Đồng hồ vạn năng là gì? Cấu tạo, chức năng, sử dụng và ứng dụng

Chắc hẳn bạn đã từng nghe đến đồng hồ vạn năng, nhưng có thể chưa hiểu rõ về công cụ này là gì và nó hoạt động ra sao? Để nắm bắt được thông tin chi tiết, Etech Việt Nam sẽ cùng bạn khám phá tất cả các khía cạnh của đồng hồ vạn năng. Từ khái niệm, công dụng cho đến cấu tạo và ứng dụng, bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn tổng quát và sâu sắc về thiết bị đo lường hữu ích này. Hãy cùng tìm hiểu nhé!

Đồng hồ vạn năng là gì?

Đồng hồ vạn năng còn có tên gọi khác là đồng hồ VOM là một thiết bị điện tử đa chức năng, được sử dụng để đo lường và kiểm tra nhanh các thông số điện của cả dòng điện một chiều và xoay chiều. Với đồng hồ vạn năng, bạn có thể dễ dàng đo các thông số như: cường độ dòng điện, điện áp, điện trở, điện dung, tần số, và kiểm tra liên tục cũng như diode. Một số mẫu đồng hồ hiện đại còn được trang bị thêm tính năng đo nhiệt độ.

Công dụng của đồng hồ vạn năng dùng để đo gì?

Công dụng của đồng hồ vạn năng là vô cùng quan trọng trong việc đo lường và kiểm tra các thông số của linh kiện và thiết bị điện, điện tử. Đây là công cụ không thể thiếu đối với những ai làm việc trong ngành điện, từ kỹ sư đến thợ sửa chữa.

Đồng hồ vạn năng giúp đánh giá chính xác cường độ dòng điện, điện áp, điện trở và nhiều chỉ số khác, hỗ trợ hiệu quả trong quá trình sản xuất, lắp đặt, và sửa chữa thiết bị điện tử. Nhờ tính đa năng và độ tin cậy, đồng hồ vạn năng ngày càng trở nên phổ biến và cần thiết trong các lĩnh vực công nghiệp và kỹ thuật.

Đồng hồ vạn năng có mấy loại?

Trên thị trường hiện nay, có hai loại đồng hồ vạn năng phổ biến là đồng hồ vạn năng kim và đồng hồ vạn năng số phục vụ cho nhiều nhu cầu sử dụng khác nhau.

Đồng vạn năng chỉ thị kim

Đồng hồ vạn năng kim hoạt động dựa trên nguyên lý của microammeter – một thiết bị đo cường độ dòng điện, với kim chỉ di chuyển trên thang đo. Loại đồng hồ này thường có giá thành thấp hơn so với các phiên bản điện tử.

Tuy nhiên, việc đọc kết quả từ đồng hồ kim có thể gây khó khăn cho một số người do yêu cầu độ chính xác cao khi quan sát kim chỉ. Hơn nữa, khi sử dụng, cần phải hết sức cẩn thận, tránh để rơi hoặc va đập mạnh, vì thiết bị này dễ bị hỏng nếu không được bảo quản đúng cách.

Đồng hồ vạn năng dạng số

Đồng hồ vạn năng số (Digital) có nhiều ưu điểm vượt trội so với loại cơ khí, như độ chính xác cao, đặc biệt là khi đo các thông số điện. Nhờ có trở kháng cao, đồng hồ số không gây sụt áp khi đo dòng điện yếu và có khả năng đo được tần số điện xoay chiều.

Tuy nhiên, đồng hồ số cũng có một vài nhược điểm: chúng sử dụng mạch điện tử nên dễ bị hỏng hóc, đặc biệt trong môi trường khắc nghiệt. Ngoài ra, khi cần đo nhanh, kết quả có thể khó quan sát và loại đồng hồ này không hỗ trợ đo độ phóng nạp của tụ điện.

Xem thêm: Nên mua đồng hồ vạn năng số hay kim?

Cấu tạo của đồng hồ vạn năng

Mỗi loại đồng hồ vạn năng có cấu tạo riêng biệt, nhưng thường được chia thành ba bộ phận chính:

• Màn hình hiển thị: Đồng hồ vạn năng số hiển thị kết quả qua màn hình LCD, và một số mẫu còn tích hợp đèn nền để dễ quan sát trong điều kiện ánh sáng yếu. Trong khi đó, đồng hồ vạn năng kim sử dụng cơ chế kim chỉ, tương tự như mặt đồng hồ truyền thống.

• Phím điều khiển: Đây là thành phần chính trên đồng hồ vạn năng dùng để chuyển đổi giữa các chế độ đo khác nhau. Ngoài ra, núm điều chỉnh còn có thể đảm nhiệm chức năng bật hoặc tắt thiết bị khi cần.

