر نتیجه تأثیر خواهند گذاشت.

تست مقاومت‌های کوچک

یکی از چالش‌هایی که با مقاومت‌های کوچک (با مقدار اهمی پایین) وجود دارد، این است که مقدار مشاهده شده در محدوده تلرانس مقاومت نیست. برای مثال، اگر بخواهیم یک مقاومت ۰٫۱ اهمی را با تلرانس ۱ درصد اندازه بگیریم، با شکل زیر مواجه خواهیم شد که مقدار نشان داده شده در محدوده تلرانس ۱ درصد نیست.

تست مقاومت

دلیل این امر، مقاومت کابل و تماس است. همان‌طور که شکل زیر نشان می‌دهد، اگر هر دو پراب را به یک سر مقاومت وصل کنیم، مولتی‌متر عدد ۰ را در دقت ۰٫۰۰۱ اهم نشان نخواهد داد.

تست مقاومت با مولتی متر

با فشار دادن کمه “Null” که در بعضی مولتی‌مترها با REL مشخص می‌شود (با نشان مثلث نیز نشان داده می‌شود)، نتایج اندازه‌گیری بسیار بهتر خواهد شد، اما اهم‌متر معمولی بهترین ابزار برای اندازه‌گیری مقاومت‌های کوچک نیست.

تست مقاومت

با استفاده از یک منبع تغذیه آزمایشگاهی با جریان قابل تنظیم، می‌توانیم مقاومت‌های کوچک را اندازه بگیریم.

برای مثال، ابتدا محدوده جریان را با استفاده از مولتی‌متر روی ۱ آمپر قرار می‌دهیم، زیرا دقیق‌تر از آن چیزی است که خود منبع نشان می‌دهد. اندازه ولتاژ مهم نیست، چند ولت نیز برای اندازه‌گیری مقاومت‌های زیر یک اهم کافی است.

تست مقاومت

دو سر منبع را به دو سر مقاومتی که می‌خواهیم تست کنیم، وصل می‌کنیم. جریان گذرنده از مقاومت ۱ آمپر است.

تست مقاومت با مولتی متر

با اندازه‌گیری ولتاژ دو سر مقاومت و تقسیم آن بر جریان ۱ امپر، مقدار مقاومت به دست می‌آید که در اینجا ۰٫۱ اهم است.

تست مقاومت‌های بزرگ

اما مقاومت‌هایی با مقادیر مثلاً ۱۰۰ مگااهم را باید چگونه تست کنیم؟ دو راه برای این کار وجود دارد: یکی دستگاه تست بسیار دقیق و دیگری افزایش ولتاژ تست. وقتی می‌خواهیم چنین مقاومت‌های بزرگی را تست کنیم، اندکی رطوبت نیز بر آزمایش تأثیر خواهد گذاشت و خشک بودن محیط در هنگام تست بسیار مهم است.

بعضی مولتی‌مترها می‌توانند نانوزیمنس (یک رسانایی نانوزیمنس معادل مقاومت ۱ گیگااهم است که عکس هم هستند) را نیز اندازه‌گیری کنند. شکل زیر مقدار رسانایی ۱۰٫۰۹ نانوزیمنس را نشان می‌دهد که معادل با مقاومت ۹۹٫۱۱ مگااهم است.

تست قطعات

 

  • برای مشاهده فیلم آموزش آشنایی با سخت افزار موبایل و تبلت و عیب یابی آن ها + اینجا کلیک کنید.

تست فیوز با مولتی متر

تست فیوز بسیار آسان است. فیوز یک سیم بسیار نازک است که وقتی جریان زیادی از آن عبور می‌کند ذوب یا بخار می‌شود. سیم نازک فیوز ممکن است از آلومینیوم، مس یا نیکل با روکش قلع ساخته شود. مدار باز شدن فیوز جریان در مدار را متوقف می‌کند. در تجهیزات الکترونیکی، اغلب فیوزها از نوع شیشه استوانه‌ای یا سرامیکی هستند که در انتهای آن‌ها کلاهک فلزی وجود دارد. جریان و ولتاژ نامی نیز در یکی از دو درپوش انتهایی فلزی قابل مشاهده است.

