Poradca
Multimeter je prístroj určený na meranie elektrických veličín. Jednotlivé meracie funkcie sú na multimetru spravidla rozdelené do niekoľkých meracích rozsahov preto, aby sa dosiahlo relatívne širokého meracieho rozsahu, vysokého rozlíšenia so zachovaním vysokej presnosti merania. Medzi základné funkcie multimetra patrí takmer vždy meranie napätia a prúdu pre jednosmerné a striedavé napätie, ako aj funkcia pre meranie elektrického odporu, ktorá je často kombinovaná s generátorom akustického signálu pri testovaní spojitosti (kontinuity) obvodu.
Spoznajte multimetre. Čo to je multimeter?
Lepšie multimetre majú aj ďalšie prídavné funkcie ako napríklad meranie frekvencie, impulzov, striedy (duty cycle) a meranie kapacity. Väčšina multimetrov tiež umožňuje testovať diódy a ich uzatvárací resp. priepustný smer. Mimo tieto funkcie môžu byť niektoré multimetre vybavené zvláštnym meracím rozsahom na meranie teploty, otáčok, hladiny zvuku, osvetlenia a prúdov prostredníctvom externých senzorov a špeciálnych meracích adaptérov.
Aké druhy a prevedenie multimetrov ponúka súčasný trh?
Multimetre: ručný multimeter Voltcraft, stolný multimeter Voltcraft a kliešťový multimeter Fluke
Multimetre sa vyrábajú v rôznom prevedení. Najznámejšie a v praxi najčastejšie používané sú ručné multimetre, ktoré sú mobilné a vďaka svojej kompaktnej konštrukcii a prevádzke pri napájaní z batérií (alebo akumulátorov) sú veľmi flexibilné. Základné modely multimetrov sú k dispozícii už za veľmi priaznivé ceny, a preto patria medzi štandardné vybavenie takmer každého amatérskeho elektronika. Profesionálne ručné multimetre používajú elektrikári a elektrotechnici, pracovníci v autoservisoch a ďalší servisní technici v ostatných odboroch.
Ručné multimetre s digitálnym displejom dominujú súčasnému trhu. Multimetre s analógovým zobrazením boli prakticky už úplne vytlačené. Hlavným dôvodom toho je priaznivá cena, oveľa vyššia odolnosť proti nárazom a možnosť rýchleho a dobre čitateľného zobrazenia nameraných hodnôt. Napriek tomu však aj analógové multimetre nájdu v súčasnosti svoje uplatnenie. Vzhľadom ku kolísajúcim a meniacim sa hodnotám, umožňujú analógové multimetre jednoduchšiu analýzu signálu prostredníctvom kontinuálnej indikácie ich meracieho systému. Ručné multimetre sú pritom ponúkané vo zvlášť kompaktnom prevedení, ktoré je podobné tomu, ktoré poznáme z dvojpólových skúšačiek napätia. Jeden skúšobný hrot tu spája obe časti krytu, ktorý zahŕňa oba skúšobné káble. Jedna časť multimetra pritom zaberá ako ovládacie prvky, tak i digitálny displej so zobrazením nameraných hodnôt.
Stolné multimetre, ako už sám názov napovedá, majú zvyčajne svoje miesto na doske pracovného stola v laboratóriách a servisných dielňach. Tieto multimetre obvykle vykazujú vysokú presnosť a potrebné rozlíšenie merania a majú veľa ďalších funkcií. Okrem toho disponujú veľkým a ľahko čitateľným displejom. Stolné multimetre môžu mať duálny displej alebo tiež displej s grafickým zobrazením. Grafické displeje umožňujú nielen zobrazenie nameraných hodnôt vo forme trendu a stĺpcových grafov, ale môžu tiež zobraziť hodnoty v časovom priebehu v krivke alebo v grafe. V zadnej časti môžete u niektorých multimetrov nájsť aj ďalšie meracie vstupy, ktoré umožňujú integrovať systém multimetra do iných prístrojov na zber dát. Rovnako tak môžu byť profesionálne stolné multimetre vybavené ďalšími rozhraniami alebo rozšíriteľnými slotmi. Multimetre s integrovanými pamäťovými funkciami alebo USB portom pre flash disky potom navyše podporujú funkcie pre záznam a prenos dát do počítača.
