มัลติมิเตอร์ (Multimeter)

          มัลติมิเตอร์ถือว่าเป็นเครื่องมือวัดที่จำเป็นสำหรับงานด้ านอิเล็คทรอนิกส์ เพราะว่าเป็นเครื่องวัดที่ใช้ค่าพื้นฐานทางไฟฟ้าคือ แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็นการทดสอบหรือการตรวจซ่อมวงจรต่าง ๆ ก็จำเป็นต้องวัดค่าเหล่านั้นทั้งสิ้น มัลติมิเตอร์เป็นการรวม Voltmeter Ammeter และ Ohmmeter ไว้ในตัวเดียวกัน และใช้มูฟเมนต์ (Movement) ตัวเดียวจึงเรียก “VOM” (Volt-Ohm-Milliammeter)

         นอกจากนี้ VOM ยังสามารถนำไปวัดค่าอื่น ๆ ได้อีก เช่น วัดอัตราการขยายกระแสของทรานซิสเตอร์ (hFE) วัดค่าความดัง (Decibel: dB) ฯลฯ ปัจจุบันมัลติมิเตอร์มีด้วยกัน 2 แบบคือ

         o แบบเข็มชี้ (Analog multimeter)
         o แบบตัวเลข (Digital multimeter)

         มัลติมิเตอร์ทั้ง 2 แบบนี้มีข้อดี ข้อเสียต่างกัน บางคนชอบแบบเข็มชี้ เพราะว่ามองเห็นการเปลี่ยนแปลงขึ้นลงอย่างชัดเจน ต่างกับแบบดิจิตอลซึ่งตัวเลขจะวิ่ง สังเกตค่าตัวเลขที่แน่นอนได้ยาก ยกเว้น Digital multimeter บางรุ่นที่สามารถอ่านค่าตัวเลขออกมาได้ทันที สะดวกสบายไม่ต้องคำนึงถึงขั้วมิเตอร์ว่าวัดถูกหรือผิดเพรา ะว่ามีเครื่องหมาย บอกให้เสร็จ ส่วนแบบแอนาลอกจะมีปัญหาเรื่องนี้ และการไม่เป็นเชิงเส้น (Non-linear) ของสเกลด้วย

มัลติมิเตอร์แบบเข็มชี้ หรือเรียกว่า Analog Multimeter

      VOM แบบอะนาลอกส่วนมากเป็นแบบขดลวดเคลื่อนที่ (Moving coil) เนื่องจากแบบขดลวดเคลื่อนที่จะมีสเกลเป็นเชิงเส้น (Linear) ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ราคาไม่แพงและมีความไว (Sensitivity)ดี
      VOM ที่เราพบเห็นและใช้กันมากในปัจจุบันจะเป็น VOM ชนิด Moving coil ยี่ห้อชันวา (Sanwa) เช่น รุ่น YX – 360 หรือ รุ่น ) – 361 TR

ส่วนประกอบภายนอกของมัลติมิเตอร์
1. สกรูปรับเข็มชี้ให้ตรงศูนย์    

2. ย่านการวัดต่างๆ
3. ขั้วต่อขั้วบวก (+) ใช้ต่อสายวัดสีแดง   

4. ขั้วต่อขั้วลบ (-) ใช้ต่อสายวัดสีดำ 
5. ขั้วต่อเอาต์พุต เพื่อวัดความดัง (db)     

