Come funziona un multimetro digitale

Il multimetro digitale è uno degli strumenti più versatili e fondamentali nel campo dell’elettronica e dell’elettrotecnica. Utilizzato per misurare grandezze elettriche quali tensione, corrente e resistenza, è indispensabile per tecnici, ingegneri e hobbisti. La precisione, la facilità d’uso e la capacità di misurare diverse grandezze rendono il multimetro digitale uno strumento insostituibile per diagnosi e riparazioni elettriche. In questo articolo, esploreremo in dettaglio come funziona un multimetro digitale, le sue componenti principali, le modalità di misurazione, le applicazioni pratiche e alcuni consigli su come utilizzarlo correttamente e in sicurezza.

 

Scheda tecnica del multimetro che vedi in foto

Tensione CC (V): 600V ± (0,5% +3)
Tensione CA (V): 600V ± (0,7%+3)
LoZ ACV (V): 600V ±(2%+5)
ACV LPF: 600V ±(2%+5)
Corrente di CC (A): 20A ± (0,8%+3)
Corrente CA (A): 20A ±(1%+3)
Resistenza (max): 60Mohm ±(0.8%+2)
Capacità di carico (F): 60mF ±(3%+5)
Frequenza (Hz): 10Hz-1MHz (0,1%+4)
Ciclo di dazio: 0,1%-99,9% (2%+5)
Temperatura (°C): -40°C-400°C (con risoluzione di 0,1°C) ±(1%+20)
Temperatura (°F): -40°F?752°F (risoluzione di 0,2 °F) ±(1%+40)
Cappella di picco ACV ±(2%+100)
Rilevamento della corrente di picco (3%+100)

Caratteristiche:
Conteggio delle misurazioni: 6000 punti
Tassi di campionamento: 3 volte/secondo
Grafico a barre analogico: 31 sezioni
Vero RMS
Risposta di frequenza di tensione CA 45Hz-400Hz
Risposta della frequenza di corrente CA 45Hz-400Hz

Le caratteristiche generali:
Potenza: batteria 9V
Dimensioni LCD: 58mm x 42mm
Peso netto del prodotto: 428g
Colore prodotto: rosso e grigio
Dimensioni del prodotto: 180mm x 87mm x 59mm

 

Componenti principali di un multimetro (tester) digitale

Un multimetro digitale è composto da diverse parti essenziali che lavorano insieme per effettuare misurazioni precise: Display: La parte anteriore del multimetro è dominata da un display digitale, che mostra i risultati delle misurazioni in formato numerico. Questo display può anche indicare le unità di misura (volt, ampere, ohm) e altre informazioni utili. Selettore: Il selettore è una manopola rotante che permette di scegliere la funzione di misura desiderata, come tensione AC/DC, corrente AC/DC, resistenza, continuità, capacità e altre. Ogni posizione del selettore corrisponde a una specifica modalità di misurazione. Sonde: Due cavi con punte metalliche, chiamati sonde o puntali, sono utilizzati per entrare in contatto con i circuiti o i componenti da misurare. La sonda rossa generalmente si connette al terminale positivo, mentre la sonda nera al terminale negativo o di massa. Terminali di connessione: Questi terminali si trovano sulla parte inferiore del multimetro e sono i punti di connessione per le sonde. Solitamente, ci sono tre terminali principali: uno per la sonda nera (COM), uno per la sonda rossa per misurazioni di tensione e resistenza, e uno per la sonda rossa per misurazioni di corrente. Circuito interno: All’interno del multimetro si trovano vari componenti elettronici, tra cui un convertitore analogico-digitale (ADC), che converte i segnali elettrici analogici in valori digitali leggibili sul display.

Modalità di misurazione

I multimetri digitali possono eseguire diverse modalità di misurazione, ciascuna essenziale per specifiche diagnosi e test. Le principali modalità sono: Misurazione della tensione (Volt): Il multimetro può misurare sia tensioni in corrente continua (DC) che in corrente alternata (AC). Per misurare la tensione, si imposta il selettore sulla modalità di tensione (V), si collega la sonda rossa al terminale positivo e la sonda nera al terminale COM. Poi, si posizionano le sonde sui punti del circuito da misurare. Misurazione della corrente (Ampere): Anche in questo caso, il multimetro può misurare corrente continua e alternata. Si imposta il selettore sulla modalità di corrente (A), si collega la sonda rossa al terminale specifico per la corrente e la sonda nera al terminale COM. Le sonde vengono quindi posizionate in serie con il circuito per misurare la corrente che lo attraversa. Misurazione della resistenza (Ohm): Per misurare la resistenza, si imposta il selettore sulla modalità di resistenza (Ω). Si collegano le sonde ai terminali del componente o del circuito da misurare. Il multimetro applica una piccola tensione attraverso le sonde e misura la corrente che scorre, calcolando così la resistenza. Test di continuità: Questa modalità è utilizzata per verificare se c’è un percorso continuo (senza interruzioni) all’interno di un circuito. Si imposta il selettore sulla modalità di continuità, e quando le sonde sono collegate ai punti del circuito, il multimetro emette un segnale acustico se c’è continuità. Misurazione della capacità e di altre grandezze: Alcuni multimetri digitali avanzati possono misurare anche la capacità, la frequenza, la temperatura e altre grandezze. Queste funzioni aggiuntive sono particolarmente utili per diagnosi e test avanzati.

 

Scheda tecnica del multimetro che vedi in foto

Max display: 1999, Auto di polarità.
Tensione CC: 200mV-600V [ ±(0.5% + 2dgt)]
Tensione AC: 200V-600V [ ±(1.2% + 8dgt)]
DC Corrente: 200uA-10A [ ±(1.0% + 2dgt)]
Resistenza: 200Ω-2MΩ [ ±(0.8% + 2dgt)]
Fusibile di protezione: F-200mA/250V
Temperatura di funzionamento: -0 °C a 40 °C
Indicazione fuori scala: Solo figura “1” sul display.
Indicazione di polarità: “-” visualizzato per polarità negativa.
Diodo: sì
Triodo: sì
Retroilluminazione: inclusa
Batteria: 9V (INCLUSA)
Dimensioni: 140 × 70 × 34 millimetri
Colore: nero
Cover: Arancione

 

Funzionamento del sistema di misurazione del multimetro (tester) digitale

Il cuore di un multimetro digitale è il convertitore analogico-digitale (ADC), che trasforma i segnali elettrici analogici rilevati dalle sonde in dati digitali mostrati sul display. Il processo di misurazione può essere suddiviso in diverse fasi: Rilevamento del segnale: Le sonde rilevano il segnale elettrico (tensione, corrente o resistenza) dal circuito o componente sotto test. Condizionamento del segnale: Il segnale rilevato viene condizionato tramite amplificatori e filtri per assicurare che sia adeguatamente formato per il successivo processo di conversione. Conversione analogico-digitale: Il segnale analogico viene convertito in un valore digitale dall’ADC. Questo valore rappresenta la grandezza misurata (volt, ampere, ohm). Visualizzazione del risultato: Il valore digitale viene elaborato dal microprocessore del multimetro e visualizzato sul display in forma numerica, insieme all’unità di misura appropriata. Sistemi di protezione: I multimetri digitali includono vari sistemi di protezione per prevenire danni ai circuiti interni e garantire la sicurezza dell’utente. Questi possono includere fusibili interni, protezioni contro sovratensioni e sistemi di isolamento.

Applicazioni pratiche dei multimetri/tester digitali

I multimetri digitali trovano applicazione in una vasta gamma di settori e per molteplici scopi: Diagnosi e riparazione: In elettronica e elettrotecnica, i multimetri sono utilizzati per diagnosticare guasti e malfunzionamenti nei circuiti. Possono identificare componenti difettosi, connessioni interrotte o cortocircuiti. Installazione e manutenzione: Gli elettricisti utilizzano i multimetri per verificare l’installazione corretta di impianti elettrici e per eseguire manutenzione preventiva. Misurano tensioni e correnti per assicurarsi che i sistemi funzionino entro i parametri specificati. Prototipazione e sviluppo: Gli ingegneri e i progettisti elettronici utilizzano i multimetri durante la fase di prototipazione e sviluppo per misurare e verificare le prestazioni dei circuiti e dei componenti. Educazione e formazione: Nei laboratori scolastici e universitari, i multimetri sono strumenti didattici essenziali per insegnare principi di elettronica e elettrotecnica agli studenti.

Consigli per l’uso sicuro ed efficace del multimetro digitale

Per utilizzare un multimetro digitale in modo sicuro ed efficace, è importante seguire alcune pratiche fondamentali: Leggere il manuale: Prima di utilizzare un multimetro, leggere attentamente il manuale dell’utente per comprendere le funzionalità specifiche e le precauzioni di sicurezza. Verificare le impostazioni: Assicurarsi che il selettore sia impostato correttamente sulla modalità di misura desiderata prima di effettuare una misurazione.

Un’impostazione errata può danneggiare il multimetro o causare letture inesatte (in particolare la misurazione di corrente, quindi di Ampere, rappresenta un cortocircuito, la corrente deve sempre essere misurata in serie al circuito e mai in parallelo).

Utilizzare le sonde correttamente: Collegare le sonde ai terminali appropriati e posizionarle correttamente sul circuito o componente. Evitare di toccare le parti metalliche delle sonde per prevenire scosse elettriche. Prestare attenzione ai limiti di misurazione: Non superare i limiti di tensione, corrente o resistenza indicati dal produttore del multimetro. Superare questi limiti può danneggiare il dispositivo o causare pericoli di sicurezza. Tenere il multimetro pulito e in buone condizioni. Sostituire i fusibili interni e le batterie quando necessario e calibrare il multimetro periodicamente per garantire la precisione delle misurazioni. Il multimetro/tester digitale è uno strumento essenziale per chi lavora con circuiti elettrici ed elettronici.