Multimetr je elektronický měřicí přístroj, který v sobě kombinuje několik funkcí. Základní varianty přístroje obsahují pouze ampérmetr, voltmetr a ohmmetr.

Analogové

Původně se multimetry vyráběly pouze jako analogové. Základem byl magnetodynamický ručkový měřící přístroj, doplněný přepínačem rozsahů a funkcí. Hlavní nevýhodou je malý vstupní odpor (více zatěžují měřený obvod) a složité odčítání naměřených údajů (obsahují více stupnic a naměřenou hodnotu je třeba spočítat). Výhodou analogového měření je rychlá reakce na nepravidelně se měnící měřené hodnoty, proto se dodnes používají v nízkofrekvenčních milivoltmetrech. Digitální měřící přístroje provádí měření v určitých časových intervalech a pokud se měřená veličina rychle a nepravidelně mění, zobrazují nesprávné údaje. Přesto, že se analogové multimetry stále vyrábí, jsou digitální pro své výhody mnohem rozšířenější.
Příklad použití:
Měříme stejnosměrné napětí (VDC) na rozsahu 15 V. Na druhé stupnici shora (0 až 50 dílků) odečteme výchylku ručky na 40 dílcích. Aby nedošlo k chybnému čtení (paralaxa), musí se poloha ručky měřícího přístroje krýt s jejím odrazem v zrcátku pod stupnicí. Ke zjištění velikosti měřeného napětí, musíme odečtenou výchylku (40 dílků) násobit konstantou. Tu vypočteme jako podíl rozsahu (15 V) a počtu dílků stupnice (50 dílků). V našem případě je tedy velikost měřeného napětí 12 V.

Poznámka:
Povšimněte si značné nelinearity červených stupnic pro měření střídavých napětí a proudů, dané nelinearitou usměrňovacích diod i zelené stupnice pro měření odporu, dané použitou měřící metodou.

Digitální

Většina digitálních multimetrů umožňuje měření dalších veličin, například kapacitu, frekvenci, střídu, indukčnost, teplotu a další.
Bývají také doplněny dalšími funkcemi jako například akustická zkoušečka obvodů, měření polovodičů, logická sonda, apod.
Dražší multimetry mohou být propojeny s osobními počítači pomocí IrDA, konektory RS-232, USB, nebo specializovanými přístrojovými konektory jako je IEEE-488. U stolních multimetrů vyšších kategorií bývá standardní rozhraní GPIB/HPIB. Rozhraní přístroje umožňuje ovládat multimetr pomocí počítače, ukládat a zpracovávat naměřené hodnoty.

Zobrazení

Pro pohodlné čtení je rozhodující velikost displeje. Výhodou je možnost podsvícení.
Rozlišení multimetru se udává v počtech „digitů" (číslic), ½ digit může zobrazit pouze nulu nebo jedničku a ¾ digit číslo od dvojky do osmičky.
Příklad:
U levných multimetrů se nejčastěji můžete setkat se základní ctilivostí 200 mV a rozlišením 3 ½ digitu. Největší zobrazený údaj je 199,9.
Dražší mívají základní citlivost 400 mV a rozlišení 3 ¾ digitu. Největší zobrazený údaj je 399,9.
Profesionální stolní multimetry mohou mít rozlišení 6 ½ digitu i vyšší.

Kromě velikosti měřené veličiny se na displeji zobrazují také další informace, například co měříme a v jakých jednotkách (mV, V, mA, A, Ω, kΩ, MΩ, atd.), střídavé stejnosměrné (AC/DC), opačná polarita (znaménko mínus), informace o stavu baterie, apod. Kompletní přehled všech symbolů bývá na ochranné folii displeje.
Některé multimetry mají ve spodní nebo horní části displeje tzv. bargraf graficky zobrazující okamžitou hodnotu měřené veličiny.
Zejména stolní multimetry mohou obsahovat kromě většího hlavního také menší pomocný displej. Současně je tak možné na hlavním displeji zobrazit velikost napětí a na vedlejším frekvenci.
Ukázka:
Na obrázku je podsvícený LED displej. V horní části je pomocný displej zobrazující frekvenci a jednotku (Hz).
Pod ním hlavní displej měřící střídavé napětí o velikosti 0,4 V.
V dolní části vidíte bargraf zobrazující okamžitou hodnotu napětí.
Písmeno H v horní části značí zapnutou funci Hold. Je-li tato funkce aktivována, přístroj čeká, až měřená veličina bude stabilní po definovanou dobu, pak vydá zvukový signál a zmrazí hodnotu na displeji.
Symbol sinus (ležaté S), značí, že se měří střídavé napětí (AC) a písmena VFD použití dvojitého displeje.

