Autoelektryka

w warsztacie samochodowym (1)

Multimetr warsztatowy z funkcjami samochodowymi jest narzędziem przydatnym, choć stosunkowo drogim. Sprawny elektryk samochodowy, dysponujący tylko tanim multimetrem, uniwersalnym poradzi sobie jednak z wieloma problemami pomiarowymi.

Do firm produkujących przyrządy tanie, lecz jednocześnie wystarczająco dokładne i niezawodne należy też firma Standard Instruments. Oprócz multimetrów cyfrowych wyposażonych w funkcje samochodowe nazywanych warsztatowymi, produkuje ona wiele typów multimetrów uniwersalnych, w tym też bardzo przystępnych cenowo. Z bogatej oferty Standard Instruments wybraliśmy kilka tanich multimetrów dystrybuowanych przez firmę Labimed Electronics. W artykule przedstawiono i porównano parametry i funkcje tych przyrządów. Zamieszczono też szereg wskazówek ułatwiających dobranie odpowiedniego do swoich potrzeb.

Pomiar prądu
Własności charakteryzujące pomiar prądu mają zasadniczy wpływ na konstrukcję i cenę multimetru.
Tanie wersje multimetrów uniwersalnych nie mierzą prądu przemiennego, co przy pomiarach samochodowych nie przeszkadza. Jeszcze tańsze mają ograniczony znacznie zakres pomiarowy prądu stałego, co już jest dużą wadą. Najtańszy w załączonym zestawieniu multimetr ST-102 (fot. 1) mierzy prąd tylko do 200 mA, z czym jednak można sobie poradzić, dołączając do niego przystawkę cęgową. Ważne jest, aby multimetr miał podzakresy pomiarowe napięcia stałego 200 mV i 2 V. Wymaganie to jest najczęściej spełnione.
Niewiele droższy multimetr ST-991 (fot. 2) ma już podzakres 10 A, jak w pełnowartościowych konstrukcjach.

Wybór podzakresu pomiarowego
W tanich wykonaniach multimetrów cyfrowych potrzebny podzakres wybiera się ręcznie przełącznikiem obrotowym. W droższych wykonaniach multimetrów przełącznikiem obrotowym wybiera się funkcję, a podzakres pomiarowy dobiera już sam multimetr odpowiednio do wartości mierzonego parametru. Przy potrzebie pomiaru tylko na wybranym podzakresie, można go ustawić na stałe włączając tryb zmiany ręcznej (manual), a następnie naciskając odpowiednią liczbę razy przycisk RANGE, po uprzednim wybraniu przełącznikiem obrotowym funkcji pomiarowej (napięcie, prąd itp.).



Fot. 1 Miniaturowy multimetr ST-102.

Funkcja automatycznego podzakresu nie tylko zwiększa komfort obsługi, oszczędza też sam przełącznik obrotowy, który rzadziej przekręcany starcza na dłużej; zwiększa też, niestety, cenę multimetru. Multimetr ST-99C należy do grupy przyrządów z automatyczną zmianą podzakresu. Inaczej jednak rozwiązano pomiar prądu, który jest kombinacją wyboru ręcznego i automatycznego. Użytkownik ma do dyspozycji trzy główne zakresy pomiarowe prądu wybierane przełącznikiem obrotowym (tj. ręcznie): µA, mA, A. Na zakresach µA i mA są jeszcze dostępne po dwa podzakresy, które można wybierać ręcznie lub automatycznie.

Wyświetlacz
Im tańszy multimetr, tym wyświetlacz jest bardziej ubogi. Najtańsze wersje wskazują tylko wynik pomiaru w postaci cyfrowej, mniejsze też jest maksymalne wskazanie (liczba cyfr) wyświetlacza. Droższe wersje multimetrów wyświetlają obok wyniku w postaci cyfrowej jeszcze symbol jednostki oraz wybranej funkcji pomiarowej. Ekskluzywne wersje multimetrów mają wyświetlacz wielofunkcyjny, zawierający co najmniej dwa pola cyfrowe i bargraf zastępujący wskazówkę miernika analogowego. Wyświetlacz jest ponadto podświetlany, co ułatwia pomiary przy niewystarczającym oświetleniu zewnętrznym. Ważna też jest wysokość cyfr wyświetlacza, ułatwiająca obserwację wyników pomiarów z dużej odległości lub przy słabym oświetleniu.



Fot. 2 Multimetr ST-991 z pomiarem prądu stałego do 10 A.

Multimetry ST-102 i ST-991 mają “podstawowy” wyświetlacz zawierający tylko pole cyfrowe. Maksymalne wskazanie wyświetlacza wynosi 2000. Wyświetlacz multimetru ST-99C (fot. 3), choć stosunkowo niewielki, wskazuje również symbole i jednostki funkcji pomiarowych oraz komunikaty, np. AUTO – oznaczający wybraną funkcję automatycznej zmiany podzakresu pomiarowego. Sygnalizuje też przekroczenie zakresu pomiarowego miernika, wyświetlając symbol “O.L”. Większe jest też maksymalne wskazanie miernika wynoszące 4000 – jak w dużo droższych wersjach multimetrów cyfrowych.

