Что измеряют мультиметром: Страница не найдена — EvoSnab

Что такое мультиметр

Что такое мультиметр

Мультиметр – это универсальный прибор для измерений. Измерений напряжения, тока, сопротивления, а так же проверки провода на обрыв.

Для каждого из этих измерений можно использовать специальные измерительные инструменты, такие как: омметр, амперметр, вольтметр. Для измерения напряжения применяют вольтметр, амперметром измеряют силу тока, омметр используется для измерения сопротивления, однако универсальным прибором для измерений напряжения, тока и сопротивления является  мультиметр.

Таким образом, омметр + амперметр + вольтметр = мультиметр. 

Существуют два основных типа мультиметров: аналоговый и цифровой.

В аналоговом мультиметре результаты измерений считывают по движению стрелки (как на часах) относительно измерительной шкалы, на которую нанесены значения: напряжения, тока, сопротивления. На многих, особенно китайских, аналоговых мультиметрах шкала реализована не очень удобно и измерение может доставлять некоторые проблемы. Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой, а основным недостатком является значительная погрешность в результатах измерений. В аналоговых мультиметрах для более точной подстройки имеется специальный построечный резистор, при помощи манипуляций которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее, в случаях когда требуются более точные результаты измерений, приоритетно использование цифрового мультиметра. К тому же, аналоговые мультиметры практически повсеместно сняты с производства.

Главный отличием  цифрового мультиметра от аналогового является то, что результаты измерения отображаются на специальном экране (светодиодном или жидкокристаллическом). Цифровые мультиметры обладают более высокой точностью измерений и отличаются простотой использования, так как нет необходимости разбираться во всех тонкостях градуирования измерительной шкалы, в отличие от стрелочных, аналоговых приборов.

Новые мультиметры с графическим дисплеем имеют возможность отображения формы сигнала, таким образом, их даже можно отнести к простейшим осциллографам. Т.е. мультиметр как бы вбирает в себя свойства все большего числа приборов. Кроме того, некоторые мультиметры обладают возможностью работы под управлением компьютера, передавая на него результаты измерений для дальнейшей обработки (портативные, как правило, через интерфейс RS-232, а настольные — по GPIB).

Итак, что должен иметь каждый мультиметр. Любой мультиметр имеет от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше) и два вывода, черный и красный. Черный вывод является общим (масса). Красный называется потенциальным выводом и применяется для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т. е. минус, а сам вывод на конце может иметь так называемый «крокодильчик», для того, чтобы при измерениях можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо которое помечается символами сопротивления или вольт (ft, V или +). При этом, если количество гнезд более двух, то остальные обычно предназначены для красного вывода для измерения тока и помечаются как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно.

Переключатель мультиметра используется для выбора одного из нескольких пределов для измерений. Например:

 Постоянного(DCV) и переменного(ACV) напряжения: 10В, 50В, 250В, 1000В.

Тока (mA): 0.5мА, 50мА, 500мА.

Сопротивления (Ω): X1K, X100, X10, что означает умножение на определенное значение, в цифровых мультиметрах обычно указывается стандартно: 200Ом, 2кОм, 20кОм, 200кОм, 2МОм.

На цифровых мультиметрах пределов измерений обычно больше, к тому же к ним часто добавляются дополнительные функции, такие, как частотометр, проверка переходов транзисторов, звуковой «прозвон» диодов, измерение емкости конденсаторов и, даже, датчик температуры.

ТД «Автоматика» предлагает только качественные приборы измерения, поэтому на условиях дилерства мы готовы предложить мультиметры иностранных производителей-лидеров, таких как FLUKE (США) и SONEL (Польша).

Как пользоваться мультиметром | КИПиА от А до Я

Цифровой мультиметр это основной инструмент киповца, ведь с его помощью можно проверить поступает ли напряжение питания на датчик, измерить выходной ток прибора, найти обрыв в кабеле и многое другое. Цифровые мультиметры получили широкое распространение благодаря малым габаритам и весу, широким пределам измерения, приемлемой точности и низкой цене.

К сожалению, большинство мультиметров (особенно недорогие модели китайского производства) комплектуются лишь краткой инструкцией с перечислением основных функций из-за чего у начинающих киповцев часто возникают вопросы по применению этих мультиметров. Поэтому в данной статье рассмотрим не только основные функции цифрового мультиметра, но и то, как этими функциями пользоваться на примере широко распространенного мультиметра DT 830B.

Устройство мультиметра и правила работы с ним.

Простые цифровые мультиметры типа DT 830 и аналогичные им имеют на лицевой панели 3,5 разрядный семисегментный ЖК индикатор, поворотный переключатель пределов измерения и три гнезда для подключения щупов. Питание мультиметра осуществляется от батарейки типа «Крона» напряжением 9В. Для замены батарейки необходимо снять заднюю крышку прибора, при этом также открывается доступ к печатной плате мультиметра, на которой расположен, в том числе, предохранитель номиналом 200 мА.

Одно из гнезд для подключения щупов, а именно гнездо СОМ, задействовано всегда, при любом роде выполняемых измерений. Обычно к гнезду СОМ присоединяется щуп черного цвета. к гнезду VΩmA подключается щуп красного цвета при измерении постоянного и переменного напряжения, сопротивления и постоянного тока величиной до 200 мА. Для измерения постоянного тока величиной более 200 мА красный щуп из гнезда VΩmA необходимо вынуть и подключить его в гнездо 10А.

На лицевой панели мультиметра кроме того расположен восьми контактный разъем (сокетт) подключения транзисторов для измерения коэффициента усиления по тока h31э (или hFE). Причем измерить коэффициент усиления по току удается только у биполярных низкочастотных транзисторов малой и средней мощности. Так как в процессе обслуживания и ремонта оборудования КИП нет необходимости измерять коэффициент усиления транзисторов, то данный режим работы мультиметра рассматриваться не будет. Скажу лишь только, что к контакту Е разъема подключается эмиттер транзистора, к контакту В — база, к контакту С — коллектор, но перед этим необходимо, например, по справочнику определить структуру транзистора: p-n-p или n-p-n и выбрать соответствующую сторону разъема.

В режиме проверки целостности полупроводниковых диодов мультиметр генерирует небольшое испытательное напряжение и ток, которое и прикладывается к проверяемому диоду. Если диод исправен, то при подключении красного щупа (плюса) мультиметра к аноду, а черного щупа к катоду на дисплее высветиться значение падения напряжения на p-n переходе диода. Для кремниевых диодов это напряжение находиться в пределах 0,6…0,9 В. При обратной полярности подключения (красный щуп — катод, черный щуп — анод) на дисплее высветится единица, так как диод проводит ток только в одном направлении. При проверке диодов без выпаивания их из схемы ремонтируемого устройства имейте ввиду, что соединенные с диодом другие радиодетали могут исказить результат измерения. Поэтому желательно хотя бы один вывод диода отсоединять от схемы.

Отключение мультиметра по окончанию проведения измерений осуществляется путем установки поворотного переключателя в положение OFF.

При работе с мультиметром не прикасайтесь к оголенной части щупов, так как, во-первых, это может привести к поражению электрическим током (при измерении тока и напряжения) и, во-вторых, из-за относительно низкого электрического сопротивления тела человека может возрасти погрешность измерения, особенно при измерении больших сопротивлений.

Недорогие мультиметры DT 830B и им подобные можно применять только для измерений, производимых при наладке оборудования и поиске неисправностей. Их нельзя использовать при калибровке и уж тем более при поверке датчиков и другого оборудования КИП, так как точность измерения данных мультиметров недостаточна для этих целей и, кроме того, они не внесены в государственный реестр средств измерения. При поверке и калибровке оборудования следует использовать более точные мультиметры, например, отечественные приборы серии В7 или импортные мультиметры APPA, Fluke и аналогичные.

Всегда следите за степенью разряда батареи мультиметра, так как в случае сильного разряда батареи погрешность измерения прибора резко возрастает. При покупке мультиметра отдавайте предпочтение тем моделям, у которых есть индикатор разряда батареи. И меняйте батарею сразу же, как только загорится индикатор разряда батареи.

Выбирая между несколькими моделями мультиметров, следует отдавать предпочтение тем моделям, которые имеют более широкие пределы измерения (или большее количество поддиапазонов измерения) напряжения, тока и сопротивления и минимальную погрешностьизмерения. Дополнительный функционал приборов, такой как измерение температуры, емкости, встроенный генератор импульсов зачастую остается не востребованным, и делать упор на наличие этих функций при покупке мультиметра не стоит.

Если значение измеряемой величины вам не известно даже ориентировочно, то всегда начинайте измерения, установив максимально возможный предел измерения для данного рода измерений. Мультиметр, особенно недорогие модели, является не ремонтопригодным устройством (точнее дешевле купить новый прибор, чем ремонтировать вышедший из строя) поэтому при выполнении измерений будьте внимательны и следите за тем, в какие гнезда вставлены щупы и в каком положении находиться поворотный переключатель.

Измерение постоянного и переменного напряжения (режим вольтметра)

Изучение работы мультиметра начнем с режима измерения напряжения (режим вольтметра), так как для его измерения не требуется выполнять какие-либо переключения или отключения в цепи и технически оно реализуется наиболее просто.

Во-первых, необходимо определить какое напряжение вы собираетесь измерить — постоянное или переменное. Для этого внимательно изучите схемы электрические принципиальные данного щита или прибора, маркировочные бирки и кембрики на кабелях и проводах, маркировку клемм приборов и оборудования и обозначения на печатных платах прибора (если вы производите измерения внутри прибора, например, при его ремонте).

Для измерения постоянного напряжения (батарейки, аккумуляторы, выходы блоков питания постоянного тока, цепи питания большинства современных датчиков КИП, термоЭДС термопар) установите поворотный переключатель в положение DCV (или V=). Для измерения переменного напряжения (бытовая электрическая розетка, выходы источников бесперебойного питания 220В, осветительная сеть, цепи питания двигателей насосов, вентиляторов, трансформаторов и исполнительных механизмов) установите поворотный переключатель в положение ACV (или V~).

Во-вторых, после того как вы определили вид напряжения необходимо выбрать предел измерения. Если величина измеряемого напряжения не известна вам даже ориентировочно (например, у батарейки типа «Крона» постоянное напряжение 9В, а в бытовой розетке 220В переменного напряжения), то начинайте измерение с наибольшего предела измерения, уменьшая предел измерения до тех пор, пока измеренная величина не окажется максимально близка к пределу измерения, но при этом все еще будет меньше его. Например, для измерения постоянного напряжения вы установили предел 200В и при измерении напряжения получили значение равное 12,0В. Полученное значение напряжение 12В меньше следующего за 200В предела измерения мультиметра от 0 до 20В, а значит можно выбрать этот предел измерения. Измерив тоже самое напряжение 12,0В на пределе 20В вы получили более точное значение напряжения 11,98В.

И в-третьих, для измерения напряжения на участке электрической цепи подключать мультиметр следует параллельно участку цепи, на котором необходимо измерить напряжение. Никаких разрывов или отключений цепи при этом выполнять не надо.

При работе с мультиметром в режиме измерения напряжения необходимо помнить, что:

1. Измеряемое напряжение может быть опасно для жизни, поэтому при производстве измерений соблюдайте правила электробезопасности. Рекомендую освежить свои знания правил и пройти тест по электробезопасности. При измерении высоких напряжений на дисплее мультиметра высвечиваются символы HV (high voltage — высокое напряжение) предупреждающие о риске поражения электрическим током.
2. При измерении напряжения мультиметр подключается параллельно участку цепи, на котором необходимо измерить напряжение. При этом для подключения мультиметра не требуется разрывать измеряемую цепь.
3. Чем ближе измеренное значение к выбранному пределу измерения, тем точнее результат измерения.
4. Идеальный вольтметр имеет максимально большое активное и реактивное входное сопротивление, стремящееся к бесконечности.

При измерении напряжения важно правильно выбрать точку, относительно которой выполняются измерения. В цепях переменного тока измерения чаще всего выполняют относительно нулевого провода N, а в цепях постоянного тока — относительно общего провода, который также часто называют массой, шасси, землей, GND. Причем в цепях постоянного тока может быть несколько независимых и полностью гальванически развязанных между собой общих проводов, например GNDa (аналоговая «земля» аналоговой части схемы прибора) и GNDd (цифровая «земля» цифровой части прибора). В этом случае производить измерения в аналоговой части схемы прибора нужно относительно аналоговой земля GNDa, а в цифровой части схемы — относительно цифровой земли GNDd.

Следует помнить, что мультиметр DT 830B предназначен для измерения постоянного напряжения и переменного синусоидального напряжения с частотой от 45 до 450 Гц. Поэтому, для измерения напряжения (амплитуды) импульсов, напряжения высокой частоты, напряжения имеющего постоянную и переменную составляющую следует использовать осциллограф.

Если установить переключатель вида измерений мультиметра в положение измерения переменного напряжения и попробовать измерить постоянное напряжение, то мультиметр покажет нуль. Это связано с особенностями схемотехники цифрового мультиметра. Если же попытаться измерить переменное напряжение, установив переключатель в измерение постоянного напряжения, то мультиметр может выйти из строя. Коме того, мультиметром крайне не рекомендуется выполнять измерения переменного напряжения свыше 500В — с большой долей вероятности прибор может выйти из строя.

Измерение постоянного тока (режим амперметра)

Простые мультиметры типа DT 830В предназначены для измерения только постоянных токов, переменный ток этим мультиметром измерять нельзя. Поэтому подготовка мультиметра к измерениям сводиться к выбору поворотным переключателем нужного предела измерения. Начинать измерения следует с наибольшего предела измерения. Необходимо учитывать, что при измерении токов до 200 mA щупы прибора должны быть вставлены в гнезда COM и VΩmA, а при измерении токов от 200 mA и до 10 А, щуп из гнезда VΩmA необходимо переставить в гнездо 10А. Естественно, что при измерении токов свыше 200 mA поворотный переключатель должен быть установлен в положение 10А.

В случае если вы попытаетесь на пределе измерения 200 mA измерить больший ток, то это приведет к выходу из строя предохранителя внутри прибора. Менять вышедший из строя предохранитель нужно на аналогичный быстродействующий плавкий предохранитель номиналом 200 mA 250 V. Не устанавливайте вместо сгоревшего предохранителя восстановленный предохранитель (жучок), так как при следующем превышении измеряемого тока из строя выйдет уже сам мультиметр. Вход 10А предохранителем не защищен. Измерение больших токов старайтесь выполнять за максимально короткое время, не оставляйте прибор включенным в измерительную цепь длительное время при измерении больших токов – мультиметр может выйти из строя.

Некоторые производители р

Зачем иметь дома мультиметр и как пользоваться мультиметром?

Цифровой мультиметр – комбинированный электроизмерительный прибор, как правило, включает в себя вольтметр, амперметр и омметр. Этот прибор должен быть у каждого дома, несмотря на то, что вы даже не занимаетесь электротехникой и электроникой. С мультиметром ты чувствуешь себя настоящим электриком.

Для домашних нужд подойдет абсолютно любой цифровой мультиметр, даже самый дешевый. Не стоит переплачивать деньги из-за внешнего вида или дополнительной опции. В домашних условиях существенную разницу вы не увидите. Более дорогие мультиметры имеют ряд дополнительных функций и позволяют проводить более точные измерения.

Итак, рассмотрим основные функции мультиметра.

Внешний вид недорогого мультиметра представлен на картинке.

Внешний вид мультиметра

1 В левом верхнем углу размещена область DCV (=). Установив переключатель в этот диапазон мы можем измерить постоянное напряжение. К примеру, батарейку, аккумулятор. Стоит иметь ввиду, что все измерения следует начинать с установки переключателя на максимальное значение. В данном случае это 1000В. Естественно, при измерении напряжения на батарейке мы знаем, что там напряжение не может превышать 10В, поэтому можно смело сразу установить диапазон 20В. Устанавливая более близкий диапазон к действительному значению, мы получаем более точное показание прибора.

2 Далее по часовой стрелке располагается область АСV (~). Эту область измерения нужно использовать при измерении переменного напряжения. Для измерения напряжения в сети устанавливаем переключатель на 750В. Напряжение между фазным и нулевым проводниками  должно быть 210-240В (напряжение в розетке), в случае измерение напряжения между фазными проводниками — около 400В.

3 Следующий диапазон DCA (=) — измерение постоянного тока. Чтобы измерить ток, нужно щупы включить в разрыв электрической цепи. Имейте ввиду, что при токе более 200мА нужно переставить щуп в специальное гнездо (10А) и включить переключатель на 10А. Данной функцией мультиметра можно измерить ток батарейки.

4 hFE – режим проверки транзисторов. В бытовых условиях он нам не нужен.

5 ТЕМР (может присутствовать) – измерение температуры при помощи специального щупа. Понты дешевого мультиметра:) Не знаю зачем эта функция вообще там надо. Возможно измерить температуру жала пояльника или припоя. В моем мультиметре эта функция есть.

