Đồng hồ vạn năng (multimeter) là dụng cụ đầu tiên nên có khi sửa đồ điện, đồ điện tử hoặc bảo trì máy in 3D. Chỉ với một chiếc đồng hồ giá rẻ, bạn đã kiểm tra được nguồn có điện không, dây có bị đứt không, cầu chì còn tốt không và linh kiện có hỏng không. Bài viết này đi từ khái niệm cơ bản đến cách đo từng đại lượng, các ví dụ thực tế (kể cả trên máy in 3D), lỗi thường gặp và lưu ý an toàn.
Đồng hồ vạn năng đo được gì?
Đồng hồ vạn năng là thiết bị cầm tay kết hợp nhiều chức năng đo trong một. Ba chức năng cốt lõi là đo điện áp, dòng điện và điện trở. Tùy mẫu, đồng hồ còn đo được thông mạch (kêu bíp), tần số, điện dung của tụ, nhiệt độ hoặc phát hiện điện áp không tiếp xúc.
Chọn loại đồng hồ nào?
Đồng hồ kim và đồng hồ số
- Đồng hồ số (DMM): hiển thị bằng số trên màn hình LCD, dễ đọc và chính xác hơn. Trở kháng đầu vào cao nên ít gây sụt áp khi đo mạch điện tử yếu. Đây là lựa chọn phổ biến và phù hợp cho người mới.
- Đồng hồ kim (analog): hiển thị bằng kim, dễ theo dõi sự biến động của tín hiệu và có ưu thế khi kiểm tra tụ điện, diode, transistor. Nhược điểm là đọc khó hơn, cần quy đổi theo thang đo.
Các thông số nên biết khi mua
- Auto-range và manual-range: auto-range tự chọn thang đo nên thao tác đơn giản. Manual-range cho bạn quyền kiểm soát nhiều hơn nhưng cần biết chọn thang.
- True RMS: cho kết quả đo điện xoay chiều chính xác hơn với dạng sóng không phải hình sin (ví dụ nguồn xung, thiết bị điện tử).
- Hạng an toàn CAT (I đến IV): cho biết mức chịu quá áp tức thời theo môi trường sử dụng. Hạng càng cao thì bảo vệ càng tốt. Nếu thường đo điện lưới trong nhà, hãy chọn đồng hồ có ghi rõ hạng CAT và tra thông số của nhà sản xuất.
- Chức năng bổ sung: thông mạch có tiếng kêu, đo tụ, đo nhiệt độ rất tiện khi sửa chữa.
Làm quen với cổng cắm và núm xoay
- Cổng COM: luôn cắm que đen vào đây.
- Cổng VΩ: cắm que đỏ khi đo điện áp, điện trở và thông mạch.
- Cổng mA và cổng A (hoặc 10A/20A): cắm que đỏ khi đo dòng điện. Dùng cổng mA cho dòng nhỏ, cổng A cho dòng lớn.
- DC và AC: DC là điện một chiều (pin, adapter, nguồn máy in), AC là điện xoay chiều (điện lưới trong nhà).
- Núm xoay: chọn đại lượng cần đo và thang đo.
1. Đo điện áp
Điện áp được đo bằng cách mắc đồng hồ song song với nguồn hoặc linh kiện cần đo.
- Xoay núm sang chức năng V và chọn DC (pin, adapter) hoặc AC (điện lưới).
- Cắm que đen vào COM, que đỏ vào cổng VΩ.
- Nếu chưa biết điện áp, chọn thang cao nhất rồi giảm dần. Với đồng hồ kim, chọn thang cao hơn giá trị cần đo một nấc (ví dụ đo 220 V AC thì chọn thang 250 V).
- Chạm hai que vào hai đầu nguồn. Với điện DC, que đỏ vào cực dương, que đen vào cực âm. Nếu đồng hồ số hiện dấu âm (-), nghĩa là đang cắm ngược que.
Lưu ý với đồng hồ kim: dùng thang DC để đo điện AC thì kim không lên, còn dùng thang AC để đo điện DC thì số đọc sai. Nghiêm trọng nhất là để núm ở thang đo dòng hoặc thang điện trở rồi đo điện áp, vì có thể làm hỏng đồng hồ ngay.
2. Đo điện trở
Điện trở cho biết linh kiện hoặc dây dẫn có còn đúng giá trị hay không. Đây là phép đo cần tắt nguồn trước.
