Voltmeter, Amperemeter, Ohmmeter bzw. als “kompaktes Gerät”=Multimeter sind die ultimativen Lebens- oder mindestens Gute-Laune-Retter wenn die selbst gebaute Schaltung mal nicht funktioniert.
Soms gebeurt het dat, ook al heb je een gedetailleerd bouwplan gevolgd, de schakeling die je hebt gebouwd nog steeds niet werkt. Op het laatst dan, na het aanvankelijk gemotiveerde werk, zit je vaak gefrustreerd voor de schakeling en zou je alles het liefst weer weggooien.
In dergelijke situaties is goed advies vaak duur. Om je een kleine richtlijn te geven over hoe je het probleem in deze situaties op zijn minst tot op de bodem kunt uitzoeken, volgt hier het volgende artikel.
Want met behulp van deze kleine, compacte apparaten kunnen verschillende elektrische variabelen worden gemeten en kunnen storingen dus snel worden gelokaliseerd.
Veiligheidsinstructies
Ik weet dat de volgende opmerkingen altijd een beetje vervelend zijn en onnodig lijken. Helaas hebben veel mensen die "beter" wisten door onvoorzichtigheid ogen, vingers of andere dingen verloren of zichzelf verwond. Gegevensverlies is in vergelijking bijna te verwaarlozen, maar zelfs dit kan erg vervelend zijn. Neem daarom vijf minuten de tijd om de veiligheidsinstructies te lezen. Omdat zelfs het coolste project geen blessure of andere problemen waard is.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/
Affiliate links / reclame links
De hier vermelde links naar online winkels zijn zogenaamde affiliate-links. Als u op zo'n affiliate-link klikt en via deze link een aankoop doet, ontvangt Nerdiy.de een commissie van de betreffende onlineshop of aanbieder. De prijs verandert voor jou niet. Als u via deze links uw aankopen doet, steunt u Nerdiy.de om in de toekomst andere nuttige projecten aan te kunnen bieden. 🙂
Eisen
Handige artikelen:
Niet echt een vereiste, maar een voorbeeld van een praktische toepassing is te vinden in het artikel Elektronica - Een nieuw circuit in bedrijf stellen
Benodigd materiaal:
-Nee-
Vereist gereedschap:
In de volgende lijst vind je alle tools die je nodig hebt om dit artikel te implementeren.
De functies van een multimeter
Voor latere probleemoplossing is het belangrijk om de basisfuncties van een multimeter te kennen en te kunnen gebruiken. Dit is niet altijd eenvoudig, omdat moderne multimeters vaak zijn uitgerust met allerlei functies. Om je een overzicht te geven van de afzonderlijke functies, worden ze in de volgende paragrafen beschreven.
Meetbereik keuzeschakelaar
Der Messbereichswahlschalter ist das Hauptbedienelement Eures Messgeräts. Dieser bestimmt im groben welche Größe Ihr messen wollt. Bei manchen Messbereichen wie zum Beispiel “Hz/Duty” lässt sich dann noch über die Tasten zwischen den Optionen wechseln. Um den Messbereischs-Wahlschalter auf die gewünschte Option einzustellen wird er so gedreht, dass er wie ein Zeiger auf den gewünschten Messbereich zeigt.
knop
Die verfügbaren Taster an einem Messgerät sind sehr oft von Modell zu Modell unterschiedlich. Meistens ist nur ein “Messbereichs-Wahlschalter” vorhanden mit dem Ihr die zu messende elektrische Größe auswählen könnt.
Bij sommige modellen kunnen echter extra functies worden geselecteerd via de knoppen. Daarom worden de functies van de knoppen van het getoonde meetapparaat als voorbeeld beschreven.
Met de “HOLD/B.L”-Taste könnt Ihr den Messwert der zum Zeitpunkt des Tastendrucks auf dem Bildschirm dargestellt wird “halten”. Der angezeigte Messwert bleibt also auf dem Display stehen und Ihr habt zum Beispiel genug Zeit den entsprechenden Wert in aller Ruhe zu notieren. Durch einen langen Tastendruck auf diese Taste lässt sich außerdem die HIntergrundbeleuchtung(BakLrechts) inschakelen of uitschakelen.
De bereik knop ermöglicht es euch die den Messbereich manuell zu verstellen. Bei vielen Messgeräten wird dieser Messbereich mittlerweile automatisch bestimmt. Trotzdem kann es manchmal notwendig sein diesen Messbereich Manuell einstellen zu können. Deswegen ist es – insbesondere bei der Strom- und Spannungsmessung – auch immer wichtig, dass man sich vor der Messung “im groben” darüber bewusst ist welche Größenordnung die zu messende elektrische Größe hat. Wollt ihr zum Beispiel nur 12V messen sind auch ganz andere Sicherheitsvorkehrungen zu treffen als bei der Messung von 500V oder mehr. Beachtet dazu auch unbedingt die Sicherheitshinweise!