قبل از اینکه نشان دهیم چگونه یک فیوز را تست یا بررسی کنیم، ابتدا باید کار یک فیوز را درک کنیم. وظیفه فیوزها متوقف کردن جریان‌های بالاتر از جریان نرمال در مدار الکترونیکی برای محافظت از تجهیزات و جلوگیری از آسیب دیدن اجزای الکترونیکی و همچنین جلوگیری از گرم شدن بیش از حد است که ممکن است منجر به آتش‌سوزی شود.

نکته جالبی وجود دارد، ظاهر یک فیوز سوخته می‌تواند چیزهایی را درباره دلایل سوختگی آن نشان دهد. اگر محفظه شیشه‌ای فیوز شفاف به نظر برسد و اگر هنوز می‌توانید قطعات جزئی شکسته عنصر فیوز را مشاهده کنید، به این معنی است که اتصال کوتاه عمده‌ای در مدار وجود ندارد. جایگزینی فیوز با یکی از همان نوع و جریان نامی معمولاً کارساز خواهد بود.

بعضی از فیوزها حتی در اثر فرسودگی خراب می‌شوند، زیرا طول عمر فیوزها زیاد است و چنین چیزی دور ازذهن نیست. اما اگر داخل شیشه به رنگ سیاه یا تیره باشد و هیچ اثری از سیم فیوز (اتصال دهنده مرکزی) نباشد، نشانه این است که در جایی از مدار یک اتصال کوتاه عمده وجود دارد و به احتمال زیاد واحد منبع تغذیه است.

بهترین روش تست فیوز، تست اتصال کوتاه آن است، البته از اندازه‌گیری مقاومت نیز می‌توان استفاده کرد. بهتر است فیوز را از مدار جدا کرده و سپس آن را تست کنید. برای تست فیوز، سلکتور را روی بازر قرار داده و پراب‌ها را به دو سر فیوز متصل کنید. اینکه کدام پراب را به کدام سر وصل کنید، تفاوتی ندارد، زیرا فیوز فاقد پلاریته است. اگر فیوز سالم باشد، صدای بازر یا بوق را خواهید شنید و مقداری که مولتی متر نشان می‌دهد، یک مقدار اهمی بسیار کم (کسری از یک اهم تا دو اهم) است. شکل زیر یک فیوز سالم را نشان می‌دهد.

تست فیوز با مولتی متر

اکنون، برای مثال یک فیوز میلی‌آمپری را تست می‌کنیم (شکل زیر). این فیوزها مقاومتی در حدود ۱ اهم (در اینجا ۱٫۵۵ اهم) دارند و در محدوده میلی‌آمپر بالا، افت ولتاژ قابل توجهی ایجاد می‌کنند.

تست فیوز با مولتی متر

شکل زیر یک فیوز ۰٫۱ آمپری را نشان می‌دهد که به خوبی کار می‌کند و سالم است.

تست فیوز با مولتی متر

شکل زیر نشان‌دهنده فیوزی است که سوخته است و با تست اتصالات آن نمایشگر مولتی‌متر OL را نشان می‌دهد و صدای بوق نیز وجود نخواهد داشت.

تست فیوز با مولتی متر

اگر اندازه مقاومت این فیوز را اندازه بگیرید، یک مقدار بزرگ را نشان خواهد داد و بزرگی آن به این بستگی دارد که انگشت‌هایتان چقدر مرطوب باشند و چقدر پراب و فیوز را در حال اندازه‌گیری فشار داده باشید.

تست فیوز با مولتی متر

تست لامپ با مولتی متر

شاید چنین به نظر برسد که لامپ‌های رشته‌ای امروزه جایگاه خود را از دست داده‌اند، اما هنوز هم مواردی مانند لامپ خودروها وجود دارد که استفاده از لامپ‌های رشته‌ای در آن‌ها معمول است. بهترین راه برای تست این لامپ‌ها، اندازه‌گیری مقاومت اهمی آن‌ها است که باز هم سلکتور مولتی متر باید روی اندازه‌گیری اهم باشد.

برای اندازه‌گیری مقاومت بین دو ترمینال این لامپ‌ها، نیازی به در نظر گرفتن پلاریته نیست. مقدار مقاومت بین دو ترمینال در لامپ‌هایی با توان بالا، نزدیک به صفر است. از این عدد (مقدار مقاومت) نمی‌توان برای محاسبه توان لامپ استفاده کرد، زیرا وقتی دمای رشته از ۲۵ درجه سانتی‌گراد محیط به ۲۲۰۰ تا ۳۲۰۰ درجه سانتی‌گراد افزایش می‌یابد، مقاومت لامپ تا ۱۵ برابر نیز زیاد می‌شود.

