Как пользоваться мультиметром, часть 3: измерение сопротивления и проверка целостности цепи
На прошлой неделе мы показали вам, как использовать мультиметр для измерения напряжения или, точнее, для проверки наличия напряжения, что является наиболее распространенной причиной. Вы бы взяли счетчик и начали исследовать проводку вашего автомобиля. Теперь мы займемся вторым наиболее распространенным применением мультиметра в автомобиле — измерением сопротивления и проверкой непрерывности.
Как мы обсуждали несколько недель назад, сопротивление — это свойство электрического проводника, противодействующее протеканию тока. В нагрузочном устройстве, таком как электродвигатель или электрическая лампочка, сопротивление — это хорошо, потому что оно на самом деле берет протекающий заряд и превращает его во что-то полезное, например, водяное колесо в реке. Однако в большинстве самих проводов вы хотите, чтобы сопротивление было как можно медленнее, чтобы ток мог течь через него, не мешая ему.
При этом, когда мы говорим об измерении сопротивления с помощью измерителя, мы измеряем не динамическое сопротивление цепи; это статическое сопротивление части цепи.
Позвольте мне сказать это снова по-другому. Когда цепь находится под напряжением, напряжение, приложенное к цепи, вместе с общим сопротивлением всех компонентов в цепи вызывает протекание определенного количества тока. Вы можете измерить напряжение и ток в цепи под напряжением и использовать эти цифры для расчета сопротивления (закон Ома), но на самом деле вы не можете измерить сопротивление цепи под напряжением. По ряду причин нужно отключить питание и измерить сопротивление отдельных отрезков цепи. Или, если использовать формулировку, которую мы предложили на прошлой неделе, измерение сопротивления проводится с цепью без питания , в серии с частью цепи.
И, действительно, большую часть времени нас не интересует само значение сопротивления.
Так в чем же разница между сопротивлением и непрерывностью? Подумайте об этом так: Непрерывность — это бинарная версия сопротивления. Если сопротивление объекта, который мы тестируем, — провода, в котором мы хотим убедиться, что он не поврежден, соединения, в котором мы хотим убедиться, действительно замыкается на землю, переключателя, который мы хотим проверить, работает, — низкое (например, менее 1 Ом), мы говорим, что он имеет непрерывность.
Хорошо, давайте измерим сопротивление.
Настройка мультиметра для измерения сопротивления . Существует три шага настройки:
- Вставьте черный щуп в гнездо с надписью «COM» для «общего», что означает, что он общий для всех измерений.
- Вставьте красный щуп в гнездо, помеченное греческим символом омега (Ω) для обозначения сопротивления. Почти наверняка это тот же разъем с буквой V для напряжения. Это означает, что вы можете оставить выводы пробников в одних и тех же разъемах для измерения напряжения и сопротивления. Вам нужно только изменить разъем, к которому подключается провод считывающего датчика, если вам нужно измерить ток.
- Поверните большую поворотную ручку на значение сопротивления, обозначенное символом омега (Ω). Если у вас нет измерителя с автоматическим выбором диапазона, выберите наиболее чувствительную настройку сопротивления. Это действительно не будет иметь большого значения, если вы просто ищете преемственность. Измеритель должен сказать «OL», что означает «превышение предела», что означает, что, когда кончики датчиков не соприкасаются, сопротивление бесконечно.
Мультиметр, настроенный для измерения сопротивления (красный щуп в гнезде «VΩ», поворотная ручка повернута на настройку сопротивления)
Настройка звукового сигнала .
Если вы проверяете непрерывность (а вы почти всегда это делаете), «звуковой сигнал» очень удобен, так как он позволяет вам проверять, даже не глядя на измеритель. Способ включения варьируется от метра к метру. На некоторых измерителях это отдельная настройка на поворотном диске. На других, например на моем стареньком Fluke 85, это кнопка над циферблатом с символом, который выглядит примерно как усиливающиеся звуковые волны или мегафон.
Настройка звукового сигнала непрерывности (красный прямоугольник) зависит от метража. В данном случае это кнопка 9.0041
Проверить счетчик . Теперь коснитесь кончиков зондов вместе. Показание сопротивления должно упасть с «OL» почти до нуля (что означает менее одного ома), и должен прозвучать звуковой сигнал. Это то, что вы должны увидеть, когда поместите щупы на что-то, что имеет непрерывность, например, неповрежденный провод или замкнутый переключатель.