De “°C/°F-Taste” kun je de eenheid van temperatuurmeting wijzigen tussen Celsius en Fahrenheit. Fahrenheit is de gebruikelijke eenheid in de Verenigde Staten. Celsius is de meeteenheid in alle andere landen.
Mit der “Hz/Duty”-Taste könnt ihr bei der Messung der Frequenz bzw. des Tastverhältnis zwischen diesen Umschalten. Da sich diese beiden Messgrößen eine Einstellungs-position auf dem Messbereichswahlschalter teilen ist es so möglich zwischen diesen zu wechseln.
De “REL”-Taste ermöglicht es Euch einen neuen neuen “Nullpunkt” für nachfolgende Messungen zu setzen. So könnt Ihr zum Beispiel zwei Spannungen vergleichen. Messt Ihr zum Beispiel bei der ersten Messung eine Spannung von 5V und drückt dann die “REL”-Taste so werden alle nachfolgenden Spannungen in Relation zu der ersten gemessen. Messt Ihr zum Beispiel nach drücken der “REL”-Taste eine Spannung von 8V wird auf dem Display Eures Messgeräts nur 3V angezeigt, weil bei dieser Messung 5V als Referenz genutzt wird.
Met de hulp van “Select”-Taste könnt Ihr auswählen ob Ihr gerade eine Wechselgröße(=AC) oder Gleichgröße(=DC) messen wollt. Wollt Ihr zum Beispiel die Gleichspannung einer Batterie oder eines Akkus messen, ist es wichtig, dass Ihr sowohl den Messbereichswahlschalter auf “V”(=Spanungsmessung) einstellt als auch die Art der Größe auf Gleichspannung(=DC). Wenn Ihr dagegen die Spannung einer Steckdose messen wollt, müsst Ihr die Art der Größe auf Wechselspannung(=AC) einstellen.
Aansluitdozen:
Im unteren Bereich befinden sich vier Anschlussbuchsen in die sich die Messleitungen einstecken lassen. Dabei ist die “wichtigste” die “COM”-Buchse. Het zwarte meetsnoer blijft altijd aangesloten. Alleen het rode meetsnoer wordt opnieuw aangesloten, afhankelijk van welke elektrische grootheid moet worden gemeten.
Als je bijvoorbeeld een stroom in het ampèrebereik wilt meten, moet je het rode meetsnoer aansluiten op de aansluiting “10A” einstecken. Wichtig ist hierbei auch, dass die Bezeichnung “10A” hier kennzeichnet, dass dieser Anschluss mit “nur” 10A abgesichert ist. Höhere Ströme lassen sich so direkt also nicht damit messen. Messt Ihr bei der Nutzung dieser Buchse gar keinen Strom ist höchstwahrscheinlich genau diese Sicherung defekt. Wie Ihr sie austauschen könnt ist in der Bedienungsanleitung Eures Messgeräts beschrieben.
Direkt neben der “10A”-Buchse findet Ihr die “TEMP/µA/mA”-Buchse. In diese müsst Ihr die rote Messleitung einstecken, wenn Ihr Ströme messen wollt die im mA und µA – also kleiner als 1A – Bereich liegen. Auch diese Buchse ist mit einer Sicherung abgesichert. In vielen, wie auch in diesem Fall aber mit einer selbst zurück-setzenden Sicherung. An dieser Buchse lässt sich bei diesem Messgerät außerdem ein externer Temperatursensor anschließen. Deswegen das “TEMP…” in dem Buchsen-namen.
Het laatste stopcontact bevindt zich aan de rechterkant van de getoonde meter. Deze met een Kondensator-, Dioden-, Spannungs-, Widerstands-Symbol und “Hz” aansluiting is vereist voor alle andere metingen. Als je capaciteiten, weerstanden, spanningen of frequenties wilt meten, moet je deze aansluiting gebruiken. Je moet deze aansluiting ook gebruiken voor de diodetest - d.w.z. om de voorwaartse richting en voorwaartse spanning van een diode te bepalen.
spanningsmeting
Een van de belangrijke elektrische variabelen is spanning. Deze is relatief eenvoudig te meten met een multimeter.
