Descrizione

Il multimetro è uno strumento di misura elettronico che integra diverse funzioni, o “campi di misura”, in un'unica unità. Questo strumento, nella versione analogica (che è più semplice rispetto a quella digitale), è composto da un galvanometro che deve assorbire energia dal circuito in esame per fornire la misura, in molti esemplari il galvanometro è composto da un magnete permanente in cui è posta una bobina libera di ruotare perpendicolarmente al campo magnetico, mentre la portata fondo scala del solo galvanometro è determinata dalla sua resistenza interna. Collegando al galvanometro circuiti interni con resistenze in parallelo si può ottenere un amperometro con varie portate fondo scala (vedere anche amperometro); o collegando al galvanometro circuiti interni con resistenze in serie si può ottenere un voltmetro con varie portate fondo scala (vedere anche voltmetro).
Detti circuiti permettono di selezionare, o con un commutatore o con varie boccole distinte, le portate fondo scala dello strumento. Con altri tipi di circuiti interni esso può diventare un voltmetro o un amperometro in C.A.; un ohmmetro; un capacimetro; un misuratore in decibel, ecc. ecc., come si dirà in seguito.
I multimetri digitali sono caratterizzati da circuiti integrati con funzioni complesse. Ma fondamentalmente essi confrontano la grandezza analogica da misurare con una grandezza campione generata internamente, facendo una sorta di conteggio che digitalizza la grandezza da misurare e il cui risultato viene tradotto nel numero che appare sul display. Inoltre un vantaggio dei multimetro digitali è di poter interfacciarsi con un personal computer.
In sintesi: mentre la comprensione del funzionamento di uno strumento analogico richiede conoscenze di fisica di base e di circuiti con resistenze, capacità, raddrizzatori e poco altro; la comprensione del funzionamento di uno strumento digitale richiede la conoscenza di circuiti elettronici molto complessi, con circuiti integrati, ecc..

I multimetri si dividono in:

• Digitali, mostrano il valore misurato su display a sette segmenti LED o LCD
• Analogici, sono in uso da molto più tempo, la lettura è data da un indice che si sposta sopra una scala graduata

Sono costruiti in due versioni:

• Palmari, molto maneggevoli, non hanno necessità di disporre di una presa di corrente per funzionare in quanto hanno al loro interno le batterie necessarie per l'alimentazione del circuito di misura. Nel caso dei multimetri analogici invece, l'alimentazione esterna è necessaria solo per la misurazione della capacità resitenzeo per le funzioni aggiuntive, mentre per la misura della resitenza usa una pila interna in quanto la misura di corrente e tensione avviene sfruttando l'energia del circuito in esame.
• Portatili e da banco, sono usati prevalentemente in un posto fisso di lavoro, avendo necessità di un'alimentazione elettrica esterna per funzionare; questi ultimi hanno generalmente prestazioni superiori e la possibilità di essere collegati in rete con altri strumenti tramite bus IEE-488 ed essere gestiti dal computer.

Multimetro digitale, Immagine da Solutudo

Multimetro analogico, Immagine da Lab2Go

Funzioni

Il multimetro svolge diverse funzioni:

1. Permette la misurazione della tensione elettrica continua;
2. Misura la capacità elettrica ed induttanza;
3. Misura di resistenza
4. Misure di frequenza;
5. Tester di continuità, che suona quando si ha continuità elettrica nel tratto di circuito in esame;
6. Prova di funzionamento di diodi e transistor;
7. Misura di correnti elevate con shunt esterni o pinze amperometriche;
8. Misura di temperatura per mezzo di termocoppie collegate ad appositi connettori;
9. Oscillatori e rilevatori di media frequenza per intervenire su apparecchi radio;
10. Rilevamento dei valori efficaci o di picco massimo e minimo di tensione e corrente;
11. Un rudimentale oscilloscopio, solo nei modelli digitali a microprocessore;
12. Funzioni specifiche per elettrauto, tecnici telefonici, informatici ecc.

Per effettuare una misura con il tester digitale si inserisce lo spinotto nero nella boccola COM e quello rosso nella boccola della misura. Quindi bisogna ruotare il commutatore centrale per scegliere il valore di fondo scala desiderato, l'eventuale segno $-$ sul display indica la polarità negativa.

Per determinare l'incertezza associata alla misura si raccomanda di consultare le istruzioni del tester digitale.

A titolo d'esempio, per la tensione si può associare un errore del ± (0.5 % lettura + 8 digit) per misure fino a 20V mentre per la corrente del ± (2.6 % lettura + 7 digit) per misure fino a 10A.