JavaScript is niet actief in uw browser. Hierdoor mist u handige zaken, zoals onze uitgebreide zoekfunctie en reviews.
header_multimeters.png

Multimeters – Dé multitools voor het meten van elektronica

Als je aan de slag wilt met projecten waarbij elektriciteit een rol speelt of wanneer je stroomvoorzieningen in huis of op installaties moet controleren of repareren, is de multimeter een onmisbare tool, zowel voor de hobbyist als de installateur. Multimeters
zijn er in alle soorten en maten en het is van groot belang om de juiste multimeter te kiezen voor de klus waar jij mee bezig wilt gaan. 

Bij het maken van de juiste keuze dien je letten op diverse kenmerken en functies van de multimeter, zoals de nauwkeurigheid, welke grootheden gemeten kunnen worden en wat het meetbereik per grootheid is. Bovendien is het van groot belang om te weten hoe veilig een multimeter is, aangezien het meten van hoge spanningen en stroomsterktes zeker niet per definitie zonder risico is. 

contentheader_2f44

1. Welke soorten multimeters zijn er?

Er bestaan tal soorten multimeters, waarbij 3 types multimeters het meest gangbaar zijn. De eerste multimeters waren analoog, waarbij de waarden werden weergegeven middels een naald die zich verplaatste naar de juiste waarde. Voordeel van een analoge multimeter is dat deze eenvoudig en snel werkt en wisselingen en variaties in spanning en stroom eenvoudig waar te nemen zijn. Nadeel van een analoge multimeter is dat het
aflezen van de waarden lastig en onnauwkeurig is.

Vanaf de jaren 80 werd de digitale multimeter geïntroduceerd en al vrij snel werd dit de standaard in de markt. Het voordeel van de digitale multimeter is dat deze veel nauwkeuriger af te lezen is dan de analoge variant en dus ook minder foutieve metingen tot gevolg heeft. Er zitten echter ook grote verschillen tussen diverse digitale multimeters als het gaat om de nauwkeurigheid. Dit heeft te maken met de resolutie, basisnauwkeurigheid en het al dan niet hebben van een TRMS-meting, later meer daarover.

Een minder gebruikt type multimeter is de tafelmultimeter of benchmultimeter. Deze multimeters kunnen vaak zeer nauwkeurig meten en beschikken vaak ook over veel extra functies. Maar door hun grootte zijn deze niet handig te gebruiken in het veld of op locatie. Echter op een vaste werkplek in een laboratorium of werkplaats waar uitgebreide en nauwkeurige metingen plaats dienen te vinden, kan een tafelmultimeter een uitkomst zijn.

In wezen kunnen ook stroomtangen en stroomtangadapters gerekend worden tot type multimeter, mits zij over vergelijkbare meetfuncties beschikken. Met duurdere stroomtangen wordt niet alleen de stroomsterkte gemeten, maar kunnen ook veel andere metingen verricht worden. Het voordeel van een stroomtang is dat de te meten stroomkring niet onderbroken hoeft te worden. Daardoor kan het werken hiermee veilig en tijdbesparend zijn. Met een stroomtangadapter kan een multimeter in feite uitgebreid worden tot een stroomtang.

In het vervolg van dit artikel zal voornamelijk worden ingegaan op de werking
en functies van draagbare digitale multimeters, omdat dit de meest gangbare
vorm is in de hedendaagse markt.

2. Over welke functies beschikken multimeters?

De meeste multimeters hebben tal van functie en kunnen vele grootheden meten. Maar in de basis wordt de multimeter het meest gebruikt om de gelijk- of wisselspanning, gelijk- of wisselstroom en de weerstand binnen een elektrische schakeling te meten. Over hoe deze metingen in detail worden gedaan, zal later in dit artikel op in worden gegaan. Naast deze standaardfuncties kunnen multimeters ook de frequentie en capaciteit meten. Ook beschikken ze over een diodetest, een doorgangstest en kunnen ook transistors
worden gemeten. 