تست لامپ با مولتی متر

تست اتصال کوتاه با بازر برای یک لامپ سیگنال که توان بسیار کم و مقاومت بسیار بالایی دارد، کارساز نخواهد بود. شکل زیر این موضوع را به خوبی نشان می‌دهد.

تست لامپ با مولتی متر

مشابه آنچه در شکل زیر می‌بینیم، وقتی لامپ سوخته باشد، چیزی شبیه مورد فیوز سوخته روی نمایشگر مولتی‌متر مشاهده خواهیم کرد.

تست لامپ با مولتی متر

تست دیود با مولتی متر

دیود پلاریته دارد، یعنی اینکه کدام پراب را به کدام سر متصل کنیم، مهم است. شناسایی ولتاژ روی دیود اغلب با یک حلقه رنگی (نقره‌ای و سیاه در تصویر) مشخص می‌شود که کاتد را نشان می‌دهد. اگر ولتاژ به ترتیب + و – اعمال شود، جریان از دیود عبور خواهد کرد.

تست دیود

برای مثال، طبق چیزی که مولتی‌متر نشان می‌دهد، وقتی دیود هدایت می‌کند، افت ولتاژ این دیود (1N4007) برابر با ۰٫۵۳۶ ولت است.

تست دیود با مولتی متر

و در مسیر دیگر، اگر پراب‌ها را جابه‌جا کنیم، جریان را مسدود می‌کند.

تست دیود

یک دیود دیگر (1N4148) کوچک‌تر است و افت ولتاژ کمی بالاتری دارد.

تست دیود

و همچنین، مسیر دیگر را نیز مسدود می‌کند. اگر دیود صفر ولت در هر جهتی نشان دهد، خراب است. OL در هر دو جهت نیز بدین معنی است که دیود خراب شده است.

تست دیود

شاید چنین تصور کنید که چون اعداد را با سه رقم اعشار می‌خوانیم، نتیجه خیلی دقیق است. اما اگر از یک مولتی متر دیگر استفاده کنیم، مقدار دیگری را نشان می‌دهد. مثلاً برای دیود اول، نتیجه زیر را داریم.

تست دیود با مولتی متر

برای دیود دیگر نیز همین اتفاق می‌افتد. کدام‌یک نتیجه را درست نشان می‌دهند؟ هر دو!

تست دیود

نمودار ولتاژ برحسب جریان دو دیود به صورت زیر است. اختلاف قرائتی که در دو مولتی‌متر وجود داشت، به این دلیل است که آن‌ها از جریان‌های تست متفاوتی استفاده می‌کنند. جریان مدل Southwire، حدوداً ۲ میلی‌آمپر در ۰٫۶ ولت است و جریان مدل Fluke حدوداً ۰٫۴ میلی‌آمپر.

نمودار ولتاژ برحسب جریان دیود

اما از دقت خوب مولتی‌مترها می‌توان استفاده کرد و دیودها را به عنوان سنسورهای دما به کار برد که در آن‌ها افت ولتاژ تقریباً ۲ میلی‌ولت به ازای هر درجه افزایش دما رخ می‌دهد و مولتی‌متر دقت کافی را برای تخمین مناسب دما دارد.

افت ولتاژ‌ همه دیودها در حدود ۰٫۶ ولت نیست، نوعی از دیودها که دیود شاتکی نامیده می‌شود، ولتاژ‌ کم قابل توجهی در جهت هدایت دارد. نمودار ولتاژ ‌برحسب جریان دو نوع دیود شاتکی در شکل زیر نشان داده شده است.

تست دیود

این دیودها اغلب برای کاهش تلفات منابع تغذیه سوئیچینگ به کار می‌روند و در سایر موارد نیز کاربرد دارند. ولتاژ یک دیود شاتکی تقریباً‌ ۰٫۲ ولت است.

تست دیود

تست دیود نوری با مولتی متر

نماد دیود توری یا همان ال ای دی (LED) مشابه یک دیود معمولی است، با این تفاوت که تعدادی پیکان به آن اضافه شده که نماد پرتو نور هستند. ال‌‌ای‌دی‌های ۳ و ۵ میلی‌متری یک پایه بلندتر دارند که باید آن پایه را به سر مثبت وصل کرد.