6. ปุ่มปรับ 0 โอห์ม
7. สวิตช์ตัวเลือกย่านการวัด 

8. เข็มชี้

สเกลหน้าปัด VOM ยี่ห้อ Sanwa รุ่น YX-360 TR
หมายเลข
1 : สเกลของโอห์มมิเตอร์
2 : สเกลใช้สำหรับบอกค่าแรงดันไฟตรง (DC V) และค่ากระแสไฟตรง (DC A)
3 : สเกลใช้บอกค่าแรงดันไฟสลับ (AC V) ย่านวัด 10 – 1000 VAC
4 : สเกลบอกค่าอัตราขยายกระแสของทรานซิสเตอร์ (hFE)
5 : สเกลใช้บอกค่าความดัง (db)
6 : สเกล LV , LI ใช้บอกค่าแรงดันและกระแสไฟตรง (ตามลำดับ) โดยใช้ร่วมกับค่าแรงดันและกระแสที่ได้จากย่านวัดโอห์มมิเต อร์ เช่น ย่านวัด R x 10   ใช้แรงดันที่ปลายสายวัด 3V กระแส 15 mA เป็นต้น (สเกล LV มีค่า 0-3 V และสเกล LI มีค่า 0- 15 มีหน่วยเป็น m A หรือ mA แล้วแต่ตั้งย่านวัดโอห์มมิเตอร์) ซึ่งสเกลทั้งสองนี้มีไว้เพื่อทดสอบคุณสมบัติของอุปกรณ์อิเ ล็กทรอนิกส์ เช่น ไดโอดหรือ LED
7 : กระจกเงาหรือแถบสะท้อนเพื่อให้อ่านค่าด้วยเข็มชี้ถูกต้องท ี่สุด การอ่านค่าที่ถูกต้อง จะต้องให้เข็มชี้กับเงาเข็มชี้ในกระจกซ้อนกันพอดี

การอ่านสเกลของดีซีโวลต์มิเตอร์
 

การวัดแรงดันไฟตรง 
      ดีซีโวลต์มิเตอร์ คือ มิเตอร์วัดแรงดันไฟตรง (DC VOLTAGE) ในการใช้ดีซีโวลต์วัดแรงดันไฟตรง จะต้องต่อดีซีโวลต์มิเตอร์วัดคร่อมขนานกับโหลดที่ต้องการว ัดแรงดัน ขั้วของดีซีโวลต์มิเตอร์ที่จะต่อวัดคร่อมโหลด ต้องมีขั้วเหมือนแรงดันที่ตกคร่อมโหลด โดยใช้หลักการวัดดังนี้ ใกล้บวกใส่บวก ใกล้ลบใส่ลบ คือโหลดขาใดรับแรงดันใกล้ขั้วบวก (+) ของแหล่งจ่าย ก็ใช้ขั้วบวก (+) ของดีซีโวลต์มิเตอร์วัด โหลดขาใดรับแรงดันใกล้ขั้วลบ (-) ของแหล่งจ่าย ก็ใช้ขั้วลบ (-) ของดีซีโวลต์มิเตอร์วัด
ดีซีโวลต์มิเตอร์ มีทั้งหมด 7 ย่าน คือ 0.1 V, 0.5V, 2.5V, 10V, 50V, 250V และ 1,000V
มี 3 สเกล คือ 0~10, 0~50, 0~250 อ่านขีดสเกลที่อยู่ใต้กระจกเงา

ลำดับขั้นการใช้ดีซีโวลต์มิเตอร์
1. ต่อดีซีโวลต์ในขณะวัดค่าแรงดันคร่อมขนานกับโหลด
2. ตั้งย่านใช้งานของมิเตอร์ในย่าน DCV
3. ปรับสวิตช์ตั้งย่านการวัดให้ถูกต้อง ถ้าหากไม่ทราบแรงดันไฟที่จะทำการวัด ให้ตั้งย่านวัดที่ตำแหน่งสูงสุด (1,000V) ไว้ก่อน แล้วปรับลดย่านให้ต่ำลงทีละย่านจนกว่าเข็มมิเตอร์จะชี้ค่า ที่อ่านได้ง่ายและถูกต้อง
4. ในตำแหน่งที่วัดด้วยดีซีโวลต์มิเตอร์ไม่ขึ้น แต่ขณะแตะสายวัดขั้วบวกเข้าไปหรือขณะดึงสายวัดขั้วบวกออกม า เข็มมิเตอร์จะกระดิกเล็กน้อยเสมอแสดงว่าจุดวัดนั้นเป็นแรง ดันไฟสลับ (ACV)
5. การวัดแรงดันไฟตรงในวงจร จะต้องต่อสายวัดให้ถูกต้อง โดยนำสายวัดขั้วลบ (-COM) สีดำจับที่ขั้วลบของแหล่งจ่าย นำสายวัดขั้วบวก (+) สีแดงของมิเตอร์ไปวัดแรงดันตามจุดต่างๆ