Toch moet je van tevoren nadenken over de verwachte spanning. De voorzorgsmaatregelen tijdens de meting moeten hier namelijk ook op worden aangepast. Het is niet alleen belangrijk om te weten welke spanningswaarde je moet verwachten, maar ook welk type spanning. Dus of wisselspanning (AC=alternating current) of gelijkspanning (DC=direct current).
Hier is een klein citaat uit het zeer gedetailleerde Wikipedia-artikel (https://de.wikipedia.org/wiki/Ber%C3%BChrungsspannung):
Bij gezonde volwassen mensen gaat men voorbij de lage spanning vanaf 50 V Wisselstroom (AC) of 120 V gelijkstroom (DC) van een levensbedreigende situatie.[3] Voor onder andere kinderen en grotere boerderijdieren is de aanraakspanning slechts gespecificeerd tot maximaal 25 V wisselspanning of 60 V gelijkspanning, in vochtige ruimte.installaties soms zelfs tot 12 V.
Dies bedeutet, dass Ihr im Normalfall mindestens Spannungen bis 25V AC und 60V DC ohne große Gefahr für Euer Leben messen könnt. Wenn Ihr nicht “vom Fach” seid solltet ihr auch generell vermeiden mit größeren Spannungen zu arbeiten (Es ist auch oft nicht notwendig).
Um nun die Spannung mit einem Multimeter zu messen, müsst Ihr dieses zunächst auf den Spannungsmessbereich einstellen. Dieser ist meist mit einem “V” für Volt (Also die Einheit der elektrischen Spannung) gekennzeichnet. Die korrekte Einstellung ist hier leider nicht genormt und bei vielen Messgeräten unterschiedlich. Wenn Ihr ganz sicher gehen wollt, hilft ein Blick in die Betriebsanleitung Eures Messgeräts.
Habt Ihr die Spannungsmessung eingestellt ist es nun noch wichtig, dass Ihr die Spannungs-Art einstellt. Bei dem Beispiel-Messgerät wird die Spannung über die “Select”-Taste eingestellt. Dies ist aber wie gesagt leider nicht bei allen Mesgeräten einheitlich.
Voor de daadwerkelijke spanningsmeting worden de meetpunten altijd parallel geschakeld aan de verbruiker of generator waarvan u de spanning wilt meten.
Het is ook belangrijk om te weten dat een meetapparaat in spanningsmeting een zeer hoge maar meetbare interne weerstand heeft. Tijdens de spanningsmeting sluit je onvermijdelijk een weerstand parallel aan op de te meten belasting, waardoor een parallelschakeling van twee weerstanden ontstaat en er dus een (iets) hogere stroom door het hele circuit loopt. Dit kan er ook toe leiden dat de te meten spanning iets lager is dan zonder de meter. Dit is in de meeste gevallen te verwaarlozen, maar toch goed om in gedachten te houden. 🙂
huidige meting
Stroom is een andere belangrijke elektrische grootheid. Deze kan ook vrij eenvoudig worden gemeten met een multimeter. In tegenstelling tot spanning moet het circuit waarvan de stroom moet worden gemeten echter enigszins worden voorbereid en geschat.
weerstand meting
Weerstandsmeting is eigenlijk een combinatie van spannings- en stroommeting. Omdat weerstand echter ook een van de belangrijke elektrische grootheden is, is de meting ervan direct mogelijk met veel meetapparatuur.
Eigenlijk is de weerstand van een circuit (vereenvoudigd) de evenredigheidsconstante van spanning en stroom. Dit betekent dat de weerstand aangeeft hoeveel stroom er door een circuit loopt bij een bepaalde spanning. Dit betekent dat als je weet welke spanning er op een circuit staat en ook weet hoeveel stroom er door het circuit loopt bij deze spanning, je eenvoudig de weerstand kunt berekenen.
Continuïteitscontrole
De continuïteitstest is eigenlijk een luxe versie van de weerstandsmeting. Hiermee kan heel eenvoudig worden bepaald of twee contacten elektrisch met elkaar verbonden zijn.
Als je bijvoorbeeld wilt controleren of je je schakeling correct hebt omgezet van het schakelschema naar de werkelijkheid, kun je de continuïteitstest gebruiken om te meten of de contacten die volgens het schakelschema elektrisch verbonden zouden moeten zijn, ook daadwerkelijk verbonden zijn. Je kunt erachter komen of twee contacten elektrisch verbonden zijn door het eerste contact aan te raken met de zwarte meetpunt en het tweede contact met de rode meetpunt. Als beide contacten verbonden zijn, geeft de meter dit meestal aan met een pieptoon en de weerstandswaarde die op het display wordt weergegeven. De weerstandsmeting wordt gebruikt om te bepalen of twee contacten verbonden zijn. Als de weerstand van het ene contact naar het andere erg laag is, is er ook een verbinding tussen beide contacten.