6 Проверка диодов, прозвонка. Очень полезная функция мультиметра. Позволяет находить обрыв и короткое замыкание в электрической цепи. Если взять любой проводник и с двух сторон приложить щупы, то мультиметр будет звенеть, тем самым сигнализируя о целостности электрической цепи. Если есть кабель и  жилы одинакового цвета, то с легкостью можно определить, где какая жила.

7 Измерение сопротивления. Тут думаю все понятно. Эта опция больше подходит для измерения сопротивлений в электронике.

Вот и все…

 И на последок несколько советов:

1 Главное не забывайте про установку нужного диапазона, т.к. прибор может выйти из строя.

2 Если при измерении на экране появится «1», то значит, что не правильно выбран предел измерения (диапазон).

3 Хотя бы раз в 2 года меняйте батарейку мультиметра, поскольку со временем она разряжается и мультиметр начинает врать.

4 Покупайте мультиметр со звонком. В некоторых дешевых моделях звонка нету.

5 Для удобства измерений на щупы купите 2 крокадильчика.

 Мультиметр – прибор, который позволит вам быстро отыскать аварийный участок электропроводки в квартире или загородном доме, а также облегчит ваш труд в ремонте бытового прибора.

Советую почитать:

устройство, азы работы с ним

 

Основы работы с мультиметром — практическое руководство для начинающего электронщика

Мультиметр – основной прибор радиолюбителя, большой помощник любого электронщика. Поэтому познакомимся с этим прибором получше и узнаем, как с ним работать.
В радиолюбительском творчестве часто требуется измерять напряжение, силу тока, сопротивление. Раньше для этого приходилось приобретать или даже конструировать самостоятельно несколько разных приборов: вольтметр, амперметр, омметр. Но сейчас в этом нет никакой необходимости: мультиметр – универсальный прибор, и может использоваться для измерения всех основных параметров простых самодельных конструкций.

В продаже можно встретить огромный ассортимент различных моделей мультиметров – от простых и недорогих до профессиональных, многофункциональных, имеющих повышенную точность и внушительную цену.

Здесь рассмотрим работу с самым простым и дешёвым приборчиком, который можно приобрести в радиомагазинах, на радиорынках, в гипермаркетах типа «Леруа Мерлен», «Оби» и т.п. Подобный прибор входит в состав набора юного электронщика NR02.

Приборы такого класса могут иметь несколько другой дизайн, разные режимы работы, но в целом работа с любым подобным мультиметром будет похожа.
Надёжность и точность измерения этого прибора, конечно, не потрясают воображение, но как первый прибор юного электронщика этот мультиметр – хороший вариант.
Если же увлечение электроникой перерастёт в хобби, всегда можно купить более серьёзный прибор: многофункциональный, надёжный, с повышенной точностью.

Включение-выключение прибора. Замена батареи.

Включение прибора осуществляется поворотом ручки переключения режимов в любое положение, отличное от «OFF». Для выключения мультиметра надо перевести ручку переключателя режимов в позицию «OFF».

Некоторые модели имеют функцию автоотключения питания: если прибором не пользуются более 10 минут, он автоматически выключится, что позволяет продлить ресурс батареи. Кстати, о батарее: мультиметр работает от батареи типа «Крона». При эпизодическом использовании прибора ресурса батареи должно хватить не менее чем на год. Если цифры на дисплее потеряют контрастность, или же прибор перестанет включаться вообще, батарею следует заменить. Для этого надо снять заднюю крышку прибора, удалить старую батарею и вставить новую.
Теперь рассмотрим работу с прибором и самые основные режимы измерения.

Измерение постоянного напряжения (режим «вольтметр»)

Измерим напряжение стандартной батареи типа «ААА». Её номинальное напряжение – около 1,5В. Но допустим, что мы не знаем этого.
Устанавливаем переключатель в положение «1000V» и касаемся щупами выводов батареи. На индикаторе отображается «001». Следовательно, напряжение батареи – около 1В, но в этом режиме оно измерено очень грубо – нам не хватает такой точности.

Переводим переключатель режимов в положение «20» и повторяем измерение.

В этом режиме напряжение измеряется с большей точностью, и из показаний на дисплее прибора мы видим, что напряжение батареи – 1,56В.

Переведём переключатель режимов в положение «2000m», что соответствует максимально измеряемому напряжению 2000 мВ (или 2В). Повторим измерения и получим ещё более точный результат – 1566 мВ или 1,566В. Пожалуй, такая точность даже избыточна.

А теперь переведём переключатель режимов в положение «200m». Максимальное напряжение, которое можно измерить в этом режиме – 0,2В. Мы же подадим на щупы прибора почти в 8 раз более высокое напряжение – 1,5В. Вообще, делать это не очень корректно – можно испортить прибор. Как правило, встроенная защита мультиметра способна справиться с такими «злоупотреблениями», хотя проверять это часто не рекомендуется.

Касаемся щупами выводов батареи и видим на дисплее символ «1» — индикатор перегрузки. Это вполне естественно – ведь измеряемое напряжение гораздо выше предельных для этого диапазона 0,2В.

Итак, запомним главное правило: при измерении неизвестного напряжения обязательно установите переключатель режимов работы на самый высокий поддиапазон (в данном случае – 1000В). Затем, поняв примерную величину измеряемого напряжения, можно перевести переключатель режимов в оптимальное положение.

Прибор имеет встроенную защиту от перегрузки. Скажем, если подать на щупы прибора, включенного в режим «200m» напряжение величиной 2В, ничего страшного не случится: прибор просто покажет на дисплее символ перегрузки «1». Но если подать на щупы прибора, включенного в этот поддиапазон измерения, напряжение 200 В – он может выйти из строя.
Кроме того, при измерении напряжений выше 40В не нужно касаться оголённых проводов руками – это может быть опасно для жизни!

Есть ещё одна тонкость. Во всех предыдущих экспериментах мы соблюдали полярность измерения напряжения: красный щуп прибора подключали к выводу «+» батареи, а чёрный – к выводу «-». Но если перепутать местами щупы – ничего страшного не случится, прибор будет корректно измерять напряжение – это штатный режим работы. Только на дисплее будет отображаться знак «-», указывающий на то, что полярность подключения щупов к источнику напряжения неправильная.

Измерение сопротивлений (режим «омметр»)

Подключаем к щупам прибора резистор неизвестного номинала. Ручкой переключателя режимов устанавливаем наиболее оптимальный диапазон измерения – для данного резистора это диапазон «20к». На дисплее отображается измеренное сопротивление – 2,37 кОм.

Если мы проведём измерение этого же сопротивления в положении ручки переключателя режимов «2000k», то увидим на дисплее показания «002» и сделаем вывод о том, что сопротивление резистора – около 2 кОм. Но такая точность нас совершенно не устраивает — надо выбрать более оптимальный диапазон измерения.

Если же мы проведём измерение в положении ручки переключателя режимов «2000» (2000 Ом или 2 кОм), то увидим на дисплее символ «1», показывающий, что измеряемое сопротивление выше предела измерений. 

Таким образом, при измерении сопротивления главное – выбрать оптимальный диапазон измерения. Правда, в отличие от измерения напряжения, при работе в режиме «омметр» ошибка в выборе диапазона не может вывести прибор из строя.

Попробуем определить номинал резистора альтернативным способом – по его цветовому коду. На корпус резистора нанесены цветовые полосы: красная, жёлтая, красная, золотистая. Из справочных таблиц находим, что номинальное сопротивление данного резистора – 2,4 кОм, а точность – 5%. Это значит, что реальное сопротивление резистора может лежать в пределах 2,28… 2,52 кОм, что вполне соответствует величине, полученной в результате наших измерений.

Измерение силы тока (режим «амперметр»).

Ток всегда измеряется в разрыве цепи. Например, совершенно недопустимо измерять ток, подключив щупы прибора непосредственно к источнику напряжения (например, батарейке).

Соберём простейшую цепь из батарейки и резистора. Измерим ток в этой цепи: 0.66 мА. Как и всегда при работе с мультиметром, главное – выбрать правильный диапазон измерения.

Как и в случае с измерением напряжения, нужно начинать измерение силы тока с самого большого поддиапазона – в данном случае «200m» — 200 мА. (Этот прибор может измерять ток до 10А, для чего нужно переключить красную клемму щупа в самое верхнее гнездо прибора. Но начинающему электронщику работать с такими большими токами, скорее всего, не придётся, поэтому подробно об этом режиме здесь не рассказывается).

Важно помнить вот о чём: включив прибор на диапазон измерения тока, например, на 2000 мкА (2 мА) и пустив через прибор ток в несколько сотен миллиампер, можно испортить прибор. В некоторых случаях перегорает встроенный в прибор предохранитель, и можно легко отделаться, заменив его. Но часто выходят из строя и другие компоненты прибора, и его ремонт становится трудным и нерациональным.

Теперь попробуем рассчитать силу тока в этой цепи теоретически. Из предыдущих опытов мы знаем напряжение батареи (1.566В) и сопротивление резистора (2370 Ом). Согласно закону Ома: Ток = Напряжение/Сопротивление = 1.566/2370 = 0.66 мА. 

Всё как в аптеке: закон Ома работает, и наш прибор – тоже.

Итак, мы познакомились с мультиметром, верным помощником каждого радиолюбителя. Измерение постоянного напряжения, сопротивления и силы тока – это 95% режимов, которые нужны начинающему электронщику.

Работа с прибором в других режимах (измерение переменного напряжения, частоты, параметров транзисторов и диодов) будет рассмотрена отдельно.

Измерения. Тестеры и мультиметры в курсе «молодого бойца»

СЕМЬ РАЗ ОТМЕРЬ!

Неверные весы – мерзость пред Господом,
но правильный вес угоден Ему.

Книга притчей Соломоновых

---

В основе инженерной деятельности во всех областях техники лежат измерения. Строительство, машиностроение невозможны без точного измерения размеров и массы изделий, и такие измерения люди умеют делать сотни и даже тысячи лет. Появление и развитие радиоэлектроники поставило перед учеными и инженерами совершенно новые задачи, ведь человек не имеет органов чувств для оценки параметров электрического тока. Значит, нужны приборы, способные преобразовать электрические напряжения, токи, частоты, таким образом, чтобы человек мог измерить их количественные значения и увидеть форму сигналов. Без современных приборов невозможно выполнение инсталляций сложной бытовой и профессиональной аппаратуры, ее настройка, поиск неисправностей и ошибок, допущенных при монтаже.

В последние годы на российский рынок стали поступать новейшие зарубежные измерительные приборы – от узкопрофессиональных и чрезвычайно дорогих до простейших, т.н. «бюджетных» решений. «Бюджетные» приборы, как правило, уступают по своим техническим характеристикам советским измерительным приборам, однако они проще в эксплуатации, более компактны и эргономичны.

Практика показывает, что многие молодые специалисты-инсталляторы испытывают трудности при выборе и применении контрольно-измерительной аппаратуры. Надеемся, что эта брошюра даст ответы на наиболее часто встречающиеся вопросы.

Брошюра состоит из двух частей: в первой части кратно излагаются основные сведения из теории измерений и описываются методы и средства измерений напряжений, токов, сопротивлений и электрической мощности. Во второй части рассматриваются приборы, позволяющие визуально оценить параметры сигналов – осциллографы, анализаторы спектра, измерители амплитудно-частотных характеристик.

В дальнейшем мы будем говорить о типовых измерениях, встречающихся при выполнении инсталляций. Измерения значений очень больших, или наоборот, очень малых токов, напряжений, частот и пр. останутся за пределами этой брошюры.

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Измерение физической величины – это нахождение ее значения экспериментальным путем с помощью технических средств, которые называются средствами измерения или измерительными приборами (ИП). В зависимости от способа получения числового значения измеряемой величины измерительные приборы могут использовать прямые и косвенные измерения.

Прямые измерения основаны на отсчете значения измеряемой величины по шкале прибора, который проградуирован в единицах измеряемой величины, например, измерение напряжения электрической сети – это прямое измерение.

Косвенные измерения сложнее прямых. При выполнении косвенных измерений сначала проводят прямые измерения, а результат получается путем вычислений. Например, если нужно измерить электрическое сопротивление участка цепи постоянного тока, то измеряют ток в этой цепи и приложенное к ней напряжение, а потом по закону Ома вычисляют сопротивление. Косвенные измерения обычно дают более точный результат, чем прямые измерения, а иногда они являются единственно возможным способом измерения.

Измерительные преобразователи (шунты, аттенюаторы, щупы, усилители и пр.) – это калиброванные элементы с известными характеристиками, которые самостоятельного значения не имеют, но расширяют возможности измерительных приборов. Нередко бывает так, что если измерительный преобразователь, входящий в комплект измерительного прибора, утерян или поврежден, пользоваться прибором становится невозможно.

При работе с измерительными приборами тщательно следите за их комплектностью. Наличие щупов, переходников, нагрузок, калибровочных таблиц может оказаться жизненно важным для правильной работы прибора.

Приборы, используемые при радиоэлектронных измерениях, можно разделить на две группы – электроизмерительные и радиоизмерительные.

Электроизмерительные приборы применяются для измерений на постоянном токе и в области низких частот (20 – 2500 Гц) токов, напряжений, электрических мощностей, частоты, сопротивлений, емкостей и т.п. До недавнего времени электроизмерительные приборы почти всегда были стрелочными электромеханическими, а сейчас все большее распространение получают полностью электронные приборы с цифровым отсчетом.

Радиоизмерительные приборы применяются для измерений как на постоянном токе, так и в широчайшем диапазоне частот – от инфранизких до сверхвысоких, а также для наблюдения и исследования формы сигналов, их спектра, амплитудно-частотных и других характеристик устройств. Радиоизмерительные приборы всегда электронные, они сложнее и гораздо дороже электроизмерительных приборов, но их функциональные возможности куда шире.

Некоторые измерительные приборы предназначены для измерения какого-либо одного параметра, например, частоты, тока или напряжения, а некоторые позволяют измерить несколько параметров. Примером такого прибора является т.н. мультиметр.

Отдельную группу радиоизмерительных приборов составляют генераторы сигналов – от простейших генераторов синусоидальных или прямоугольных сигналов до сложнейших генераторов тестовых телевизионных сигналов и испытательных таблиц.

СИСТЕМА ОБОЗНАЧЕНИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ В СССР

В соответствии с ГОСТ все ИП разделены на 20 подгрупп, каждой из которых присвоено буквенное обозначение. Каждая подгруппа разделяется на виды, которым присвоено буквенно-цифровое обозначение. В таблице 1 приведены обозначения наиболее распространенных ИП.

Обозначение ИП состоит из буквенного обозначения подгруппы, номера вида и порядкового номера модели, отделенного дефисом. Например: С1-65 – осциллограф универсальный, Г5-54 – генератор импульсов, Е7-4 – измеритель параметров пассивных радиоэлементов.

Комбинированный прибор (измеряющий несколько параметров) получает обозначение по основной выполняемой функции, но к обозначению добавляется буква К. Например, прибор ВК7-9 – универсальный вольтметр с возможностью измерений сопротивления постоянному току.

Таблица 1

Обозначение подгруппы	Наименование подгруппы	Обозначение вида ИП	Наименование вида ИП
А	Приборы для измерения силы тока	А2	Амперметры постоянного тока
		A3	Амперметры переменного тока
		А7	Амперметры универсальные
Б	Источники питания	Б2	Источники переменного тока
		Б5	Источники постоянного тока
		Б7	Источники универсальные
В	Приборы для измерения напряжения	В2	Вольтметры постоянного тока
		В3	Вольтметры переменного тока
		В7	Вольтметры универсальные
Г	Генераторы измерительные	Г2	Генераторы шумовых сигналов
		Г3	Генераторы сигналов НЧ
		Г4	Генераторы сигналов ВЧ
		Г5	Генераторы импульсов
Е	Приборы для измерения параметров элементов и цепей	Е2	Измерители сопротивлений
		Е3	Измерители индуктивности
		Е7	Измерители универсальные
		Е8	Измерители емкости
Л	Приборы для измерения параметров ЭВП и полупроводниковых приборов	Л2	Измерители параметров полупроводниковых приборов
		Л3	Измерители параметров ЭВП
С	Приборы для наблюдения формы сигнала и спектра	С1	Осциллографы универсальные
		С4	Измерители спектра
Х	Приборы для исследования характеристик устройств	Х1	Измерители АЧХ
		Х4	Измерители коэффициента шума

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

При выборе того или иного ИП для решения конкретной измерительной задачи исходят из их характеристик, основными из которых являются: диапазон измерений, диапазон рабочих частот, чувствительность, точность, входное сопротивление, потребляемая мощность и др.

Диапазон измерений – область значений измеряемой величины, для которой погрешность измерений не превышает заданной. ИП обычно многопредельны, то есть диапазон измерений разбивается на поддиапазоны. Например, для вольтметра В7-16 диапазон измерения напряжения постоянного тока (10^-4… 999,9 В) разбит на поддиапазоны 10^-4… 0,9999 В; 10^-3… 9,999 В; 10^-2… 99,99 В; 10^-1… 999,9 В.

Если вы измеряете, например, напряжение с помощью многопредельного вольтметра, вначале выберите диапазон измерения максимальных напряжений. Постепенно переключая диапазоны измерений в сторону уменьшения, вы гарантированно защите прибор от повреждения неожиданно высоким напряжением.