دیود نوری

ال ای دی نوعی دیود است، اما افت ولتاژ‌ بالاتری دارد. مثلاً افت ولتاژ دیود قرمز تقریباً ۱٫۸ ولت است. مشابه دیودهای معمولی، باید پایه بلند ال ای دی را به پراب مثبت یا همان قرمز متصل کرد. البته همیشه این‌گونه نیست و ممکن است در مواردی تفاوت وجود داشته باشد.

تست دیود نوری

افت ولتاژ ال ای دی زرد کمی بیشتر از ال ای دی قرمز است.

تست ال ای دی

و به همین ترتیب، افت ولتاژ‌ ال ای دی سبز کمی بیشتر از قبلی‌ها است.

تست دیود نوری

ال ای دی آبی از فناوری دیگری استفاده می‌کند و افت ولتاژ ‌آن کمی بیشتر است.

تست دیود نوری

ال ای دی سفید شبیه ال ای دی آبی است. این ال ای دی، یکی ال ای دی آبی است، اما با فسفر نور آبی را به نور سفید تبدیل می‌کند.

تست LED

همچنین برخی از رنگ‌های قرمز، سبز و رنگ‌های دیگر نیز وجود دارند که از ال‌ای‌دی‌های فسفری استفاده می‌کنند و همه آن‌ها این ولتاژ را خواهند داشت.

ال‌ای‌دی جریان را در جهت عکس سد می‌کند. اگر ولتاژ LED در هردو جهت برابر با صفر باشد، خراب شده است. نمایش OL روی صفحه مولتی‌متر می‌تواند به دلیل عدم پشتیبانی آن از نوع ال‌ای‌دی یا به دلیل خراب بودن آن باشد. در بعضی مولتی‌مترها ممکن است چراغ روشن شود، حتی اگر مولتی‌متر OL را نشان دهد (البته این به این معنا نیست که LED کار می‌کند).

تست دیود نوری با مولتی متر

اگر از یک مولتی‌متر دیگر استفاده کنیم که جریان و ولتاژ تست متفاوت‌تری خواهیم داشت (تصویر زیر را ببینید).

تست ال ای دی

اکنون، با همین مولتی‌متر جدید ال ای دی سفید را تست می‌کنیم که قبلاً‌ تست کردیم. همان‌گونه که می‌بینیم، نتیجه OL نمایش داده شده است. اما چرا این‌گونه است؟ آیا LED سفید خراب است؟ پاسخ منفی است؛ این مولتی‌متر نمی‌تواند ال‌ای‌دی‌های سفید و آبی را تست کند. مولتی‌مترها برای تست دیود در 3 نوع وجود دارند:

  • تست دیود 1 ولتی که فقط می‌توانند دیودهای معمولی را تست کند.
  • تست دیود 2 ولتی که می‌توانند دیودهای معمولی و ال‌ای‌دی‌های قرمز، زرد و سبز را تست کنند.
  • تست دیود 3 ولتی که می توانند همه دیودهای نوری را تست کنند.

در لامپ‌های LED اغلب از تعدادی ال‌ای‌دی در داخل هر تراشه استفاده می‌شود، یعنی نمی‌توان مجموعه همه آن‌ها را با یک مولتی‌متر معمولی تست کرد.

تست دیود نوری

ولتاژ مستقیم به رنگ و جریان بستگی دارد؛ این بدین معنا است که مولتی‌مترهای مختلف ولتاژ مستقیم متفاوتی را نشان می‌دهند. این ولتاژ بیشتر به رنگ ال‌ای‌دی بستگی دارد، نه به شکل (مانند ۳ میلی‌متری، ۳ میلی‌متری، SMD) یا توان آن (بسته به اندازه دیود نوری، یک تغییر کوچک وجود خواهد داشت). تست ال‌ای‌دی در مدار را گاهی می‌توان با خاموش کردن مدار انجام داد. نتیجه تست نباید 0 ولت یا ولتاژ بالاتر از ولتاژ پیش‌بینی شده باشد. اگر ولتاژ کمتر از حد انتظار باشد، ممکن است مدار سبب آن شده باشد.