การอ่านสเกลของเอซีโวลต์มิเตอร์

การวัดแรงดันไฟสลับ
เอซีโวลต์มิเตอร์ คือมิเตอร์วัดแรงดันไฟสลับ (AC VOLTAGE)  หลักการใช้มิเตอร์ชนิดนี้ จะเหมือนกับดีซีโวลต์มิเตอร์ คือในการใช้งานจะต้องนำไปวัดคร่อมขนานกับโหลดที่ต้องการวั ดแรงดันนั้น จะมีส่วนที่แตกต่างจากดีซีโวลต์มิเตอร์ คือในการใช้มิเตอร์วัดคร่อมแรงดันหรือแหล่งจ่ายไฟไม่จำเป็ นต้องคำนึงถึงขั้วมิเตอร์ เพราะแรงดันไฟสลับจะมีขั้วสลับไปสลับมาตลอดเวลา
เอซีโวลต์มิเตอร์ มีทั้งหมด 5 ย่าน คือ 0~2.5V, 0~10V, 0~50V, 0~250V และ0~1,000V
มี 4 สเกล คือ 0~2.5,0~10, 0~50, 0~250 อ่านขีดสเกลที่อยู่ใต้กระจกเงา

ลำดับขั้นการใช้เอซีโวลต์มิเตอร์
1. ต่อเอซีโวลต์ในขณะวัดค่าแรงดันคร่อมขนานกับโหลด
2. ตั้งย่านใช้งานของมิเตอร์ในย่าน ACV
3. ปรับสวิตช์ตั้งย่านการวัดให้ถูกต้อง หากไม่ทราบค่าที่จะวัดว่าเท่าไร ให้ตั้งย่านวัดที่ตำแหน่งสูงสุด (1,000V) ไว้ก่อน แล้วจึงปรับลดย่านให้ต่ำลงทีละย่าน จนกว่าเข็มมิเตอร์จะชี้ค่าที่อ่านได้ง่ายและถูกต้อง
4. ก่อนต่อมิเตอร์วัดแรงดันไฟสูงๆ ควรจะปิดสวิตช์ไฟ (OFF) ของวงจรที่จะวัดเสียก่อน
5. อย่าจับสายวัดหรือมิเตอร์ขณะวัดแรงดันไฟสูง เมื่อวัดเสร็จเรียบร้อยควรปิด (OFF) สวิตช์ไฟ ของวงจร ที่ทำการวัดเสียก่อนจึงปลดสายวัดของมิเตอร์ออกจากวงจร

การวัดกระแสไฟตรง
ดีซีแอมมิเตอร์ หรือดีซีมิลลิแอมมิเตอร์ คือมิเตอร์วัดกระแสไฟตรง (DC CURRENT) เพื่อจะทราบจำนวนกระแสที่ไหลผ่านวงจรว่ามีค่าเท่าไร การใช้ดีซีแอมมิเตอร์ หรือดีซีมิลลิแอมมิเตอร์ วัดกระแสไฟตรงในวงจร จะต้องตัดไฟแหล่งจ่ายออกจากวงจร และนำดีซีแอมมิเตอร์ หรือดีซีมิลลิแอมมิเตอร์ ต่ออันดับกับวงจร และแหล่งจ่ายไฟ ขั้วของดีซีแอมมิเตอร์ จะต้องต่อให้ถูกต้องมิเช่นนั้นเข็มมิเตอร์จะตีกลับ อาจทำให้มิเตอร์เสียได้
เอซีโวลต์มิเตอร์ มีทั้งหมด 4 ย่าน คือ 50uA, 2.5mA, 25mA และ 0.25 mA
มี 3 สเกล แต่นำมาใช้กับการวัดกระแสจะใช้ 2 สเกล คือ 0~50, 0~250 อ่านขีดสเกลที่อยู่ใต้กระจกเงา