Capaciteit meten
Met de capaciteitsmeting kun je de capaciteit van een condensator bepalen. Dit is vooral handig als je in je componentenla een condensator vindt waarvan je de waarde niet meer duidelijk kunt aflezen.
Om de capaciteit te meten, houd je de meetpunten van de meter tegen de twee contacten van de condensator.
diodetest
Je kunt de diodetest gebruiken om de voorwaartse richting en de voorwaartse spanning van een diode te bepalen. Dit is vooral handig bij SMD-diodes, omdat de voorwaartse richting niet altijd op de behuizing staat.
U kunt de voorwaartse richting herkennen door de meetpunten tegen de twee contacten te houden en de combinatie uit te proberen waarin een spanning op het display wordt weergegeven. Als je bijvoorbeeld de rode meetpunt tegen het eerste contact van de diode houdt en de zwarte meetpunt tegen het tweede contact en er verschijnt dan een spanning op het display, dan weet je dat het contact waar je zojuist de rode meetpunt op hebt gehouden de anode van de diode is.
De weergegeven spanning is dan de doorlaatspanning van de diode. Als er daarentegen geen spanning wordt weergegeven, moet je de meetpuntbezetting omkeren. In dit geval heb je alleen de omgekeerde richting van de diode gevonden.
Frequentiemeting/bedrijfscyclus
De frequentie- of duty cycle-meting is niet in alle meetapparaten geïntegreerd. Je kunt ze gebruiken om de frequentie van een wisselspanning of de duty cycle van een geschakelde gelijkspanning te meten.
Het is bijvoorbeeld relatief eenvoudig om te controleren of een pulsbreedtemodulatie die je hebt geprogrammeerd werkt.
Mogelijke extra functies
temperatuur
Sommige meetapparaten hebben ook de optie om temperaturen te meten met behulp van een extern aangesloten thermokoppel. Hiervoor moet je het aansluiten en het meetapparaat overeenkomstig instellen.
dB
Je kunt de dB-meting gebruiken om de geluidsdruk van een geluid te meten.
lux
Met behulp van verlichtingsstroommeting kun je de verlichtingssterkte in een ruimte meten.
x10Lux
Om zeer hoge verlichtingssterktes te kunnen meten - bijvoorbeeld bij fel zonlicht - kun je de gevoeligheid van de verlichtingsmeting omschakelen. Dit betekent dat je hogere verlichtingssterktes kunt meten of op het display kunt weergeven.
probleemoplossen
Nun zur eigentlichen Fehlersuche. Es ist schwierig dafür einen exakten, allgemeingültigen, immer funktionierenden “Fahrplan” vorzugeben. Denn leider verstecken sich Fehler oft da wo man nicht damit rechnet.
Veel fouten zijn echter gewoon onzorgvuldige fouten. Deze kunnen meestal snel worden gevonden met het volgende tijdschema.
- Continuïteitstest van alle aansluitingen in spanningsloze, d.w.z. uitgeschakelde, toestand.
- Controleer of alle verbindingen die er volgens het schakelschema zouden moeten zijn, ook daadwerkelijk zijn aangesloten. De continuïteitstest is hier perfect voor.
- Je kunt ook controleren of naburige contacten op de printplaat niet per ongeluk zijn kortgesloten.
- De voedingskabels mogen vooral geen kortsluiting hebben. Je kunt dit ook testen met de continuïteitstest. Het meetapparaat mag dan geen continuïteit aangeven.
- Controleer of de geïnstalleerde weerstanden de juiste waarde hebben.
- Meet hiervoor de geïnstalleerde weerstanden in spanningsloze toestand.
- Als de waarden verschillen, houd er dan rekening mee dat de betreffende weerstand ook parallel geschakeld kan zijn met andere weerstanden, waardoor de waarde verandert. Koppel bij twijfel één contact van de weerstand los van het circuit en meet de weerstand afzonderlijk.
- Controleer de voeding en andere spanningen
- Het is vaak handig om de afzonderlijke voedingsspanningen te controleren. Als je meerdere voedingsspanningen in je circuit hebt (bijvoorbeeld 3,3V en 5V), moet je ervoor zorgen dat beide beschikbaar zijn en dat ze niet wegvallen onder belasting.
- Controleer de ingangsstroom.
- Door de ingangsstroom te controleren, kun je eenvoudig vaststellen of er bijvoorbeeld sprake is van kortsluiting of een ontbrekende aansluiting.
