Käyttö tutuksi - Yleismittari on monipuolinen työkalu

Yleismittari on kelpo apulainen, joka oikein käytettynä säästää aikaa ja rahaa. Mittauksia suoritettaessa tulee huomioida kunkin sähkösuureen mittauksen erityispiirteet, sillä niillä on merkitys mittaamisen turvallisuuteen ja mittaustuloksen luotettavuuteen.
Edullisen yleismittarin voi ostaa melkein miltä huoltoasemalta tahansa, mutta arvokkaammat mittarit ovat usein tilaustavaraa. Tyyriimmän mittarin hankkiva saa mm. paremman mittaustarkkuuden ja usein myös mitattavia sähkösuureita on enemmän. Ylimmän hintaluokan mittareissa on sisäänrakennettu eristysvastusmittari ja usein näyttö, josta voi tarkastella mitattavaa asiaa graafien avulle. Lisäetuna huipputason mittarit voi kytkeä kannettavaan tietokoneeseen mittaustulosten siirtämiseksi bittimuotoon.

Ennen yleismittarilla mittaamista tulee varmistua siitä, että mittari ja sen mittajohtimet ovat fyysisesti ehjät. Myös mittarin pariston kunto tulee varmistaa, varsinkin jos uusien paristojen hankinta on hankalaa. Kylmät olosuhteet, kuten mittaaminen ulkosalla talviaikaan, lyhentää pariston ikää, samoin kuin pimeässä tarvittava näytön valaistus.

Mittajohtimet asetetaan ennen mittausta siten kuin mitattava suure edellyttää. Punainen mittajohdin on jännitettä, vastusta, vaihtojännitteen taajuutta ja johtavuusmittausta suoritettaessa terminaalissa, joka eri mittareissa on merkitty yleensä symbolein V ja Ω. Virran mittaamista varten punainen mittajohdin siirretään terminaaliin joka on merkitty symbolilla A tai mA. Musta mittajohdin on lähes poikkeuksetta mittarin terminaalissa COM.

Jännitemittaus

Jännite- eli volttimittauksessa mittari on rinnankytkettynä mitattavaan kohteeseen nähden. Jännitteen voi mitata syöttävästä teholähteestä eli esim. akusta tai muuntajasta riippumatta siitä, onko teholähde kytketty syöttämään jotain kuormaa tai ei. Näin tapahtuu esimerkiksi jännitteen polariteettia eli tasasähkön (DC) napaisuutta mitatessa. Monet elektroniikkaa sisältävät laitteet kuten esimerkiksi autoradiot, GPS-paikantimet ja LA-puhelimet vaativat, että virransyötön napaisuus on oikein, ja tämä tuleekin ennen kytkentätyötä aina varmistaa.

Jos jännitettä mitataan kohteesta jossa voi olla sekä tasa- että vaihtosähköä, kannattaa mittaus aloittaa vaihtojännitealueella (AC). Vaihtojännitealueella tasajännitettä mitatessa ei mittarille tapahdu mitään, mutta tasajännitealueella vaihtojännitettä mitatessa mittari saattaa vahingoittua, riippuen mittarin sisäisistä suojauksista.

Hyvä mittaustapa jännitemittauksissa on laittaa ensin musta mittajohdin maa- tai nollapotentiaalin ja sen jälkeen punainen mittajohdin pisteeseen, josta jännitettä mitataan. Mittaus aloitetaan tekemällä testausmittaus varmasta pisteestä, esim. tasajännitemittauksissa suoraan akun tai muuntajan navoista. Tämän jälkeen suoritetaan mittaus todellisesta mitattavasta kohteesta ja tarpeen vaatiessa vielä kerran akun tai muuntajan navoista. Tällä tavalla voidaan varmistua siitä, että mittaustulos on luotettava ja että jännitteen polariteetti on oikea.