Provedení

Kromě běžného provedení (viz horní obrázek) se multimetry vyrábí také ve tvaru sondy (RANGE-pen), jako klešťové pro měření proudu bez rozpojení obvodu a přesné stolní.

Přesnost

Přesto, že se jedná o měřící přístroj, nemůžete očekávat, že naměřený údaj bude přesně odpovídat měřené veličině. Maximální povolená odchylka se uvádí v procentech. U digitálních multimetrů se navíc přidává údaj o odchylce počtu digitů s nejmenší váhou (vpravo).
Příklad:
DC napětí: 400mV-4V-40V-300V, ± (0,8%+1)
U kvalitních stolních multimetrů je přesnost v řádu desetitisícin procenta (např. 0,0024 %).

Svorky

Přesto, že vzhled multimetrů se může značně lišit, zapojení základních svorek pro měření napětí, proudů a odporu bývá stejné.

Svorka označená COM (Common) je společná a připojte do ní černý měřící kabel.
Červený měřící kabel připojte při měření napětí a proudu k bodu s kladným potenciálem. V opačném případě se na displeji před měřenou hodnotou zobrazuje znamínko mínus.
Při měření proudu nesmíte překročit maximální hodnoty. Svorka označená mA je jištěna tavnou pojistkou a při překročení proudu dojde k jejímu přepálení. Svorka označená 20 A jištěna není a při zkratu nebo překročení této hodnoty hrozí zničení multimetru!
Při měření diod se červený kabel připojí na anodu pro měření propustného směru, nebo na katodu pro měření nepropustného směru.
Při měření odporu na polaritě nezáleží.
Počet a uspořádání dalších měřících svorek už bývá odlišné. Následující obrázek ukazuje vzhled multimetru M890G.

Měřící kabely

K levným multimetrům jsou dodávány dva měřící kabely s hroty (černý a červený). Jejich kvalita však bývá špatná. Lanko je slabé a často se utrhne. Mají velký vnitřní odpor, což zhoršuje přesnost měření malých hodnot odporu a velkých proudů. Při měření velkých proudů se navíc kabely silně zahřívají a může dojít k poškození izolace.

Profesionální měřící kabely jsou kvalitní a často mají vyměnitelné koncovky, jsou ale mnohem dražší. Jejich cena může být vyšší než multimetru.

Volba rozsahů

Velikost měřené veličiny by neměla překročit nastavený rozsah. V opačném případě se na vlevo displeji zobrazí pouze znak ׀. Musíte tedy postupně zvyšovat rozsah, dokud se neobjeví měřená hodnota (číslice). Druhým extrémem je příliš velký rozsah. Například měříte-li napětí 1,115 V na nejvyšším rozsahu 1 000 V. Na displeji se zobrazí 001. Správně má být nastaven rozsah 2 V, kdy se zobrazí celé číslo 1,115 V.

Kvalitnější multimetry mají automatickou volbu rozsahů. Poznáte je podle toho, že přepínač má méně poloh. Umožňuje pouze volbu měřené veličiny, nikoliv její velikosti. Ta se nastaví automaticky.

Napájení

K napájení multimetrů se používá buď jedna devíti voltová destičková baterie, nebo dva tužkové články, umístěné v zadní části multimetru pod šroubovacím krytem. Ekonomičtější je použití tužkových článků, které jsou levnější.
Užitečnou funkcí je automatické vypínání, které po určité době nečinnosti vypne napájení a šetří tak baterie.

Stolní multimetry mají větší odběr, proto se k napájení využívá monočlánků, nebo vestavěného sítového zdroje.

Ochrana proti přetížení

Všechny multimetry mají elektronickou ochranu realizovanou dvojicí antiparalelně zapojených diod v kombinaci se sériovým rezistorem. Ta ale není všemocná a pokud se vám „podaří" multimetr přepnutý na měření odporu připojit k síťovému napětí 230 V, zpravidla je to jeho konec!
Nižší proudové rozsahy bývají chráněny tavnou pojistkou umístěnou pod zadním krytem mulitmetru. V případě přerušení pojistky ji nahraďte stejným typem (rychlá) se stejnou hodnotou. Vyšší proudový rozsah jištěn nebývá, protože pojistka by zvyšovala vnitřní odpor. Necháte-li multimetr přepnutý na vyšší proudový rozsah, měřící hroty ve svorkách pro měření tohoto proudu a připojíte k síti, nebo jinému „tvrdému" zdroji, většinou to neskončí dobře. Obvykle se vypálí plošný spoj včetně přepínače rozsahů.

Blokové schéma

Princip činnosti ukazuje blokové schéma převzaté ze stránky cs.wikipedia.org:

Skutečné schéma zapojení je však daleko složitější a k jeho jednotlivým částem se ještě vrátím.