ลำดับขั้นการใช้ดีซีมิลลิแอมป์มิเตอร์
1. การต่อดีซีมิลลิแอมมิเตอร์วัดกระแสในวงจร จะต้องต่ออันดับกับโหลดในวงจร
2. ตั้งย่านใช้งานของมิเตอร์ในย่าน DCmA
3. ปรับสวิตช์ตั้งย่านการวัดให้ถูกต้อง ถ้าหากไม่ทราบกระแสที่จะทำการวัด ให้ตั้งย่านวัดที่ตำแหน่งสูงสุด (0.25A) ไว้ก่อน แล้วปรับลดย่านให้ต่ำลงทีละย่านจนกว่าเข็มมิเตอร์จะชี้ค่า ที่อ่านได้ง่ายและถูกต้อง
4. ก่อนต่อมิเตอร์วัดกระแสไฟสูงๆ ควรจะปิด (OFF) สวิตช์ไฟของวงจรที่จะวัดเสียก่อน
5. เมื่อวัดเสร็จเรียบร้อยควรปิด (OFF) สวิตช์ไฟ ของวงจร ที่ทำการวัดเสียก่อนจึงปลดสายวัดของมิเตอร์ออกจากวงจร


การอ่านสเกลของดีซีมิลลิแอมป์มิเตอร์

การวัดความต้านทาน
โอห์มมิเตอร์ คือ มิเตอร์ที่สร้างขึ้นมาไว้วัดค่าความต้านทาน ของตัวต้านทาน (R) โดยอ่านค่าออกมาเป็นค่าโอห์ม โดยมีย่านการวัดทั้งหมด 5 ย่าน คือ x1, x10, x100, x1k และ x10k อ่านค่าความต้านทานได้ตั้งแต่ 2 กิโลโอห์ม ถึง 20 เมกกะโอห์ม

ลำดับขั้นตอนการใช้โอห์มมิเตอร์
1. ตั้งย่านใช้งานของมิเตอร์ที่ย่านโอห์ม
2. ใช้สายวัดสีแดงเสียบเข้าที่ขั้วต่อขั้วบวก (+) และสายวัดสีดำเสียบเข้าที่ขั้วต่อขั้วลบ (-COM)
3 . ปรับซีเล็กเตอร์สวิตช์ตั้งย่านวัดให้ถูกต้อง
4. ก่อนการนำโอห์มมิเตอร์ไปใช้วัดทุกครั้ง และทุกย่าน จะต้องทำการปรับ 0 โอห์มเสมอ
5. ถ้าจะนำโอห์มมิเตอร์ไปวัดค่าความต้านทานในวงจรต้องแน่ใจว่ าปิด (OFF) สวิตช์ไฟ ทุกครั้ง

การอ่านสเกลของโอห์มมิเตอร์

ข้อควรระวังในการใช้มัลติมิเตอร์
  1. อย่าให้มัลติมิเตอร์มีการกระทบกระเทือนอย่างแรง เช่น ตก หล่นจากที่สูง เพราะจะทำให้เครื่องมือวัดชำรุด

     เสียหาย
  2. ควรวางมัลติมิเตอร์ในตำแหน่งราบ (แนวนอน) ขณะใช้งานและเลิกใช้งาน
  3. ก่อนทำการวัดทุกครั้งงต้องแน่ใจว่าเลือกย่านการวัดถูกต้อง เสมอ
  4. ตั้งค่าสเกลสูงสุดของย่านการวัดขณะวัดจุดที่ไม่ทราบค่าแน่ นอน
  5. ห้ามใช้ย่านวัดโอห์มวัดค่าแรงดันไฟตรงหรือแรงดันไฟสลับ
  6. เมื่อวัดแรงดันไฟตรงต้องใช้สายวัดให้ถูกขั้ว +- เสมอ
  7. เมื่อเลือกย่านวัดโอห์มไม่ควรให้ปลายสายวัดแตะกันนานเกินไ ป
  8. เมื่อเลิกใช้งานควรถอดสายวัดออกและปรับสวิตช์เลือกย่านไปท ี่ OFF
  9. ไม่ควรให้มัลติมิเตอร์เกิด Overload (เกินสเกล) บ่อยครั้งขณะทำการวัดต้องดูตำแหน่งของย่านวัดการวัดให้เหม าะสม