Bij een frequentiemeting wordt het aantal periodes (aantal golven in een wisselspanning per seconde) in Hz gemeten. Met een capaciteitsmeting wordt het vermogen tot opslaan van een elektrische lading in bijvoorbeeld een condensator bedoeld. Deze waarde wordt weergegeven in farad (F).

Ook beschikken veel meters over een diodetest. Een diode laat een elektrische stroom door in slechts 1 richting. Om te testen of een diode al dan niet defect is, dienen 2 testen gedaan te worden. Meet eerst de waarde in de richting van de diode en doe vervolgens de test in omgekeerde richting. Als de waarden voor deze test aanzienlijk verschillen (spanningsval), functioneert de diode naar behoren. Als de test 2 vergelijkbare resultaten oplevert, kan dit er op duiden dat de diode defect is. De werkelijk gemeten waarde is in dit geval niet van belang.

Bij een doorgangstest of continuïteitstest wordt middels een akoestisch signaal weergegeven of een stroomkring gesloten is. Als een stroomkring niet gesloten is, kan er ook geen stroom doorlopen en werkt de schakeling dus niet. Als de stroomkring gesloten is, functioneert de stroomkring naar behoren en is het akoestische signaal (meestal een piep) te horen.

Veel multimeters beschikken tevens over een transistortest of een zogenaamde hFE-test. De multimeter dient in dit geval te beschikken over de juiste ingangen om de voetjes van een transistor (type NPN, PNP of SMD) te kunnen plaatsen. Bij veel multimeters zijn hiervoor geschikte adapters beschikbaar. Indien de transistor correct is aangesloten wordt de zogenaamde versterkingsfactor (hFE) weergegeven. Uit de datasheet van de transistor kan worden afgeleid om welk type transistor het gaat. Met de weergegeven
versterkingsfactor kan dan in de datasheet worden achterhaald of deze transistor naar behoren functioneert.

Sommige multimeters kunnen zelf de temperatuur meten of kunnen op eenvoudige wijze batterijen testen. Bij eenvoudige multimeters dient het meetbereik binnen een grootheid (bv. Wisselspanning, weerstand of gelijkstroom) handmatig ingesteld te worden. Multimeters met een zogenaamde auto-range bepalen zelf wat de optimale weergave is van de gemeten waarden.

3. Hoe nauwkeurig meet mijn multimeter?

In de basis is het erg belangrijk dat de weergegeven waarden op de multimeter ook daadwerkelijk de gemeten waarden zijn. De nauwkeurigheid van een multimeter kan per model echter behoorlijk verschillen. Er zijn 3 factoren die de feitelijke nauwkeurigheid van een multimeter bepalen, welke hieronder beschreven zullen worden.

Basisnauwkeurigheid: Meestal wordt dit in de specificaties weergegeven als een ± %. Bovenop een basisnauwkeurigheid komt meestal, afhankelijk van het meetbereik, nog een extra onzekerheidsfactor. Dit wordt weergegeven in een aantal digits. Als een multimeter bijvoorbeeld bij een meetbereik van 20 – 200 V een basisnauwkeurigheid heeft van 0,5% en een extra afwijking van 8 digits, dan zou de werkelijk gemeten waarde als volgt uitgewerkt kunnen worden. Stel dat je 100V meet, dan is de basisafwijking 0,5 V + 0,8 V (aantal digits) = ± 1,3 V. De werkelijke waarde ligt dus in dit geval tussen 98,7 en 101,3 V.

Voor thuisgebruik is dit prima, maar als er hoge waarden worden gemeten en precisie van groot belang is, bijvoorbeeld bij elektrische installaties, dan is aan te raden een multimeter met een hogere nauwkeurigheid te nemen.