تست خازن با مولتی متر

خازن‌ها در ظرفیت‌های چند پیکوفاراد تا ۱۰۰۰ میکروفاراد یا حتی فاراد برای ابرخازن‌ها موجود هستند. این بدین معنی است که اختلاف بین کوچک‌ترین مقادیر و بزرگ‌ترین مقادیر، تقریباً ۱۰ تریلیون بار (۱۰ پیکوفاراد تا ۱۰۰ فاراد) است که بسته به اینکه با چه مقادیری سر و کار داریم، می‌تواند بیشتر یا کمتر نیز باشد.

یکی مولتی‌متر نمی‌تواند اندازه‌گیری کل محدوده را پوشش دهد و معمولاً مقادیر پایین را پوشش می‌دهد. مشکل اصلی اندازه‌گیری خازن‌های بزرگ است. بهترین چیزی که یک مولتی‌متر می‌تواند انجام دهد، این است که از ۱۰۰ میلی‌فاراد یا ۰٫۱ فاراد را اندازه بگیرد. مولتی‌مترها در هنگام بررسی خازن‌ها خیلی دقیق نیستند یا شاید بهتر است بگوییم برخی خازن‌ها خیلی دقیق نیستند.

مقدار ظرفیت ممکن است در اثر تغییر دما، فرکانس و ولتاژ تغییر کند و برخی خازن‌ها نیز جریان نشتی دارند. البته این موارد موجب نمی‌شوند که مولتی‌متر در نشان دادن مقدار نزدیک به مقدار مورد انتظار ناتوان باشد. مولتی‌مترها تنها ظرفیت را اندازه می‌گیرند، اما به ویژه برای خازن‌های الکترولیت قدیمی، بررسی مقاومت سری معادل (ESR) امری ضروری است. در برخی موارد، به ویژه برای ولتاژهای بالاتر، ممکن است لازم باشد جریان نشتی را نیز بررسی کنیم که این کار به یک دستگاه دیگر نیاز دارد.

ابتدا بدون وجود خازن، مولتی‌متر را تست می‌کنیم. مشاهده می‌کنیم که ۸۷ پیکوفاراد را نشان می‌دهد و صحیح نیست. در تقریباً همه مولتی‌مترها از دکمه REL/NULL برای ظرفیت پایین استفاده می‌شود.

تست خازن با مولتی متر

همان‌طور که می‌بینیم، با فشردن این دکمه، مولتی‌متر عدد ۰ را نشان می‌دهد.

تست خازن

ظرفیت اولین خازنی که تست می‌کنیم، ۲۷ پیکوفاراد است. اما همان‌طور که می‌بینیم، مقدار متفاوتی نمایش داده شده است.

تست خازن با مولتی متر

اگر از یک ال‌سی‌آرمتر (LCRمتر) استفاده کنیم، خازن را در شکافی که دقیقاً‌ بالای ترمینال‌های ورودی است، قرار می‌دهیم. همان‌طور که می‌بینیم، عدد ۲۶٫۹۱ پیکوفاراد نشان داده شده است. نتیجه می‌گیریم که مولتی‌متر ایراد داشته است، نه خازن.

تست خازن

با استفاده از LCRمتر همچینن می‌توان خازن را در فرکانس‌های مختلف بررسی کرد که در شکل زیر برای فرکانس‌های ۱ کیلوهرتز و ۱۰۰ کیلوهرتز اندازه‌گیری انجام شده است.

تست خازن

می‌بینیم که این خازن با تغییر فرکانس تغییر نکرده است.

هنگام اندازه‌گیری مقادیر کوچک، اگر سیم پراب‌ها به یکدیگر نزدیک باشند، تا ۵۰ پیکوفاراد بر نتایج تأثیر خواهند گذاشت. برای جلوگیری از این موارد، از خازن‌هایی با پایه کوتاه استفاده کنید یا پایه آن‌ها را بپیچید یا مطمئن شوید که پس از استفاده از REL تغییری نمی‌کنند.

برای مثال، اندازه یک خازن ۲٫۲ نانوفارادی به خوبی نشان داده می‌شود.

تست خازن با مولتی متر

به طور مشابه، برای یک خازن فیلم ۱۰ میکروفارادی، نتیجه زیر را داریم.

اما خازن ۳۹۰۰ میکروفارادی برای مولتی‌متر بسیار بزرگ است و مدتی طول می‌کشد نتیجه را نشان دهد.