Показание менее одного Ома, указывающее на непрерывность
Отключите питание! Измерение сопротивления должно выполняться при выключенном питании.
То, как измеритель измеряет сопротивление, заключается в том, что он пропускает небольшой ток через щупы и измеряет результирующее напряжение. Показания сопротивления бессмысленны, если на измеряемом объекте уже есть напряжение.
Изолируйте объект, сопротивление или непрерывность которого вы хотите проверить . Например, если вы измеряете сопротивление между клеммами «+» и «-» на катушке, сначала отсоедините от них все провода. Таким образом, вы можете быть уверены, что проверяете сопротивление катушки, а не проводов, проходящих через остальную часть автомобиля, которые могут быть подключены к другим устройствам и к земле. Если вы проверяете непрерывность между клеммой на устройстве и землей, рекомендуется отсоединить провод от устройства и подключить мультиметр к отсоединенному проводу. Кроме того, таким образом, если цепь фактически включается без вашего ведома, отсоединение провода разрывает цепь и гарантирует, что вы получите правильное значение сопротивления.
Вот несколько конкретных примеров. Первый — тот, который мы только что упомянули: проверка сопротивления катушки зажигания. Обратите внимание, что мы удалили провода, чтобы убедиться, что мы не получаем ложных показаний от остальной проводки в автомобиле.
Сопротивление этой катушки зажигания 1.3 Ом аккумулятора), используя красный щуп для проверки провода заземления на разъеме фары и подключив черный щуп к отрицательной клемме аккумулятора. Показания менее одного Ома и звуковой сигнал указывают на непрерывность цепи на землю.
Проверка непрерывности заземления
Наконец, мы используем мультиметр, чтобы проверить, что переключатель действительно работает, проверяя, что в положении «выключено» сопротивление бесконечно:
», есть непрерывность (сопротивление менее одного Ома и звуковой сигнал):
Теперь вы можете удивиться, узнав, что только потому, что измеритель проверяет непрерывность, это не означает, что провод или переключатель способный пропускать ток, достаточный для работы цепи.
Роб Сигел ведет колонку Взломщик ™ для журнала BMW CCA Roundel в течение 30 лет. Его новая книга, Ran When Parked: How I Road-Tripped the DeДесятилетняя BMW 2002tii a Thousand Miles Back Home, and How You Can, Too , доступна здесь, на Amazon. Кроме того, он является автором Memoirs of a Hack Mechanic и The Hack Mechanic ™ Guide to European Automotive Electrical Systems . Оба доступны в Bentley Publishers и Amazon. Или вы можете заказать копии с личной подписью на веб-сайте Роба: www.robsiegel.com.
Как пользоваться мультиметром
В этом мини-курсе вы узнаете, как использовать мультиметр для измерения силы тока, напряжения и сопротивления. Мультиметр — это инструмент, который вы будете часто использовать для устранения неполадок, проверки батарей и множества других задач, связанных с электроникой.
Мультиметр состоит из трех основных частей:
- ЖК-дисплей
- Циферблат
- Порты
ЖК-дисплей показывает измеряемое значение.
Циферблат мультиметра позволяет вам выбрать, что вы хотите измерить. К портам вы подключаете свои тестовые щупы.
Обычно на каждом мультиметре имеется 3 или 4 порта. И их маркировка скажет вам, для чего они предназначены. Типичная маркировка:
- 10Amax – этот порт используется для измерения исключительно больших токов до 10A.
- COM — всегда подключайте черный щуп к этому порту, так как это заземление вашего мультиметра.
- мАОм — этот порт измеряет напряжение, сопротивление, непрерывность и меньшие токи. На некоторых мультиметрах вы также можете измерять другие параметры, такие как ток диода, температуру или емкость.
Как измерять напряжение с помощью мультиметра
Начните с подготовки мультиметра к измерению напряжения: подключите черный щуп к порту GND, а красный щуп к порту, отмеченному буквой V (для напряжения). На циферблате выберите диапазон В для измерения напряжения. Число, которое вы видите на циферблате, является максимальным значением, которое вы можете измерить в этом диапазоне.
