デジタルマルチメーターとは？

デジタルマルチメーターとは？

デジタルマルチメータ（DMM）は、電子・電気回路に関する様々なパラメータを測定・表示するために設計された、汎用性の高いツールである。

電圧（V）、電流（A）、抵抗（オーム単位）が含まれるのがスタンダードです。つまり、DMMは電圧計、電流計、オーム計の機能を1台にまとめた機器なのです。

• 電圧は2点間の電位差であり、導体または回路に電流を流すための電界の位置エネルギーとして表されます。
• 電流は、部品または回路を流れる電荷のアクティブな速度であり、回路上の指定された点または領域を通過する際に測定される（ほとんどの回路タイプでは、この電荷の流れは通常、配線を移動する電子によって運ばれる）。
• 抵抗は、特定の部品や材料の特性が、その中を流れる電流の速度をどの程度制限するかを測定するものです。

デジタルマルチテスタとも呼ばれるこれらのツールはすべて、テストされるコンポーネント、接点、配線やトレースとの間で信号を測定するために、それらに接続される様々なプローブとテストリードが必要です。

デジタルマルチメーターの用途と機能

マルチメーターは、モニタリング、検出、分析、トラブルシューティングなど、幅広い用途に使用できます。これは、電子プロトタイピングやトラブルシューティングのどのような局面や段階に関係するか、または、テストする電気回路、コンポーネント、故障の具体的な内容によって異なります。

デバイスの電圧や抵抗値を正確に読み取り、簡単に測定可能な出力値として必要とされるあらゆる業務に使用することができます。具体的には、以下のようなものが考えられます。

• プラグソケットや照明器具の電気テスト
• 配線施工時
• 電池、電気モーター、電源などの機器・部品の分析・測定全般
• 電子回路の故障診断とトラブルシューティング

デジタルマルチメーターの使用方法

DMMを使用して、回路や部品の種類に関係なく、読み取りを行う方法は数多くあります。しかし、実際は何を測定するかに大きく依存します。

一般的な用途は以下の通り。

• デバイスまたは回路の電圧測定
• 部品抵抗の測定
• 回路に流れる電流を測定する
• スイッチ、コネクター、ヒューズなどの部品の導通測定
• ダイオードのテスト
• コンデンサの値を測定する
• 交流信号の周波数を測定する
• 温度測定（ただし、マルチメーターに温度測定の機能がある場合に限る）

これらの機能は、それぞれデジタルマルチメーターによって若干異なる方法や機能、設定を使用することになります。

以下の画像は、デジタル・マルチメーターの基本的な設定、プローブ、および機能を示したものです。

デジタルマルチメーターの安全性

デジタルマルチメータを安全に使用することが重要です。すべての電気試験機器と同様に、測定を行う前に、マルチメーターが正常に動作し、安全に使用できることを確認してください。

安全性のチェックは以下の通りです。

1. 適切なPPEを着用していることを確認する。
2. 破損、亀裂、その他の潜在的な危険性を確認し、目視検査を行う。
3. プルーブユニットまたは既知の電圧源を使用して、マルチメーターが正常に動作していることを確認します。
4. 警告や異常が検出された場合に備えて、使用中は注意深くモニターしてください。

その他、重要な安全配慮事項があります。

マルチメーターのテストリード（ヒューズ付きとヒューズなし）の比較

ヒューズ付きテストリードは、ユーザーをより安全に保護できます。しかし、ヒューズ付きテストリードの使用にはいくつかのマイナス面もあり、注意が必要です。例えば、ヒューズが切れると、測定した回路が実際には生きているのに、接続されていないように見えることがあります。これは、プルーブユニットを使用するなどの安全な作業方法で対処することができます。

これらのリード線はまた、テストリードに追加の抵抗を導入することができます。ただし、これは抵抗の読み取り精度に影響を与える可能性があります。ヒューズ付きリード線とヒューズなしリード線のどちらが特定の用途に最も適しているかを特定するために、リスクアセスメントを実施することをお勧めします。

ヒューズ内蔵

電流を測定するマルチメーターは、過大な電流からユーザーとメーターの両方を保護するために、ヒューズを内蔵している必要があります。これは、メーターが電圧源に接続され、短絡が発生する場合には必要不可欠です。このようなヒューズは，短絡に対する継続的な保護を確実にするため，同じ仕様のものと交換することが極めて重要です。このヒューズを使用しないと、重大な人身事故につながる恐れがあります。