تست خازن با مولتی متر

تست ترانزیستور با مولتی متر

بسیاری از مولتی‌مترهای ارزان یک تستر ترانزیستور دارند که با “hFE” روی سلکتور آن مشخص می‌شود. این حروف نمایانگر بهره ترانزیستور هستند. به چند دلیل این تستر تقریباً بی‌فایده است:

  • ترانزیستورها در بسته‌های مختلفی وجود دارند و تستر تنها یک نوع آن‌ها با پایه‌های نازک را پشتیبانی می‌کند. انواع SMD یا ترانزیستورهای قدرت (مانند TO220) را نمی‌توان با این تستر تست کرد.
  • امروزه بسیاری از ترانزیستورها ماسفت (MOSFET) هستند، اما تستر تنها از انواع BJT پشتیبانی می‌کند.
  • تستر فقط ترانزیستورهایی با پایه‌های صاف را تست می‌کند و در تست ترانزیستورهایی که در مدار لحیم شده‌اند ناکارآمد است.
  • این تستر بسیار ساده است و به راحتی می‌تواند نتیجه اشتباهی را نشان دهد.

علاوه بر موارد بالا، تستر ایمنی مولتی‌متر را به خطر می‌اندازد. فاصله ایمنی از قسمت فلزی داخل مولتی‌متر تا جایی که می‌توانید انگشت خود را روی سوکت تستر ترانزیستور بگذارید، نسبتاً کم است و اگر ترانزیستور را در سوکت قرار دهید، آن فاصله هم از بین می‌رود (وقتی ولتاژ بالا را اندازه می‌گیریم، ممکن است ولتاژ‌ درون مولتی‌متر زیاد شود).

تست ترانزیستور

در اینجا سه ترانزیستور در اندازه‌های مختلف داریم: ‌سیگنال کوچک اسم‌ام‌دی (SOT23)، سیگنال کوچک پایه‌دار (TO92) و قدرت (TO220) و دو نوع ترانزیستور BJT و MOSFET.

تست ترانزیستور با مولتی متر

یک ترانزیستور از نوع مناسب را در سوکت قرار داده و سلکتور را روی hFE تظیم می‌کنیم. سپس می‌توانیم بهره را ببینیم (در یک جریان نامشخص). بدیهی است که این ترانزیستور کار می‌کند.

تست ترانزیستور

یک مقاومت را در تستر ترانزیستور قرار می‌دهیم. در مورد یک مقاومت چه می‌توانیم بگوییم؟ بهره این مقاومت ۳۰۰ است؟ این یعنی مقاومت برای تقویت جریان بهتر از ترانزیستور است؟

تست ترانزیستور

البته که چنین نیست. مشکل این است که تستر فقط جریان را اندازه می‌گیرد، جریان بیس با یک مقاومت تعریف شده است. هر جریانی که از کلکتور به امیتر بگذرد، نشان می‌دهد که ترانزیستور کار می‌کند و بهره مشخصی دارد، حتی اگر یک مقاومت یا یک ترانزیستور معیوب باشد.

تست BJT

اما اگر نخواهیم از تستر مولتی‌متر استفاده کنیم، باید چگونه عمل کنیم؟ این کار چندان دشوار نیست؛ شکل‌های زیر به خوبی نشان می‌دهند که ترانزیستور چگونه تست می‌شود. در اصل، با دو دیود مواجهیم و با هر مولتی‌متری که قابلیت تست دیود دارد، می‌توان ترانزیستور را تست کرد. فقط یک مسئله وجود دارد و آن این است که بدانیم کدام پین را تست کنیم.

تست ترانزیستور

در شکل بالا رایج‌ترین ترکیب پین‌ها آورده شده است. در SMD اغلب از بسته‌ای بسیار شبیه به TO220 استفاده می‌شود.

برای نمونه، از یک ترانزیستور در بسته TO220 استفاده می‌کنیم که تصویر آن به خوبی دیده می‌شود. پین مرکزی همان زبانه در TO220 است که در اغلب مدارها استفاده می‌شود و همچنین می‌تواند اندازه‌گیری آن را آسان‌تر کند.

ابتدا مسیر B به C را با قرار دادن پراب قرمز روی B دیود تست می‌کنیم که یک ولتاژ مستقیم دارد و هدایت خواهد کرد.

تست ترانزیستور

همان‌طور که در تصویر زیر می‌بینیم، مسیر عکس جریان را سد می‌کند. این یک ترانزیستور NPN است و ترانزیستور PNP برعکس آن است.