Диапазон частот – область рабочих частот ИП, в которых погрешность измерения не превышает заданной. Например, многие современные цифровые мультиметры способны измерять параметры переменного тока на частотах до 10-20 МГц.

Аналоговые комбинированные измерительные приборы без электронных преобразователей (тестеры, авометры) обычно используют для измерения параметров постоянного тока или переменного тока, частота которого не превышает 1-3 кГц. Выше этих частот ошибки измерения начинают стремительно нарастать.

Точность ИП характеризует погрешности измерения. Чем меньше погрешность ИП, тем он точнее. Точность ИП определяет его класс точности. С увеличением класса точности ИП их стоимость резко увеличивается.

Входное сопротивление ИП характеризует мощность, отбираемую от источника сигнала при измерении. Чем больше входное сопротивление ИП, тем меньше он влияет на характеристики источника сигнала, тем выше точность измерений.

Аналоговые комбинированные измерительные приборы (тестеры, авометры) имеют небольшое входное сопротивление, и поэтому при измерении вносят существенные ошибки, поскольку фактически шунтируют своим входным сопротивлением измеряемую цепь. Электронные цифровые мультиметры и осциллографические приборы этого недостатка лишены.

Цена деления шкалы – это разность значений величины, соответствующая двум соседним отметкам шкалы. Для цифровых измерительных приборов цена деления постоянна и определяет минимально возможную разрешающую способность прибора.

У многопредельных приборов на разных диапазонах измерения цена деления разная.

Разрешающая способность ИП – наименьшее различимое прибором изменение измеряемой величины. Для цифровых измерительных приборов это изменение цифрового отсчета на единицу младшего разряда.

Чувствительность ИП – это отношение изменения отсчета к вызывающему его изменению измеряемой величины. Для осциллографов чувствительность указывает значение отклонения луча при соответствующему ему изменению входного сигнала на входе канала.

КАК ВЫБРАТЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР?

• Старайтесь приобретать универсальные приборы, пределы измерений которых охватывают весь диапазон значений, с которыми вы можете столкнуться. Лучше приобретать многопредельные приборы;
• Класс точности измерительного прибора должен соответствовать решаемой задаче. При поиске неисправностей и проверке функционирования аппаратуры допустимы погрешности измерения до 5%. При окончательной регулировке изделия и его проверке значения погрешностей должны быть в три-пять раз меньше, чем регулируемого или проверяемого изделия. Не покупайте приборов повышенной точности – они стоят очень дорого и используются для решения специфических задач, например, для калибровки приборов меньшей точности;
• ИП не должны влиять на работу исследуемого изделия;
• ИП должны быть простыми и удобными в работе. Это означает, что они должны иметь минимальное количество органов управления, а снятие показаний должно выполняться непосредственно со шкалы прибора без использования переводных таблиц, вычислений и пр.
• Избегайте приборов со сложными и неочевидными методиками измерения – велика вероятность того, что вы получите неверный результат или даже не сможете правильно интерпретировать результат измерения;
• Приборы с питанием от электрической сети удобно использовать в стационарных условиях и в помещениях, где гарантированно имеется электрическая сеть 220 В 50 Гц. Для работы в строящихся объектах выбирайте ИП с автономным питанием;
• Соблюдайте требования электробезопасности! Многие ИП рассчитаны на работу только в лабораторных условиях. Попытки использовать такие приборы в полевых условиях или в помещениях с повышенной влажностью могут привести к поражению электрическим током.

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И СИЛЫ ТОКА

Измерения напряжения и силы тока в электрических цепях относятся к наиболее распространенным видам измерений. При этом чаще измеряют напряжения, чем токи. При измерении напряжения вольтметр подключается параллельно к участку цепи, и если его входное сопротивление достаточно велико, это не приводит к нарушению режимов работы измеряемой цепи. При измерениях тока приходится размыкать исследуемую цепь и в ее разрыв последовательно включать амперметр, внутреннее сопротивление которого хоть и мало, но отличается от нуля, поэтому влияние амперметра на режим измеряемой схемы почти всегда существенно.

Так как напряжение и сила тока связаны по закону Ома линейной зависимостью, чаще удобнее бывает измерить напряжение и по его значению вычислить силу тока.

Измерение параметров переменного напряжения сложнее измерения постоянного напряжения, поскольку приходится учитывать частотный диапазон и форму кривой измеряемого сигнала. Переменное напряжение (переменный ток) промышленной частоты имеет синусоидальную форму и его мгновенное значение характеризуется несколькими основными параметрами: амплитудой, круговой или линейной частотой и начальной фазой.

На практике чаще всего измеряют амплитудное и «действующее» значение напряжения переменного тока (так как последнее связано с мощностью, нагревом, потерями) и его частоту. Необходимость в остальных измерениях возникает гораздо реже.

Амплитуда (раньше использовался термин пиковое значение) – наибольшее мгновенное значение напряжения за время наблюдения или за период.

Для синусоидального сигнала действующее значение напряжения U связано с амплитудным значением U_A следующим соотношением:

U = 0,707U_A

Для несинусоидальных гармонических сигналов эти соотношения другие, например, для напряжения треугольной формы

U = 0,577U_A

Поэтому напряжения таких сигналов лучше измерять с помощью осциллографа.

Для измерения напряжений используют три типа вольтметров:

• электромеханические;
• электронные аналоговые;
• цифровые.

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ

По физическому принципу эти приборы являются аналоговыми ИП, показания которых – непрерывная функция измеряемой величины. Они просты по устройству и в эксплуатации, надежны, и на переменном токе измеряют действующее значение напряжения. Для расширения пределов измерения напряжений применяют разнообразные шунты и добавочные сопротивления. Главный недостаток этих приборов – невозможность измерения напряжений, частота которых превышает несколько килогерц. Приборы этого типа являются устаревшими.

АНАЛОГОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ

Представляют собой сочетание электронного преобразователя и измерительного прибора. В отличие от электромеханических вольтметров электронные вольтметры постоянного и переменного токов имеют высокие входное сопротивление и чувствительность, широкие пределы измерения и частотный диапазон (от 20 Гц до 1000 МГц), малое потребление тока из измерительной цепи. В настоящее время приборы этого типа используют в основном в лабораторных условиях.

ЦИФРОВЫЕ ВОЛЬТМЕТРЫ

Принцип работы цифровых измерительных приборов основан на дискретном и цифровом представлении непрерывных измеряемых величин. АЦП преобразует аналоговый сигнал в цифровой, представляемый цифровым кодом. Процесс аналого-цифрового преобразования составляет сущность любого цифрового прибора, в том числе и вольтметра.

ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

При измерении напряжений следует обратить внимание на следующие важные обстоятельства.

• При измерении гармонических напряжений частота измеряемого сигнала должна находиться в пределах рабочего диапазона частот вольтметра (желательно не у крайнего предела). При измерении сигналов сложной формы частотный диапазон должен выбираться с учетом частот высших гармоник. В этом случае правильную информацию о действующем значении сигнала отображают только электронные приборы;
• При измерениях на переменном токе с помощью радиоизмерительных приборов необходимо иметь в виду, что основная их масса имеет «закрытый вход» для постоянной составляющей сигнала. Это обстоятельство позволяет производить измерения в электронных схемах, где уровень сигнала значительно меньше, чем постоянные напряжения режима покоя схемы. Однако при измерении импульсных сигналов на это следует обратить особое внимание;
• При измерении импульсных напряжений необходимо иметь в виду, что спектр частот, занимаемый импульсами, бывает широким, особенно спектр радиоимпульсов малой длительности. Составляющие спектра могут находиться в области высоких частот, на которых появляются дополнительные погрешности.

В инсталляционной практике измерения напряжений обычно выполняются для решения двух задач: проверки напряжения питания электрической сети и измерения режимов работы аппаратуры при ее настройке и/или поиске неисправностей.

Напряжение электрической сети – это только один из ее параметров1, который можно измерить с помощью вольтметра. Для получения более точных, достоверных и информативных результатов лучше воспользоваться специальным прибором – анализатором, показанным на рис. 1.

Рис. 1. Анализатор параметров качества электрических сетей

Если в результате анализа оказалось, что параметры электрических сетей не соответствуют заданным, а это, прежде всего, относится к установившемуся отклонению напряжения, размаху изменения напряжения, длительности провала напряжения, временным перенапряжениям и импульсным помехам, то в идеале следует обратиться с претензией к энергетикам, а на практике проще установить источники бесперебойного питания соответствующего типа.

При выполнении регулировок аппаратуры следует руководствоваться ее сервисной документацией и использовать рекомендованные приборы.

При измерении параметров аппаратуры в контрольных точках следите за тем, чтобы она была установлена в режимы, рекомендованные изготовителем, и чтобы на нее (при необходимости) были поданы правильные тестовые сигналы, в противном случае результаты измерений могут получиться недостоверными.

ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТОКОВ

Для измерения силы тока используют прямые и косвенные измерения.

При выполнении прямого измерения силы тока амперметр включают последовательно в разрыв электрической цепи, что неизбежно искажает результат измерения. Погрешность измерения будет тем больше, чем выше внутреннее сопротивление амперметра.

Измерение силы тока косвенным методом выполняется с помощью электронных вольтметров. Для этого измеряют вольтметром напряжение на эталонном резисторе и, зная его номинал, вычисляют силу тока по закону Ома.

ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Электрическое сопротивление постоянному току является основным параметром резисторов. Оно также служит важным показателем исправности и качества действия многих других элементов электро- радиоцепей – соединительных проводов, коммутирующих устройств, различного рода катушек и обмоток и т. д. Возможные значения сопротивлений, необходимость измерения которых возникает в радиотехнической практике, лежат в широких пределах – от тысячных долей Ома и менее (сопротивления, отрезков проводников, контактных переходов, экранировки, шунтов и т. п.) до тысяч МОм и более (сопротивления изоляции и утечки конденсаторов, поверхностное и объемное сопротивления электроизоляционных материалов и т. п.). Наиболее часто приходится измерять сопротивления средних значений – примерно от 1 Ом до 1 МОм.

В современной инсталляционной практике для измерения сопротивлений чаще всего используют цифровые мультиметры.

Основными методами измерения сопротивлений постоянному току являются: косвенный метод (с применением измерителей напряжения и тока) и метод непосредственной оценки при помощи омметров и мегомметров. При проведении измерений на переменном токе будет определяться полное сопротивление электрических цепей или их элементов, содержащее активную и реактивную составляющие. Если частота переменного тока невелика (область низких частот) и в проверяемой цепи преобладают элементы активного сопротивления, то результаты измерений могут оказаться близкими к получаемым при измерениях на постоянном токе.

Если измерение сопротивлений резисторов производится непосредственно в монтаже какой-либо установки, необходимо предварительно убедиться; что источники питания отключены, высоковольтные конденсаторы разряжены, а параллельно проверяемой детали не присоединены другие элементы, способные оказать влияние на результаты измерений.

При отсутствии специальных приборов приближенное представление о порядке электрических сопротивлений цепей и элементов можно получить с помощью простейших индикаторных устройств – электрических пробников.

Основным назначением электрических пробников является проверка монтажа и выявление обрывов или коротких замыканий в электрических цепях; обычно пробники позволяют грубо оценить сопротивление проверяемой цепи или детали.

Электрические пробники могут быть низкоомными или высокоомными. Низкоомные пробники пригодны для проверки цепей (деталей), сопротивление которых не превышает десятков или сотен Ом, с их помощью выявляются короткие замыкания в цепях. Высокоомные пробники обнаруживают заметную реакцию лишь при значительных отклонениях сопротивления проверяемой цепи от нормального значения, например при наличии в ней обрыва. В зависимости от принципа действия различают пробники индикаторного и генераторного типа.

Рис. 2. Электрический пробник

Индикаторные пробники обычно состоят из индикатора и источника питания. Пробник подключается к проверяемой цепи или элементу с помощью пары проводников со щупами на концах. Если сопротивление этой цепи мало, то индикатор создает хорошо заметный зрительный или звуковой сигнал. С возрастанием сопротивления наблюдаемый сигнал ослабляется вплоть до его исчезновения. В низкоомных пробниках в качестве индикаторов используют светодиоды, микрофонные капсюли и др. Звуковые индикаторы удобны тем, что для восприятия сигнала не требуется зрительного наблюдения за ними.

Индикаторами высокоомных пробников часто являются неоновые лампочки, соединенные последовательно с высокоомным (в десятки кОм) резистором. Питание пробника с неоновой лампочкой может производиться от любого источника постоянного или переменного тока с выходным напряжением, превышающим напряжение зажигания лампочки (пользуясь таким пробником, нужно соблюдать меры предосторожности). Яркость свечения будет заметно изменяться лишь при значениях сопротивления не менее кОм. Поэтому наличие коротких замыканий в цепях с малым сопротивлением таким пробником установить нельзя.

В пробнике генераторного типа используется простейший генератор низкочастотных колебаний (типа LC, RC, мультивибратор и т. п.), нагруженный на звуковой индикатор. Сопротивление проверяемого элемента воздействует на режим работы генератора, что приводит к изменению частоты или интенсивности воспроизводимого индикатором звукового сигнала.

ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ

Типичными измерительными задачами при выполнении инсталляций является, например, измерение потребляемой мощности постоянного или переменного тока и выходной мощности усилительных устройств. Наряду с абсолютными значениями мощности широко используют относительные (логарифмические) единицы мощности – децибелы.

ХАРАКТЕРИСТИКИ МОЩНОСТИ

Различают мгновенную, среднюю, активную, реактивную и кажущуюся мощности.

Под мгновенной мощностью понимают произведение мгновенного значения напряжения u на участке цепи на мгновенное значение тока i, протекающего по этому участку:

P=UI=I²R=U²/R

Под активной мощностью понимают среднее значение мгновенной мощности Р за период T. Для синусоидального сигнала:

P =UI cos φ,

где cos φ – косинус сдвига фаз между током и напряжением.

Активная мощность измеряется в ваттах.

Под реактивной мощностью понимают произведение напряжения U на участке цепи на ток I, протекающий по этому участку, и на синус угла φ между ними:

Q =UI sin φ

Реактивную мощность принято измерять в вольт-амперах реактивных, сокращенно ВАР. Реактивная мощность характеризует собой ту энергию, которой обмениваются между собой генератор и приемник.

В практике инсталляций измерения реактивной мощности встречаются довольно редко, если нельзя пренебречь индуктивной или емкостной составляющей полного электрического сопротивления нагрузки.

При измерении мощности с помощью электродинамического ваттметра используют схему, показанную на рис. 3. Принцип действия этого прибора основан на том, что угол поворота рамки со стрелкой пропорционален произведению токов, протекающих через подвижную и неподвижную катушки, умноженному на косинус угла φ между ними:

α=kI₁I₂ cos φ

где k – постоянный для данного прибора коэффициент.

При R_доб » Z_H ток в неподвижной катушке I₁ ≈ I_н а в подвижной – I₂ ≈ U_н/R_доб Поэтому угол отклонения стрелки α ваттметра будет пропорционален активной мощности в нагрузке Р:

α ≈ (kI_H U_H / R_доб) cos φ ≈ kP

Рис. 3. Схема электродинамического ваттметра

Ваттметры электродинамической системы могут применяться для измерения электрической мощности в цепях как постоянного, так и переменного тока.

Методика измерения выходной мощности усилителей ЗЧ, ограниченной допустимыми искажениями, изложена в ГОСТ 23849-87.

Измерение проводится косвенным методом: вначале измеряется выходное напряжение, ограниченное искажениями, а затем по формуле

P = U² / R

определяют значение мощности, где:
Р – выходная мощность УНЧ, ограниченная искажениями Вт;
U – выходное напряжение УНЧ, ограниченное искажениями В;
R – эквивалент нагрузки, Ом.

Установка для определения выходной мощности УНЧ, ограниченной искажениями, показана на рис. 4.

Сигнал с генератора звуковых частот через согласующее звено подается на вход усилителя НЧ. Согласующее звено представляет собой резистор, сопротивление которого соответствует модулю полного выходного сопротивления генератора звуковых частот. Напряжение на входе УНЧ контролируется вольтметром. Меняя напряжение на выходе генератора ЗЧ, находят его значение, соответствующее заданному уровню искажений на выходе УНЧ. Напряжение на эквиваленте нагрузки замеряют вольтметром и рассчитывают выходную мощность по формуле. Уровень искажений контролируют прибором для исследования гармонических искажений. При необходимости измерения проводят на нескольких частотах и строят график зависимости выходной мощности УНЧ, ограниченной искажениями, от частоты входного сигнала.

Рис. 4 Установка для определения выходной мощности УНЧ, ограниченной искажениями
(Для увеличения нажмите на фото)

На практике измерения мощности, потребляемой аудио- видеоаппаратурой, удобно проводить с помощью портативных цифровых ваттметров, которые в последние годы получили широкое распространение.

