Multimetri per lavori elettronici

Quindi hai bisogno di un multimetro. Forse il tuo vecchio è morto, forse ti stai occupando di riparazioni elettroniche o forse sei stanco di prendere in prestito il Fluke del tuo collega ogni volta che devi controllare la tensione. Qualunque sia il motivo, scegliere il misuratore giusto non è così semplice come YouTube fa sembrare.

Riparo componenti elettronici da circa 8 anni ormai, principalmente materiale di consumo e alcune apparecchiature industriali, e ho utilizzato probabilmente 6 o 7 misuratori diversi. Alcuni erano spazzatura, altri andavano bene e uno era davvero fantastico finché non l'ho lasciato cadere da una scala (colpa mia, non del contatore).

La maggior parte dei principianti pensa di dover spendere subito $ 400 per un Fluke 87V. Questo non è vero per la maggior parte delle persone. Non fraintendermi-Fluke produce misuratori eccellenti e se svolgi lavori HVAC professionali o manutenzione industriale in cui una lettura errata potrebbe costare migliaia di dollari in termini di tempi di inattività, sì, prendi Fluke. Ma per gli hobbisti dell'elettronica o anche per lavori professionali leggeri? C'è un'enorme via di mezzo.

Attualmente utilizzo un Brymen BM869 come misuratore principale. Costa circa $ 180-200 a seconda di dove lo acquisti. Ha una risoluzione di 60.000 conteggi che sembra una sciocchezza di marketing ma in realtà fa la differenza quando cerchi di vedere piccoli cambiamenti nella tensione o nella corrente. La lettura si aggiorna velocemente-circa 50 volte al secondo in base alle specifiche, il che conta molto più di quanto pensassi prima di avere un misuratore con campionamento veloce. Quando esplori un circuito stampato cercando di trovare un problema, la risposta rapida ti aiuta a individuare i problemi più velocemente.

Prima del Brymen, ho avuto una UNI-T UT61E per circa 3 anni. L'ho pagato forse $ 65 su Amazon nel 2019 (da allora i prezzi sono aumentati, più come $ 80-90 ora). Quel contatore era completamente adeguato per il 90% di quello che ho fatto. L'unico motivo per cui ho effettuato l'aggiornamento è stato perché ho iniziato a svolgere più attività di diagnostica automobilistica e avevo bisogno di una frequenza di campionamento più rapida e di migliori capacità di misurazione CA.

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Tutti parlano di "precisione", ma la maggior parte delle persone non sa nemmeno cosa significhi le specifiche di precisione. Quando un contatore dice "±0,5% + 3 cifre" non si tratta di un solo numero-si tratta di due diverse fonti di errore combinate. La parte percentuale si basa sul valore di lettura e la parte cifre ha un offset fisso. Quindi, se stai misurando 10,00 V con quelle specifiche, la tua tensione effettiva potrebbe essere compresa tra 9,92 V e 10,08 V. Per la maggior parte della risoluzione dei problemi elettronici, questo non ha alcuna importanza. Stai cercando binari da 5 V che sono scesi a 4,3 V a causa di un condensatore difettoso, non cercando di calibrare strumenti di precisione.

Dove la precisione conta: se stai eseguendo lavori analogici di precisione, calibrazione di sensori o test di alimentatori per specifiche di ondulazione. Allora sì, vuoi qualcosa con una precisione DC di base migliore di ± 0,5%. Il mio Brymen è ±0,03%, il che è eccessivo per le mie esigenze, ma è incluso nella confezione.

La misurazione attuale è il punto in cui i contatori economici mostrano davvero i loro limiti. La tensione di carico-ovvero la caduta di tensione attraverso il resistore di shunt interno del misuratore-può essere sufficientemente elevata su misuratori economici da influenzare effettivamente il circuito che stai misurando. Ho testato il mio vecchio misuratore da 20 dollari (non ricordo nemmeno la marca) e aveva una tensione di carico di circa 0,8 V sulla gamma 10 A. È terribile. L'UNI-T era di circa 0,3 V. Il Brymen è sotto 0,1 V. Quando misuri la corrente in un circuito da 5 V, questa differenza è importante.