تست bjt

مسیر E به B به طور مشابه تست می‌شود و نتیجه مشابهی خواهد داشت.

تست BJT

اکنون یک ترانزیستور دیگر را تست می‌کنیم. تصویر زیر را ببینید. عدد روی مولتی‌متر یک دیود از E به C را نشان می‌دهد. آیا چیزی اشتباه است؟

تست ترانزیستور

تصویر زیر نیز نشان‌دهنده یک مقاومت بین B و E ترانزیستور است. مشکل کجاست؟

در واقع این ترانزیستور یک زوج دارلینگتون است. شکل زیر یک زوج ترانزیستور دارلینگتون را با چند مقاومت و یک دیود نشان می‌دهد. مقاومت‌ها دقیقاً همان مقادیر نشان داده شده در تصویر نیستند، اما به آن‌ها نزدیک هستند.

زوج دارلینگتون

هنگام اندازه‌گیری مقاومت با استفاده از برخی مولتی‌مترها باید احتیاط کنید. مقاومت در ترانزیستور دارلینگتون موازی دیود است و اگر ولتاژ اندازه‌گیری مقاومت به اندازه‌ای باشد که دیود را روشن کند، مقداری که می‌خوانید اشتباه خواهد بود. برای جلوگیریی از این مشکل، پایه‌ها را عوض کرده و برعکس اندازه‌گیری کنید یا یک دامنه بالاتر را به صورت دستی انتخاب کنید (این به معنی یک ولتاژ تست پایین‌تر برای همان مقاومت است).

تست‌های دیود ترانزیستور را معمولاً در مدار بدون برق نیز می‌توان نشان داد، با این تفاوت که مسیرهای مسدود شده ممکن است OL را نشان ندهند و به جای آن یک عدد را نمایش دهند. اگر هر کدام از آن‌ها به ۰ نزدیک باشند، ترانزیستور مشکل دارد و احتمالاً به ترانزیستور جدیدی نیاز دارید.

برای ترانزیستورهای NPN، پراب قرمز را در پشت پیکان و پراب سیاه را روی سر پیکان قرار دهید تا افت ولتاژ‌ دیود را اندازه بگیرید. برای PNP برعکس است.

ترانزیستور

تست MOSFET

شکل‌های زیر نماد ماسفت کانال N و P و مدار آن را در هنگام اندازه‌گیری نشان می‌دهند. آنچه معمولاً قابل بررسی است این است که دیود در مدار ماسفت بوده و سوئیچ نیز باز باشد. سوئیچ فقط در صورتی که ولتاژ گیت صفر باشد، باز خواهد بود و با ولتاژ مثبت کافی (برای کانال N) در گیت، سوئیچ بسته می‌شود.

تست ماسفت

این ماسفت را ماسفت مد افزایشی می‌نامند. وقتی ولتاژی به گیت اعمال شود، ترانزیستور روشن می‌شود. نوع FET دیگری وجود دارد به نام حالت تخلیه، که تا زمان اعمال ولتاژ منفی روشن است. این نوع ماسفت بسیار نادر است، اما گاهی اوقات در نسخه‌های JFET مورد استفاده قرار می‌گیرد (در JFET خازن با یک دیود در جهت غیررسانا جایگزین شده است) که این‌ها نیز نسبتاً نادر هستند.

برخی از نسخه‌های رایج SMD را در تصویر زیر می‌بینید. اولی SO8 است و معمولاً به راحتی در بورد مشاهده می‌شود، زیرا بیشتر پین‌ها متصل هستند. SO8 دومی دو ترانزیستور در یک بسته است.

انواع ماسفت

رایج‌ترین نسخه‌های پایه‌دار به شکل زیر هستند.

ترانزیستور ماسفت

قبل از تست، مطمئن شوید که گیت تخلیه شده باشد. برای این کار می‌توانید G را به S یا D‌ را اتصال کوتاه کنید. بهتر این است که G را به S اتصال کوتاه کنید، اما از آنجا که اگر ولتاژ روی خازن گیت وجود داشته باشد اتصال کوتاهی بین S و D وجود خواهد داشت، اتصال کوتاه به D نیز کارآمد خواهد بود.

اتصال کوتاه

در بسته‌های TO220 معمولاً پین وسط به زبانه متصل است.

پین مرکزی

گیت به هیچ چیزی متصل نمی‌شود. هر کدام از پراب‌ها را می‌توان به هریک از پایه‌ها متصل کرد. نتیجه یکسان خواهد بود.