      กับวงจรที่จะวัด
  10. มัลติมิเตอร์ที่ไม่ได้ใช้เป็นเวลานาน ก่อนใช้ควรหมุน Function และ Range switch มาเพื่อลดความฝืดและให้

      หน้าสัมผัสไฟฟ้าที่ดี
  11. ควรจัดเก็บมัลติมิเตอร์ให้อยู่ในเครื่องห่อหุ้ม (Case) เสมอ

Digital Multimeter

1. Function/Range Switch: selects the function (voltmeter, ammeter, or ohmmeter) and the range for the measurement.
2. COM Input Terminal:Common ground, used in ALL measurements.
3. V Input Terminal: for voltage or resistance measurements.
4. 200 mA Input Terminal: for small current measurements.
5. 10 A Input Terminal: for large current measurements.
6. Low Battery LCD: appears when the battery needs replacement.

Precautions for Voltage Measurements

• Plug the black test lead into the COM jack.
• Plug the red test lead into the V jack.
• Set the function/range switch to either
• DC volts in the upper left, or
• AC volts in the upper right.
• If you do not know the approximate voltage about to be measured, use the largest voltage range available.
• Connect the free ends of the red and black test leads ACROSS the device to the measured. Voltage is always measured with the meter in PARALLEL with the device.
• If the LCD displays either "1." or "-1." with all other digits blank, the voltage is beyond the selected range. Use the switch to select a larger range.
• Once you know the approximate voltage across the device, then use the switch to select the lowest voltage range that will still accomodate the voltage across the device. For example:

Precautions for Current Measurements

• Turn the power off to the device and discharge any capacitors!
• Plug the black test lead into the COM jack.
• Plug the red test lead into either the
• 200 mA jack for small current measurements, or the
• 10 A jack for large current measurements.
• If you do not know the approximate current about to be measured, use the 10 A jack.
• Set the function/range switch to either
• DC amperes in the lower right, or
• AC amperes in the middle right.
• Break open the circuit at the point where you want to measure the current by removing one of the wires. Connect the free end of the red test lead to one place at which the wire was attached. Connect the free end of the black test lead to the other place at which the wire was attached. Current is always measured with the meter in SERIES with the device. If you do not understand the difference between SERIES and PARALLEL, ask your TA. Using the current meter incorrectly will blow the fuse or damage the meter. (It will also cost you points on your lab writeup.)
• Reapply the power to the device.
• If the LCD displays either "1." or "-1." with all other digits blank, the current is beyond the selected range. Use the switch to select a larger range.
• Once you know the approximate current through the device, then use the switch to select the lowest current range that will still accomodate the current through the device.
• Turn the power off to the device before removing the meter from the circuit.

Precautions for Resistance Measurements

• Turn the power off to the device and discharge any capacitors!
• Plug the black test lead into the COM jack.
• Plug the red test lead into the V jack.
• Set the function/range switch to ohms ( ) in the lower left.
• If you do not know the approximate resistance about to be measured, use the largest range available.
• Connect the free ends of the red and black test leads ACROSS the device to the measured. Resistance is always measured with the meter in PARALLEL with the device.
• If the LCD displays either "1." or "-1." with all other digits blank, the resistance is beyond the selected range. Use the switch to select a larger range.
• Once you know the approximate resistance of the device, then use the switch to select the lowest range that will still accomodate the resistance of the device.

Picture of a meter in parallel with device

Measure voltage and resistance this way:

Picture of a meter in series with device

Measure current this way: