Краткая история мультиметра — как он появился и кто его создатели / Хабр
Предтеча мультиметра — гальванометр
Многие из нас практически ежедневно используют мультиметр — по работе или в ходе реализации каких-то хобби-проектов. Есть простенькие мультиметры, которые измеряют лишь силу тока и напряжение. Есть очень сложные приборы, которые, кажется, способны измерить все, что угодно.
Понятно, что мультиметры — относительно новый класс устройств, поскольку массовое распространение электричества на производствах и в домах стартовало чуть более века назад. Соответственно, и приборы, способны измерять параметры электрического тока в сетях, стали массовыми далеко не сразу. Давайте посмотрим, кто причастен к изобретению мультиметров и как эти приборы стали популярными.
Самый первый
Начало всему было положено около двух веков назад. Первым в серии важных событий был датский ученый Ханс Кристиан Эрстед.
Об одном из его открытий известно любому школьнику. Так, Эрстед пропускал ток через проводник, а рядом помещал корабельный компас. Как только включали ток, стрелка компаса отклонялась от нормального положения. Так была открыта не только индукция, но и магнитное поле. Правда, сами эти термины появились позже.Почему гальванометр? Название прибора возникло благодаря другому человеку — Луиджи Гальвани. Он не только занимался опытами с проводниками, а изучал электрические явления при сокращении мышц в организмах. Снова-таки, известный всем медикам опыт, когда при подведении электричества к препарированной конечности лягушки начинает сокращаться мышца, первым описал Гальвани. Соответственно, появился термин «гальванизм» — изначально это было как раз сокращение мышц под влиянием тока.
Ну и, наконец, Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию и сумел объяснить это явление. Кстати, Фарадей сделал свое открытие одновременно с Джозефом Генри, но именно Фарадей описал первым результаты экспериментов.
Самый чувствительный и надежный прибор для своего времени, который называется астатический гальванометр, создал Леопольдо Нобили в 1825 году. Ученый представил его в 1825 году на заседании Моденской Академии наук.
На протяжении 200 лет инженеры и ученые разработали большое количество самых разных гальванометров. По принципу действия их можно разделить на:
- Магнитоэлектрические, электромагнитные.
- Тангенциальные.
- Тепловые.
- Зеркальные.
Ну хорошо, а что с мультиметром?
Мультиметры появились уже в XX веке, в самом начале — тогда массово стали появляться не только радиоприемники, но и другие устройства. Изобретателем мультиметра считают инженера почтового отделения Королевской почты Великобритании Дональда Макади. Согласно записям самого инженера, его очень утомляла необходимость носить с собой несколько приборов для измерения характеристик сетей того времени.
И его можно понять. Ниже — фотографии вольтметра и амперметра, модели были разработаны и использовались как раз примерно в то время. Кстати, источник фотографий — интереснейший сайт с фотографиями массы измерительных приборов, радиоприемников и т.п., использовавшихся десятки лет назад.
Поэтому он разработал универсальное устройство, способное получать данные о напряжении, силе тока и сопротивлении. При этом название «мультиметр» появилось не сразу — сам инженер назвал свой девайс «Авометр».
Спустя всего три года на производство таких устройств были брошены усилия целой фабрики, принадлежащей компании Automatic Coil Winder and Electrical Equipment Company (ACWEEC) — настолько они стали востребованными.
С течением времени появились не только громоздкие «чемоданчики», как на рисунках и фотографиях выше, но и карманные модели. Карманный мультиметр действительно помещался в карман, здесь нет никакого обмана.
Их функциональность была меньше, точность — ниже. Корпус нужно было подключать к минусу, что стало причиной большого количества случаев поражения электрическим током. Такие «часики» были небезопасными. Результаты измерений были очень приблизительными. Тем не менее, в большинстве случаев их возможностей хватало с головой.
Кстати, цена девайсов в 17-31 доллар США не была низкой. Тогда стоимость доллара была совсем иной. На нынешние деньги это около $300-500, так что приобрести авометры могли либо компании, либо обеспеченные инженеры, ученые и т.п.
Чуть позже появились мультиметры с вакуумной трубкой. Она позволяла проводить точные измерения характеристик схем, где необходим высокий входной импеданс. Такие устройства не оказывали существенной нагрузки на тестируемую цепь.
Компания, выпускавшая авометры, стала весма успешной. В 1930-х годах, когда появились выпрямители из оксида меди, мультиметры стали еще совершеннее.
В течение многих лет компания AVO была лидером в области разработки мультиметров, способных измерять переменное напряжение и ток, а также сопротивление и обычные диапазоны постоянного тока. К 1965 году компания продала более 1 млн авометров.
Были, конечно, и другие производители, большинство которых появилось уже после 30-х годов. Ниже — фотография мультиметра от Supreme, который использовался в армии США в 40-х годах.
Чуть позже появились мультиметры с цифровыми дисплеями. Первый был разработан и поступил в продажу в 1953 году.Вот советские мультиметры — модель Ц20 1958 года выпуска и 1972. Последний получил полистироловый корпус и шесть пределов измерения напряжений вместо пяти.
Ц-20 позволял измерять:
- сопротивление до 500 кОм;
- напряжения постоянного тока до 600 В;
- напряжения переменного тока (50 Гц) до 600 В;
- силы постоянного тока до 750 мА.
А вот модель 1967 года, кона получила название NLS X-2 DMM.
Следующая модель, 1975 года, выглядит уже вполне по-современному. Наверное, какие-нибудь компании до сих пор выпускают нечто подобное.
А вот модель, которую выпустили в начале 80-х. Здесь вообще уже почти нет отличий с современными устройствами — даже «пищалка» есть, которая позволяет быстро обнаруживать короткое замыкание.
Точность мультиметров очень высокая. Начиная с 70-х годов прошлого века не поменялось почти ничего. Ниже, на фотографии — сравнение результатов измерения мультметров одного и того же производителя, начиная с модели 70-го года и заканчивая 2013-м.
Ну а с более современными мультиметрами читатели Хабра уж точно знакомы. Кстати, расскажите, какие модели вы используете и почему именно их можете рекомендовать?
Почему Аркашка??? (Страница 1) — Разговоры на свободные темы — Советы бывалого релейщика
Страницы 1 2 3 4 Далее
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
РСС
Сообщений с 1 по 20 из 74
1 Тема от
Никита Любимов 2015-03-13 13:58:24- Никита Любимов
- РЕЛЕктрик
- Неактивен
Тема: Почему Аркашка???
Коллеги, ни для кого не секрет, что такое на жаргоне релейщиков «Аркашка», но вот почему именно «Аркашка» до сих пор мне никто объяснить не может.
Давайте попробуем это выяснить?
Повторю, вопрос не в том, что это такое, а в том, почему так называется.
Предлагайте варианты. У меня пока версий нет.
Мои проекты: РЗиА Вконтакте Ретро-РЗиА Старые журналы Видео про реле Вики РЗиА
Сайт Никита Любимов
2 Ответ от
Aster 2015-03-13 15:03:39- Aster
- Участник
- Неактивен
Re: Почему Аркашка???
Потому что «пикалка» 🙂
3 Ответ от
GRadFar 2015-03-13 15:34:43- GRadFar
- Почти пенсионер
- Неактивен
Re: Почему Аркашка???
Ну для всех авометров собирательное «цешка» понятно…
Думается, в доисторические времена был буржуйское устройство на таком же принципе, название его имело корень «arc» — отсюда аркашка точно по такому же принципу.
5 Ответ от
Уставкин 2015-03-13 16:02:17- Уставкин
- Пользователь
- Неактивен
Re: Почему Аркашка???
Никита Любимов пишет:
А почему именно буржуйское?
Кстати, да.
Когда-то, где-то встречал вариант РК-шка.
| Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб. |
словарь «Академик»
В принципе, от нечего делать (когда такое, правда будет?) звоночек из подручных материалов на коленке соберу. В свое время в детских технических журналах тема прорабатывалась. Потихоньку веду к этому внука, которому полтора года. А вот любой элементарный источник света — это уже высокие технологии.
Как правило это батарейка 4,5 В с «присабаченной» к ней на изоленту лампочкой
Аркашка и цешка — разные понятия. В возрасте где-то от 7 до 10 лет у меня игрушкой был девайс Ц-20 (насколько знаю, списанный по метрологическим соображениям, но в быту вполне приемлемый). Мой отец его никогда цешкой не называл — только тестером. Может быть, потому, что его предшественником был Т-20, с которым мне довелось познакомиться куда позже.
Я-то по радиотолчку пройдусь и найду, но там девчата предпочли бы что-то в районе Кавминвод приобрести что-то более легитимное. Хотя бы с разрядом индикатора для учебных целей.
..Автоматика Управления Выключателем (АУВ)Ж/Д, тяговые подстанции, транспортЦифровая подстанцияМоделирование релейной защитыВопросы эксплуатации аппаратуры передачи аварийных сигналовПосты. Совместимость.ВЧ обработка, каналы, трактыБиблиотека УПАСКЗеркало старого форума. УПАСКРазные режимные вопросыРежимная автоматикаПрограммное обеспечениеАппаратура для выполнения проверокОперации с устройствами РЗАДелай как яСхемы распределительных устройствСобственные нуждыТрансформаторы тока (ТТ), напряжения (ТН) и их вторичные цепиОперативный ток и цепи управленияВспомогательное оборудованиеИспытания и измеренияСистемы учета электроэнергии и измерительные приборыОрганизационные вопросыАСУ ТП и РЗА, МЭК 61850АИИС КУЭТелемеханика (ТИ, ТС, ТУ)Расчёт сетей напряжением до 1000ВВыбор параметров настройки устройств релейной защиты и автоматикиВыбор первичного оборудованияГрафика в релейной защитеОбщие вопросы проектированияУчимся делать расчётыБиблиотека РЗАБиблиотека электромонтёраИностранная литератураПроектированиеОрганизационые вопросы связаные с РЗАНормативно-техническая документацияНовые нормативно-технические документы по релейной защите и автоматикеПовышение квалификацииОбъявления разработчиков техники РЗА, специалистов эксплуатирующих организацийРелейщики ищут работуТребуются релейщикиКуплю/продамНовости энергетикиРазговоры на свободные темыПриемная Администрации форумаПомощьАрхивыОбсуждение продукцииПоверь мне, если сможешь.
Счетчики воды. Часть 1 / Хабр IT NewsВ свете определенного катарсиса, в котором пребывают СМИ, по поводу передачи обязанностей по поверке бытовых счетчиков воды от потребителя к поставщику ресурсов. Хотелось бы провести небольшой ликбез на эту тему и рассказать о верификации в целом.
Что такое проверка?
В России перевод единицы величины в 95% случаев обеспечивается верификацией. Остальные 5% — это калибровка.
Поверка — совокупность операций, выполняемых с целью подтверждения соответствия средств измерений метрологическим характеристикам.
Калибровка — совокупность операций, выполняемых с целью определения фактических значений метрологических характеристик.
Определения почти одинаковые, посмотрим
Калибровка — взяли прибор, посмотрели что мерили, взяли эталон, положили рядом.
Стандарт показывает 100 Гц, аппарат 93 Гц. Вычитается из измеренного стандарта полученное число, записывается в протокол фактическое значение. Выдали сертификат с ценностями.
Проверка — взяли прибор, заглянули в описание типа, посмотрели, что можно измерить, посмотрели диапазон допустимой погрешности. Измерил как при калибровке, выдал протокол. Если измеренное значение укладывается в диапазон — выписывается акт о поверке установленного образца. В противном случае составляется акт о непригодности также по установленной форме.
Действительно одно и то же, только регулируется по-разному.
В целом калибровка обеспечивает работоспособность 102-ФЗ, так сказать, на местности.
В Европе нет понятия проверки в нашем понимании. Калибровка у них есть — и это отдельная тема для разговора.
Для того, чтобы понять, как можно обеспечить единство измерений, государство придумало реестр средств измерений (реестр СИ), в которые вносятся приборы с утвержденным описание типа падение .
Одобрение типа
испытания проводятся аккредитованными организациями. В результате появляется документ, благодаря которому устройство входит в реестр СИ — тот же описание типа .
На самом деле, штат говорит, что можно использовать, а что нет.
Это, кстати, одна из причин, почему «цешка» из Китая стоит 1-20 тысяч рублей, а та же «цешка» из реестра КИ колеблется от 20 до ОМГ тысяч рублей. Это целая индустрия.
Пример таблицы с метрологическими характеристиками, на одном из бытовых счетчиков воды.
И в этом описании типа указать диапазоны, в которые должна укладываться ошибка прибора. Также прописывается метод поверки, образцы средств измерений, которые необходимо использовать при поверке, и межповерочный интервал.
Как не правильно считать водичку
Лет десять-пятнадцать назад еще можно было столкнуться со случаями, когда «свидетели» приходили в квартиры с 3-х литровыми банками, и даже брали деньги за выписку филкиных писем .
Правильный подход
Для поверки счетчиков нужен эталонный блок, который сейчас ставится с ценниками в 170 тысяч рублей, кстати, его тоже нужно проверять самому раз в год. Также требуется аккредитация организации в области обеспечения единства измерений, что стоит денег, иногда немалых.
В результате выдается аттестат аккредитации, где указывается место осуществления деятельности, и область аккредитации, в которой прописывается СИ, которую организация может проверить.
Необходимо пройти процедуры подтверждения компетентности, в том числе за деньги.
Нужен аттестованный проверяющий со стажем работы от 3 лет, для высшего образования и от 1 года для среднего специального.
Итог:
Быть правильной метрологической службой очень дорого и сложно.
Пойдем к катарсису
Сейчас на рынке «поверки бытовых счетчиков воды» творится невероятный бардак.
На самой первой странице по запросу вам предложат готовый проверочный бизнес. Вы просто покупаете установку и покупаете бланки доказательств, но собираете деньги.
60% организаций в этой сфере работают с сертификатами любых компаний, например Horn and Water LLC и любых городов, кроме тех, в которых они реально работают.
На первый взгляд все законно, ведь это проверка на месте. Езжай по стране и верь.
Это всего лишь документальный фильм, это все надо проследить.
Тех. Должны быть запросы на проверку, путевые листы, транспортные расходы. В противном случае устройство необходимо снять и доставить в лабораторию.
Следовательно, на рынке есть одновозрастные компании, они аккредитовались на год для работы, прекратили свою деятельность. Аккредитован снова.
С такими ребятами даже федеральные центры стандартизации и метрологии не переплюнуть. Но тем не менее конкуренция есть — люди борются за место под солнцем.
К счастью, есть компании, которые все делают правильно, но их немного на этом рынке.
Кроме того, ЖЭК требует показания счетного механизма, адрес, ФИО заказчика, расположение помещения (кухня, санузел, подъезд, но не требуют). Хотя в приказе Минпромторга №1815 четко прописаны требования к оформлению сертификатов. А согласно Постановлению Правительства №354 снятие показаний является прямой обязанностью поставщиков.
Задача владельца в итоге одна — не проспать поверочный срок, дабы не выставить по эталону.
А с чьей-то легкой подачей «всё это» назвали проверочным рабством — разве не круто для такой каши? Это курорт.
Есть еще одна проблема: 40-50% бытовых счетчиков «крутят» меньше реально потребляемых объемов. Бывают и редкие случаи, когда счетчик засчитывается в «плюс», причем до 20-30% в «плюс». Выдается уведомление. Когда работа действительно сделана, но с отрицательным результатом, собственники часто устраивают скандалы.
Оплачивая поверку, вы оплачиваете не акт о поверке, а процедуру проведения поверки.
Результат может быть любым.
Многие выходят из положения таким образом, да еще и с орфографическими ошибками.
Звонили. Заказал. Мы приехали. Поверь в это. Выдано свидетельство о проверке.
И вроде бы все к этому уже привыкли, но вдруг Росстандарт захотел снять с потребителей их обязанности по поверке счетчиков и передать ее поставщику. В этот день по радио и телевидению об этом не говорили.
PS: Во второй части я расскажу непосредственно о процессе поверки счетчика воды на месте эксплуатации, и о требованиях к оформлению актов поверки. И к чему, на мой взгляд, приведет реализация инициативы.
Как проверить стабилитрон на исправность мультиметром и другими приборами
Полупроводниковый прибор, называемый стабилитроном, является основным элементом стабилизированного источника питания. Обеспечивает постоянный уровень напряжения. Однако в процессе эксплуатации по тем или иным причинам он может выйти из строя.
Специалисту, выполняющему ремонтные работы, необходимо знать, как проверить на исправность стабилитрон, или, как его еще называют, стабилитрон.
Содержание:
- Общая информация о принципе действия
- Проверка мультиметром
- Проверка транзисторным тестером
- Схема проверки
- Тематические исследования
Общая информация о принципе работы
Если вы не знаете, как работает стабилитрон, то перед чтением текущей статьи ознакомьтесь с ранее опубликованной — https://samelectrik.ru/kak-rabotaet-stabilitron-i -для-чего-на-нужен.html.
При достижении определенного напряжения происходит лавинообразный пробой p-n перехода. Переходное сопротивление уменьшается. В результате напряжение на диоде остается постоянным. И ток, протекающий через полупроводник, увеличивается.
Принцип действия можно проиллюстрировать на примере бочки для воды с переливной трубкой. Сколько бы воды мы ни наливали в бочку, уровень останется на постоянном уровне.
На рисунке ниже показана схема работы на примере бочки с водой.
Этот элемент на схеме включается в обратном направлении. Те. плюс к минусу и минус к плюсу. Если его включить в прямом направлении, то он будет работать как обычный диод.
На рисунке выше представлена вольт-амперная характеристика, обозначение на схеме и ее включение.
Проверка мультиметром
Неисправный стабилитрон влияет на напряжение стабилизации блока питания, что влияет на работоспособность оборудования. Поэтому специалисту важно знать, как проверить стабилитрон мультиметром на исправность.
Проверка осуществляется аналогично диоду. Если включить мультиметр в режим измерения сопротивления, то при подключении к стабилитрону в прямом направлении (красный щуп к аноду) прибор будет показывать минимальное сопротивление, а в обратном направлении — бесконечность. Это указывает на исправность полупроводника.
Аналогично проверяется стабилитрон мультиметром в режиме проверки диодов.
При этом на экране будет отображаться падение напряжения в районе 400-600 мВ в прямом направлении. В обратном либо I, левая сторона экрана, либо .0L, либо еще какой-то знак, говорящий о «бесконечности» в размерах.
На рисунке ниже показана процедура проверки с помощью мультиметра.
Если диод пробит, то он будет звонить в обе стороны. При этом цэшка может показать небольшое отклонение сопротивления от 0. Если p-n переход в обрыве, то вне зависимости от направления включения показания прибора будут отсутствовать.
Аналогичным способом можно проверить стабилитрон не выпаивая из схемы. Но в этом случае прибор всегда будет показывать сопротивление параллельно ему включенных элементов, что в ряде случаев сделает проверку таким способом невозможной.
Однако такая проверка китайским тестером не является полной, т.к. проверка осуществляется только на пробой, либо на обрыв перехода. Для полной проверки нужно собрать небольшую схему. Пример такой схемы для проверки напряжения стабилитрона вы можете посмотреть на видео ниже.
Проверка тестером транзисторов
Проверить работоспособность полупроводниковых элементов можно с помощью универсального тестера радиодеталей. Его часто называют тестером транзисторов.
Универсальный измерительный прибор с цифровым индикатором. С помощью тестера транзисторов можно проверить различные радиодетали. К ним относятся резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности. А также полупроводниковые приборы, транзисторы, тиристоры, диоды, стабилитроны, супрессоры и др.
Для проверки работоспособности зажать деталь в ЗИФ-гнезде (специальный разъем с рычажком для зажима элементов), после чего схема обозначение элемента отображается на дисплее. Однако элементы, обсуждаемые в этой статье, тестируются как обычные диоды. Поэтому не стоит полагаться на тестер транзисторов для определения напряжения стабилитрона. Для этого вам еще нужно будет собрать схему наподобие той, что показана выше или такую, которую мы рассмотрим далее.
Рекомендуем посмотреть видео о том, что такое универсальный тестер транзисторов и как с его помощью проверять электронные компоненты.
Тестер, как и мультиметр, проверяет целостность p-n перехода и правильно определяет напряжение стабилизации стабилитронов до 4,5 вольт.
При ремонте техники рекомендуется менять элемент стабилизации на новый. Независимо от наличия хорошего p-n перехода. Потому что велика вероятность того, что изменилось напряжение стабилизации диода или оно может произвольно меняться в процессе работы оборудования.
Схема для проверки
Рассмотрим еще одну простую схему для определения напряжения стабилизации, которая состоит из:
- Регулируемый блок питания. Постоянное напряжение должно плавно меняться потенциометром от 0 до 50 В (чем выше максимальное напряжение, тем больший диапазон элементов можно проверить). Это позволит протестировать практически любой маломощный стабилитрон.
- Набор токоограничивающих резисторов. Обычно они имеют номинал 1 Ком, 2,2 Ком и 4,7 Ком, но могут быть и больше. Все зависит от напряжения и тока стабилизации.
- Вольтметр, можно использовать обычный мультиметр.
- Башмак с подпружиненными контактами. Он должен иметь несколько ячеек, чтобы иметь возможность соединять полупроводники с разными корпусами.
Для проверки подключают стабилитрон по приведенной выше схеме и постепенно поднимают напряжение на источнике питания от 0. При этом контролируют показания вольтметра. Как только напряжение на элементе перестанет расти, независимо от его увеличения на блоке питания, это будет стабилизация напряжения.
Если на элементе имеется маркировка, то данные, полученные при измерении, сверяются с таблицей в справочнике параметров.
Обратите внимание, что стабилитроны могут изготавливаться в различных исполнениях. Например, КС162 выпускаются в керамических корпусах, КС133 в стеклянных, Д814 и Д818 в металлических.
Вот характеристики некоторых распространенных отечественных стабилитронов:
- КС133а напряжение стабилизации 3,3 В, выпускается в стеклянном корпусе;
- КС147а поддерживает напряжение 4,7 В, корпус стеклянный;
- KS162a — 6,2 В, керамический корпус;
- КС175а — 7,5 В, имеет керамический корпус;
- КС433а — 3,3 В, выпускается в металлическом корпусе;
- KS515a — 15 В, металлический корпус;
- КС524г — в керамическом корпусе на напряжение 24 В;
- КС531в — 31 В, керамический корпус;
- КС210б — напряжение стабилизации 10 В, корпус керамический;
- Д814а — 7-8,5 В, в металлическом корпусе;
- D818b — 9 В, металлический корпус;
- D817b — 68 В, в металлическом корпусе.
Для проверки стабилитрона с высокими напряжениями стабилизации используется другая схема, которая представлена на рисунке ниже.
Проверка осуществляется аналогично описанному способу. Подобные устройства выпускают китайские производители.
Однако можно собрать простейшую схему для проверки стабилитронов с помощью мультиметра. Это хорошо показано на видео ниже.
Следует предупредить, что показанную на видео электрическую схему использовать не рекомендуется, так как она небезопасна и требует соблюдения техники безопасности. В противном случае можно получить травму (в лучшем случае).
Примеры из практики
Иногда стабилитроны проверяют на осциллографе, но для этого необходимо собрать специальную схему.
На рисунке ниже представлена схема приставки и ее подключения к осциллографу.
Однако проверку осциллографа должен проводить техник, умеющий им пользоваться.
Стабилитроны часто используются в качестве ограничивающих или предохранительных устройств.