تست ماسفت

تصویر زیر این موضوع را تأیید می‌کند.

ماسفت

بین گیت و سورس یک خازن داریم.

خازن ماسفت

یک خازن نیز بین گیت و درین وجود دارد.

خازن ماسفت

تصویر زیر نشان می‌دهد که دیود وجود دارد.

دیود ماسفت

و ماسفت در طرف معکوس مسدود است.

تست ماسفت

می‌توانیم یک کار زیرکانه انجام دهیم. بین سورس و گیت را با پین مثبت روی G اندازه‌گیری می‌کنیم (برای ماسفت کانال N). این بدان معنی است که خازن گیت را شارژ و ماسفت را روشن می‌کنیم (اگر در حالت دیودی ولتاژ کافی داشته باشم).

تست ماسفت

می‌بینیم که ماسفت روش شده است.

ماسفت روشن

ماسفت را اغلب می‌توان در مدار و با خاموش بودن منبع اندازه‌گیری کرد. گیت معمولاً تخلیه خواهد شد، یعنی دیود را می‌توان بررسی کرد و بین S و D نباید نزدیک صفر اهم باشد.

تست یکسوساز پل با مولتی متر

یکسوساز پل در واقع چهار دیود است و هرکدام از دیودها را باید تست کرد.

تست پل یکسوساز

شکل زیر نتیجه تست یکی از دیودها را نشان می‌دهد.

تست رکتیفایر

تست از + به – نیز امکان‌پذیر است که در اینجا پراب قرمز روی + قرار گرفته است.

تست یکسوساز

با قرار دادن پراب روی سر منفی دیود، مقداری به اندازه دو افت ولتاژ‌ یک دیود را خواهیم داشت (البته همه مولتی‌مترها چنین امکانی ندارند).

تست یکسوساز

تست رله با مولتی متر

رله یک سیم‌پیچ (که مانند مقاومت اندازه‌گیری می‌شود) و چند کنتاکت دارد.

رله

می‌توانیم سیم‌پیچ را بررسی کنیم که مقاومت غیرصفر دارد (شماره‌گذاری پین روی شماتیک رله بالا منطبق بر رله‌ای که تست کرده‌ایم، نیست).

تست رله با مولتی متر

و می‌توانیم کنتاکت‌های عادی بسته (NC) را بررسی کنیم. کنتاکت‌های عادی باز (NO) عبارت OL یا مقاومت انگشتان را نشان خواهند داد. برای این مورد می‌توان از تست اتصال کوتاه نیز استفاده کرد.

تست رله

تست رله کامل نیست، زیرا کنتاکت‌های NO در شرایط بسته تست نشده‌اند. این کار مستلزم مقداری توان خارجی برای فعال کردن رله است.

تست بازر پسیو با مولتی متر

بازر یک خازن است و آن را مشابه خازن تست می‌کنیم.

تست بازر پسیو

تست بازر اکتیو با مولتی متر

بازر اکتیو با + و – مشخص شده است. برای تست آن از مد دیودی استفاده می‌کنیم و بازر یک صدای ضعیف خواهد داشت.

تست بازر اکتیو

تست بلندگو با مولتی متر

از آنجا که بلندگو در واقع یک مقاومت است، برای تست آن مانند مقاومت عمل می‌کنیم. بدین صورت که سلکتور مولتی متر را روی اهم (بازر) قرار داده، سپس سر پراب‌ها را به یکدیگر وصل می‌کنیم تا صدای بوق را بشنویم و مطمئن شویم سیم‌ها مشکل ندارند. سپس، پراب‌ها را به دو سر بلندگو وصل می‌کنیم.

بلندگوها معمولاً در امپدانس‌های مشخصی مانند ۴ اهم، ۸ اهم، ۱۶ اهم، ۳۲ اهم و… ساخته می‌شوند. اندازه مقاومت بلندگو معمولاً در پشت ان درج می‌شود. بنابراین، هنگام تست بلندگو، باید امپدانس آن نزدیک به مقدار نامی باشد، در غیر این صورت، خراب است.

برای مثال، تصویر زیر مقاومت ۱۳٫۸ اهم را نشان می‌دهد که نشان می‌دهد یک بلندگوی ۱۶ اهمی داریم و سالم است.

تست بلندگو

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

دکمه بازگشت به بالا