Как видите, доступны два варианта: напряжение постоянного тока (постоянный ток) и напряжение переменного тока (переменный ток).
Итак, прежде чем приступить к измерению, вы должны сначала определить, какой тип напряжения вы хотите измерить, и выбрать соответствующую опцию (почти вся низковольтная электроника использует постоянный ток).
Пример: измерение напряжения 9-вольтовой батареи
9-вольтовая батарея не всегда точно равна 9 В. Когда он новый, он может быть немного выше. Когда он старый и используется, он может быть ниже. Итак, давайте измерим напряжение одного из них.
Подключите черный щуп к порту GND, а красный щуп к порту, отмеченному буквой V. Мы будем использовать постоянное напряжение для батареи, а для диапазона мы будем использовать 20 В, исходя из значения напряжения. мы ожидаем:
Измерьте напряжение, прикоснувшись черным щупом к отрицательной стороне батареи, а красным щупом к положительной стороне. Напряжение батареи появится на экране:
Экспериментируйте, наблюдая, что происходит, когда вы меняете местами щупы.
В идеале вы должны увидеть точно такое же значение, только со знаком минус впереди.
Также посмотрите, что произойдет, если вы измените значение диапазона. Если мультиметр показывает 1, он перегружен. Вам нужно будет попробовать более высокий режим, например 200. Если мультиметр показывает 0,00 или почти ноль, вам придется уменьшить диапазон.
Вы также можете использовать мультиметр для измерения напряжения на компонентах цепи. Просто поместите по одному щупу с каждой стороны компонента, который вы хотите измерить.
Как измерить ток с помощью мультиметра
Это немного сложно, потому что вы должны разомкнуть цепь. Но как только вы увидите, как это делается, вы поймете, что это не так уж и сложно.
Чтобы настроить мультиметр для измерения тока, вам необходимо подключить красный щуп к порту для измерения тока.
Если вам нужны небольшие значения силы тока, подключите красный щуп к порту с пометкой мА (миллиампер). Для больших токов подключите его к порту 10А.
(На некоторых мультиметрах вы увидите другие значения, например 20А).
Черный щуп как всегда должен быть подключен к COM-порту. Поверните циферблат в секцию A (текущая) и выберите номер на основе соответствующего диапазона.
Для измерения тока необходимо соединить мультиметр последовательно так, чтобы ток протекал через мультиметр. На практике это означает, что вы должны физически прервать подачу тока и включить счетчик в цепь.
Пример: измерение тока светодиода
Светодиоду необходим последовательный резистор, чтобы установить ток, протекающий через него, на определенном уровне. Но как убедиться, что выбранный вами резистор дает вам нужный ток?
Давайте подключим следующую цепь и измерим ток, протекающий в ней:
В этой цепи мы используем светодиод на 2,5 В. Поскольку напряжение питания составляет 5 В, это означает, что у нас также есть 2,5 В на резисторе 220 Ом. Из закона Ома мы можем найти, что ток равен 2,5 В / 220 Ом =
11,36 мА.
Чтобы измерить ток, мы должны прервать следующую цепь и подключить мультиметр, как показано на схеме ниже.
На фото ниже мы разорвали цепь между резистором и минусом (землей) и вместо него подключили мультиметр. Мы используем зажимы типа «крокодил» вместо стандартных остроконечных щупов, чтобы получить хорошее соединение (используя кабели типа «банан-крокодил»).
Мультиметр показывает 11,65 мА, что означает величину тока, протекающего по этой цепи.
Поначалу измерение тока может быть трудным, но немного потренировавшись, вы быстро справитесь с этим.
Как измерять сопротивление с помощью мультиметра
Чтобы настроить мультиметр для измерения сопротивления, подключите черный щуп к COM-порту, а красный щуп к порту с маркировкой Ω. Выберите параметр сопротивления, отмеченный на циферблате, и выберите диапазон, в котором, по вашему мнению, находится ваш резистор.
Для измерения сопротивления просто поместите щупы на резистор. Это особенно полезно, если вам трудно (или неудобно) читать цветовые коды на резисторе.