Forse un'opinione impopolare, ma in realtà preferisco la gamma manuale per molte attività. I misuratori a portata automatica sono utili quando non hai idea del voltaggio che stai guardando, ma quando lavoro su una scheda di cui conosco tutti i binari (3,3 V, 5 V, 12 V, qualunque cosa), imposto semplicemente l'intervallo una volta e lo lascio lì. Passare dalla modalità automatica a quella manuale dovrebbe essere semplice, anche se-alcuni misuratori ti costringono a scavare nei menu, il che è fastidioso.

Il Fluke 115 (circa $ 200-220) è probabilmente il misuratore "prosumer" più popolare in circolazione e per una buona ragione. È fondamentalmente indistruttibile, ha un'ottima qualità costruttiva e l'intera interfaccia è semplicemente... sensata. Tutto è dove ti aspetti che sia. Ne ho preso in prestito uno per alcuni mesi e onestamente l'unico motivo per cui non ne ho comprato uno era perché volevo le funzionalità extra del Brymen. Se hai solo bisogno di tensione, corrente, resistenza, continuità e test dei diodi, il 115 fa tutto perfettamente bene. Anche il loro supporto in garanzia è legittimamente buono: ho sentito diverse storie di elettricisti che hanno fatto sostituire da Fluke contatori guasti dopo anni di abuso.

È qui che suonerò predicatore, ma non importa. La classificazione CAT sul tuo contatore non è solo marketing. CAT II va bene per l'elettronica e i lavori a bassa tensione. CAT III è per quadri di distribuzione e installazioni fisse. CAT IV è per cose a livello di utilità. La tensione nominale (come 600 V o 1000 V) è combinata con la classificazione CAT per indicare cosa può gestire in sicurezza il misuratore in termini di transitori e condizioni di guasto.

Molti contatori economici hanno valutazioni di sicurezza false o fuorvianti. Ci fu tutta una controversia al riguardo qualche anno fa-EEVblog ha smontato alcuni contatori Amazon economici che dichiaravano CAT III 1000 V ma avevano autorizzazioni che non si qualificavano nemmeno per CAT II. Credo che il video specifico fosse a circa un metro da una società chiamata "AstroAI", e Dave Jones ha misurato le distanze del PCB a circa 2 mm quando dovevano essere 8 mm o qualcosa del genere per la valutazione dichiarata. (Fonte: eevblog.com).

Se lavori solo con materiale CC a bassa tensione (sotto i 48 V), questo non ha molta importanza. Ma se stai eseguendo lavori sulla tensione di rete, acquista un contatore di un marchio noto con certificazioni di sicurezza legittime. Ciò significa Fluke, Brymen, Keysight, Klein, Amprobe o simili. Non casuali marchi Amazon con recensioni a 5 stelle che sicuramente non destano alcun sospetto.

Il segnale acustico di continuità è probabilmente la funzione più-utilizzata su qualsiasi multimetro se stai effettuando lavori di riparazione. Testando eventuali cortocircuiti, controllando le connessioni, tracciando tracce PCB-lo usi costantemente. Alcuni misuratori hanno un ritardo prima dell'attivazione del segnale acustico, il che rende la funzione quasi inutile. Il ritardo dovrebbe essere inferiore a 50 ms. Ancora un po' e ti ritrovi a spostare le sonde chiedendoti se c'è continuità o se il misuratore semplicemente non ha ancora emesso il segnale acustico.

Il mio vecchio misuratore senza-nome aveva un ritardo di circa 200-300 ms. Immondizia assoluta per rapidi controlli di continuità. L'UNI-T era molto migliore, probabilmente intorno ai 30-40 ms. Il Brymen è praticamente istantaneo. Lo stesso vale per i Fluke che ho usato: la loro risposta di continuità è eccellente.