Рис. 5. Цифровой ваттметр PX 120

Для примера рассмотрим цифровые TRMS2 ваттметры РХ 120 и РХ 110, выпускаемые французской фирмой Chauvin Arnoux. Отличие между приборами РХ 120 и РХ 110 заключается в том, что первый позволяет проводить измерения в сбалансированных 3-фазных электросетях, а второй предназначен для измерений в однофазных сетях.

Приборы позволяют измерять все основные виды мощности электрического тока, просты в эксплуатации и способны автоматически выбирать диапазон измерений. Результаты измерений отображаются на жидкокристаллическом дисплее в виде трех 4-разрядных чисел, т.е. пользователь может одновременно наблюдать три показания. Ваттметры могут подключаться к персональному компьютеру через инфракрасный порт. Специальная программа отображает результаты измерений на экране ПК, причем данные можно распечатать, сохранить в файл или передать в редактор электронных таблиц для дальнейшей обработки или построения графиков.

Интересной особенностью этих ваттметров является т.н. функция сглаживания, которая может оказаться очень полезной, если результаты измерения нестабильны. Она позволяет сглаживать отсчеты измерения с постоянной времени около 3 с, в результате чего нестабильность показаний уменьшается от 5 до 2 единиц младшего разряда.

ПОРТАТИВНЫЕ АНАЛОГОВЫЕ И ЦИФРОВЫЕ МУЛЬТИМЕТРЫ

Строгого определения понятия «мультиметр» не существует, поскольку мультиметром можно назвать любой прибор, способный измерять несколько параметров. На практике мультиметрами называют приборы для измерения постоянных и переменных токов, напряжений и сопротивления резисторов на постоянном токе.

Некоторые мультиметры позволяют измерять емкость конденсаторов и температуру, прозванивать электрические цепи и определять исправность диодов и транзисторов. В некоторые модели встроены генераторы испытательных сигналов на несколько (до десяти) частот.

Мультиметры незаменимы в практике инсталляторов и по широте применения и доступности они далеко обогнали электронные осциллографы. Сейчас хороший цифровой мультиметр стоит дешевле привычного инженерам старших поколений аналогового тестера.

Портативные цифровые мультиметры выпускаются целым рядом производителей – АКТАКОМ, UNIT, MASTECH, Wavetek Meterman, МЕТЕХ, BeeTECH, Fluke и др. Мультиметры бывают с ручным и автоматическим выбором пределов измерения.

Большинство цифровых мультиметров имеет 3–4-разрядный дисплей с неполным старшим разрядом. Разрядность дисплея обозначается как 3 1/4, 3 1/2 или 3 3/4, что дает показания от 0 до 1000 (или 999), от 0 до 2000 (или 1999) или от 0 до 4000 (или 3999), соответственно. Дисплей большинства мультиметров жидкокристаллический и позволяет отображать не только результаты и знак измерений, но и различную служебную информацию, например, о виде измеряемых в данное время параметрах, режимах работы, сигналов перегрузки и степени разряда батареи питания и т. д. Дисплеи многих приборов имеют «линейную» шкалу, имитирующую показания стрелочного прибора. Иногда дисплеи имеют подсветку.

Цифровые мультиметры потребляют очень мало электроэнергии, поэтому способны работать без замены батарей несколько лет, а при частой работе – несколько месяцев. Именно поэтому портативных мультиметров выпускается намного больше, чем стационарных (настольных).

Практически все мультиметры измеряют постоянные и переменные напряжения и токи в пределах 750-1000 В и 10-20 А, соответственно, а также сопротивление электрических цепей от долей единиц Ом до десятков МОм. Погрешность измерений постоянных напряжений и токов составляет сотыедесятые доли процента, а погрешность измерения переменных напряжения и тока обычно в 2–3 раза выше.

Чем меньше погрешность измерения мультиметра, тем, как правило, он дороже, больше его габариты и масса. Это связано с применением прецизионных резисторов и конденсаторов, габариты и масса которых заметно больше, чем у обычных компонентов

Все большее распространение приобретают мультиметры, которые можно подключать к персональным компьютерам, что позволяет, например, построить график изменения какого-либо параметра. Стоимость таких приборов обычно не превышает 100–150 долларов.

На рис. 6 показана функциональная схема цифрового мультиметра. Прибор содержит коммутатор измеряемых сигналов, операционный усилитель, аналого-цифровой преобразователь и цифровой индикатор. К входам коммутатора подключены измерительные преобразователи. Аттенюатор преобразует постоянные напряжения высокого уровня в постоянные напряжения более низкого уровня, с которыми способны работать операционный усилитель и АЦП. Прецизионный выпрямитель преобразует переменное напряжение (ток) в напряжение постоянного тока. Третий преобразователь преобразует сопротивление в напряжение постоянного тока. Обычно это прецизионный источник постоянного тока, который проходит через измеряемое сопротивление и создает на нем падение напряжения U=IR. Для измерения других параметров к входу коммутатора могут подключаться преобразователи в постоянное напряжение емкости, индуктивности, температуры, освещенности, частоты и др.

Рис. 6. Функциональная схема цифрового мультиметра

На рис. 7 показан внешний вид мультиметра UT-30B фирмы UNI-Т – одного из лидеров по поставке этих приборов на российский рынок. Прибор весит всего 150 г и имеет габариты 130x74x51 мм. Дисплей имеет разрядность 3 1/2 с максимальным показанием до 1999. Прибор имеют пределы измерения постоянного напряжения 0.2, 2, 20, 200 и 500 В с погрешностью 0,5%, переменного напряжения 200 и 500 В с погрешностью 1,2%, постоянного тока 0.2, 2, 20, 200 мА и 10 А (на отдельном сильноточном входе) и сопротивления с пределами 0.2, 2, 20, 200 кОм и 20 МОм с погрешностью 0,8%. Есть возможность прозвона цепей и проверки диодов и транзисторов.

Рис. 7. Цифровой мультиметр UT-30Bфирмы UNI-Т

Рис. 8. Автоматический цифровой мультиметр 7-300 фирмы Fluke

Напряжение выше 27-30 В считается опасным для жизни. При проведении измерений высокого напряжения следует принимать меры предосторожности. Пожалуйста, изучите меры безопасности при работе с электроустановками также и по другим общедоступным источникам

Другие мультиметры этой серии отличаются возможностями измерения переменного тока (UT-30A), частоты от 2 кГц до 20 МГц (UT-30F), выходом прямоугольных импульсов и режимом «Data hold» сохранения данных (UT-30C и UT-30D). Почти аналогичные по размерам, весу и возможностям мультиметры серии DTC830 выпускает фирма MASTECH, поставляющая на наш рынок десятки моделей мультиметров.

Обычно мультиметры имеют на днище корпуса откидную подставку, позволяющую устанавливать их в наклонном положении, но оно не очень устойчиво. Поэтому фирма UNI-T выпустила серии мультиметров UT-2001/2007 и с наклонным и даже откидным дисплеем. Это позволяет устойчиво устанавливать мультиметр днищем вниз и удобно считывать показания с наклонного дисплея. Подобные мультиметры М9502/9508 выпускает и фирма MASTECH.

Ряд фирм выпускает мультиметры, способные работать в расширенном диапазоне температуры и влажности, а также выдерживать падение с 2–3-метровой высоты, но стоят такие приборы значительно дороже.

На практике большим неудобством является ручной выбор пределов и видов измерений. Представьте себе, что вам приходится делать это, стоя на лестнице и сунув прибор в небольшой распределительный щит. Для таких условий работы FLUKE (и другие компании) выпускает специальные мультиметры с предельно упрощенной процедурой работы (рис. 8). Прибор FLUKE-7-300/600 автоматически выбирает вид измерения (постоянное или переменное напряжение и сопротивление) и предел измерения. Если напряжение на клеммах прибора превосходит 4,5 В, он автоматически переходит к измерению напряжения. Прибор измеряет напряжения до 300 В (модель 600 – до 600 В) и сопротивления до 32 МОм. Все, что нужно для работы с таким прибором – это подключить его к измеряемой цепи и включить с помощью большого выключателя.

Подводя итог, можно сказать, что компактные, недорогие и универсальные цифровые мультиметры являются поистине незаменимым инструментом для специалиста-инсталлятора.

НЕКОТОРЫЕ ПРИЕМЫ РАБОТЫ С МУЛЬТИМЕТРОМ

Как обычно, у нас две проблемы — КЗ и ХХ.

Т. П. Макарова

---

ИЗМЕРЕНИЕ СЕТЕВОГО (ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ). МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

Напряжение выше 27-30 В считается опасным для жизни. При проведении измерений высокого напряжения следует принимать меры предосторожности. Пожалуйста, изучите меры безопасности при работе с электроустановками также и по другим общедоступным источникам.

1. Подключайте щупы одной рукой (см. рис. 9, 10). При 1. этом избегайте касания токопроводящих участков. Прохождение электрического тока через две руки и область сердца может привести к особенно тяжёлым последствиям.
2. Старайтесь все делать одной рукой. Другую лучше на всякий случай спрятать за спину. Снимите с «рабочей» руки кольца и перстни, часы с металлическим браслетом.
3. Держите лицо подальше от контактов, наденьте очки. Если надо наклоняться над местом подключения, снимите с шеи металлические цепочки. Иногда при работе с мощными электроустановками возможно искрение и разбрызгивание металла.

Рис. 9. Неправильно

Рис. 10. Правильно

4. Если подключить оба щупа одной рукой (как на рис. 10) невозможно, подключайте щупы (одной рукой) по очереди. При этом учтите, что после подключения первого щупа второй (еще неподключенный) становится опасным для жизни (см. рис. 11).


Рис. 11. Неподключенный щуп опасен для жизни

5. По возможности подсоединяйте и отсоединяйте 5. щупы при выключенной аппаратуре и обесточенных цепях.
6. Держите под рукой изоленту. Прикрывайте (при обесточенном оборудовании) ею контакты, до которых можно коснуться по неосторожности.
7. Если щуп мультиметра слишком «груб» для подключения к нужному месту, прикройте часть его контакта кусочком изоленты или (лучше) термоусадочной трубки (см. рис. 12).


Рис. 12. Щуп с дополнительной трубочкой-изоляцией

8. Значительно повышает безопасность измерений использование специальных резиновых перчаток и обуви на резиновой подошве или изоляционного коврика.
9. При начале измерений, если примерное значение напряжения неизвестно, устанавливайте на мультиметре максимальный предел измерений. Это защитит прибор от выхода из строя.

ИЗМЕРЕНИЕ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ В КОНТУРЕ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Много проблем радиоэлектронной аппаратуре создают неправильно спроектированные или собранные контуры защитного заземления или зануления (или их отсутствие). Это особенно часто проявляется в крупных инсталляциях, при использовании длинных соединительных кабелей. Сходные проблемы могут быть вызваны запитыванием разных частей системы от разных фаз трехфазной электрической сети.

ВНИМАНИЕ! Вы будете измерять высокие напряжения. Придерживайтесь мер безопасности, описанных в предыдущем разделе.

1. Обычные симптомы проблемы: для видеосигналов — статичные или подвижные горизонтальные полосы на картинке, для аудиосигнала — фон переменного тока.
2. Для проверки отключите сигнальные кабели от приемника и/или источника сигнала. Измерьте мультиметром переменное напряжение между корпусами этих приборов. Не касайтесь руками контактов щупов или корпусов приборов, это может быть опасно!
3. Отключите кабель от другого прибора, на оба прибора подайте питание и измерьте переменное напряжение между корпусом прибора и контактом заземления на отключенном кабеле (см. рис. 13).


Рис. 13. Измерение разности потенциалов между приборами в системе

4. Для справки в таблице 2 приведены номера «земляных4. » контактов в некоторых аудио/видео разъемах, пригодные для измерения таких потенциалов.

Таблица 2

Тип разъема	Применение	«Земляные» контакты
XLR (3 конт.)	Аудио линейный, микрофонный (балансный или небалансный сигнал)	№1
Джек (6,25 мм), мини-джек (3,5 мм)	Аудио линейный, микрофонный (небалансный сигнал)	См. рисунок
DIN (3/5-конт.), СШ-3, СШ-5	Аудио линейный, микрофонный (небалансный сигнал)	№2
Mini DIN (4-конт.)	Видео s-Video	№1, №2
HD-15	Видео VGA-UXGA, RGBHV	№5, 6, 7, 8, 10
DVI	Видео цифровое DVI	№3, 11, 19, 15, 22
HDMI	Видео цифровое HDMI (Type A, Single Link)	№2, 5, 8, 11, 15
DB-9	Интерфейс RS-232	№5 Разогнутую канцелярскую скрепку всегда удобно иметь под рукой

5. Наличие заметного переменного напряжения (более 5. ~1-5 В) указывает на наличие проблемы. При запитывании от разных фаз трехфазной сети разность потенциалов обычно близка к ~90-130 В.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ (ЕМКОСТЕЙ, ИНДУКТИВНОСТЕЙ)

1. Правильные измерения получаются только для радиоэлементов, не запаянных в схему.
2. В некоторых случаях правильные результаты можно получить и не отпаивая элемент от схемы, однако такие результаты всегда сомнительны. Перед измерением элемент лучше отпаять от схемы (хотя бы одним выводом, см. рис. 14).
3. Если отпаять резистор невозможно, измерьте его сопротивление дважды, поменяв щупы мультиметра местами. Если измерения отличаются, скорее всего, резистор зашунтирован каким-либо полупроводниковым переходом (диод, транзистор, микросхема и т.д.). Ближе к истине будет большее из измеренных значений.


Рис. 14. Измерение «подозрительного» резистора в схеме

4. Все измерения в схеме, а также отпаивание/припаивание 4. элементов следует производить при обесточенной аппаратуре. В большинстве случаев после отключения питания следует также выждать несколько десятков секунд, нужных для разряда конденсаторов в схеме.
5. При измерении параметров радиоэлемента вне схемы не следует касаться пальцами контактов щупов или выводов элемента. Это может исказить результаты измерений (особенно — резисторов больших номиналов и конденсаторов малой ёмкости), см. рис. 15, 16.

Рис. 15. Неправильный «захват» радиоэлемента

Рис. 16. Правильный метод

ПРОЗВОНКА КАБЕЛЕЙ

Одно из популярнейших применений мультиметра — это «прозвонка» кабелей. Этот жаргонный термин порождён применением радиомонтажниками простейших пробников («звонков», зуммеров), издающих звук при замыкании щупов. Удобно, когда в универсальном мультиметре имеется (кроме режима измерения сопротивлений) и режим прозвонки. В этом случае наличие контакта индицируется звуковым сигналом, и не надо смотреть на индикатор мультиметра.

Неисправности в радиотехнике вызываются в основном двумя проблемами:
• К.З. (короткое замыкание, ложное замыкание проводников)
• Х.Х. (холостой ход, обрыв проводника или отсутствие контакта)

Неисправности в радиотехнике вызываются в основном двумя проблемами: – К.З. (короткое замыкание, ложное замыкание проводников) – Х.Х. (холостой ход, обрыв проводника или отсутствие контакта)

Большая часть неисправностей радиоаппаратуры вызвана двумя этими проблемами. К.З. и Х.Х. могут возникать как на «макроуровне» (в кабелях, между крупными компонентами, в клеммах и разъемах и т.д.), так и на «микроуровне» (внутри микросхем или других элементов). «Прозвонка» кабелей во многом и заключается в выявлении данных проблем.

1. Часто мультиметр «звенит», если сопротивление между щупами оказывается ниже нескольких десятков или сотен Ом. Для оценки правильности распайки кабеля или при выяснении «что куда идёт» этого достаточно. Для полноценного определения исправности кабеля этого недостаточно — надо точно измерять сопротивление проводников кабеля и контролировать, что оно не превышает допустимого (обычно даже для самых длинных сигнальных кабелей оно менее 20-30 Ом, для коротких — доли Ома).
2. Экспресс-проверка кабеля заключается в «прозвонке» контактов кабеля на двух его концах, которые должны быть соединены по схеме кабеля.
3. Полная проверка кабеля включает в себя:
   • экспресс-проверку
   • измерение сопротивления каждого проводника или экранирующих слоев
   • проверку каждого проводника кабеля на отсутствие короткого замыкания с другими проводниками и/или с экранирующими слоями
   • проверку неиспользуемых на разъёмах контактов на отсутствие замыкания на любые другие цепи кабеля
4. Если нужно «прозвонить» длинный кабель, уже проложенный на объекте, удобно на одном его конце установить перемычку между двумя задействованными контактами (см. рис. 17). На другом конце кабеля, «прозвонив» эти контакты, можно убедиться, что оба проводника в кабеле работают (а сняв перемычку, можно убедиться, что между ними нет К.З.).

Рис. 17. Перемычка на кабель, изготовленная из скрепки

Инструкция как пользоваться мультиметром.

Самый распространенный прибор для электротехнических измерений – это мультиметр, который позволяет определить не только  величину силы тока и напряжения, а также эффективно прозвонить цепь на целостность, определить величину ее сопротивления. А кроме того мультиметр поможет радиолюбителям проверить транзисторы, диоды и другие радиодетали, но Мы на этом не будем подробно останавливаться, а очень подробно остановимся на тех функциях, которые касаются непосредственно электротехнических измерений в домашней электросети и бытовых электроприборов.