測定カテゴリー

デジタルマルチメーターには、使用する場所や電圧、回路の種類によって、レベル分けされたカテゴリーがあることに注意する必要があります。お客様の特定の用途に適したカテゴリーを選択する必要があります。

デジタルマルチメーターの読み方

デジタルマルチメーターの正しい読み方については、標準的な電子回路図に見られる基本的な記号を理解し、DMMから得られるさまざまな出力値を正しく解釈する必要があります。

デジタルマルチメーターの種類

デジタルマルチメーターは、電機業務の幅広いシーンで日常的に使用されている便利なツールです。様々なモデルやサイズの製品が広く利用されています。

また、新しいDMMは、より幅広い電子機器タスクに対応するために、さまざまな強化された機能とモードを備えています。これにより、より多くの電気機器や部品に対応することができるようになりました。重要なのは、AC電流とDC電流の測定機能を切り替えられることが、最近の標準となっていることです。

また、ダイオードや導通試験の機能を追加設定できるタイプもあり、特定の測定値の状態を音声アラームで表示することあります。モデルによっては、オプションのモードや高度な機能として、関連する電気部品のキャパシタンスやインダクタンスをテストする機能が含まれている製品もあります。

マルチメーターには、現場作業や手の届きにくい回路や機械にアクセスするのに適した携帯型のものと、作業台の上に半永久的に設置するタイプの製品があります。

後者はベンチメータやベンチテスターと呼ばれ、かさばり、移動が容易でないですが、通常、より軽量なハンドヘルド型に比べて、より高い精度と詳細な測定値やデジタル表示機能を搭載しています。ハンドヘルド型とベンチトップ型の主な違いは、測定値の最大精度にあります。大まかに言えば、デバイスが小さくなればなるほど、全体的に感度が低下します（したがって、ピンポイントの精度が低下します）。ベンチトップ型マルチメータは、遠隔操作や1秒間に大量の測定を行う機能も備えています。これらの機能は、生産試験用途でよく使われています。

真の実効値デジタルマルチメーター

TRMS（トゥルーRMS）デジタル・マルチメータは、マルチメータの一種です。RMSは二乗平均平方根の略で、このデバイスはしばしば標準的な対応品よりも良く使われています。これは、正弦波と非正弦波の両方のAC波形を正確に測定できるほぼ唯一の製品が、真のRMSマルチメーターであるためです。

実効値測定器は、交流波形の直流電流値を等価に計算することでこれを実現しています。従って、これらの高性能な測定器は、両方の波形を高い精度で測定することができます。一般的な平均化マルチメータでは、非正弦波波形を測定しようとすると、最大で40%精度が低下する場合があります。

近年、回路に非正弦波が発生することが増えています。そのため、真の実効値の必要性が高まり、この種のマルチメータが広く使われるようになってきました。電子安定器、空調システム、可変速モータードライブ、ソリッドステート環境など、真の実効値測定が有効な例として挙げられます。

アナログマルチメーターとデジタルマルチメーターの違いとは？

アナログ式マルチメーターは、デジタル式マルチメーターと同じような機能を数多く備えていますが、電圧、電流、抵抗の設定をゼロにするためにダイヤルを使用しています。アナログ・マルチメータは今でも購入できますが、現在ではデジタルを使用することが多くなっています。その結果、アナログマルチメーターは、一般的に、より効率的で正確かつ費用対効果の高い現代のデジタルバージョンよりもはるかに少なくなっています。

アナログメーターは、急激に変化するデジタル表示よりも針を観察しやすいので、急変する回路に有効です。また、アナログメータは入力インピーダンスが低く（DMMは通常10メガオーム）、ある種の回路で電圧を測定するのに便利です。しかし、デジタル・マルチメーターは、これらのニーズにも対応するようになっています。アナログダイヤルをシミュレートするためのアナログバーグラフを提供するものもあります。また、一部のモデルでは、ゴースト電圧による誤読の可能性を減らし、測定の精度を向上させるために、低インピーダンス（低Z）モードを搭載しています。