Alcuni misuratori emettono un segnale acustico anche a una soglia troppo alta. La continuità non equivale a una bassa resistenza-idealmente vuoi che il segnale acustico si attivi a qualcosa come 20-50 Ω o meno. Ho usato misuratori che emettono segnali acustici fino a 200 Ω, il che vanifica lo scopo quando si tenta di distinguere tra una buona connessione e una marginale.

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Tutti si concentrano sulle specifiche di misurazione e ignorano il fatto che devi effettivamente utilizzare l'oggetto. La qualità dello schermo è importante. La retroilluminazione è importante. La disposizione dei pulsanti è importante. È importante che i cavi rimangano correttamente nei jack (sto guardando te, Mastech MS8268: quei jack erano terribili).

Il Brymen ha un display davvero ottimo-cifre bianche su sfondo scuro, facile da leggere con qualsiasi illuminazione. La retroilluminazione è sufficientemente intensa da poter essere utilizzata in condizioni di scarsa illuminazione, ma non così intensa da distruggere la visione notturna se lavori in un'area buia. Piccolo dettaglio, ma apprezzato.

Lo stoccaggio dei lead è un'altra cosa di cui nessuno parla. Dove metti i cavi quando hai finito? Alcuni misuratori hanno supporti integrati, altri no. Utilizzo portacavi magnetici attaccati alla mia cassetta degli attrezzi che funzionano bene, ma è un'altra cosa a cui pensare.

Oh, ed ecco qualcosa che mi dà fastidio: contatori che non hanno un fusibile separato per la gamma mA e la gamma 10A. Se si brucia il fusibile principale, si perdono entrambe le portate. I misuratori migliori hanno due fusibili separati in modo da poter comunque misurare correnti più elevate se il fusibile mA si brucia. Il Brymen ce l'ha, la maggior parte dei misuratori economici no.

Molti contatori pubblicizzano la misurazione della temperatura come una caratteristica. Con Brymen hai una termocoppia di tipo K-inclusa. L'ho usato forse... cinque volte? Tra tre anni? Non è che non funzioni, è solo che per la maggior parte delle attività di misurazione della temperatura, è meglio un termometro a infrarossi o un misuratore di termocoppia dedicato. La precisione della funzione di temperatura del multimetro è solitamente pari a ±1-2 gradi, il che va bene per controlli approssimativi ma non eccezionale se hai effettivamente bisogno di dati di temperatura accurati.

Dove è utile: controllare la temperatura dei componenti su una scheda quando si sospetta che qualcosa si stia surriscaldando. Puoi sondare un chip o un regolatore e ottenere una lettura. Ma per la temperatura ambiente o qualsiasi altra cosa, utilizzerei uno strumento diverso.

Vanno bene per cose molto semplici. Ne tengo uno nella cassetta degli attrezzi della macchina per controllare la tensione della batteria e non molto altro. La precisione è discutibile, la qualità costruttiva è discutibile e la sicurezza è decisamente discutibile. Ma funzionano per semplici misurazioni della tensione CC in situazioni a basso-rischio. Basta non fidarti di loro per qualcosa di importante e sicuramente non usarli con la tensione di rete.

Una volta ho testato un metro casuale da $ 18 della Harbour Freight (il modello era qualcosa come 37772, probabilmente l'hanno già cambiato) e ho confrontato le letture con quelle del mio Brymen. Per la tensione CC solitamente era compresa tra 0,1-0,2 V, un valore accettabile per il controllo delle batterie. Per la tensione CA era ovunque: 127 V misurati su una presa che in realtà era 121 V secondo il mio buon misuratore. Non è solo impreciso, è potenzialmente pericoloso se prendi decisioni basate su tali letture.