В качестве примера, Я возьму самую распространенную китайскую модель мультиметра, который стоит недорого и купить его можно практически везде. Для редкого использования в домашнем хозяйстве его будет достаточно, но для каждодневного использования профессиональными электриками он не годится из-за низкой надежности и качества изготовления материалов.

Изучив принципы работы в нашей инструкции с мультиметром, изображенном  на рисунке ниже- Вы сможете работать и с любой другой моделью, так как принципы работы везде аналогичны. Различия встречаются только в нанесенных значках, видах и пределах измерений и наличии дополнительных функций.

Как пользоваться мультиметром.

Тестер работает с двумя щупами, оголенными наконечниками которого Мы будем касаться контактов розеток, выключателей, проводов и т. п. для получения электротехнических измерений.

Щупы включаются следующим образом: в самый нижний включается черный, а красный- в средний. Самый верхний используется для подключения красного щупа при измерении величины тока до 10 Ампер. Подключение по цветам необходимо только для проведения замеров в сети постоянного тока (красный-плюс, а черный минус), для переменного тока- без разницы, как они подключены. Рекомендую прочитать нашу статью: «про отличия постоянного от переменного тока«.

После подключения щупов необходимо переключателем установить его в необходимое положение, соответствующее виду и пределу измерения. Вот и все осталось произвести измерения, учитывая разницу подключения щупов в зависимости от вида замеров.

Модель мультиметра на картинке может измерять следующие параметры (перечисление по часовой стрелке, начиная от положения OFF- выключено):

1. ACV — Функция измерения переменного напряжения (2 положения 200 и 750 Вольт). Ставим максимальный предел 750 В для домашней электросети.
2. DCA – Функция измерения величины силы постоянного тока или Амперов. В практике не используется, потому что предназначена для определения маленьких токов.
3. hFE —Измерение коэффициента передачи транзистора (для радиолюбителей).
4. Генератор прямоугольных импульсов, то же для радиотехников.
5. Прозвонка для определения целостности цепи или провода. В этом положении при замкнутых щупах пищит звуковой сигнал и показывает сопротивление в Ом , если цепь замкнута.
6. Функция измерения сопротивления в 5 максимальных пределах: 200 Ом, 2000 Ом или 2 кОм, 20 кОм, 200 кОм, 2000 кОм или 2 мОм. Чаще всего в практике используется два положения 2000 Ом и 2000 кОм.
7. DCV – измерение постоянного напряжения в рамках пяти максимальных пределов: 200 мВ, 2000 мВ или 2 В, 20 В, 200 В и 1000 В. Для замеров напряжения автомобильных аккумуляторов и разных блоков питания Я ставлю 20 или 200 Вольт.

Примечание: Если на дисплее прибора единица —  не правильно выставлен предел, если  минус – поменяйте местами клеммы , если батарейка – она села в мультиметре.

Как проверить мультиметр.

• Проверить довольно просто, подключив параллельно с ним к розетке другой мультиметр или вольтметр.
• Для проверки точности определения сопротивления, возьмите с нанесенной маркировкой и величиной любое сопротивления и сравните с показаниями прибора.
• Для проверки точности измерения величины тока. Проведите поочередно измерения одинаковой нагрузки вашим устройством и амперметром.

Как прозвонить мультиметром.

Ставим переключатель в режим прозвонки, и замыкаем щупы- прибор должен запищать и показания должны высветиться: либо ноль, или чуть выше. Звуковой индикатор только пищит до 80 ОМ. После этого проверяем с двух сторон на целостность электрическую схему и ее соединения. Более подробно Я опишу как это правильно делается в отдельной статье.

Как измерять мультиметром.

Как мультиметром измерить ток.

Данная модель позволяет измерять максимум до  10 Ампер. Для определения силы тока потребления подключают последовательно мультиметр  к  бытовому прибору, как показано на картинке.

Чаще всего делается следующим образом:  прибор подключается в разрыв одного фазного провода, идущего к измеряемому потребителю.

Внимание, если для измерения силы тока выше 200 мА  предусмотрена отдельная клемма, не забудьте переставить щуп в соответствующее место.

Как мультиметром измерить напряжение.

В домашней электрической розетке мультиметром можно измерить только переменное напряжение  с выставлением верхнего предела 700 Вольт. Блоки питания и аккумуляторы необходимо замерять с соблюдением полярности в режиме измерения постоянного напряжения,  выставив с запасом верхний предел.

Как проверить аккумулятор мультиметром.

Сразу скажу для того, что бы эффективно проверить автомобильный аккумулятор необходима специальная нагрузочная вилка, которая замеряет напряжение под нагрузкой, иначе качественно Вы не определите состояние аккумулятора автомобиля.

Для обычных пальчиковых аккумуляторов для проверки состояния- необходимо переключатель поставить на самый максимальный предел замера постоянного тока  и буквально на не более чем на полсекунды замкнуть его проволочкой, чтобы успеть разглядеть показания на экране.  Не держите более 0.5 сек. — это вызывает поломку или ухудшение эксплуатационных характеристик АКБ.

Для 1-2 вольтовых исправных аккумуляторов ток  короткого замыкания должен быть не менее 2 Ампер. Если он меньше 1 Ампера, тогда придется покупать новый или использовать его для пультов управления бытовой техникой в доме.

Как измерить сопротивление мультиметром.

Сразу хочу сказать, что сопротивление ни в розетке, ни в батарейке Вы не сможете измерить. Но за то легко можно его узнать у электрической лампочки или тэна электрочайника или обогревателя, это требуется для определения их целостности или работоспособности.

Внимание! Перед измерением необходимо отключить все провода от измеряемого устройства! В этом режиме нельзя измерять   находящиеся под напряжением устройства!

Совет! Вы можете измерить даже сопротивление своего тела, просто возьмите щупы мультиметра в разные руки. Это полностью безопасно и не повредит вашему здоровью.

Как пользоваться мультиметром

Подробности

Категория: Начинающим

Опубликовано 13.09.2016 08:48

Автор: Admin

Просмотров: 2059

Мультиметр — миниатюрный прибор, предназначенный для проведения измерений различных электротехнических параметров, а так же для проверки полупроводниковых приборов и электронных компонентов. Грубо говоря, мультиметр такое же средство измерения как линейка или, например весы, только измеряет он не сантиметры и граммы, а Омы, Вольты и Амперы. Кстати, о том, что измерять он может несколько величин, свидетельствует приставка «мульти».

Внешний вид прибора показан на фотографии. Как видно, на его передней панели установлен большой переключатель. С его помощью осуществляется выбор параметра, а так же предел измерения. Кроме того, мультиметр имеет жидкокристаллический дисплей, на котором высвечивается результат измерений. О том, как пользоваться мультиметром пойдет речь в этой статье.

Справедливости ради стоит отметить, что необязательно индикация в мультиметре жидкокристаллическая. На рынке до сих пор продается множество устаревших моделей, имеющих стрелочную шкалу. И хотя эти приборы не обладают такой точностью как цифровые, и ими не так удобно пользоваться, многие радиолюбители именно их и предпочитают. И все же, в этой статье речь пойдет именно о приборах с жидкокристаллической индикацией.

Возможности мультиметра

Все мультиметры, без исключения, позволяют измерять напряжение ток и сопротивление. Более подробно об этих величинах будет изложено ниже. Кроме того большинство приборов снабжены пробником цепей,в некоторых мультиметрах есть возможность иземерния температуры. Пробник цепи позволяет быстро установить целостность проводника. В том случае, если сопротивление цепи будет менее 30 Ом, раздастся звуковой сигнал. Это очень удобно — нет надобности смотреть на индикацию, а величина сопротивления, при проверке элементарной цепи, не так важна. 

Еще одна полезная функция мультиметров – проверка полупроводниковых диодов. Тот, кто работал с ними, знает, что диод пропускает ток в одном направлении. Если проводимость есть и в другом, значит прибор неисправен. Мультиметр анализирует эти параметры и выдает результат на экране. Кроме того, в том случае, когда на корпусе диода нет маркировки, с помощью тестера легко можно установить его полярность. К сожалению, данная функция есть далеко не у всех мультиметров.

Более дорогие и продвинутые модели приборов имеют возможность измерять такие величины как индуктивность катушек и емкость конденсаторов. Но так как это могут только специальные мультиметры, то в этой статье они рассматриваться не будут.

Напряжение, ток, сопротивление

В этом разделе, небольшой ликбез для тех, кто ранее не был знаком с этими величинами. Сразу стоит заметить, что для их измерения придуманы специальные величины. Если провести аналогию с расстоянием, то оно будет измеряться в метрах и обозначаться английской буквой “m”. Точно такие же сокращения придуманы и для электрических величин.

Напряжение это та сила, которая заставляет ток течь по проводнику. Чем выше напряжение, тем быстрее движение электронов. Напряжение принято измерять в вольтах, сокращая до большой буквы «В». Но так как на рынке невозможно найти мультиметр с русифицированной передней панелью, на ней нужно искать английскую “V”.

Интенсивность протекания тока через электрическую цепь определяется его силой. Здесь уместно употребить сантехническою аналогию представить электрическую цепь в виде трубы заполненной водой. Высокое давление в этой трубе, еще не повод для того, чтобы вода по ней текла. Может быть на другом конце трубы просто закрыта задвижка. И по мере ее открытия, скорость потока будет увеличиваться. Вот эта скорость, в электрической цепи, и будет силой тока. Измеряется она в амперах «А».

Сопротивление показывает насколько трудно току пройти тот или иной участок электрической цепи. Вернувшись к водопроводной аллегории сопротивление можно сравнить с каким-то узким участком трубы, например засором. Чем меньше диаметр трубы в этом месте ( читай больше сопротивление) тем меньше скорость водяного потока (сила тока). Это очень хорошо проиллюстрировано на веселой картинке. Единицей измерения является Ом, который обозначается греческой буквой омега (?).

Постоянный и переменный ток

Direct current –для тех, кто знает английский, перевести не составит труда. Дословный перевод, направленный ток. Это электрический ток, который течет в одном направлении. В русском языке он получил название постоянного. Большинство мелких домашних приборов работает на постоянном токе. Его выдают батарейки всех классов и размеров, автомобильные и телефонные аккумуляторы. Постоянному току присвоена аббревиатура DC.

В зависимости от производителя на мультиметре соответствующие позиции могут обозначаться либо DCA и DCV (измерение постоянного тока и напряжения соответственно), либо “A”и”V” , а рядом черта и под ней пунктир.

Переменный ток (Alternating current) меняет свое направление десятки раз в секунду. К примеру, в домашних розетках частота составляет 50-т герц. Это означает, что направление тока меняется 50 раз в секунду. Но не стоит, не имея опыта и знаний по технике безопасности пытаться померить высокое напряжение в розетке. Это очень опасно.

Переменный ток получил аббревиатуру “AC”. На переключателях мультиметра возможны 2 варианта:
“ACA” и “ACV” измерение переменного тока и напряжения;A ~ и V~.

Измерение постоянного напряжения имеет свои нюансы – обязательно нужно соблюдать полярность. Это особенно актуально для стрелочных приборов. У них в этом случае может выйти из строя измерительная головка. Цифровые – переносят это безболезненно, просто на экране появляется знак минус. Это обязательно нужно учитывать, перед тем как пользоваться мультиметром в режиме измерения напряжения.

Параллельное и последовательное подключение

При работе с мультиметром очень важно знать, как подключать его при измерении. Возможны всего два варианта: последовательно или параллельно, в зависимости от того, какую величину нужно измерить. При последовательном подключении через все элементы цепи протекает один и тот же ток. Следовательно, последовательно, еще говорят «в разрыв цепи», нужно мерить силу тока. Если рассмотреть параллельное соединение, то здесь к каждому элементу приложено одинаковое напряжения, и став щупами параллельно любому из них можно его померить. Итак, напряжение меряется параллельно, ток – последовательно, это нужно запомнить и никогда не путать. 

На рисунке показаны схемы параллельного и последовательного соединения. Следует обратить внимание, что при последовательном, ток, протекающий через каждый из элементов, будет одинаковы, если их сопротивления будут равны. Это же условие обеспечит равное напряжение через элементы, в случае параллельного соединения.

Обозначения на передней панели мультиметра

Не опытного пользователя хитрые символы, нанесенные на главный переключатель мультиметра. Но здесь нет ничего сложного, достаточно только вспомнить, как обозначаются единицы измерения напряжения, тока и сопротивления:

• Вольт – “V”;
• Ампер – “A”;
• ОМ – “Ω»

Все производители без исключения используют только эти значки. Правда, есть одно но. Не всегда приходится измерять целые величины. Иногда результат составляет тысячные доли единицы измерения, а иногда, наоборот – миллионы. Поэтому в мультиметр внесены соответствующие пределы измерения и производители для их обозначения используют метрические приставки. Основных всего четыре:

• µ ( микро) – 10-6 единицы измерения;
• m (мили) — 10-3 единицы измерения;
• к (кило) – 103 единиц измерения;
• М (мега) – 106 единиц измерения.

Эти префиксы добавляются к основным единицам измерения и в таком виде нанесены на переключатель режимов работы прибора: µА (микроампер), mV(милливольт), кОм(килоом), мОм(мегаом).

Прежде чем измерять какую либо величину нужно выставить соответствующий предел. Для этого нужно, хотя бы приблизительно знать какой будет результат, и выставить на приборе цифру немного его превышающую. Если даже в первом приближении невозможно предугадать величину измеряемого тока или напряжения, лучше начать с максимального предела. Полученный результат будет очень приблизительный, но позволит сделать вывод о том какой установить предел. Теперь измерения можно провести с большей точностью.

Некоторые мультиметры оснащены функцией “auto-rangin”. Благодаря ей, предел измерений выставляется автоматически. Это очень удобно, так как пользоваться мультиметром, в этом случае, гораздо проще. На рисунке представлены простой мультиметр (слева) и прибор оснащенный функцией auto-ranging”(справа).

Символы на мультиметре и их назначение

Производители приборов редко придерживаются стандартов, если они вообще есть, поэтому в разных мультиметрах одна и та же функция может быть обозначена по-разному. Конечно, невозможно привести здесь все возможные варианты символов, однако основные из них приведены ниже.

Вот так, волнистой линией обозначают переменный ток. Причем обратите внимание, что может измеряться как ток, так и напряжение. Может быть переменный ток (сила тока), а может быть напряжение переменного тока.

Горизонтальной чертой, с пунктиром под ней, обозначается постоянный ток и постоянное напряжение.

Обозначение тока и напряжения с помощью аббревиатуры “AC”и “DC”. Из примера видно, что иногда буквы дублируются знаками. Еще следует обратить внимание, что обозначения AC,DC, могут быть как до AилиV, так и после.

Таким значком обозначается прозвонка цепей. Если цепь цела, мультиметр издаст звуковой сигнал. Иногда эта функция совмещена с режимом измерения сопротивления. В этом случае звуковой сигнал будет звучать, если сопротивление менее 30 Ом.

Функция проверки диодов. Позволяет определить исправность диода и его полярность.

Что же. С теоретической частью можно считать закончили. Теперь можно переходить непосредственно к процессу измерения.

Измерение напряжения

для измерения напряжения необходимо:

• подключить щупы к мультиметру.
• лучше сразу, привыкнуть это делать правильно: черный к гнезду COM, а красный к гнезду V;
• устанавливаем переключатель в положение соответствующее режиму измерения (переменное или постоянное) и пределу;
• теперь можно стать щупами параллельно элементу цепи, на котором предполагается померить напряжение.

На рисунке приведен пример измерения падения напряжения на девяти вольтовой батарие «кроне»;

Теперь экран прибора должен показывать напряжение. В том случае, если на дисплее появляется «1», предел измерения мал, нужно установить поменьше. Но в данном примере переключать находится в правильном положении, установлена на предел в 20 Вольт постоянного тока. Красный провод- плюсовой, подключается к плюсу батареи, а черный соответсвенно это минус, вставлен в разъем COM на мультиметре. Он подключается к минусу батареи.

Измерение силы тока

Подключаем щупы, не забываем про цвет; Здесь нужно обратить внимание на следующее: при измерении малых токов красный шнур подключается к тому же гнезду, как и при измерении напряжения, а токов до 10-ти ампер – к разъему «10А». 
Теперь необходимо выбрать режим измерения и его предел.

В отличие от напряжения, силу тока меряют последовательно. Для этого придется разорвать (поэтому и говорят « в разрыв») цепь. Если все сделано правильно дисплей покажет значение силы тока. В том случае, когда на экране высвечиваются нули, причин может быть несколько: не включено напряжение, нет контакта на щупах и, самое вероятное велик предел. Если на экране высвечивается единица – предел мал. На рисунке приведена схема измерения постоянного тока протекающего через лампочку.

Измерение сопротивления

Подключить щупа к разъемам “COM” и “?”. Полярность здесь соблюдать, конечно, не обязательно и все же черный лучше подключить к разъему COM. Выставляем предел и режим измерения.