- Tắt nguồn và nếu được, tháo linh kiện ra khỏi mạch để các linh kiện khác không làm sai kết quả.
- Xoay núm sang thang Ω, cắm que đen vào COM và que đỏ vào cổng VΩ.
- Chạm hai que vào hai đầu linh kiện và đọc giá trị. Nên đo hai lần để chắc chắn.
- Đồng hồ số: nếu kết quả hiển thị số thập phân quá nhỏ hoặc báo quá thang, hãy đổi thang cho phù hợp.
- Đồng hồ kim: chọn thang (x1, x10, x100, x1k, x10k) sao cho kim nằm gần giữa vạch, chập hai que rồi chỉnh biến trở về 0 Ω trước khi đo. Giá trị thật bằng số kim chỉ nhân với hệ số thang. Ví dụ ở thang x100, kim chỉ 27 thì điện trở là 2.700 Ω, tức 2,7 kΩ.
- Khi đo điện trở lớn (cỡ vài chục kΩ trở lên), đừng chạm tay vào cả hai đầu que vì điện trở cơ thể sẽ làm sai kết quả.
3. Đo thông mạch
Đây là phép đo hữu ích nhất khi tìm dây đứt, cầu chì cháy, công tắc hỏng hoặc đường mạch in bị đứt. Tắt nguồn, chuyển núm sang chế độ thông mạch (biểu tượng loa hoặc đi-ốt), chạm thử hai que vào nhau để chắc chắn đồng hồ kêu bíp, rồi chạm vào hai đầu dây hoặc linh kiện cần kiểm tra. Kêu bíp là mạch thông, im lặng là mạch đứt. Với cầu chì, kêu bíp là cầu chì còn tốt.
4. Đo dòng điện
Đo dòng điện dễ sai nhất vì phải ngắt mạch và mắc đồng hồ nối tiếp để dòng điện chạy qua đồng hồ.
- Xoay núm sang thang A (DC hoặc AC), bắt đầu từ thang lớn nhất.
- Cắm que đen vào COM, que đỏ vào cổng mA (dòng nhỏ) hoặc cổng A (dòng lớn).
- Ngắt một dây của mạch và mắc hai que của đồng hồ nối tiếp vào chỗ ngắt.
- Nếu kim hoặc số lên quá thấp thì giảm thang, nếu quá cao thì tăng thang. Nếu đã ở thang cao nhất mà vẫn quá tải, đồng hồ không đo được dòng đó.
Cách đo dòng an toàn hơn: với dòng lớn, bạn có thể mắc nối tiếp một điện trở nhỏ đã biết giá trị, đo điện áp rơi trên điện trở đó rồi tính dòng điện bằng công thức I = U / R. Cách này đo được dòng vượt khả năng của đồng hồ và ít rủi ro hơn. Nếu có ampe kìm, bạn có thể đo dòng AC mà không cần ngắt mạch.
Ứng dụng thực tế
Kiểm tra pin, adapter và cầu chì
- Pin AA có điện áp danh định 1,5 V. Nếu đo khi đang không tải mà chỉ còn thấp hơn nhiều, pin đã yếu.
- Adapter 12 V hoặc 24 V: đo điện áp DC ở đầu ra để biết adapter còn hoạt động và có sụt áp bất thường hay không.
- Cầu chì: đo thông mạch, im lặng nghĩa là đã đứt.
Kiểm tra máy in 3D
Đồng hồ vạn năng giúp tìm nhanh nguyên nhân nhiều lỗi thường gặp trên máy in FDM. Luôn tắt máy và rút điện trước khi tháo giắc cắm hoặc đo điện trở.
- Nhiệt điện trở (thermistor): với loại 100 kΩ phổ biến, giá trị đo được khoảng 100 kΩ ở 25 °C. Nếu thấy hở mạch (không có điện trở), máy thường báo lỗi nhiệt độ thấp (mintemp). Tùy loại cảm biến, giá trị chuẩn có thể khác, hãy xem tài liệu máy.
- Thanh nhiệt (heater cartridge): điện trở có thể tính theo công thức R = U² / P. Với thanh nhiệt 24 V, công suất 30 W thì khoảng 19,2 Ω, 40 W khoảng 14,4 Ω, 50 W khoảng 11,5 Ω (giá trị thực tế có thể chênh nhẹ). Nếu điện trở lớn hơn nhiều, máy sẽ gia nhiệt chậm và có thể báo lỗi gia nhiệt thất bại.