- Als de stroom erg hoog is, heb je waarschijnlijk een kortsluiting ingebouwd. Zoek dan naar een verbinding tussen de positieve en negatieve contacten van de voeding van je circuit.
- Als de stroom erg laag is, is het mogelijk dat je vergeten bent de voeding aan te sluiten. Het kan ook zijn dat een spanningsregelaar defect is. Als er een microcontroller wordt gebruikt, kan het zijn dat deze in de resetmodus wordt gehouden door een defect circuit.
- Controleer de spanning van de logische niveaus.
- Vooral bij digitale communicatie tussen een microcontroller en aangesloten sensoren is het belangrijk dat ze dezelfde logische niveaus gebruiken. Bijvoorbeeld, een microcontroller die werkt met 1,8V logische niveaus zal moeite hebben om te werken met een sensor die 5V logische niveaus verwacht. Dit kan worden opgelost door de spanningen te meten en/of de datasheets van de betrokken apparaten te bekijken.
Stap-voor-stap structuur om fouten direct te voorkomen/op te sporen
Toegegeven, dit is een slechte tip voor het oplossen van problemen nadat de volledige schakeling al is gebouwd. Maar misschien helpt het je bij het bouwen van je volgende schakeling:
Bei sehr komplexen bzw. Schaltungen mit mehreren Sensoren, Aktoren, etc. empfiehlt es sich diese Schrittweise “Stück für Stück” in Betrieb zu nehmen. Das heißt Ihr prüft zuerst, dass der Mikrocontroller ohne angeschlossene Sensoren funktioniert und programmierbar ist.
Als dit werkt, wordt de volgende sensor aangesloten en wordt opnieuw gecontroleerd of deze werkt. Als alles werkt, wordt de volgende sensor/actuator aangesloten. Ga zo door totdat alle onderdelen van het circuit zijn gemonteerd.
Als na een nieuw toegevoegd component dit of iets of zelfs het hele circuit niet meer werkt, heb je al een startpunt voor probleemoplossing. Je kunt er dan vrij zeker van zijn dat de nieuw toegevoegde component iets te maken heeft met de fout of er de oorzaak van is.
In diesem Fall könnt Ihr als Art “Gegenprobe” das hinzugefügte Bauteil nochmal entfernen. Tritt der Fehler in diesem Fall nicht mehr auf habt ihr die Bestätigung, dass der Fehler mit dem entsprechendem Bauteil zusammenhängt.
In dit geval is het belangrijk om erachter te komen waarom dit onderdeel de fout veroorzaakt?
- Is deze misschien defect? Probeer, indien beschikbaar, een ander exemplaar van het overeenkomstige onderdeel te installeren en te testen.
- Inwiefern verändert sich die Stromaufnahme Eurer Schaltung wenn das Bauteil eingebaut ist? Ist sie vllt. so hoch, dass nicht mehr genug Leistungsreserven verfügbar sind um die gesamte Schaltung zu versorgen? Hier solltet durch eine Spannungsmessung prüfen ob die Versorgungsspannungen “einbrechen”/absacken.
- In het geval van sensoren/actuators die communiceren via de I2C/IIC of andere bussen, kan het zijn dat de andere busdeelnemer de communicatie verstoort. Controleer op afsluitweerstanden, pull-ups en kortsluitingen. Houd er rekening mee dat vooral bij de I2C-bus een extra busdeelnemer de buscapaciteit verhoogt en dat de pull-ups daarom ook moeten worden aangepast.
Der Vorteil von diesem “Verfahren” ist, dass Ihr direkt einen Ansatz habt was den Fehler verursacht haben könnte. Die Fehlersuche wird dadurch leichter und der Fehler hoffentlich schneller behoben.
Meer informatie
https://de.wikipedia.org/wiki/Ber%C3%BChrungsspannung
Veel plezier met het project
Ik hoop dat alles werkte zoals beschreven. Zo niet, of als je vragen of suggesties hebt, laat het me weten in de commentaren. Ik zal dit dan zo nodig aan het artikel toevoegen.
Ideeën voor nieuwe projecten zijn altijd welkom. 🙂
PS Veel van deze projecten - vooral de hardwareprojecten - kosten veel tijd en geld. Natuurlijk doe ik dit omdat ik het leuk vind, maar als je het cool vindt dat ik de informatie met je deel, dan zou ik blij zijn met een kleine donatie aan het koffiefonds. 🙂
Nederlands 
Deutsch 
English 
Français 
Español
Bedankt voor je altijd zeer gedetailleerde en interessante artikelen!
Veel succes met je toekomstige projecten
Heel erg bedankt. 🙂