Do oblasti multimetrov patria aj tzv. prúdové kliešte, ktoré kombinujú klasickú funkciu kliešťového meracieho prístroja s ostatnými funkciami multimetra. Prúd sa meria na týchto kliešťach pomocou samostatnej meracej svorky - meracieho transformátora. Ostatné meracie funkcie (meranie napätia, odporu a kontinuity obvodu) sa potom vykonávajú pomocou pripojiteľných káblov so skúšobnými hrotmi. Rovnako tak ako ručné multimetre, môžu mať kliešťové multimetre funkcie pre pokročilejších merania, ako je testovanie diód alebo meranie frekvencie a kapacity. Niektoré prúdové kliešte pritom disponujú iba funkciou pre meranie prúdu a nemajú žiadne ďalšie meracie vstupy.
Kritériá pre nákup multimetra - čo je dôležité vedieť?
Okrem základného výberu medzi ručným a stolným multimetrom alebo prúdovými kliešťami je dôležité správne určiť prostredie, v ktorom bude váš merací prístroj používaný. Norma IEC 61010-1 opisuje oblasti použitia meracích a skúšobných zariadení pre elektrické inštalácie a tieto prístroje sa delia do tzv. meracích kategórií:
CAT I - Obvody, ktoré nie sú priamo zapojené do elektrickej siete, jedná sa napríklad o rôzne spotrebiče napájané z batérií, obvody v automobiloch (malé napätie), zariadenia triedy ochrany III (ochrana malým a bezpečným napätím SELV).
CAT II - Meranie na obvodoch v sieti nízkeho napätia pripojených do elektrickej zásuvky.
CAT III - Meranie elektrických inštalácií v budovách a rozvádzačoch.
CAT IV - Meranie v pripojovacích skriniach, svorkách hlavného domového vedenia a domových rozvádzačoch.
Tieto 4 kategórie sú navyše rozdelené podľa prevádzkového napätia (300 V, 600 V a 1000 V).
Upozornenie! Z bezpečnostných dôvodov je zakázané používať meracie prístroje, ktoré nie sú schválené na použitie aspoň v jednej z týchto kategórií!
Dôležitým rozhodujúcim faktorom pri kúpe multimetra je meranie metódou True RMS. Nielen pre meranie v priemyselnom prostredí je v súčasnej dobe prakticky nevyhnutné použitie multimetra s meraním metódou True RMS (skutočnej efektívnej hodnoty striedavého napätia). Frekvenčné meniče u elektromotorov a iných spotrebičov pracujú s nesinusovými prúdmi alebo skresľujú sínusový priebeh. Navyše často dochádza k vysokofrekvenčnému rušeniu signálu, čo vedie k ďalšiemu skresleniu a nepresnostiam merania. Bežné multimetre potom vykazujú značné chyby merania, lebo dokážu správne merať len sínusové a neskreslené napätia a prúdy. Použitie takýchto multimetrov sa preto okrem amatérskych hobby oblasti všeobecne neodporúča.
Presnosť merania, rozlíšenie a určité funkcie merania musia spĺňať nároky na požadovanú aplikáciu. Samotné rozlíšenie displeja nemusí priamo vypovedať o skutočnej presnosti meracieho systému. Napriek tomu, že niekoľko číslic za desatinnou čiarkou pôsobí na displeji efektívne, sú to práve údaje v dátovom liste výrobcu multimetra, ktoré udávajú skutočnú presnosť a rozlíšenie merania pre jednotlivé funkcie a merací rozsah.
V prípade, že požadujete namerané hodnoty zaznamenať a vyhodnotiť alebo je potrebné vykonať automatické skúšobné procesy, musí byť multimeter vybavený zodpovedajúcim komunikačným rozhraním. Okrem známeho USB rozhrania sú k dispozícii aj profesionálne rozhrania IEEE-488 (GPIB) a RS-232. Pre použitie takýchto multimetrov v komerčnom prostredí je potom nevyhnutné, aby im prevádzkovateľ zabezpečil pravidelnú kalibráciu ich meracieho systému. Odporúča sa vykonávať kalibráciu vždy v súlade so zodpovedajúcim kalibračným štandardom, napríklad DAkkS. U multimetrov je ďalej veľmi dôležitá ergonómia a dobrá čitateľnosť displeja, pre čítanie nameraných hodnôt aj z rôznych uhlov. Väčšinu stolných multimetrov môžete inštalovať do vhodných skríň (napríklad 19 "rack), ktoré sú mechanicky odolné. Musia však byť na tieto účely výrobcom odporúčané. Tieto skrine potom zaručujú dobrý prístup ku všetkým portom v zadnej časti multimetra.