- Động cơ bước (stepper): dùng chế độ thông mạch để kiểm tra từng cuộn dây của động cơ. Nếu một cuộn không thông, động cơ đã hỏng. Số chân và cách đấu dây tùy từng loại động cơ, hãy xem tài liệu của máy hoặc động cơ.
- Nguồn máy in: đo điện áp DC ở đầu ra của nguồn (ví dụ 12 V hoặc 24 V) khi máy đang bật để kiểm tra nguồn có ổn định hay không.
Bảng lỗi thường gặp khi dùng đồng hồ vạn năng
| Lỗi | Hậu quả | Cách tránh |
|---|---|---|
| Để núm ở thang đo dòng hoặc điện trở khi đo điện áp | Có thể hỏng đồng hồ hoặc cháy cầu chì bên trong | Luôn kiểm tra núm xoay và cổng cắm trước mỗi lần đo |
| Đo điện trở trên mạch đang có điện | Kết quả sai, có thể hỏng đồng hồ | Tắt nguồn và nếu được, tháo linh kiện ra |
| Đo dòng điện bằng cách mắc song song | Chập mạch | Ngắt mạch và mắc nối tiếp |
| Chọn thang đo quá nhỏ | Số quá tải hoặc làm hỏng đồng hồ | Bắt đầu từ thang lớn nhất rồi giảm dần |
| Que đo lỏng hoặc dây bị đứt ngầm | Số nhảy lung tung, đo không ổn định | Chạm hai que vào nhau để thử trước khi đo |
| Pin đồng hồ yếu | Kết quả sai, đặc biệt khi đo điện trở | Thay pin khi biểu tượng pin yếu xuất hiện |
Lưu ý an toàn
- Chọn đúng thang đo và đúng cổng cắm trước khi chạm que vào mạch.
- Sau khi đo dòng hoặc điện trở, hãy đưa núm về thang điện áp hoặc vị trí tắt, tránh quên cắm que sai cổng ở lần đo sau.
- Với điện lưới 220 V, dùng đồng hồ và que đo cách điện đạt chuẩn, không chạm vào đầu kim loại của que và tránh xa phần đang có điện.
- Không đo điện trở trên mạch đang có điện.
- Không đo điện áp trên mạch đang có dòng điện lớn nếu không chắc chắn về thang đo.
- Nếu không chắc chắn, hãy ngắt điện và nhờ người có chuyên môn, đặc biệt với điện lưới.
Câu hỏi thường gặp
Đồng hồ vạn năng giá rẻ có dùng được không?
Có, nếu bạn chỉ đo điện áp thấp, điện trở và thông mạch trong các thiết bị điện tử thông thường. Với điện lưới 220 V, hãy chọn đồng hồ có ghi rõ hạng an toàn CAT và que đo chất lượng.
Vì sao đồng hồ báo “OL” hoặc “1”?
Đây là báo quá thang hoặc mạch hở. Khi đo điện trở, nó thường nghĩa là hai đầu không thông hoặc điện trở lớn hơn thang đo.
Đo điện áp pin có cần tắt thiết bị không?
Không bắt buộc. Đo điện áp là phép đo song song nên có thể đo khi thiết bị đang chạy. Nhưng đo điện trở và thông mạch thì phải tắt nguồn.
Tóm tắt
Đo điện áp thì mắc song song, đo dòng điện thì mắc nối tiếp, còn đo điện trở và thông mạch thì phải tắt nguồn. Nắm chắc ba nguyên tắc này, cắm que đúng cổng và chọn đúng thang đo là bạn đã dùng đồng hồ vạn năng an toàn và hiệu quả. Hãy bắt đầu bằng việc đo pin, adapter và cầu chì để làm quen, rồi áp dụng cho máy in 3D và các thiết bị trong nhà.
Nguồn tham khảo
Ảnh minh họa lấy từ Wikimedia Commons theo giấy phép mở, tác giả và giấy phép ghi trong chú thích từng ảnh.
- FPT Shop: Hướng dẫn cách sử dụng đồng hồ vạn năng
- Meta.vn: Hướng dẫn 4 phép đo khi sử dụng đồng hồ vạn năng
- Altium: Multimeter là gì?
- LulzBot: Testing thermistor and heater cartridge
- Anycubic: How to check a stepper motor
.jpg){kind=link}