Измеряем сопротивление резистора или спирали лампочки, как это показано на рисунке. Нужно обязательно иметь в виду, что измеряемый элемент должен быть обязательно исключен из схемы. В противном случае измерения будут не правильными.Если индикатор перед цифрой показывает несколько нулей, предел измерения вели, для большей точности его нужно уменьшить. Если предел мал, индикатор будет показывать все ту же единицу.

Прозвонка цепи

Установить прибор в режим звукового сигнала. На переключатели есть соответствующий значок. Он также приведен в качестве примера в таблице выше.

Щупы установить в гнезда по аналогии с измерением сопротивления.Измерить нужный элемент схемы. Если между щупами протекает электрический ток, т.е. он исправен, должен раздаться звуковой сигнал с частотой порядка 1кГц. при этом нужно обязательно отключить от схемы питание. Кстати говоря, если звукового сигнала нет, то вовсе необязательно, что он неисправен. Возможно, его нормальное сопротивление превышает 30 Ом.

Проверка диодов

Мультиметр проверяет диод, пропуская через него ток и измеряя падение напряжение на нем. При наличии некоторого навыка прибором можно проверять даже биполярные транзисторы. Иногда полупроводниковые приборы даже нет необходимости выпаивать из схемы. Итак, последовательность действий следующая.

Щупы подключаются аналогично измерению сопротивления.Переключатель прибора устанавливается в положение измерения диода. Чаще всего это значок – схематичное обозначение диода.Измеряем диод, касаясь щупами его анода и катода. Показания прибора должны быть: для кремниевого диода -500-700 mV, для германиевого – 200-300mV, исправный светодиод должен показывать 1.5-2 V.

Теперь меняем полярность на диоде. Прибор должен показать нули, в противном случае он неисправен. Вот, в общем, то и все, что можно вкратце рассказать про работу с мультиметром. Все остальное придет с опытом. Главное не забывать про безопасность и перед тем как пользоваться мультиметром, обязательно изучить правила техники безопасности.

Добавить комментарий

Что такое цифровой мультиметр?

Цифровой мультиметр — это измерительный прибор, используемый для измерения двух или более электрических величин, в основном напряжения (вольты), тока (амперы) и сопротивления (Ом). Это стандартный диагностический инструмент для технических специалистов в электротехнической / электронной промышленности.

Цифровые мультиметры давно заменили игольчатые аналоговые измерители из-за их способности выполнять измерения с большей точностью, надежностью и увеличенным импедансом. Fluke представила свой первый цифровой мультиметр в 1977 году.

Цифровые мультиметры сочетают в себе возможности тестирования однозадачных измерителей — вольтметра (для измерения вольт), амперметра (ампер) и омметра (ом). Часто они включают несколько дополнительных специализированных функций или расширенных параметров. Таким образом, технические специалисты с особыми потребностями могут найти модель, отвечающую их потребностям.

Лицевая сторона цифрового мультиметра обычно включает четыре компонента:

• Дисплей: где можно просматривать результаты измерений.
• Кнопки: для выбора различных функций; параметры зависят от модели.
• Диск (или поворотный переключатель): для выбора основных значений измерения (вольт, ампер, ом).
• Входные гнезда: Куда вставляются измерительные провода.

Измерительные провода представляют собой гибкие изолированные провода (красный — положительный, черный — отрицательный), которые подключаются к цифровому мультиметру. Они служат проводником от проверяемого объекта к мультиметру. Наконечники пробников на каждом выводе используются для тестирования цепей.

Термины «счетчик» и «цифры» используются для описания разрешающей способности цифрового мультиметра — того, насколько точным может быть измерение.Зная разрешение мультиметра, техник может определить, можно ли увидеть небольшое изменение измеряемого сигнала.

Пример: Если мультиметр предлагает разрешение 1 мВ в диапазоне 4 В, можно увидеть изменение на 1 мВ (1/1000 вольта) при чтении 1 В.

Цифровые мультиметры обычно группируются по количеству отображаемых на них отсчетов (до 20 000).

Вообще говоря, мультиметры попадают в одну из нескольких категорий:

• Универсальные (также известные как тестеры)
• Стандартные
• Продвинутые
• Компактные
• Беспроводные

Нужна помощь в выборе мультиметра, который подходит именно вам? Воспользуйтесь селектором инструментов цифрового мультиметра.

Безопасность

Каждое приложение с цифровым мультиметром представляет потенциальную угрозу безопасности, которую необходимо учитывать при проведении электрических измерений. Перед использованием любого электрического испытательного оборудования люди должны всегда сначала обращаться к руководству пользователя, чтобы узнать о надлежащих рабочих процедурах, мерах предосторожности и ограничениях.

Мультиметр

Цифровой мультиметр

Мультиметр или мультитестер , также известный как вольт / омметр или VOM , представляет собой электронный измерительный прибор, который объединяет несколько функций измерения в одном устройстве.Типичный мультиметр может включать такие функции, как возможность измерения напряжения, тока и сопротивления. Мультиметры могут использовать аналоговые или цифровые схемы — аналоговые мультиметры и цифровые мультиметры (часто сокращенно DMM или DVOM ). Аналоговые приборы обычно основаны на микроамперметре, указатель которого перемещается по шкале калибровки для всех различных измерений, которые могут быть сделаны; цифровые приборы обычно отображают цифры, но могут отображать полосу, длина которой пропорциональна измеряемой величине.

Мультиметр может быть портативным устройством, используемым для базового поиска неисправностей и работы в полевых условиях, или настольным прибором, который может выполнять измерения с очень высокой степенью точности. Их можно использовать для поиска и устранения электрических проблем в широком спектре промышленных и бытовых устройств, таких как электронное оборудование, средства управления двигателем, бытовые приборы, источники питания и системы электропроводки.

Измеряемые величины

Современные мультиметры могут измерять многие величины.Наиболее распространенными являются:

Кроме того, некоторые мультиметры измеряют:

Цифровые мультиметры могут также включать в себя схемы для:

• непрерывности; пищит, когда цепь проводит.
• Диоды (измерение прямого падения диодных переходов, т. Е. Диодов и переходов транзисторов) и транзисторов (измерение усиления по току и других параметров).
• Проверка аккумуляторов для простых аккумуляторов на 1,5 и 9 В. Это шкала напряжения, нагруженного током.Проверка батареи (игнорирование внутреннего сопротивления, которое увеличивается по мере разряда батареи) менее точна при использовании шкалы напряжения постоянного тока.

Разрешение

Цифровой

Разрешение мультиметра часто указывается в «разрядах» разрешения. Например, термин 5½ цифр относится к количеству цифр, отображаемых на дисплее мультиметра.

По соглашению, половина цифры может отображать либо ноль, либо единицу, тогда как цифра в три четверти может отображать цифру больше единицы, но не девять.Обычно цифра в три четверти соответствует максимальному значению 3 или 5. Дробная цифра всегда является самой старшей цифрой в отображаемом значении. Мультиметр с 5½ разрядами будет иметь пять полных цифр, отображающих значения от 0 до 9, и одну половину цифры, которая может отображать только 0 или 1. ^[3] Такой измеритель может показывать положительные или отрицательные значения от 0 до 199 999. Трехзначный счетчик может отображать количество от 0 до 3 999 или 5 999, в зависимости от производителя.

В то время как цифровой дисплей может быть легко увеличен в точности, дополнительные цифры не имеют никакого значения, если не сопровождаются тщательным проектированием и калибровкой аналоговых частей мультиметра.Значимые измерения с высоким разрешением требуют хорошего понимания технических характеристик прибора, хорошего контроля условий измерения и прослеживаемости калибровки прибора.

Указание «счетчиков дисплея» — еще один способ указать разрешение. Счетчики на дисплее дают наибольшее число или наибольшее число плюс один (чтобы число счёта выглядело лучше), которое может отображать дисплей мультиметра, игнорируя десятичный разделитель. Например, мультиметр с 5 ½ разрядами может быть указан как мультиметр с отображением 199999 или 200000 счетчиков.Часто счетчик на дисплее в спецификациях мультиметра называется просто счетчиком.

Аналоговый

Разрешение аналоговых мультиметров ограничено шириной указателя шкалы, вибрацией указателя, точностью печати шкал, калибровкой нуля, количеством диапазонов и ошибками из-за негоризонтального использования механического дисплея . Точность полученных показаний также часто снижается из-за неправильного подсчета разметки деления, ошибок в мысленной арифметике, ошибок наблюдения параллакса и неидеального зрения.Для улучшения разрешения используются зеркальные шкалы и более крупные измерительные приборы; Эквивалентное разрешение от двух с половиной до трех цифр является обычным (и обычно достаточно для ограниченной точности, необходимой для большинства измерений).

Измерения сопротивления, в частности, имеют низкую точность из-за типичной схемы измерения сопротивления, которая сильно сжимает шкалу при более высоких значениях сопротивления. Недорогие аналоговые измерители могут иметь только одну шкалу сопротивления, что серьезно ограничивает диапазон точных измерений.Обычно аналоговый измеритель имеет панель регулировки для установки калибровки измерителя при нулевом сопротивлении, чтобы компенсировать изменяющееся напряжение батареи измерителя.

Точность

Цифровые мультиметры обычно выполняют измерения с точностью, превосходящей их аналоговые аналоги. Стандартные аналоговые мультиметры обычно производят измерения с точностью до трех процентов, ^[4] , хотя бывают и более точные приборы. Стандартные портативные цифровые мультиметры обычно имеют точность 0.5% в диапазонах постоянного напряжения. Стандартные настольные мультиметры доступны с указанной точностью лучше ± 0,01%. Приборы лабораторного класса могут иметь точность до нескольких миллионных долей. ^[5]

Значения точности следует интерпретировать с осторожностью. Точность аналогового прибора обычно относится к полномасштабному отклонению; при измерении 10 В по шкале 100 В 3% счетчика возможна погрешность в 3 В, 30% от показания. Цифровые измерители обычно указывают точность в процентах от показаний плюс процент от полного значения, иногда выраженный в единицах, а не в процентах.

Заявленная точность определяется как нижняя граница диапазона милливольт (мВ) постоянного тока и известна как «базовая точность измерения постоянного напряжения». Более высокие диапазоны постоянного напряжения, тока, сопротивления, переменного тока и других диапазонов обычно имеют меньшую точность, чем базовое значение постоянного напряжения. Измерения переменного тока соответствуют указанной точности только в указанном диапазоне частот.

Производители могут предоставлять услуги по калибровке, так что новые счетчики могут быть приобретены с сертификатом калибровки, указывающим, что счетчик был настроен на стандарты, отслеживаемые, например, в Национальном институте стандартов и технологий США (NIST) или другой национальной лаборатории стандартов. .

Испытательное оборудование имеет тенденцию выходить из строя со временем, и на указанную точность нельзя полагаться бесконечно. Для более дорогого оборудования производители и третьи стороны предоставляют услуги по калибровке, чтобы старое оборудование могло быть откалибровано и повторно сертифицировано. Стоимость таких услуг непропорциональна недорогому оборудованию; однако предельная точность не требуется для большинства рутинных испытаний. Мультиметры, используемые для критических измерений, могут быть частью метрологической программы для обеспечения калибровки.

Чувствительность и входное сопротивление

При использовании для измерения напряжения входное сопротивление мультиметра должно быть очень высоким по сравнению с импедансом измеряемой цепи; в противном случае работа схемы может измениться, и показания также будут неточными.

Измерители с электронными усилителями (все цифровые мультиметры и некоторые аналоговые измерители) имеют фиксированный входной импеданс, достаточно высокий, чтобы не мешать работе большинства цепей. Часто это один или десять МОм; Стандартизация входного сопротивления позволяет использовать внешние высокоомные пробники, которые образуют делитель напряжения с входным сопротивлением, чтобы расширить диапазон напряжений до десятков тысяч вольт.

Большинство аналоговых мультиметров с подвижной стрелкой не имеют буферизации и потребляют ток от тестируемой цепи, чтобы отклонить указатель. Импеданс измерителя варьируется в зависимости от базовой чувствительности движения измерителя и выбранного диапазона. Например, измеритель с типичной чувствительностью 20 000 Ом / В будет иметь входное сопротивление 2 миллиона Ом в диапазоне 100 В (100 В * 20 000 Ом / В = 2 000 000 Ом). В каждом диапазоне при полном напряжении диапазона полный ток, необходимый для отклонения движения измерителя, берется из тестируемой цепи.Движение измерителя с меньшей чувствительностью приемлемо для тестирования в цепях, где полное сопротивление источника низкое по сравнению с импедансом измерителя, например, силовые цепи; эти счетчики механически более прочны. Некоторые измерения в сигнальных цепях требуют движений с более высокой чувствительностью, чтобы не нагружать тестируемую цепь импедансом измерителя. ^[6]

Иногда чувствительность путают с разрешением измерителя, которое определяется как наименьшее изменение напряжения, тока или сопротивления, которое может изменить наблюдаемые показания.

Для цифровых мультиметров общего назначения самый низкий диапазон напряжения обычно составляет несколько сотен милливольт переменного или постоянного тока, но самый низкий диапазон тока может составлять несколько сотен миллиампер, хотя доступны инструменты с большей чувствительностью по току. Для измерения низкого сопротивления необходимо вычесть сопротивление выводов (измеренное путем соприкосновения измерительных щупов) для обеспечения максимальной точности.

Верхний предел диапазонов измерения мультиметра значительно варьируется; для измерения напряжений более 600 вольт, 10 ампер или 100 МОм может потребоваться специальный измерительный прибор.

Напряжение нагрузки

Любой амперметр, в том числе и мультиметр в диапазоне токов, имеет определенное сопротивление. Большинство мультиметров по своей сути измеряют напряжение и пропускают измеряемый ток через шунтирующее сопротивление, измеряя напряжение, возникающее на нем. Падение напряжения называется нагрузочным напряжением и выражается в вольтах на ампер. Значение может меняться в зависимости от диапазона, который выбирает измеритель, поскольку в разных диапазонах обычно используются разные шунтирующие резисторы. ^{[7] [8]}

Напряжение нагрузки может быть значительным в цепях низкого напряжения.Чтобы проверить его влияние на точность и работу внешней цепи, счетчик может быть переключен на различные диапазоны; текущее показание должно быть таким же, и работа схемы не должна нарушаться, если напряжение нагрузки не является проблемой. Если это напряжение является значительным, его можно уменьшить (также уменьшая присущую точность и точность измерения), используя более высокий диапазон тока.

Измерение переменного тока

Поскольку основная индикаторная система в аналоговом или цифровом измерителе реагирует только на постоянный ток, мультиметр включает в себя схему преобразования переменного тока в постоянный для выполнения измерений переменного тока.В базовых измерителях используется схема выпрямителя для измерения среднего или пикового абсолютного значения напряжения, но они откалиброваны для отображения вычисленного среднеквадратичного значения (RMS) для синусоидальной формы волны; это даст правильные показания переменного тока, используемого при распределении энергии. Руководства пользователя для некоторых таких измерителей содержат поправочные коэффициенты для некоторых простых несинусоидальных сигналов, чтобы можно было рассчитать правильное эквивалентное среднеквадратичное значение (RMS). Более дорогие мультиметры включают преобразователь переменного тока в постоянный, который измеряет истинное среднеквадратичное значение сигнала в определенных пределах; в руководстве пользователя измерителя могут быть указаны пределы пик-фактора и частоты, для которых действительна калибровка измерителя.Измерение среднеквадратичного значения необходимо для измерений несинусоидальных периодических сигналов, таких как аудиосигналы и частотно-регулируемые приводы.

См. Также

Ссылки

Мультиметр и его широкий спектр измерительных функций

Приобретая мультиметр , вы получаете высокопроизводительный многофункциональный измерительный прибор. Он подходит для использования в качестве прибора для измерения напряжения и тока.Как правило, его можно переключить с постоянного на измерение параметров переменного тока, а также использовать его в качестве измерителя сопротивления. Когда дело доходит до работы мультиметра, часто также возможны дополнительные функции. Параметры измерения автоматически определяются и выбираются через назначение разъемов. Функциональные клавиши просты в использовании, а показания четко отображаются на дисплее.

Независимо от того, используете ли вы мультиметр для измерения напряжения или других измеряемых величин, этот прибор незаменим в секторе электроники из-за его широкого спектра применений.Применяется как в профессиональной электротехнике, так и в домашних условиях.

Преимущества цифровых мультиметров testo 760

• Настройка автоматического тестирования на основе подключения проводов предотвращает перегорание предохранителей в измерителе
• Измеритель предотвращает переключение с V на A или с A на V, если провода не подключены к нужному разъему
• Измеритель автоматически определяет процесс тестирования и выбирает правильную конфигурацию измерителя
• 3 кнопки, которые подсвечиваются для легкого и четкого выбора функций тестирования

Цифровой мультиметр testo 760 в сравнении

• • Цифровой мультиметр testo 760-1
• testo 760-1, мультиметр, включая батарейки и 1 комплект измерительных кабелей
• Арт. 0590 7601
• Напряжение: от 0,1 мВ до 600 В
• Ток: от 1 мА до 10 А
• Сопротивление: от 0,1 Ом до 40 МОм
• Частота: от 0,001 Гц до 512 кГц
• Емкость: от 0,001 нФ до 100 мкФ
• Температура: Н / Д
• Категория измерений: CAT IV 300 В; CAT III 600 В

• • Цифровой мультиметр testo 760-2
• testo 760-2, мультиметр TRMS, включая батареи, 1 комплект измерительных кабелей и 1 адаптер для термопар типа K
• Арт. 0590 7602
• Напряжение: от 0,1 мВ до 600 В
• Ток: от 0,1 мкА до 10 А
• Сопротивление: от 0,1 Ом до 60 МОм
• Частота: от 0,001 Гц до 30 МГц
• Емкость: от 0,001 нФ до 30000 мкФ
• Температура: от -4 до 932 ° F
• Категория измерений: CAT IV 600 В; CAT III 1000 В

• • Цифровой мультиметр testo 760-3
• testo 760-3, мультиметр TRMS, включая батарейки и 1 комплект измерительных кабелей
• Арт. 0590 7603
• Напряжение: от 0,1 мВ до 1000 В
• Ток: от 0,1 мкА до 10 А
• Сопротивление: от 0,1 Ом до 60 МОм
• Частота: от 0,001 Гц до 60 МГц
• Емкость: от 0,001 нФ до 60000 мкФ
• Температура: от -4 до 932 ° F
• Категория измерений: CAT IV 600 В; CAT III 1000 В

Выполняйте точные измерения с помощью инновационного цифрового мультиметра

Вы можете использовать мультиметр для измерения силы тока, а также для проверки напряжения и сопротивления.Уровень инноваций инструментов Testo впечатляет благодаря высокому стандарту надежности и точности. Вам не нужно сначала выбирать розетки, а затем необходимую функцию измерения. Вместо этого прибор уже определяет соответствующий параметр измерения через назначение разъема. Таким образом исключаются любые возможные неправильные настройки, которые всегда влекут за собой риск.

Работа мультиметра имеет простую структуру, и это признак того, что эти приборы современны.Вместо обычной поворотной ручки на удобном измерительном приборе есть функциональные клавиши, которыми можно удобно управлять одной рукой. Большой дисплей с подсветкой упрощает считывание измеренных значений.

В зависимости от того, какую модель вы выберете, диапазон напряжения может доходить до 1000 вольт, диапазон частот — до 30 МГц, а емкость — до 60 000 мкФ. Эти значения относятся к прибору testo 760-3, который сертифицирован для использования в промышленном секторе. Здесь мультиметр со встроенным фильтром нижних частот используется, например, для измерений в больших электрических системах.

В профессиональных мультиметрах электрические параметры дополняются возможностью измерения температуры. Для этого измерения вы прикрепляете адаптер термопары и датчик температуры, которые вы можете купить отдельно.

Преимущества цифровых мультиметров Testo:

• высокая эксплуатационная надежность благодаря автоматическому обнаружению,
• исключение неверных настроек,
• пригодность для большого количества функций электрических измерений,
• большой дисплей с подсветкой.

Измерительные задачи цифрового мультиметра

Цифровой мультиметр Testo , как полезный универсальный прибор, поможет вам в решении всех задач электрических измерений. Он автоматически определяет параметры измерения и предоставляет вам точные данные и повышенную надежность независимо от области применения. Определение истинного среднеквадратичного значения означает, что пользователи всегда знают точную ситуацию в области электроники.

Перед началом измерения пользователи должны ознакомиться с прибором и проверить измерительные кабели и розетки.Вы можете очень легко управлять мультиметром с помощью удобных клавиш с подсветкой, не прибегая к помощи второй руки. Небольшой вес в 340 граммов также является важным преимуществом. В мультиметрах Testo интегрированная технология и эксплуатационная надежность идеально согласованы друг с другом:

• многочисленные функции прибора,
• большой диапазон измерения,
• высокий уровень точности,
• сертификаты безопасности — TÜV; CSA; CE.

Использование мультиметра для измерения напряжения и выполнения других измерительных задач

С многофункциональным прибором измерение основных электрических параметров превращается в детскую игру. Однако эксплуатация может быть несколько более сложной в зависимости от требований к задачам электрических измерений. Обширный диапазон измерений позволяет проверять силу тока до диапазона мкА. Независимо от измеренного значения, прибор дает чрезвычайно точные результаты.Среди прочего, многофункциональный прибор подходит для использования в качестве: прибора для измерения тока и напряжения

• , прибора для измерения сопротивления
• , прибора для измерения емкости и частоты
• , прибора для измерения температуры
• (для этого необходимо использовать адаптер). ).

Как измерить ток с помощью мультиметра

Сила тока измеряется в амперах и показывает, какой электрический заряд проходит через определенную область в заданный период времени.Для измерения используются такие инструменты, как токоизмерительные клещи, или мультиметр используется для измерения постоянного и переменного тока.

Вот как действовать, когда вы измеряете ток мультиметром:

• диапазон измерения установлен (запуск в верхнем диапазоне измерения, если значения неизвестны),
• электрическая цепь активируется и размыкается,
• подключаются измерительные кабели и электрическая цепь снова замыкается,
• значение тока измеряется и отображается на дисплее мультиметра.

Введение в измерительный прибор: что такое мультиметр?

Мультиметр — измерительный прибор, практически незаменимый в электронике. Не можете понять, что пошло не так в вашей цепи? Не волнуйся! Мультиметр сделает всю работу и поможет вам устранить эту проблему.

Прежде чем мы сможем начать изучать мультиметры сегодня, вам следует знать несколько основных понятий, прежде чем мы сможем это сделать:

• Напряжение: разница в заряде между двумя точками.
• Ток: поток электрических зарядов.
• Сопротивление: Мера сопротивления току.

Если вам нужно что-то вспомнить об этих концепциях, загляните в эти блоги!

Оставив это в стороне, теперь мы можем перейти к тому, что будет рассмотрено в этой теме:

• Обзор мультиметра
• Как измерить напряжение, ток и сопротивление?
• Рекомендации для мультиметра
• Проекты с мультиметром

---

Обзор мультиметра

Что такое мультиметр?

Мультиметр известен как мультитестер или ВОМ (вольт-омный миллиамперметр).Это универсальный электронный измерительный прибор, который сочетает в себе несколько функций измерения. Таким образом, он сможет устранить проблемы с вашей схемой или электроникой!

Есть два типа мультиметров, но обычный мультиметр может измерять напряжение, ток и сопротивление. Мы рассмотрим более подробно в последней части этого руководства.

Типичный мультиметр в наши дни выглядит так:

Типы мультиметров

Хотя в наши дни мы в основном используем цифровые мультиметры, как я кратко упомянул ранее, есть два типа мультиметров:

Давайте поговорим о разрешении мультиметров, прежде чем указывать их различия: разрешение мультиметра — это наименьшая часть шкалы, которая может быть отображена, которая зависит от шкалы.

Аналоговый мультиметр

Аналоговые мультиметры более чувствительны к изменениям, чем цифровые мультиметры, поэтому они могут давать более точные показания. Однако из-за того, что он настолько чувствителен, его трудно читать и возникают задержки.

Типичный аналоговый мультиметр

Цифровой мультиметр

Разрешающая способность мультиметра часто определяется числом разрешенных и отображаемых десятичных разрядов. Некоторые цифровые мультиметры также могут настраивать свое разрешение!

Детали цифрового мультиметра

Мультиметр состоит из 3 основных частей:

• Дисплей: здесь отображаются измерения
• Ручка выбора: позволяет выбрать, что измерять
• Порты: куда вы подключаете зонды

Он также должен поставляться с датчиками, и имейте в виду, что цвет не имеет значения!

---

Как измерить напряжение, ток и сопротивление?

Непрерывность

Прежде чем мы перейдем к измерениям, важно знать, как проверить целостность вашей цепи.Непрерывность позволяет обнаруживать ошибки и устранять неполадки в вашей цепи.

Для этого поверните ручку на этот символ:

Это позволит очень небольшому количеству тока течь без сопротивления. Затем вы можете приступить к касанию двух датчиков вместе. Если ваша цепь подключена, вы должны услышать непрерывный звук. Если нет, то это знак для устранения неполадок!

Примечание. Не все мультиметры имеют эту опцию, но большинство мультиметров должно иметь такую ​​возможность.

Измерение напряжения

Все, что вам нужно сделать, это подключить щупы и установить необходимое вам напряжение.Ниже приведен пример измерения напряжения батареи:

Примечание: ваш красный датчик должен быть подключен к положительной клемме, сделайте то же самое для черных датчиков. В противном случае вы получите отрицательное значение.

Измерение тока

Чтобы измерить ток, вам необходимо подключить щупы в обратную сторону от того, что вы делали для измерения напряжения. Это связано с тем, что ток следует измерять последовательно. Таким образом, это будет выглядеть примерно так:

Измерение сопротивления

Ваши щупы должны быть расположены так, как если бы вы измеряли ток, просто поверните ручку до символа сопротивления.Все, что вам нужно сделать, это выбрать необходимое напряжение. Должно получиться так:

Примечание. Никогда не пытайтесь измерить сопротивление в цепи с резисторами, поскольку показания будут неточными.

---

Рекомендации к мультиметру

Теперь, когда мы знаем, как работает мультиметр, я порекомендую 2 мультиметра, которые мы предлагаем в Seeed, и, надеюсь, вы найдете тот, который сможет удовлетворить ваши потребности!

Цифровой измеритель емкости (34 долл.90)

Наш цифровой измеритель емкости (34,90 долл. США) отличается высокой точностью измерения и широким диапазоном измерения, что делает его долговечным и высоконадежным. Мультиметр компактный, карманный и легкий! Хотя это самый простой мультиметр из рекомендаций, он определенно удовлетворит любого новичка, который ищет удобный для начинающих мультиметр!

Что включено:

• Цифровой мультиметр
• Пара кабелей датчика
• Измерительный разъем
• Черный мешок

Характеристики:

• Мультиметр для начинающих
• Высокая точность измерения, широкий диапазон измерений
• Применение LSI: индикация низкого заряда батареи, быстрая выборка
• Портативный и карманный

Мини-цифровой интеллектуальный пинцет

DT71 — измеритель LCR / ESR, мультиметр, SMD-тестер со встроенным генератором микросигналов (

$ 59.00 )

Наш мини-цифровой пинцет — это инструмент для многофункциональных измерений с измерением полного дифференциального входа. Таким образом, это идеально подходит для тех, кто хочет что-то более функциональное, чем обычный мультиметр!

Что включено:

• Контроллер DT71
• 2 наконечника для пинцета
• Испытательные рычаги
• Кабель для передачи данных
• Кейс для переноски
• Инструкции по безопасности

Характеристики:

• Уникальная тройная структура: контроллер, контрольные рычаги и наконечники пинцета — все в одном! Они также могут быть разделены, комбинируются и заменяются.
• Для работы слегка прикоснитесь к верхней части контроллера! Включает интеллектуальные функции, такие как автоматическая идентификация и автоматическое отключение.
• Различные типы измерения: сопротивление, напряжение, индуктивность, диод и т. Д.
• Двойные встроенные перезаряжаемые литиевые батареи = срок службы до 10 часов. Однако для полной зарядки требуется всего 2 часа!
• Встроенный миниатюрный генератор сигналов формы сигналов: вывод сигналов формы сигналов и помощь в отладке, а также при обслуживании сложных электронных систем.
• Автоматическая идентификация SMD и быстрое распознавание различных компонентов.
• Портативный и компактный (поставляется в держателе!)
• Оснащен OLED-экраном на контроллере, поворачивающемся на 360 °, обеспечивает видимость под всеми углами с интеллектуальным управлением влево / вправо.

---

Использование мультиметра в проектах

Картофельная батарея

Хотите сделать аккумулятор самостоятельно? Вот забавный проект, в котором вы можете попробовать зажечь лампочку, используя фрукты или овощи!

Что вам понадобится:

• 3 картофеля (или фруктов!)
• 3 медных и цинковых электрода
• 6 зажимов типа «крокодил»
• 3 красных светодиода
• цифровой мультиметр
• Пьезоэлектрический зуммер

Звучит интересно? Щелкните здесь для получения дополнительных инструкций!

Насколько ярка ваша светящаяся палочка?

Хотите поэкспериментировать со светящимися в темноте предметами? Не смотрите дальше! Этот проект позволяет вам измерять свет, излучаемый люминесцентными материалами.

Что вам понадобится:

• Цифровой мультиметр
• Фоторезистор
• 2 зажима типа «крокодил»
• Стеклянная банка с крышкой
• Светящиеся палочки
• Алюминиевая фольга
• Черная изолента
• Просверлите сверлом 1/4 дюйма, чтобы проделать отверстие в емкости крышка

Щелкните здесь, чтобы посетить их веб-сайт для получения подробных инструкций!

---

Сводка

Вот и все, мультиметр! Мы обсудили, что такое мультиметр, его использование и показали вам некоторые наши рекомендации.Сообщите нам, если мы вам чем-то помогли! Мы надеемся, что после этого вы лучше поймете мультиметры!

Следите за нами и ставьте лайки:

Продолжить чтение

Основные операции, уход и обслуживание, а также расширенное устранение неисправностей для квалифицированных специалистов

Вы изучили измерения напряжения и тока, но вы обнаружите, что измерения сопротивления разными способами.Сопротивление измеряется при выключенном питании цепи. Омметр пропускает собственный ток через неизвестное сопротивление, а затем измеряет этот ток, чтобы обеспечить считывание значения сопротивления.

Роль батареи

Омметр, несмотря на то, что он считывает сопротивление, по сути остается устройством для измерения тока. Омметр создается из измерителя постоянного тока путем добавления группы резисторов (называемых резисторами умножителя , ) и внутренней батареи. Батарея обеспечивает ток, который в конечном итоге измеряется измерителем.По этой причине используйте омметр только на обесточенных цепях .

В процессе измерения сопротивления щупы вставляются в гнезда измерителя. Затем провода присоединяются к концам любого сопротивления, которое необходимо измерить. Поскольку ток может протекать в любом направлении через чистое сопротивление, полярность подключения выводов измерителя не требуется. Батарея измерителя пропускает ток через неизвестное сопротивление, внутренние резисторы измерителя и измеритель тока.

Омметр спроектирован так, что он показывает 0 Ом, когда измерительные провода соединены вместе (нулевое внешнее сопротивление). Измеритель показывает бесконечное (I) сопротивление или превышение предельного (OL) сопротивления, когда провода остаются открытыми. Когда между выводами помещается сопротивление, показания увеличиваются в зависимости от того, сколько тока это сопротивление позволяет протекать.

Для экономии заряда батареи никогда не следует оставлять омметр включенным для измерения сопротивления, когда он не используется. Поскольку ток, доступный от измерителя, зависит от состояния заряда батареи, для запуска цифровой мультиметр должен быть установлен на ноль.Для этого может потребоваться не более чем проверка соприкосновения двух щупов друг с другом.

На рис. 8 показано, как измеряются сопротивления.

Примечание:
1000 Ом = 1 кОм
1000000 Ом = 1 МОм

Рисунок 8: Использование цифрового мультиметра для измерения сопротивления

1. Отключить питание цепи.
2. Вставьте черный измерительный провод в общий входной разъем. Подключите красный или желтый провод к входному разъему сопротивления.
3. Выберите настройку сопротивления.
4. Коснитесь наконечниками щупов компонента или участка цепи.
5. Просмотрите показания и запишите единицы измерения, ом, кило или мегом.

Процедуры измерения сопротивления

Для измерения сопротивления выполните следующие действия:

1. Перед началом испытаний технический специалист всегда должен знать, каких результатов следует ожидать, основываясь на технических характеристиках производителя, паспортной табличке, законе Ома и законе Кирхгофа. Слепое тестирование опасно и контрпродуктивно.
2. Выключите питание и убедитесь, что измеряемая цепь «обесточена», используя метод тестирования T3 и процедуры измерения напряжения. Обязательно используйте СИЗ, поскольку мы всегда предполагаем, что цепь находится под напряжением, пока не будет доказано обратное.
3. Удалите или изолируйте проверяемый компонент.
4. Подключите измерительные щупы к соответствующим гнездам пробников, Common и Ω. Обратите внимание, что используемые гнезда могут быть теми же, что и для измерения вольт.
5. Выберите функцию измерения сопротивления, повернув функциональный переключатель в положение измерения сопротивления.Начните с самого низкого значения.
6. Соедините щупы вместе, чтобы проверить провода, соединения и срок службы батареи. Измеритель должен показывать нулевое или очень маленькое сопротивление тестовых проводов. Когда провода разнесены, на измерителе должен отображаться OL или I, в зависимости от производителя.
7. Подключите концы щупов к разрыву в компоненте или участке цепи, для которого вы хотите определить сопротивление. Если вы получили OL (превышение предела), переключитесь на следующую максимальную настройку.
8. Просмотрите показания на дисплее. Обязательно запишите единицу измерения.
9. Выключите глюкометр после завершения тестирования, чтобы продлить срок службы батареи.

Видео: Измерение сопротивления

Введение в электронное оборудование

Введение

В этом семестре вы будете изучать электричество и магнетизм. Чтобы сделать ваше пребывание здесь более поучительным, мы разработали это лабораторное упражнение, чтобы познакомить вас с некоторым оборудованием, которое вы будете использовать в этом курсе.Некоторые из терминов, которые будут использоваться, будут более подробно объяснены в последующих лабораторных занятиях, но будут использоваться здесь без подробных объяснений для начала.

Вам нужно будет распечатать копию этого документа. Ответы не будут отправляться в электронном виде. Версию для печати можно найти, нажав кнопку печати в верхнем правом углу этой страницы.

Вот список оборудования, которое вы будете использовать сегодня:

1

DC ( D irect C urrent) источник питания. Это источник напряжения, полярность которого не меняется, как в источнике напряжения AC ( A альтернативный C текущий). Стандартные электрические розетки подают напряжение переменного тока. Использование этого источника питания будет таким же, как при использовании сухой аккумуляторной батареи, за исключением того, что вы сможете изменять используемое напряжение.

2

Генератор сигналов. Это устройство генерирует сигнал переменного тока в форме синусоидальной, зубчатой ​​или прямоугольной формы. Частота (скорость изменения полярности сигнала), а также амплитуда (которая в этом упражнении будет такой же, как и напряжение) могут быть изменены по выбору пользователя.Это будет более безопасная и гибкая альтернатива использованию переменного напряжения от стенной розетки.

3

Цифровой мультиметр. Как следует из названия, это устройство измеряет (или метр, ) несколько величин, связанных с электрическими цепями. Мультиметр может использоваться как вольтметр (для измерения напряжения), амперметр (для измерения тока, как постоянного, так и переменного тока) и омметр (для измерения сопротивления).

4

Осциллограф. Этот элемент оборудования выглядит самым запутанным из всего оборудования, которое вы будете использовать сегодня. Однако по сути это просто вольтметр, который может показывать изменяющиеся во времени изменения напряжения.

Часть 1. Измерение напряжения, тока и сопротивления цифровым мультиметром

Для этой лаборатории предоставляются три разных мультиметра: Fluke 77, Radio Shack и Tenma. Работа этих мультиметров очень похожа, поэтому мы сосредоточимся здесь на Fluke 77. Большая центральная ручка используется для определения типа выполняемого измерения.Типы измерений, которые могут быть выполнены: переменное напряжение (), постоянное напряжение

(В),

постоянное напряжение ниже 300 мВ

(300 мВ), сопротивление

(Ом), переменный ток () и постоянный ток

( А).

Чувствительность измерителя можно выбрать, нажав желтую кнопку в центре ручки. Счетчик имеет цифровой дисплей (четыре полных цифры плюс первая цифра, которая может быть либо 1, либо ничего), поэтому могут отображаться положительные или отрицательные значения от 0 до 19 999. Нажав желтую кнопку, можно сместить десятичную точку, или вы можете использовать функцию автоматического выбора диапазона, которая автоматически устанавливает десятичную точку.Вы всегда должны использовать максимально чувствительную шкалу, чтобы получить максимальное количество значащих цифр.

Рисунок 1

Внизу мультиметра четыре гнезда. Они используются для подключения измеряемого объекта к мультиметру. Для измерения напряжения постоянного, переменного тока и сопротивления используйте два разъема, обозначенные «VΩ» и «COM». При измерении напряжений разъем «VΩ» (красный) является положительным, а разъем «COM» (черный) — отрицательным. Для измерения переменного или постоянного тока используйте разъем «10 А» или «300 мА» и разъем «COM».Разъем «300 мА» предназначен для измерения токов менее 300 мА, а разъем «10 А» предназначен для измерения токов более 300 мА, но менее 10 А. Если вы когда-либо не уверены в величине тока в цепи, Всегда лучше сначала использовать соединение с более высоким током 10 А, чтобы избежать повреждения счетчика или перегорания предохранителя для соединения с нижним током 300 мА. Если вы обнаружите, что ваш измеритель не работает должным образом, вы можете проверить целостность предохранителя, используя другой мультиметр для измерения сопротивления цепи амперметра (которое должно составлять всего несколько Ом, а не «OL» для перегрузки или бесконечного сопротивления, что обычно указывает на то, что предохранитель перегорел и его необходимо заменить).Если вашему мультиметру требуется много времени для стабилизации при считывании напряжения, возможно, батарея разряжена (на что указывает символ «разряженная батарея» на дисплее). Ваш лабораторный инструктор может помочь вам, если вам потребуется помощь в замене предохранителя или батареи. Точность мультиметров указана в приложении.

Как использовать цифровой мультиметр

В этом сегменте мы будем измерять напряжение, ток и сопротивление цифровым мультиметром. Напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя точками в цепи, измеренная в единицах Вольт . Ток — это количество электроэнергии, протекающей через сегмент цепи , измеренное в единицах Ампер , или Ампер . Сопротивление — сопротивление протеканию тока, измеренное в единицах Ом .

Измерение напряжения

Сначала создайте простую схему, подключив маленькую лампочку к источнику питания с помощью двух шнуров с банановой вилкой. Убедитесь, что источник питания полностью выключен (ручка управления должна быть полностью повернута против часовой стрелки).

Примечание: цвет проводов не критичен. Цвет помогает определить полярность (красный — положительный, черный — отрицательный) и используется как стандартное наглядное пособие.

Медленно поверните ручку управления источником питания по часовой стрелке, пока лампочка не засветится со средней яркостью (ручка должна находиться примерно на полпути к максимальному значению на шкале; точное положение не имеет значения). Будьте осторожны, чтобы не пережечь лампу из-за слишком высокого напряжения! Не изменяйте этот параметр, так как он будет использоваться в следующей процедуре.Теперь мы измерим напряжение, которое источник питания подает на схему.

Осторожно: НЕ поворачивайте блок питания намного дальше средней точки — установка более высокого напряжения может легко повредить лампы!

Включите мультиметр, настройте его на измерение постоянного напряжения и подключите провода от мультиметра к источнику питания. Провода должны подключаться к мультиметру в гнездо с маркировкой «COM» (отрицательный полюс) и гнездо с меткой «V.Эти провода затем должны быть подключены к источнику питания поверх проводов, идущих к лампочке («совмещенный» стиль). Теперь вы измеряете напряжение на двух клеммах источника питания. В отведенном для этого месте на на вашей бумажной копии рабочего листа напишите напряжение с правильными единицами измерения и погрешностью. Примечание: Согласно заявлению производителя, расходомеры Fluke 77 рассчитаны на точность ± (0,3% от показаний + младшая значащая цифра) для напряжений от 0,001 В до 320 В.(Пример: 10,00 В ± (0,03 + 0,01) В. Измерители Micronta рассчитаны на точность ± (0,5% от показаний + младший разряд) для напряжений от 300 мВ до 3 В и ± (1,0% от показаний). показание + младшая значащая цифра) для напряжений от 3 В до 1000 В. Напряжение питания: Что означает отрицательное значение напряжения? ( подсказка: полярность )

Измерение тока

Теперь мы будем использовать мультиметр для измерения тока в цепи.Поскольку измерение тока через в цепи сильно отличается от измерения напряжения в двух точках в цепи, нам придется отрегулировать то, как мы вставляем мультиметр в схему. Путь цепи должен быть разорван и амперметр должен быть подключен так, чтобы ток проходил через мультиметр. Выключите источник питания, не касаясь ручки управления. Отсоедините провода мультиметра от источника питания. На мультиметре переместите провод от разъема с маркировкой «V» к разъему с маркировкой «300 мА».«Теперь отсоедините один из проводов, идущих к лампочке, и замените его мультиметром и его проводами. Подключите один провод от мультиметра к источнику питания, а другой — к лампочке. Настройте мультиметр на измерение постоянного тока и включите снова включен источник питания. Теперь ваш счетчик должен измерять ток , протекающий через цепь . В отведенном ниже месте напишите ток с правильными единицами измерения и погрешностью. В отведенном для этого месте на вашей печатной копии рабочего листа запишите напряжение с правильными единицами измерения и неопределенностью. Примечание: Измерители Fluke 77 имеют номинальную точность ± (1,5% от показаний + 2 · наименьшая значащая цифра) для токов до 10 А. Счетчики Micronta имеют точность ± (1,0% от показаний + младшая значащая цифра) для токов до 30 мА, ± (1,5% от показания + младшая значащая цифра) для токов от 30 мА до 300 мА и ± (2,0% от показания + младшая цифра) для токов от 0,3 А до 10 А. Ток в цепи: Что означает отрицательное значение тока?

Измерение сопротивления

Мы будем использовать мультиметр для последнего измерения этой цепи.Измерим сопротивление лампочки. Сопротивление измеряется аналогично измерению напряжения. Провода счетчика размещаются по обе стороны от элемента схемы, а сопротивление считывается с помощью счетчика. Разница между измерением напряжения и измерением сопротивления заключается в том, что мультиметр в режиме измерения сопротивления пропускает небольшой ток через элемент схемы, используя собственную батарею. Измерения сопротивления должны выполняться при отключенном от цепи компоненте. Снова выключите питание. Полностью вытащить лампочку из цепи. Установите ручку управления мультиметра в положение, обозначенное «Ω» (это греческий символ омега, обозначающий сопротивление). Подключите провод с одной стороны лампы к гнезду VΩ, а другой провод от гнезда COM к другой стороне лампы. Обязательно запишите свое значение на листе с правильными единицами измерения. Примечание : расходомеры Fluke 77 рассчитаны на точность ± (0,5% от показания + младшая значащая цифра) для сопротивлений до 3.2 МОм. Измерители Micronta рассчитаны на погрешность ± (1,0% от показаний + младшая значащая цифра) для сопротивлений до 300 кОм, ± (2,0% от показаний + младшая значащая цифра) для сопротивлений от 300 кОм до 3 МОм и ± ( 3,5% от показания + младший разряд) для сопротивлений от 3 МОм до 30 МОм. Сопротивление лампочки (при выключенном питании):

Часть 2. Измерение напряжения с помощью осциллографа

Эта часть лаборатории будет очень похожа на часть 1 в том, что вы будете измерять напряжение от простой цепи постоянного тока.Однако в этом случае вы будете использовать осциллограф.

Краткое описание осциллографов

Осциллограф очень похож на телевизионную трубку, где пучок электронов направляется к задней части экрана с помощью переменных электрических и магнитных полей. Экран покрыт люминофорным покрытием, которое светится при ударе электронов. Дальнейшее, более глубокое обсуждение можно найти в ряде электронных справочных материалов. Наиболее важными элементами управления осциллографа являются настройки усиления и развертки.Настройка усиление (измеряется в вольт на деление ) регулирует масштаб вертикальной координаты напряжения . Параметр развертка (измеряется в секундах на деление ) регулирует горизонтальный масштаб горизонтальной координаты времени . Экран осциллографа очень похож на декартову систему координат. Оси координат разделены на большие части (длиной около 1 см) и меньшие части между большими.

Рисунок 2

Большие деления по вертикали называются единицами усиления в вольтах на деление. Итак, если вы измеряли напряжение батареи AA (максимум 1,5 В) с настройкой усиления 1 В / деление, вы бы увидели, что горизонтальная кривая осциллографа появляется на 1,5 больших деления над центральной линией (с правильным полярность; ниже линии с обратной полярностью). Если установить усиление на 2 вольта / деление, кривая появится на 3 единицы выше средней линии.Крупные деления на горизонтальной шкале называются единицами развертки секунд на деление. При более высоком значении развертки будет отображаться больше сигнала (как широкоугольный объектив на объективе). камера). При низком значении развертки увеличивается меньшая часть кривой сигнала. Настройка развертки поможет вам разместить кривую сигнала на экране, чтобы можно было проводить более точные измерения. Развертка используется чаще всего при работе с сигналом переменного тока, в то время как усиление используется для регулировки сигналов переменного и постоянного тока.

Примечание: Внутренние регуляторы на настройках усиления и развертки должны быть полностью повернуты по часовой стрелке, чтобы обеспечить их правильную калибровку; в противном случае ваши измерения могут быть неточными.

Процедура

Напряжение постоянного тока

Сначала вам нужно включить осциллограф и убедиться, что он правильно настроен. Вы должны увидеть ярко-зеленую горизонтальную линию поперек экрана. Отрегулируйте вертикальное положение линии кривой так, чтобы она совпадала с центральной линией сетки осциллографа.Отрегулируйте интенсивность и / или фокус, пока не получите тонкую сфокусированную линию. Теперь вы готовы визуально измерить напряжение вашего источника постоянного тока. Подключите провода банановой вилки от блока питания к осциллографу (помните полярность!). Как и раньше, установите напряжение примерно на половину максимального значения. Если вы больше не видите горизонтальную кривую, отрегулируйте настройку усиления до тех пор, пока кривая снова не станет видимой. На своем рабочем листе запишите настройку усиления и смещение кривой на экране. Настройка усиления на осциллографе: Количество отделений: Напряжение питания: Что означает отрицательное значение напряжения?

Генератор сигналов и напряжение переменного тока

Теперь мы будем иметь дело с сигналом переменного тока.Этот сигнал будет поступать от генератора сигналов . Эти устройства могут показаться такими же запутанными, как осциллограф, с таким же множеством ручек и переключателей; генератор сигналов делает именно то, что подразумевает его название: он генерирует сигнал. Вы указываете частоту и форму волны (мы будем иметь дело только с синусоидальными и прямоугольными сигналами), и он генерирует сигнал в соответствии с вашими требованиями. Наиболее важными элементами управления являются переключатели диапазонов , функциональные переключатели и ручка точной настройки .С помощью переключателей диапазона вы можете регулировать частоту от доли цикла в секунду (Гц) до миллионов циклов в секунду (МГц). Функция переключает выбор между синусоидальной, квадратной и пилообразной волнами. Ручка точной настройки сообщает вам, где вы находитесь в диапазоне (выбранном переключателями диапазонов). Ручка обычно имеет шкалу от 0 до 1. Таким образом, если вы выбрали диапазон 1 кГц и установили ручку примерно на 0,75, вы будете иметь дело с сигналом с частотой около 750 Гц.

ПРИМЕЧАНИЕ: Всегда поворачивайте ручку амплитуды до максимального значения (т. Е. До упора по часовой стрелке). Это даст вам полный сигнал от генератора.

Настройте осциллограф, как в предыдущем разделе (убедитесь, что вы обнулили кривую и т. Д.). Подключите осциллограф к генератору сигналов с помощью банановых штекерных проводов. Включите генератор сигналов и настройте его на выдачу синусоидальной волны 60 Гц. Отрегулируйте развертку и усиление, пока на экране не будут отображаться два полных цикла.Когда на экране появится сигнал, определите его частоту, отметив настройку развертки и количество делений для одного цикла формы волны. Настройка развертки на прицеле: Количество делений за один цикл: Период: Частота сигнала: Частота, которую вы определили, такая же, как вы ожидали от генератора сигналов? Если нет, попросите вашего технического специалиста помочь вам.

Авторские права © 2011 Advanced Instructional Systems, Inc.и Университет Северной Каролины | Кредиты

Измерение напряжения, тока и сопротивления с помощью мультиметра

Цифровой мультиметр — это удобный инструмент, один из немногих инструментов, которые вам понадобятся для начала.

Есть много видов мультиметров, от очень дешевых (~ 10 $), таких как этот, которые очень дешево купить, но также имеют очень дешевое ощущение:

Если вы не пользуетесь очень профессиональной линией, с которой вам не нужно начинать, вы можете получить отличную за <30 $.

Я заплатил эти 30 долларов, и они очень хорошо заработаны:

Между этими двумя есть большая разница в размере и качестве сборки:

Вы также можете видеть, что один имеет порт 10A , а другой — порт 20A . Это означает, что можно измерить ток до 20 ампер до того, как сломается предохранитель, то есть вторую половину этого значения.

Порт мА может измерять до 500 мА в большем порте и 200 мА в меньшем.

Также можно измерить температуру специальным кабелем.Есть свет и так далее.

Цифровой мультиметр может измерять напряжение ( вольтметр ), ток ( амперметр ), сопротивление ( омметр ), емкость, частоту и многое другое.

Это множество инструментов, встроенных в один.

Я покажу вам, как измерить первые 3 вещи.

Как измерить напряжение

Начнем с измерения напряжения. Берем аккумулятор, подключаем выбираем символ V :

и подключите черный разъем к COM , общее заземление и красный разъем к символу V , затем подключите другой конец кабелей к клеммам батареи + и - :

Как измерить сопротивление

Теперь давайте посмотрим, как измерить сопротивление.

Подключите два кабеля к двум концам резистора и выберите на мультиметре символ Ом :

Это сопротивление 220 Ом.

Вот такое же измерение на более дешевом мультиметре:

Обратите внимание, что ранее нам не нужно было устанавливать масштаб, он определялся автоматически. Здесь, если сопротивление слишком низкое или слишком высокое для шкалы, вам нужно настроить его между точками 200 2000 20k 200k 2000k точек, чтобы увидеть, какой из них дает значимый результат.

Например, здесь я выбрал масштаб 20k , и на дисплее я получил 0,22 .