مولتی متر (Multimeter):
این وسیله برای اندازه گیری ولتاژ، جریان، مقاومت، دما و...
ساخته شده است و گاهی برای اندازه گیری دیود و ترانزیستور نیز به کار می رود.
مولتی متر ها به دو دسته ی آنالوگ (مولتی متر عقربه ای) و دیجیتال (مولتی متر رقمی) تقسیم می شوند که قیمت های بسیار متفاوتی دارند (ار 2000 تومان تا بیش از 300000 تومان!!!) علّت این اختلاف قیمت، نوع کار و دقت اندازه گیری مولتی متر است.
مولتی متر آنالوگ: در مولتی متر آنالوگ از عقربه ای برای نشان دادن مقدار عدد خوانده شده توسط مولتی متر (که ممکن است ولتاژ، جریان و...
باشد) استفاده می شود.
با مولتی متر آنالوگ نمی توان تغییرات بسیار کوچک در حد چند دهم و یا چند صدم را اندازه گیری کرد که یکی از مشکلات رایج در مولتی متر آنالوگ است و محاسبه ی مقادیر حک شده بر روی این نوع مولتی متر، وقت زیادی را طالب است و خواندن این مقادیر هم دشوار است و باید با ذره بین آن را خواند!
و از طرف دیگر عقربه ی مولتی متر آنالوگ بسیار حساس است و با ضربه وارد شدن به مولتی متر، این عقربه آسیب می بیند.
در شکل زیر یک مولتی متر آنالوگ مشاهده می کنید:
مولتی متر دیجیتال: در این نوع مولتی متر از نمایشگر کریستال مایع
(LCD=Liquid Crystal Displays) برای نشان دادن عدد خوانده شده توسط مولتی متر استفاده می شود که با ضربه وارد شدن به مولتی متر، این نمایشگر خراب نمی شود و مقدار خوانده شده توسط مولتی متر را بسیار دقیق و در حد چند صدم ولت اختلاف نشان می دهد.
در شکل زیر یک مولتی متر دیجیتال را که به باتری 9V وصل است، مشاهده می کنید:
نکته: مقاومت ورودی مولتی متر دیجیتال برای اندازه گیری ولتاژ در حد 10MΩ است که ولتاژ خوانده شده را با چند صدم ولت خطا نشان می دهد در حالی که مقاومت ورودی مولتی متر آنالوگ در حد 10KΩ است که مقدار خوانده شده را با اختلافی در حد 2 تا 3 ولت نشان می دهد.
نکته: در مولتی متر های دیجیتال خوب (در حد 50000 تومان) عدد خوانده شده توسط آن، پس از جدا شدن از عنصر (مثلاً مقاومت، ولتاژ و...) همچنان نشان داده می شود ولی در مولتی متر آنالوگ پس از جدا شدن مولتی متر از عنصر، مولتی متر عدد صفر را نشان می دهد.
محدوده ی اندازه گیری برای مولتی متر آنالوگ خوب به صورت زیر می باشد:
1) ولتاژ:
DC: 1KV-300V-100V-30V-10V-3V-1V (مقاومت ورودی 20KΩ/V است)
AC: 1KV-300V-100V-10V-3V (مقاومت ورودی 5KΩ/V است)
2) جریان:
DC: 3A-300mA-30mA-3mA-300µA
AC: 3A-300mA-30mA-3mA
3) مقاومت: 50KΩ-5KΩ-500Ω-50Ω
و محدوده ی اندازه گیری برای مولتی متر دیجیتال خوب به صورت زیر می باشد:
1) ولتاژ:
DC: 1KV-200V-20V-2V-200mV (مقاومت ورودی (10MΩ
AC: 750V-200V-20V-2V-200mV (مقاومت ورودی 10MΩ/V است که با یک خازن 100pF موازی است)
2) جریان:
DC: 2A-200mA-20mA-2mA-200µA
AC: 2A-200mA-20mA-2mA-200µA
3) مقاومت: 20MΩ-2MΩ-200KΩ-20KΩ-2KΩ-200Ω
نکته: هرچه مقاومت ورودی در مولتی متر بیشتر باشد، دقت اندازه گیری آن هم بیشتر خواهد شد.
نکته: در بیشتر مولتی متر ها فیوزی در قسمت ورودی مولتی متر قرار دارد که کار محافظت مولتی متر را انجام می دهد.
مثلاً اگر مولتی متر را بر روی 20V تنظیم کرده باشیم و اشتباهاً آن را به برق 100V وصل کنیم، در این صورت جریان زیادی از ورودی مولتی متر می گذرد که با ذوب شدن فیوز، به مولتی متر آسیبی نمی رسد در شکل زیر نوعی فیوز بکار رفته در مولتی متر را می بینید:
نکته: در مولتی متر های ارزان قیمت، حتی با سوختن فیوز محافظ، آی سی های بکار رفته در مولتی متر می سوزد و دیگر مولتی متر به درد نمی خورد.
سؤال خیلی مهم: مولتی متر را چگونه باید به مدار ببندیم و مورد استفاده قرار دهیم؟
برای بستن مولتی متر سه حالت وجود دارد:
1) بخواهیم مقدار مقاومتی را توسط مولتی متر اندازه گیری کنیم که در این صورت باید مولتی متر را به طور موازی به مقاومت وصل کنیم یعنی دو سر مولتی متر را به دو سر مقاومت وصل کرد و باید دقت کرد که مقاومت یا بیرون مدار باشد (یعنی به طور کامل از مدار جدا باشد) و یا اگر مقاومت در مدار قرار دارد، باید مدار خاموش باشد (یعنی از مقاومت هیچ جریانی عبور نکند) چرا؟
چون مولتی متر ها ولتاژ کوچکی را به درون مقاومت تزریق می کنند و با تغییر این ولتاژ مقدار مقاومت را نشان می دهند و اگر از مقاومت جریان عبور کند، مولتی متر نمی تواند مقدار مقاومت را بخواند.
البته باید دقت کنید که درجه ی مولتی متر بر روی مقاومت تنظیم شده باشد.
شکل زیر مطالب گفته شده را نشان می دهد:
1) بخواهیم مقدار مقاومتی را توسط مولتی متر اندازه گیری کنیم که در این صورت باید مولتی متر را به طور موازی به مقاومت وصل کنیم یعنی دو سر مولتی متر را به دو سر مقاومت وصل کرد و باید دقت کرد که مقاومت یا بیرون مدار باشد (یعنی به طور کامل از مدار جدا باشد) و یا اگر مقاومت در مدار قرار دارد، باید مدار خاموش باشد (یعنی از مقاومت هیچ جریانی عبور نکند) چرا؟
شکل زیر مطالب گفته شده را نشان می دهد: 2)بخاهیم ولتاژی را اندازه گیری کنیم که در این صورت ابتدا باید مطمئن شویم که این ولتاژ در محدوده ی اندازه گیری مولتی متر وجود دارد مثلاً اگر می خواهیم ولتاژ برق شهر را با مولتی متر اندازه گیری کنیم، باید مولتی متر در محدوده ی 750V-AC قرار بگیرد تا آسیب نبیند و سپس باید مولتی را به طور موازی به ولتاژ مورد نظر وصل کرد به این صورت که برای برق DC یک سر مولتی متر را به سیم منفی (سری از مولتی متر که معمولاً مشکی است) و سر دیگر آن را به سیم مثبت (یعنی سری که معمولاً قرمز است) وصل کرد و اگر برق AC باشد، در این صورت یک سر مولتی متر را به سیم نول [صفر ولت] و سر دیگر را به سیم فاز وصل کنید و یا یکی از سر ها را به سیم فاز1 و سر دیگر را به سیم فاز2 وصل کنید.
شکل زیر نحوه ی این کار را نشان می دهد: سؤال بی ربط: برق سه فاز چیست؟
برقی است که دارای سه سیم فاز و یک سیم نول است که این سه سیم فاز به ترتیب فاز قرمز (Red)، سبز (Green) و آبی (Blue) می باشد که هرکدام از این فازها با هم 120 درجه اختلاف دارند.
3) بخواهیم جریانی را اندازه گیری کنیم که در این صورت اگر آن جریان مسقتیم بود مولتی متر را در قسمت اندازه گیری جریان مستقیم قرار می دهیم و اگر آن جریان متناوب بود، مولتی متر را در قسمت اندازه گیری جریان متناوب قرار می دهیم و سپس باید مولتی متر را به صورت متوالی به مدار بست به صورت شکل زیر: برای اندازه گیری دیود شما مولتی متر را در قسمت دیود سنج که با نماد دیود مشخص شده است، قرار دهید و سیم مشکی مولتی متر را به کاتد دیود و سیم قرمز مولتی متر را به آند دیود وصل کنید (تعریف کاتد و آند در یک دیود، در سطح 2 گفته شد) و عدد نشان داده شده بر روی مولتی متر، مقاومت داخلی دیود را نشان می دهد.
برای اندازه گیری بهره ی جریان ترانزیستور (که در سطح 7 گفته می شود) باید مولتی متر را در قسمت ترانزیستور سنج قرار دهید و با دانستن اینکه ترانزیستور NPN یا PNP است و با دانستن چیدمان پایه های ترانزیستور این کار را انجام دهید.
برای اندازه گیری دما مولتی متر را در این حالت تنظیم کنید.
نکته: وسایل اندازه گیری دیگری وجود دارند.
مانند فرکانس متر، خازن سنج، کریستال سنج، وات متر، ولت سنج و آمپر سنج که هریک به ترتیب مخصوص اندازه گیری فرکنس، ظرفیت خازن، فرکانس کاری کریستال، توان مدار، ولتاژ مدار و جریان مدار است که به صورت مجزا عرضه می شوند.
با نحوه ی کار اینگونه وسایل به غیر از ولت سنج و آمپر سنج در سطح 8 آشنا می شوید.
چون بیشتر این وسایل در تعمیر مدار کاربرد دارند.
سلف ها و ترانس ها: این مبحث از الکترونیک، بسیار گسترده است و پرداختن به آن بسیار طولانی است ولی سعی می کنیم تا آنجا که امکان دارد، این قسمت را خلاصه کنیم.
سؤال: سلف چیست؟
سلف یعنی سیم پیچ.
یعنی سلف از پیچیده شده سیم بر روی یک استوانه ی فلزی (که از جنس فریت یا همان آهن نرم است) که به این استوانه ی فلزی مغزی می گویند، تشکیل شده است و یا سلف از پیچیده شدن سیم به دور خود تشکیل می شود.
سلف کاربرد بسیار وسیعی دارد ولی از مقاومت ها و خازن ها کمتر استفاده می شود به طوری که مقاومت و خازن را در هر مداری استفاده می شوند ولی سلف در بعضی از مدارها استفاده می شود.
سلف در منابع تغذیه، فرستنده ها و گیرنده ها و در ترانس بیشترین کاربرد را دارد.
وقتی از درون سلف جریان الکتریکی عبور می کند، در این صورت در اطراف سلف میدان مغناطیسی به وجود می آید (میدان مغناطیسی فضای اطراف یک آهنربا یا هر وسیله ای است که بتواند آهن را جذب کند [و یا میدان مغناطیسی فضای اطراف وسیله ای است که بتواند فلزاتی را که دارای خاصیت مغناطیسی هستند، جذب کند یعنی فلزات: آهن، کبالت، نیکل، گادولینیوم، تربیم، دیسپروزیوم، هولمیوم، و اِربیم]) و در این حالت سلف می تواند جریان را در میدان مغناطیسی ذخیره کند.
در نقشه های شماتیک سلف را با نمایش می دهند و سلف متغیر را با نشان می دهند و با حرف L آن را مشخص می کنند.
نکته: ظرفیت سلف بر حسب هانری می باشد و چون هانری یکای بزرگی است (از نظر تعداد رقم.
مثلاً 1µH برابر 0.000001H است)، بنابراین از یکاهای (یکا یعنی واحد اندازه گیری) کوچکتر (از نظر تعداد رقم) استفاده می شود مانند میلی هانری و...
.
نکته: در مورد چگونگی استفاده از سلف و اینکه چگونه سلفی با ظرفیت X هانری درست کنیم، در سطح 7 صحبت خواهد شد.
سؤال: سیم لاکی چیست؟
سیمی مسی است که بر روی مس آن لایه ای عایق که همان لاک است کشیده شده است.
سیم لاکی بسیار پرکاربرد است که بعداً خودتان کاربردش را متوجّه خواهید شد!
(یکی از کاربرد های سیم لاکی سیم مویی [که مانند مو باریک است!] است.
سیم مویی لاکی در سلف ها و ترانس ها بسیار به کار می رود) سؤال: چرا از سیم لاکی استفاده می کنیم؟
چون سیم لاکی از سیم معمولی کمتر فضا را اشغال می کند.
همانطور که گفته شد، سیم لاکی از یک سیم مسی تشکیل شده است که لایه ای بسیاز نازک از یک لاک عایق بر روی آن کشیده شده است و حالا ما همان سیم مسی را در نظر می گیریم اگر لایه ی پلاستیکی بر روی این سیم مسی بکشیم، به سیم معمولی تبدیل می شود که فضای بیشتری را اشغال می کند.
در ضمن اگر سیم معمولی گرم شود، پلاستیک آن ذوب می شود در حالی که سیم لاکی قدرت تحمّل گرمای بالاتری را دارد.
سؤال: ترانس چیست؟
ترانس از دو سیم پیچ تشکیل شده است که اگر برق متناوب وارد یکی از سیم پیچ ها شود، در سیم پیچ دوم، ولتاژی بیشتر یا کمتر و یا برابر با ولتاژ سیم پیچ اوّل، در سیم پیچ دوم به وجود می آید.
نکته: نام دیگر ترانس، ترانسفورمر می باشد که معمولاً به ترانس های کوچک ترانسفورمر می گویند و یک نام دیگر ترانس، ترانسفورماتور می باشد که معمولاً به ترانس های بزرگ گفته می شود.
نکته: ترانس ها برای کار با برق متناوب طراحی شده اند.
سؤال: کاربرد ترانس چیست؟
ترانس ها کاربرد بسیار زیادی دارند.
ترانس ها به انواع مختلفی تقسیم می شوند که هر کدام از این انواع ترانس، کاربرد مخصوص به خود را دارد.
مثلاً ترانس های افزاینده، ولتاژ برق متناوب را زیاد می کنند، ترانس های کاهنده، ولتاژ برق را کم می کنند و...
و کاربرد ترانس های افزاینده در نیروگاه های برق برای فرستادن برق به مناطق دور دست است (همانطور که گفتیم، مقاومت مانع از عبور جریان می شود و وقتی ولتاژ برق توسط ترانس های افزاینده زیاد می شود، در این صورت جریان برق کم می شود و مقاومت کمتری از عبور جریان جلوگیری می کند و با این کار توان کمی درسیم ها تلف شده و به گرما تبدیل می شود)، کاربرد ترانس های کاهنده در نیروگاه های برق، لوازم الکتریکی و مدارات الکتریکی است در مورد کاربرد ترانس های دیگر در ادامه ی همین مبحث صحبت می کنیم.
سؤال: ترانس از چه چیزی ساخته شده و چگونه کار می کند؟
ترانس از دو سیم پیچ لاکی مجزا که بر روی یک مغزی آهنی پیچیده شده اند، ساخته می شود به طوری که یکی از