Liczba funkcji
Im droższy multimetr, tym liczba funkcji pomiarowych jest większa (patrz tablica). Najtańsze multimetry mierzą tylko napięcie stałe i przemienne, prąd stały i rezystancję. Sprawdzają też diodę i ciągłość obwodu, a stan “przejścia” sygnalizują dźwiękiem. Dużo lepiej pod tym względem prezentuje się multimetr ST-99C wyposażony w 12 funkcji pomiarowych, należący do wyższej klasy przyrządów tego typu. Z funkcji niedostępnych w multimetrach ST-102 i ST-991, a obecnych w multimetrze ST-99C warto wymienić pomiar współczynnika wypełnienia sygnału impulsowego i temperatury umieszczany obowiązkowo w multimetrach warsztatowych, a także pomiar pojemności, częstotliwości i test tranzystorów (pnp i npn). Multimetr ST-99C ma też funkcje zwiększające komfort wykonywania pomiarów i umożliwiające obróbkę uzyskiwanych wyników. Z takich funkcji można wymienić “zamrażanie” wskazania wyświetlacza (hold), aby odczytać je w wygodnym momencie i miejscu oraz wskazywanie wartości względnej (rel), tj. różnicy między aktualnym wynikiem pomiaru a wartością odniesienia zapisaną w pamięci miernika, a umożliwiające porównywanie wielu wskazań z jednym wybranym na początku pomiarów. Funkcje hold i rel nie są, niestety, dostępne w multimetrach ST-102 i ST-991.

Liczba gniazd pomiarowych
Wbrew pozorom jest to własność świadcząca o klasie multimetru. Najtańsze wykonania multimetrów mają tylko dwa gniazda pomiarowe (np. ST-102). Oznacza to, że to samo gniazdo służy do pomiaru napięcia i prądu. W droższych konstrukcjach multimetrów (ST-99C, ST-991) są dostępne trzy gniazda, w tym dodatkowe gniazdo do pomiaru dużych prądów, lecz nieprzekraczających zwykle 10 A. Ważny jest sposób zabezpieczenia tego gniazda. W multimetrach ST-99C i ST-991 układ pomiarowy dołączony do gniazda (wejścia) jest chroniony bezpiecznikiem. Jednak prąd bliski 10 A można mierzyć przez maksymalnie 30 s, a następnie należy odczekać 15 min, aby rezystor bocznikujący wejście pomiarowe prądu zdążył się ostudzić.



Fot. 3 Wielofunkcyjny multimetr ST-99C.

Jeszcze droższe wersje multimetrów mają cztery gniazda pomiarowe. Takie rozwiązanie pozwala na wydzielenie pomiaru dużych prądów. Osobne gniazdo służy do pomiaru prądu na podzakresach mA, a osobne do pomiarów prądów dużych – nawet do 20 A. Oba gniazda są chronione bezpiecznikami, choć operator obsługując podzakres prądów dużych powinien zwracać uwagę, aby nie przekroczyć dopuszczalnego czasu pomiaru.

Zasilanie
Większość multimetrów cyfrowych dostępnych na rynku jest zasilana z jednej popularnej baterii 6F22 o napięciu znamionowym 9 V. Jednak tanie multimetry, ze względu na niewielkie rozmiary, korzystają z zasilania za pomocą miniaturowych baterii zegarkowych, LR03 (tzw. małych paluszków) i innych. Na przykład kieszonkowy multimetr ST-102 jest zasilany z jednej niewielkiej baterii A23 o napięciu 12 V.



Tablica 1. Funkcje i dane techniczne multimetrów.

Gdy napięcie baterii spadnie poniżej dopuszczalnego poziomu, miernik przestaje mierzyć dokładnie, co można przeoczyć, gdyż nie ma on wskaźnika stanu baterii, sygnalizującego konieczność wymiany zużytej baterii na nową.
Problem maksymalnego wydłużenia czasu pracy baterii zasilającej przyrząd jest jednym z najważniejszych, z którym borykają się konstruktorzy. Stąd też rozmaite funkcje automatycznego wyłączania zasilania (po pewnym, ustalonym zwykle fabrycznie czasie braku aktywności operatora, tj. braku przekręcenia przełącznika obrotowego lub naciśnięcia przycisku) i automatycznego wyłączania podświetlenia wyświetlacza są dostępne, niestety, tylko w droższych wykonaniach multimetrów. Z trzech multimetrów wymienionych w zestawieniu funkcję automatycznego wyłączania zasilania ma tylko najdroższy ST-99C. Jak już wspomniano, dodatkową zaletą funkcji automatycznej zmiany podzakresów jest to, że zmniejsza ona obciążenie przełącznika obrotowego multimetru. Podobne zadanie spełnia osobny wyłącznik zasilania, choć obecnie spotyka się go rzadko. Ma go jednak miniaturowy multimetr ST-102.

Wyposażenie
Kupując tani multimetr, na dołączone do niego różnorodne akcesoria pomiarowe nie ma co liczyć. Producenci, starając się maksymalnie obniżyć cenę multimetru, załączają zwykle jedynie komplet przewodów pomiarowych zakończonych sondami igłowymi (2 mm), bez chwytaków krokodylowych. Lepiej wyposażony jest multimetr ST-991, w którego wyposażeniu jest jeszcze sonda temperaturowa (termopara typu K) zakończona wtykami banankowymi.

Leszek Halicki
Labimed Electronics