Resolutie: Met de resolutie wordt de weergave van de waarde op het scherm van de multimeter bedoeld. Dit wordt meestal weergegeven in digits of counts. Als een multimeter bijvoorbeeld 3,5 digits weer kan geven, betekent dit dat het scherm 3 cijfers van 0 tot 9 weer kan geven. Het laatste cijfer wordt alleen als 1 weergegeven of weggelaten. Het aantal counts is nauwkeuriger, omdat hierbij ook kan worden vastgesteld bij welke grenswaarde de multimeter al dan niet nauwkeuriger in de weergave wordt.

Stel een multimeter heeft 2000 counts, dan dient dit getal door 10 gedeeld te worden. Dat geeft aan dat de multimeter in staat is om tot 200 V met een cijfer achter de komma weer te geven. Bij waarden tot 20 V zijn dat 2 cijfers achter de komma, etc, etc. Wordt in dit geval meer dan 200 V gemeten, geeft de multimeter alleen hele getallen weer. Door afronding bij hoge waarden, kan dit dus sterk ten koste gaan van de nauwkeurigheid van de meting.

Average responding of True-RMS: Een wisselspanning of wisselstroom manifesteert zich altijd als een golfvorm. In veel gevallen is dit een keurige zuivere sinus, met een vaste afstand en een vaste maximale en minimale waarde. Zonder al te ver op de theorie in te gaan, wordt de wisselspanning weergegeven als een afgeleide van de maximale waarde (de effectieve waarde), die in het geval van een zuivere sinus eenvoudig te berekenen is. Een multimeter die de wisselspanning bepaalt op basis van deze relatief eenvoudige berekening, zal bij een zuivere sinus een effectieve waarde weergeven die redelijk dicht bij de werkelijkheid ligt. Echter, door het gebruik van bijvoorbeeld dimmers, LED-verlichting of veel kantoorapparatuur is de golfvorm lang niet altijd een zuivere sinus, maar is deze vorm veel grilliger van aard.

Als dat het geval is, komt een average responding multimeter vaak in de problemen en kunnen de metingen soms wel tot 10% te hoge of zelfs 50% te lage waarden weergeven. Indien een multimeter over True-RMS beschikt, is deze veel beter in staat de werkelijke effectieve waarde weer te geven, ongeacht of de vorm een zuivere sinus is. Als je dus veel van doen hebt met elektrische installaties die met dergelijke niet-lineaire belastingen (niet-zuiver) te maken hebben, is het sterk aan te raden een multimeter met True RMS of TRMS te nemen. Let hierbij ook op de zogenaamde Crest-waarde van een True RMS-multimeter. Als deze een waarde van rond de 3 heeft, is de meter geschikt voor vrijwel iedere installatie.

4. Hoe meet ik spanning met een multimeter?

Het controleren van de spanning is meestal de eerste stap bij het opsporen van fouten of storingen in een stroomkring. Hierbij kan onderscheid worden gemaakt tussen gelijkspanning (bijvoorbeeld batterijen of een autoaccu) en wisselspanning (stopcontact in huis). De meeste apparaten in huis beschikken over voorzieningen die de wisselstroom in gelijkstroom omzetten. Let er op dat je bij gelijk- en wisselspanning de eenhedenknop op de
juiste functie zet. 

Bij gelijkspanning dien je er ook op de letten dat het zwarte meetsnoer (in COM poort) op de minpool of aarde staat en het rode meetsnoer op de pluspool. Indien dit verkeerd om gebeurt, zal bij een digitalemultimeter een “-“ voor de waarde komen te staan. In het geval van een analoge multimeter zou deze beschadigd kunnen raken.

5. Hoe meet ik stroomsterkte?

Net als bij spanning bestaan er 2 soorten stroom, namelijk gelijkstroom en wisselstroom. Dit is afhankelijk van de spanningsbron waar deze stroom uit voortkomt. Als een stroomsterktemeting wordt uitgevoerd dient de multimeter in serie met de te meten stroomkring te worden aangesloten. Dat houdt in dat de stroomkring moet worden geopend en dus de stroom ook door alle schakelingen van de multimeter zal vloeien.