• Cổng kết nối: Thường bao gồm 2 cổng chính là COM và mAVΩ, dùng để cắm que đo kết nối với thiết bị cần đo, đảm bảo độ chính xác và tiện lợi trong quá trình sử dụng.

Cấu tạo đồng hồ dạng kim

Cấu trúc bên ngoài: Đồng hồ vạn năng bao gồm các bộ phận chính như kim chỉ thị, đầu đo dương (P) hoặc bán dẫn dương, đầu đo chung (Com) hoặc bán dẫn âm (N), cung chia độ, vít điều chỉnh điểm 0 tĩnh, đầu đo điện áp xoay chiều, vỏ trước và sau, mặt chỉ thị, mặt kính, nút điều chỉnh 0Ω (0Ω ADJ), chuyển mạch chọn thang đo, và đầu đo dòng điện xoay chiều.

Cấu trúc bên trong: Bên trong đồng hồ vạn năng có các thành phần như đầu cắm que đo (OUTPUT và COM), khối nguồn, hệ thống điện trở bù nhiệt, khối hiển thị (M), khối bảo vệ, và khối đo.

Cấu tạo đồng hồ dạng số

Các ký hiệu quan trọng trên đồng hồ vạn năng

1. On/Off: Chức năng mở/tắt nguồn của đồng hồ vạn năng.
2. Nút Hold: Giúp lưu giữ kết quả đo để người dùng dễ dàng quan sát và ghi lại, thường nằm ở góc trên cùng bên trái của máy.
3. Nút đo điện áp xoay chiều: Được ký hiệu bằng chữ "V" với đường lượn sóng bên cạnh, dùng để đo điện áp xoay chiều, phổ biến trong các hệ thống công nghiệp và gia đình, với phạm vi đo từ 100-240 Volts tùy loại.
4. Nút đo điện áp một chiều (DC): Ký hiệu chữ "V" cùng đường gạch nhỏ bên cạnh, chức năng đo dòng điện một chiều, thường sử dụng để đo các mạch nhỏ.
5. Biểu tượng Hz: Dùng để đo tần số, có hai chế độ là tần số cố định hoặc thay đổi, người dùng cần chọn chế độ phù hợp trước khi đo.
6. Phím Ohms: Có biểu tượng như móng ngựa (Ω), dùng để đo điện trở và kiểm tra cầu chì. Nếu màn hình hiển thị 0L, nghĩa là cầu chì đã bị nổ và cần thay mới.
7. Cổng mAVΩ: Cắm dây đỏ để đo dòng điện, điện áp hoặc điện trở với mức tối đa là 200mA.
8. Cổng oCVΩHz: Cắm dây đỏ để đo nhiệt độ, điện áp, tần số, và điện trở.
9. Cổng True RMS: Dùng để đo giá trị hiệu dụng thực của dòng điện xoay chiều.
10. Phím RANGE: Cho phép người dùng chọn thang đo phù hợp.
11. Phím MAX/MIN: Lưu trữ giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của phép đo. Nếu giá trị đo mới vượt qua mức đã lưu, máy sẽ phát âm báo và cập nhật giá trị mới.
12. Cổng COM (Common): Cắm dây đo màu đen để kết nối với cực âm hoặc mặt đất của mạch.
13. Cổng 10A: Sử dụng để đo dòng điện lớn hơn 200mA.
14. Cổng (mA, µA): Dùng để đo dòng điện thấp.
15. Kiểm tra diode (Diode check): Ký hiệu mũi tên chỉ sang phải và dấu cộng, giúp kiểm tra tình trạng hoạt động của diode.
16. Dòng điện trực tiếp (DC): Ký hiệu "A" với đường gạch trên đầu, dùng để đo dòng điện một chiều.
17. Nút AC Millivolts: Dùng để đo điện áp xoay chiều với dải thấp, rất hữu ích khi kiểm tra các mạch nhỏ.
18. Nút Shift DC Millivolts: Ký hiệu "mV" và các dấu gạch nhỏ, nằm cạnh nút AC Millivolts, dùng để đo điện áp một chiều.
19. Nút phạm vi (Range): Có biểu tượng Hi/Lo, cho phép chọn phạm vi đo từ Ohms đến mega-Ohms.
20. NCV: Chức năng cảm ứng dòng điện không tiếp xúc.
21. Nút REL (Relative): Thiết lập giá trị tham chiếu, hỗ trợ so sánh và kiểm tra nhiều giá trị đo khác nhau.
22. Chế độ báo sáng: Ký hiệu hình đèn pin hoặc ánh sáng, giúp chiếu sáng màn hình khi làm việc trong điều kiện thiếu sáng hoặc ngoài trời.
23. Jack cắm: Gồm jack cắm đỏ và đen để kết nối các dây đo tương ứng.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của đồng hồ vạn năng dạng kim

Đồng hồ vạn năng kim hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Khi dòng điện chạy qua một cuộn dây, nó sẽ tương tác với từ trường của nam châm vĩnh cửu. Sự tương tác này tạo ra momen lực làm quay khung dây, và kim chỉ thị sẽ quay theo chuyển động của khung.

Khi momen quay cân bằng với lực cản của lò xo, kim sẽ dừng lại và chỉ thị giá trị đo được trên mặt đồng hồ. Đối với đo dòng điện DC hoặc AC, mạch đo của đồng hồ sẽ chuyển đổi các tín hiệu này thành dòng điện một chiều trước khi hiển thị kết quả.

Nguyên lý hoạt động của đồng hồ vạn năng điện tử

Đồng hồ vạn năng điện tử sử dụng màn hình LCD để hiển thị các giá trị đo một cách nhanh chóng và chính xác. Nguyên lý hoạt động của nó rất đơn giản, không yêu cầu người dùng phải tính toán thủ công.

Thiết bị này có nhiều ưu điểm nhờ tích hợp các tính năng thông minh và hiện đại, giúp người dùng xử lý sự cố dễ dàng và đưa ra giải pháp nhanh chóng. Đặc biệt, với sự chính xác cao và tốc độ phản hồi nhanh, đồng hồ vạn năng điện tử là công cụ hữu ích trong nhiều ứng dụng đo lường.

Hướng dẫn cách sử dụng

Bước 1: Chọn đúng thang đo trên đồng hồ. Để đo dòng điện xoay chiều, chọn thang đo có ký hiệu A~, và thang A- cho dòng điện một chiều.

Bước 2: Cắm que đen vào cổng chung (COM), và que đỏ vào cổng đo dòng điện 20A.

Bước 3: Đầu dấu "+" là nơi cắm que đo màu đen.

Bước 4: Chuyển đồng hồ sang thang đo DC.A, sau đó kết nối que đỏ vào cổng 250mA.

Bước 5: Đảm bảo tắt nguồn điện của mạch thí nghiệm trước khi bắt đầu.

Bước 6: Nối que đỏ với cực dương (+) và que đen với cực âm (-) của mạch, đảm bảo đồng hồ được mắc nối tiếp với mạch điện.

Bước 7: Bật nguồn điện để mạch thí nghiệm hoạt động.

Bước 8: Kết quả đo sẽ hiển thị trên màn hình LCD của đồng hồ.

Để xem chi tiết hơn về cách sử dụng đồng hồ dạng kim và số các bạn có thể tham khảo tại đây: Hướng dẫn cách sử dụng đồng hồ vạn năng

Cách đọc giá trị trên các thang đo

Các thang đo trên đồng hồ vạn năng thường có nhiều cung độ, hệ số mở rộng khác nhau, nhưng do mặt hiển thị bị giới hạn về kích thước, không thể hiển thị đầy đủ các thang chia độ cho từng loại đo lường. Vì vậy, khi sử dụng, người dùng cần đọc các giá trị cơ bản trên thang chia độ và sau đó áp dụng hệ số mở rộng của từng thang đo theo bảng hướng dẫn dưới đây.

Điều này giúp đảm bảo bạn nhận được kết quả chính xác, dù mặt hiển thị không thể cung cấp đầy đủ thông tin cho từng thang đo cụ thể.

Ứng dụng thực tế

Đồng hồ vạn năng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề và lĩnh vực khác nhau, từ lắp ráp và sản xuất đến sửa chữa thiết bị máy móc và nghiên cứu khoa học. Đối với những người làm việc trong ngành điện và điện tử, đồng hồ vạn năng trở thành công cụ không thể thiếu.

Để đảm bảo các thiết bị và linh kiện điện tử hoạt động ổn định, việc đo chính xác các trị số như dòng điện và điện trở là rất quan trọng. Với khả năng đo lường đa dạng, đồng hồ vạn năng đáp ứng được yêu cầu này một cách hiệu quả.

Trong quá trình kiểm tra và sửa chữa, việc phát hiện lỗi chỉ bằng mắt thường hay cảm nhận không phải lúc nào cũng khả thi. Đồng hồ vạn năng giúp đo lường chính xác các chỉ số, từ đó hỗ trợ việc phát hiện và xác định lỗi một cách nhanh chóng. Tùy vào nhu cầu cụ thể và mục đích sử dụng, các kỹ thuật viên và thợ điện có thể chọn lựa thiết bị đo điện phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu.

Kết luận

Tóm lại, đồng hồ vạn năng là một thiết bị đo lường quan trọng trong ngành điện và điện tử, với cấu tạo gồm nhiều thành phần cơ bản và chức năng đa dạng như đo điện áp, dòng điện, điện trở, và kiểm tra thông mạch. Với sự tiện dụng và tính ứng dụng rộng rãi, đồng hồ vạn năng đã trở thành công cụ không thể thiếu đối với kỹ sư, thợ điện, và những người làm việc trong ngành công nghiệp điện tử.