Virran mittaaminen

Ampeereita eli virtaa mitatessa mittari kytketään sarjaan teholähteen ja virtaa kuluttavan kuorman kanssa. Tästä syystä punainen mittajohdin tulee laittaa mittarin A- tai mA-terminaaliin ennen mittausten aloittamista. Virran mittaus edellyttää siis aina toimilaitteen, joka virtaa kuluttaa. Mikäli mitattavan virran suuruusluokka ei ole tiedossa, kannattaa mittaus aloittaa ensin suurimmalla käytettävissä olevalla mittausalueella joka on yleensä 10 A. Tällä toimenpiteellä säästää mittarin sisäisen milliampeerimittausalueen (mA) sulakkeen – jonka koko on yleisimmin 400 mA eli 0,4 A. Jos mitta-alue osoittautuu liian suureksi, näytössä on alle 0,4 A lukuarvoja. Tällöin on turvallista laittaa punainen mittajohdin mA-terminaaliin, jolloin mitattavan virran suuruus on siis milliampeereja. Virran mittaamisen jälkeen tulee mittajohtimet muistaa asettaa takaisin jännite- ja vastusmittauksen mukaiseen asentoon. Muuten mittarin sisäinen virtamittauksen sulake palaa kun jännitettä mitataan seuraavan kerran. Mittarin sisäinen vastus on nimittäin aina alle 1 Ω (ohmi) mittajohtimien ollessa virranmittausasennossa ja näin ollen mittarilla tulee tehtyä käytännössä oikosulku mitattavan teholähteen napojen välille, mikä saattaa aiheuttaa joko teholähteen oman sulakkeen palamisen tai pahimmassa tapauksessa pysyvän vahingoittumisen. Toisaalta virranmittausasennolla pystyy tekemään turvallisiakin virtapiirin sulkemisia vaikkapa uuden virtapiirin testaamisessa, mutta tämä luonnollisesti edellyttää asiaan perehtymistä.

Virran mittaaminen voidaan myös suorittaa ns. pihdillä, jossa toimilaitetta syöttävä johdin kulkee pihdin sisällä. Tästä on se etu, että johtimia ei tarvitse irrottaa mittauksen suorittamista varten ja tämä mittaustapa on useimmissa tapauksissa turvallisin ja nopein tapa todeta virrankulutus. Joskus virran mittaaminen ei ole mahdollista tavallisella yleismittarilla, koska johtimen tai kaapelin terminaalit ovat sellaisessa paikassa, johon yleismittarilla ei pääse.

Vastusmittaus

Vastus- eli resistanssimittaus tapahtuu mittaamalla vastus kuorman rinnalta. Ennen vastusmittausta tulee varmistaa, että virtapiiri on jännitteetön, joten vastusmittausta edeltävä toimenpide on useimmiten jännitemittaus. Tätä ei tarvitse tietenkään tehdä, jos kyseessä on irrallisen komponentin kuten esim. hydrauliikkaventtiilin kelan mittaus. Jännitteettömäksi tekeminen voidaan suorittaa monella tavalla, kuten irrottamalla sulake, irrottamalla johtimet liittimistä tai avaamalla releen koskettimet. Vastusmittauksessa käytetty jännite tulee mittarin omasta paristosta.

Vastusmittauksella voidaan todeta myös kahden pisteen välinen galvaaninen yhteys. Esimerkki tästä on oikean johtimen varmistaminen tilanteessa, jossa samanvärisistä tai muuten identtisistä johtimista pitää löytää oikea.

Vastusmittaus voidaan testata ns. testimittauksella: Aseta mittarin valitsin Ω-asentoon ja varmista, että myös mittajohtimet on kytketty oikein. Laita mittajohtimien kärjet yhteen. Jos lukema on 0 Ω (ohmia), mittajohtimet ja mittari toimivat. Jos lukema on jotain muuta, täytyy mittari kalibroida tai mittajohtimien kuntoon kiinnittää huomiota. Vastusmittauksessakin kannattaa luotettavan mittaustuloksen varmistamiseksi käyttää ns. kolmen askeleen mittaustapaa – ensin mittajohtimet yhteen, sen jälkeen vastusmittaus mitattavasta kohteesta ja lopuksi mittajohtimet yhteen.

Johtavuusmittaus

Monessa yleismittarissa on johtavuusasento eli ns. piippausasento, jolla on kätevä testata johtimen, piirilevyn tms. johtavuutta. Testi sopii myös releen ja kontaktorin koskettimien mittaamiseen, mutta piippausääneen ei välttämättä kannata sokeasti luottaa, koska johtavuusmittauksen piippaus toimii silloin kun resistanssi on luokkaa muutamia ohmeja ja alle. Useimmat mittarit näyttävät myös vastusarvon johtavuusmittausta suoritettaessa, jolloin lukuarvo kertoo galvaanisen yhteyden todellisen tilan.

Mittaukset pähkinänkuoressa

1. Tarkasta aina ennen mittauksia mittari ja mittajohtimet.

2. Aloita suuremmalla mittausalueella, jos mittarissa ei ole automaattisia mittausalueita.

3. Tee tarkistusmittaus varmasta kohteesta mittaustuloksen luotettavuuden varmistamiseksi.

4. Muista palauttaa johtimet voltti- ja vastusmittausasentoon virtamittauksen jälkeen.

5. Säilytä mittaria huolellisesti, mielellään lämpimässä ja turvallisessa paikassa.

Kiinnostuitko aiheista?