Súčasný trh ponúka širokú sieť servisných stredísk. Len veľmi málo užívateľov sa bude môcť dlhší čas zaobísť bez svojho multimetra v prípade jeho opravy alebo kalibrácie. Renomovaní výrobcovia preto ponúkajú svojim zákazníkom spoľahlivé a rýchle služby v oblasti autorizovaných opráv a kalibrácie.
Záver: Ako vybrať ten správny multimeter?
V prípade, že požadujete vykonávať veľmi presné merania, venujte zvýšenú pozornosť skutočnej presnosti, ktorú uvádza výrobca multimetra v dátovom liste, ktorý je dodávaný s výrobkom. Veľký počet číslic na displeji ešte automaticky neznamená, že má merací prístroj požadovanú presnosť. Každý multimeter musí byť certifikovaný pre použitie v príslušnej kategórii meraní a v určitom prevádzkovom prostredí. Podsvietenie displeja patrí medzi veľkú výhodu pri meraní v zhoršených svetelných podmienkach. Väčšina multimetrov je vybavená otočným ovládačom pre prepínanie medzi jednotlivými meracími rozsahmi pomocou jednej ruky, v ktorej zároveň multimeter držíte. Túto výhodu oceníte v prípade, že nemáte počas merania k dispozícii druhú ruku voľnú. V kryte multimetra navyše môže byť integrovaný magnetický držiak, vďaka ktorému môžete multimeter pripevniť na kovový predmet v blízkosti miesta merania. Gumový ochranný kryt na multimetri zvyšuje komfort pri uchopení a zároveň pôsobí ako ochrana pred mechanickým poškodením v prípade pádu multimetra na zem.
Všeobecné odporúčanie tak znie, zakúpiť vždy multimeter, ktorý podporuje metódu merania True RMS. Súčasné energetické siete a obvody sú väčšinou vždy rušené nesinusovými zložkami signálu. To potom vedie k výrazným chybám (odchýlkam) pri meraní. Pokiaľ budete vykonávať meranie v uzavretých alebo nebezpečných priestoroch, odporúčame zakúpiť ručný multimeter s odnímateľným displejom alebo s funkciou prenosu dát v reálnom čase prostredníctvom bezdrôtovej technológie Bluetooth® do vášho smartphone alebo tabletu.
Pri meraní v priemyselnom prostredí sa uplatní LF filter, ktorý slúži na potlačenie vysokofrekvenčných signálov, ktoré sa generujú napríklad pri prevádzke elektromotorov s frekvenčnými meničmi. Vzhľadom k vysokej vstupnej impedancií súčasných digitálnych multimetrov dochádza často k nameraniu a zobrazeniu hodnôt rušivého napätia. Kvalitné multimetre sú preto vybavené tzv. Funkciou "LoZ", ktorá zaisťuje výrazné zníženie vstupného odporu a potláča tak rušivé jednosmerné (DC) napätie. Táto funkcia je tiež veľmi výhodná na meranie bežných batérií, ktorými sú napájané rôzne domáce spotrebiče. Zaťaženie malým prúdom vedie k ďaleko objektívnejšiemu meraniu, než meranie bez akéhokoľvek umelého zaťaženia.
Dátové rozhranie a USB porty sú užitočné na prenos a neskoršie ukladanie dát do počítača alebo pre zálohovanie konfigurácie meracieho prístroja pre účely neskoršieho obnovenia systému. Moderné meracie prístroje podporujú aktualizáciu softvéru. Niektoré multimetre sú už dodávané s továrenským softvérom, ktorý umožňuje pohodlnejšie ovládanie a nastavenie multimetra a rovnako tak prezeranie zaznamenaných dát v reálnom čase. Ak je k prevádzke multimetru vyžadovaný kalibračný protokol, odporúča sa pred zakúpením prístroja zároveň objednať továrenskú kalibráciu. Predídete tak zbytočným prestojom a nákladom na opätovnú prepravu prístroja do servisného strediska výrobcu.
Užitočné príslušenstvo pre multimetre
V závislosti na určitom modeli a výrobcovi sú k meracím prístrojom dodávané rôzne doplnky a príslušenstvo, ako sú napríklad ochranné puzdrá, prepravné brašne, fixačné a závesné systémy, meracie káble, rozhranie a softvér. K dispozícii je široká ponuka univerzálneho príslušenstva, ktoré je možné použiť bez ohľadu na model alebo značku meracieho prístroja. Ide napríklad o skúšobné káble, meracie terminály, senzory, sady skúšobných káblov, adaptéry prúdových klieští, termočlánky, meracie adaptéry, náhradné poistky, batérie a množstvo ďalších komponentov.