Mätteknik med multimeter och oscilloskop

[Towil]

Har Infogat kretsschema för hur mätningen gjorts.

[lagun49]

Mycket bra och instruktiv tråd!

[Towil]

I dag skall vi mäta spänning. Hur svårt kan det vara?


Exempel kretsen är två motstånd och en spännings källa som får simulera att man mäter i en krets med flera komponenter.


Vi börjar med att mäta över första motståndet som är 1V


Det är även 1V över det andra motståndet. Man kan då dra slutsatsen att motstånden är lika eftersom spänningen över dem är lika. Och rimligen borde då spännigskällan var 2V enligt Kirchhoffs andra lag. https://sv.wikipedia.org/wiki/Kirchhoffs_lagar


Och mycket riktigt när man lägger ihop 1+1 så blir det 3….
Häften av 3V är ju 1,5V inte 1V som mätaren visar.


Vi provar att mäta både motstånden på den gång.
1,5V??? Var ju 1V innan. Måste ju var någon som ändrat matar spänningen.


Nä, den är 3V och nu är det 1V över motståndet igen!


Låt oss mäta alla spänningar på en gång. Kolla nu stämmer det.
Vad kan man dra för slutsats av detta?
Inte att man behöver tre multimetrar för att mäta spänningen over ett motstånd i alla fall.


Låt oss ohm mäta motståndet. 10MΩ det är samma som en multimeter normalt belastar med när man mäter spänning.



När man kopplar in mätaren så parallellkopplar man 10MΩ med 10MΩ. Ekvivalenta kretsen blir nu istället 5MΩ i serie med det andra 10MΩ motståndet. Nu kommer inte spänningen att fördela sig lika längre. Utan resistor1 får nu 2V över sig där av att mätaren bara visar 1V.


Så här blir kretsen med en och två multimetrar in kopplade. Som man kan se när man kopplar den andra mätaren så motstånden lika igen. Där av att de visar 1,5 V när båda är kopplade.


På den gula mätaren finns ett hög impedansläge. Men det är bara på mV området där av att jag var tvungen att sänka matar spänningen till 1,2V. Nu visar den rätt spänning över motståndet.

Nu är det ju oftast inget man behöver oroa sig för med om man har en digital multimeter. Men använder man en gamla analog mätare så har de mycket lägre impedans så där behöver man istället oftast ta med det i beräkningen.

Så nu vet du varför 1+1=3 ibland.

[Towil]

Satt just och kollade på lite lågpris digitala multimeter och hittade att vissa har 1Mohm impedans mot det normala 10Mohm.
Så det gäller att ha koll även med en digital multimeter om köper lågpris variant.

[Ulf]

Satt just och kollade på lite lågpris digitala multimeter och hittade att vissa har 1Mohm impedans mot det normala 10Mohm.
Så det gäller att ha koll även med en digital multimeter om köper lågpris variant.

Det bör man ha koll på oavsett lågpris eller inte.

[Towil]

Ja, då var det dags att mäta lite spännig igen då.


2V DC är det över 10K motståndet.


Nä, det är ju 2V AC.


Verkar vara 2V AC och DC. Hur hänger det ihop?


Så här ser det ut på ett oscilloskop. Cyanfärgade strecket är 0V

Det är en växelspänning som har en likspännings förskjutning. Eller så kan man se det som likspänning som varierar ordentligt.

Vad kan man nu ha för nytta av en multimeter att mäta AC på en likspänning.
Jo, det finns ingen perfekt likspänning den varierar alltid lite. Med AC läget kan man få en indikering på hur mycket.


Antag att det se ut enlig ovan.


På oscilloskopet ser det ut på följande vis. 1V DC (Gul pil med 1 i är 0V) som varierar med 500mV topp till topp. Eftersom det är ren sinus så visar mätarna i bilden innan rätt.
För 500mVpp är 176mV RMS som mutimetern visar.

En multimeter är nu ingen ersättning för ett oscilloskop, långt därifrån.
Man kan oftast inte lita på AC värdet den visar när man mäter rippel på en likspänning. För det stämmer bara under vissa förhållande.
Normat så skall AC spänningen var låg på en DC spänning.

Mätvärdet kan ge en indikation t.ex. om en diod är paj i en generator. När detta händer så ökar AC komponenten i DC spänningen.
Vad värdet för en som är OK vet man bara om man först mäter på en som är fungerande.



Häng nu inte upp er på att det är så låga spänningar jag demonstrerar med principen är den samma.
Signal generatorn jag har klarar max 12Vpp. Men det är ju normalt inte någon begränsning för vad man oftast använder den till.

[Holger]

Intressant! Tack Towil!

[Towil]

Ett tag sedan sist.
Denna gång blir det mera konstaterande och ingen pussel lösning som i föregående avsnitt.
Som ni vet så utgör multimetern en parallell last när man mäter spänningen över något. Hur stor den last är utläser man i mätarens impedans i ohm. De flesta digitala multimetrar anger oftast 10MΩ om impedans.


Här kan man se att den röda har 10MΩ


Har ändrat mätområdet en decimal åt vänster.


Ytterligare en decimal åt vänster.


En decimal åt vänster till.
Nu hände något med mätaren impedans. Den ökade till 11.1 MΩ


Nu kollar vi den gula. 10MΩ på den med.


Blir samma på denna med är man ändrar skalan så ändras impedansen.


Den blå börjar på 10MΩ den med.


Den slutar på 11MΩ den med.

Som ni kan se så ändrar sig mätarens impedans beroende på vilket område man mäter på.
Alla som använt analoga visarinstrument är detta inget nytt.


Nu något att fundera på.


Varför visar instrumenten olika motstånd?

[Turbodiesel]

Den ena mäter med likspänning, den andra med högfrekvent växelspänning.

[Rubert]

LCR metern mäter induktans. Om man försummar motståndets kapacitans så borde dess induktans vara ca 410uH

Rättelse: LCR metern mäter impedans

[Rubert]

Råkade se lappen med mina beräkningar på bordet och såg att induktiva reaktansen skulle vara nästan 26 Ohm. Det verkar vara mycket i förhållande till resistansen 4,5 Ohm. Om jag har tänkt rätt så borde nog komponenten vara en 470uH drossel.

[jörgen.ottosson]

Alltså, nu har ni tappat bort mig.

....att multimetern mäter någon form av reaktans och inte resistans, det är jag med på. Men hur kan man utifrån det komma fram till induktiv- och kapacitiv-komposant.

[Towil]

Helt rätt det är en drossel (spole).


Det man skall tänka på är att det finns trådlindade mostånd som kan få en helt annat värde om det inte är DC som körs i den.

[Gösta Karlsson]

Från det ena till det andra...
När jag gick yrkesskola på 80-talet för lastbilskort, så hade läraren en planch uppe med
2 seriekopplade batterier, och pekade på kabeln mellan batterierna och frågade klassen vilken polaritet
det var där, ingen svarade och då sa jag som inte kan hålla käften, det beror på vilket håll du mäter ifrån,

NEJDÅ sa läraren, ja inte får du andvända mitt instrument (analog) då sa jag, läraren vidhöll sitt svar, då gick jag
fram till planchen och pekade, tar du från denna punkten(minus på det högra batteriet) då har du plus där, och så
pekade jag på det andra batteriet plus och sa, då har du minus där.

Vilket jubel det blev i klassen.

[Towil]

Alltså, nu har ni tappat bort mig.

....att multimetern mäter någon form av reaktans och inte resistans, det är jag med på. Men hur kan man utifrån det komma fram till induktiv- och kapacitiv-komposant.

Enklast är att läsa färgkodningen.