Secondo alcuni test eseguiti dagli ingegneri di Keysight (keysight.com/blogs), la modalità di guasto sui contatori economici è spesso catastrofica quando falliscono-nessuna protezione dall'arco, fusibili minimi e tracce di PCB che semplicemente vaporizzano invece di guastarsi in modo sicuro. La loro analisi di smontaggio ha mostrato una qualità costruttiva interna che non avrebbe superato alcuna certificazione di sicurezza legittima.

Alcuni misuratori ora dispongono di connettività Bluetooth o USB per la registrazione dei dati. Non l'ho trovato utile per il mio lavoro, ma vedo applicazioni in cui sarebbe utile-monitoraggio a lungo-termine, test automatizzati, cose del genere. Il Brymen BM869s è dotato di USB ottica (non lo stesso modello che ho io ma ne producono uno) che è effettivamente utile perché l'isolamento ottico significa assenza di loop di massa o problemi di rumore durante la connessione a un computer.

Se hai bisogno di registrazione, sono disponibili multimetri di registrazione dedicati progettati appositamente per questo scopo. Il Fluke 289, ad esempio, può memorizzare migliaia di letture con timestamp. Costa come $500+ quindi non è un acquisto d'impulso.

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Per qualcuno che si è appena avvicinato all'elettronica: UNI-T UT61E o simile range meter da ~$70-80. Ti dà una precisione sufficientemente buona per l'apprendimento e non morirà se accidentalmente sonderai qualcosa di sbagliato (ha ragionevoli caratteristiche di sicurezza). Risparmia i soldi per strumenti migliori come un buon saldatore o un cannocchiale.

Per lavori di riparazione elettronica professionale: Brymen BM869s o Fluke 115/117. Entrambi intorno ai $ 180-220. Il Brymen ha più funzionalità, il Fluke è più robusto e ha un migliore supporto in garanzia. Non posso davvero sbagliare con nessuno dei due.

Per lavori industriali/elettrici: Fluke 87V o equivalente. $ 400-450 ma ne vale la pena per le valutazioni di sicurezza e durata. Non spenderei molto qui perché le conseguenze di un guasto del contatore sono molto più gravi.

Per il settore automobilistico: è necessaria una buona precisione della tensione CA (per i sensori), campionamento rapido e misurazione Hz/ciclo di lavoro. Il Fluke 88V è popolare ma costoso. Esistono contatori specifici per il settore automobilistico-di aziende come Snap-ma sono ancora più costosi e probabilmente non ne vale la pena, a meno che tu non sia un-tecnologo automobilistico a tempo pieno.

Nessuno ha bisogno di un misuratore da banco Keysight 34461A a meno che non si stia svolgendo un lavoro di metrologia o di calibrazione di precisione. Quelli partono da $900+ e sì, sono incredibilmente accurati (±0,004% DC V) ma completamente poco pratici per le normali riparazioni e la risoluzione dei problemi. Ne parlo perché ho visto persone sui forum consigliarli ai principianti, il che è semplicemente sciocco.

Questo è ciò che penso sia importante quando si sceglie un multimetro. Non ho trattato le funzionalità di integrazione dell'oscilloscopio o alcuni dei tipi di misurazione veramente specializzati (induttanza, capacità al di sopra dei test di base) perché francamente non li uso abbastanza per avere opinioni forti. Acquista qualcosa da un marchio legittimo con certificazioni di sicurezza reali, assicurati che il segnale acustico di continuità sia veloce e probabilmente starai bene.

Oh, e un'ultima cosa:-tieni le batterie di riserva a portata di mano. La maggior parte dei misuratori utilizza 9 V, ma alcuni modelli (alcuni Fluke, ad esempio) ne hanno bisognobatteria al litio CR1/3Nche non sono così comuni. Avere il tuo misuratore morire a metà di un lavoro di riparazione è fastidioso, quindi prendi solo un paio di pezzi di ricambio quando ordini il misuratore.