Indien je de stroomkring niet wilt onderbreken kun je gebruik maken van een stroomtang of een stroomtangadapter die van de multimeter een stroomtang maakt. Sommige stroomtangen kunnen alleen wisselstroom meten, uitgebreidere stroomtangmodellen hebben net als een multimeter veel meetopties.

Het meten van stroom is niet zonder risico, zeker in het geval van hoge stroomsterktes. Let er op dat je nooit de stroomsterkte meet als de multimeter nog op de spanningsmetingstand staat. Op de ingangen waarop de stroomsterkte wordt gemeten is een beveiliging middels een zekering aanwezig die de multimeter en ook de gebruiker beschermt tegen stroomschokken. In veel gevallen zit deze beveiliging niet op de spanningsingang van de multimeter. Door potentieel hoge stroomsterktes kan dit leiden tot beschadiging van de
multimeter en zelfs lichamelijk letsel van de gebruiker.

6. Hoe meet ik weerstand?

Weerstanden worden gemeten in ohm. De hoeveelheid weerstand kan enorm uiteenlopend zijn, het verschilt sterk per multimeter wat het meetbereik is met betrekking tot de weerstand. Deze hoeveelheden kunnen variëren van 0,1 Ω tot wel 300 MΩ. Bij de meeste multimeters wordt oneindige weerstand als “OL” weergegeven. Dat betekent dat de weerstand hoger is dan het meetinstrument kan meten. 

Het is bij het meten van de weerstand van groot belang dat er geen spanning door de stroomkring gaat op het moment van meten, omdat anders de multimeter of de stroomkring beschadigd zou kunnen raken. Let bij het meten van de weerstand er ook op dat de meetsnoeren zelf ook een weerstand hebben, normaal gesproken een waarde tussen de 0,2 en 0,5 Ω. Zorg dus dat je deze waarden van de totale waarden aftrekt om een juist resultaat te krijgen. Je kunt met de meeste multimeters de weerstand van de meetsnoeren zelf meten
door deze tegen elkaar aan te houden

6. In welke meetcategorie zit mijn multimeter?

Bij iedere multimeter of meetsnoer staat aangegeven in welke meetcategorie deze zit. Dit is een norm die bepaald wordt door een onafhankelijke instantie en die de veiligheid van de multimeter aangeeft. Er bestaan 4 categorieën, oplopend van CAT I tot CAT IV, welke allemaal een eigen toepassingsgebied gebied hebben. Daarbij wordt ook weergegeven tot welk maximum voltage deze multimeter voldoet aan de gestelde norm.

De categorieën zijn als volgt te omschrijven:

CAT 0 of I:  Worden gebruikt voor metingen aan apparaten die zijn uitgerust met batterijen of een ingebouwde transformator voor galvanische isolatie. Bijvoorbeeld: reparaties aan zaklampen, transistorradio's, stereo's, enz

CAT II: Worden gebruikt voor metingen aan apparaten die via een stekker op het lichtnet zijnaangesloten. Ook geldt deze categorie voor contactdozen die meer dan 10 meter van een CAT III bron en meer dan 20 meter van een CAT IV bron verwijderd zijn. Bijvoorbeeld: reparatie van huishoudelijke apparaten, elektrische gereedschappen, etc.

CAT III: Worden gebruikt voor metingen in de bedrading van een gebouw en vaste apparaten. Bijvoorbeeld transformatorstations, stopcontacten, schakelaars, apparatuur in
vaste installaties en industriële installaties in gebouwen.

CAT IV: Voor metingen in de bron van lage spanningsinstallaties. Bijvoorbeeld: metingen van de hoofdzekeringen, directe aansluiting van installaties op het lichtnet, buitenleidingen, grondkabels, elektriciteitsmeters en geleiders buiten gebouwen. 

Bekijk hier onze top-3 beoordeelde producten: