Мультиметр что это

Содержание

Мультиметр что это

Наиболее простые цифровые мультиметры имеют разрядность 2,5 цифровых разряда (точность обычно около 10 %). Наиболее распространены приборы с разрядностью 3,5 (точность обычно около 1,0 %). Выпускаются также чуть более дорогие приборы с разрядностью 4,5 (точность обычно около 0,1 %) и существенно более дорогие приборы с разрядностью 5 и выше. Точность последних сильно зависит от диапазона измерения и вида измеряемой величины, поэтому оговаривается отдельно для каждого поддиапазона. В общем случае точность таких приборов может превышать 0,01 %, несмотря на портативное исполнение.

Разрядность цифрового измерительного прибора, например, «3,5» означает, что дисплей прибора показывает 3 полноценных разряда, с диапазоном от 0 до 9, и 1 разряд — с ограниченным диапазоном. Так, прибор типа «3,5 разряда» может, например, давать показания в пределах от 0,000 до 1,999, при выходе измеряемой величины за эти пределы требуется переключение на другой диапазон (ручное или автоматическое).

Типичная погрешность цифровых мультиметров при измерении сопротивлений, постоянного напряжения и тока менее ±(0,2 % +1 единица младшего разряда). При измерении переменного напряжения и тока в диапазоне частот 20 Гц…5 кГц погрешность измерения ±(0,3 %+1 единица младшего разряда). В диапазоне высоких частот до 20 кГц при измерении в диапазоне от 0,1 предела измерения и выше погрешность намного возрастает, до 2,5 % от измеряемой величины, на частоте 50 кГц уже 10 %. С повышением частоты повышается погрешность измерения.

Входное сопротивление цифрового вольтметра до 11 МОм, емкость — 100 пФ, падение напряжения при измерении тока не более 0,2 В. Питание обычно осуществляется от батареи напряжением 9В, потребляемый ток не превышает 2 мА, при измерении постоянных напряжений и токов и 7 мА при измерении сопротивлений и переменных напряжений и токов. Мультиметр обычно работоспособен при разряде батареи до напряжения 7,5 В [1] .

Количество разрядов не определяет точность прибора. Точность измерений зависит от точности АЦП, от точности, термо- и временной стабильности применённых радиоэлементов, от качества защиты от внешних наводок, от качества проведённой калибровки.

Типичные диапазоны измерений, например для распространённого мультиметра M832:

  • постоянное напряжение: 0..200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1000 В
  • переменное напряжение: 0..200 В, 750 В
  • постоянный ток: 0..2 мА, 20 мА, 200 мА, 10 А (обычно через отдельный вход)
  • переменный ток: нет
  • сопротивления: 0..200 Ом, 2 кОм, 20 кОм, 200 кОм, 2 МОм.

Аналоговые мультиметры

Аналоговый мультиметр состоит из стрелочного магнитоэлектрического измерительного прибора, набора добавочных резисторов для измерения напряжения и набора шунтов для измерения тока. Измерение сопротивления производится с использованием встроенного или от внешнего источника.

Советские аналоговые мультиметры чаще всего производились под шифром, начинающимся с буквы Ц, из-за чего широко распространилось их неофициальное название «цэшка».

Одним из первых измерительных приборов такого рода был тестер ТТ-1, комбинированный измерительный прибор — один из первых, и первый массово изготовленный промышленностью СССР, портативных измерительных приборов. Прибор ТТ-1 имел огромную значимость для народного хозяйства СССР по причине того что это первый массовый прибор для настройки электрооборудования выпущенный в массовом количестве, в послевоенные годы, в количестве сотен тысяч штук. Например, максимальный пиковый объём выпуска рыбинским приборостроительным заводом до 8000 данных приборов в месяц. Прибор изначально предназначался для армии, однако простая, надежная и удобная конструкция обеспечили популярность прибора во всех сферах народного хозяйства. Даже в настоящее время, несмотря на появление новой элементной базы, концепции измерительных приборов такого класса принципиально не изменились (диапазоны, методы измерения величин, способы переключения электрических цепей, способ работы), что свидетельствует о тщательно продуманной конструкции прибора ТТ-1.

Прибор ТТ-1 стал одним из первых переносных тестеров распространенных в СССР, успех прибора определил делнейшее направление приборов данного типа. На основе тестера ТТ-1 были созданы десятки подобных приборов, и получившие распространение, например в учебных заведениях СССР. Приборы созданные на основе ТТ-1 это, например, ТТ-2, «Школьный», АВО-63 и многие другие.

В последующих приборах устранили недостатки прибора ТТ-1, повысили удобство и надежность работы, в более новых приборах данного класса, таких как: ТТ-2, ТТ-3 и ТЛ-4, «Школьный», ТЛ-4М, Ц20, Ц52, Ц57, Ц434, Ц435, Ц4311, Ц4313, Ц4324, Ц4328, Ц4341, Ц43101, Ц4352, Ф4313, АВО-5, АВО-5М1, АВО-63.

Модернизация касалась например материала и формы корпуса, металл, или более легкий карболит. Факта наличия или отсутствие переключателя рода измерения (разработчик повышая надежность работы, жертвует усложнением коммутации при переходе с одного режима измерения на другой режим). Выбор типа переключателя, например, ламельно-контроллерного типа вместо галетного (который в ТТ-1 был слабым местом). В последующих приборах отказались от купроксного выпрямитея в пользу германиевых диодов типа Д2Б. Расширили пределы измерения напряжения до 1000 В, добавляли нижний предел от 0-2 В, 0-0,2 мА с целью повышения точности измерения.

Технические характеристики, возможности измерения первых аналоговых приборов, выпускаемых серийно в 1952 году были скромными, для сравнения приведем параметры тестера ТТ-1:

  • Постоянное напряжение, переменное напряжение в следующих диапазонах: от 0,2В (одно деление шкалы) до 0-10; 0-50; 0-200; 0-1000 В.
  • Постоянный ток в диапазонах: от 4 мкА (одно деление шкалы) до 0-0.2; 0-1; 0-5; 0-20; 0-100 и 0-500 мА.
  • сопротивления: в пределах от 1 Ома до 2 МОм. [2]

При этом сопротивление прибора при измерении постоянного напряжения 5 кОм/вольт максимального значения выбранного диапазона, для переменного напряжения 3,3 кОм/вольт.

Отсчет производится непосредственно по шкале. Погрешность измерения составляет:

  • ±3 % от номинального значения шкал постоянного тока
  • ±5 % от максимального значения шкал переменного тока
  • ±10 % от величины измеряемого сопротивления.

Основные режимы измерений

  • ACV (англ.alternating current voltage — напряжение переменного тока) — измерение переменного напряжения.
  • DCV (англ.direct current voltage — напряжение постоянного тока) — измерение постоянного напряжения.
  • DCA (англ.direct current amperage — сила тока постоянного тока) — измерение постоянного тока.
  • Ω — измерение электрического сопротивления.

Дополнительные функции

В некоторых мультиметрах доступны также функции:

  • Прозво́нка — измерение электрического сопротивления со звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи (обычно менее 50 Ом).
  • Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) — как своеобразный вариант прозвонки.
  • Тест диодов — проверка целостности полупроводниковых диодов и нахождение их «прямого напряжения».
  • Тест транзисторов — проверка полупроводниковых транзисторов и, как правило, нахождение их h21э (например, тестеры ТЛ-4М, Ц-4341).
  • Измерение электрической ёмкости (Ц-4341).
  • Измерение индуктивности (редко).
  • Измерение температуры, с применением внешнего датчика (как правило, термопара К-типа).
  • Измерение частоты гармонического сигнала.
  • Измерение большого сопротивления (обычно до сотен МОм; требуется дополнительное питание)
  • Измерение большой силы тока (с использованием подключаемых/встроенных токовых клещей)
  • Автоотключение питания
  • Подсветка дисплея
  • Фиксирование результатов измерений (отображаемое значение и/или максимальное)
  • Автоматическое определение пределов
  • Индикация разряда батарейки
  • Индикация перегрузки
  • Режим относительных измерений
  • Запись и хранение результатов измерений

Что такое мультиметр? Виды мультиметров, функции и обозначения

Что такое мультиметр? История прибора

Это стандартное и распространенное устройство, применяемое для решения различных задач: диагностика и ремонт машин, монтаж и наладка электросистем зданий и оборудования, производство электронной продукции, метрологический контроль средств измерения и другие.

Годом рождения мультиметра считается 1920-й. Британский инженер Дональд Макади занимался обслуживанием почтовых систем связи и вынужден был ежедневно носить с собой целую сумку измерительных приборов. Макади объединил три основных прибора в один, – и появился первый комбинированный «авометр» (он же «ампервольтметр» или «мультиметр»).

В Советском Союзе наибольшее распространение и популярность мультиметры приобрели с появлением «цешки» (Ц серия). «Цешка» — это аналоговый мультиметр, который работал даже в условиях сильных электромагнитных полей. Принцип действия стрелочного механизма такого тестера основан на протекании электрического тока через подвижную катушку, магнитное поле которой взаимодействует с полем постоянного магнита, что и отклоняет стрелку. Эти приборы обладали невероятной надёжностью и выносливостью и выпускались в различных вариациях с конца 50-х до начала 90-х гг. многими приборостроительными заводами.

Основные функции и возможности мультиметров

Основные функции мультиметров:

  • измерение постоянного и переменного напряжения,
  • измерение постоянного и переменного тока,
  • измерение сопротивления, емкости и индуктивности.

Простые бюджетные модели обладают небольшим набором функций, достаточным для решения основных бытовых задач: проверка проводников, прозвонка цепи, измерение напряжения в розетке или уровня заряда аккумулятора автомобиля. Набор дополнительных функций мультиметров зависит от назначения прибора. Современные многофункциональные модели осуществляют тестирование диодов и транзисторов, измерение частоты и температуры. Профессиональные мультиметры способны не только производить прямые измерения, но и вычислять ряд показателей – коэффициент заполнения, проводимость, истинные среднеквадратичные значения (функция True RMS).

Если рассматривать линейку мультиметров ZEN от производителя UNI-T, то самый широкий набор функциональных возможностей представлен у модели ZEN-MM31-13, в сочетании с высочайшей точностью измерений. Также, отличают ZEN-MM31-13 от большинства других мультиметров следующие уникальные эксплуатационные характеристики:

  • прорезиненный нескользящий чехол, обеспечивающий дополнительную защиту;
  • расширенная комплектация (сумка, щупы, адаптеры, датчик температуры, программное обеспечение);
  • питание от перезаряжаемого аккумулятора вместо батареек;
  • двойная изоляция и соответствие международному стандарту электробезопасности (CAT IV 600V);
  • высокая точность показаний (разрядность 5 ½);
  • контрастный EBTN-дисплей с дополнительной подсветкой;
  • встроенный индикатор скрытой проводки.

Виды мультиметров

Мультиметры подразделяются на два вида в зависимости от способа индикации показаний: аналоговые и цифровые.

Аналоговые мультиметры – это многофункциональные электроизмерительные приборы с индикацией показаний посредством стрелочной (аналоговой) шкалы.

Достоинства аналоговых мультиметров:

  1. Возможность проводить измерения при низких температурах окружающей среды до -30 °С.
  2. Быстрота работы при большом объеме измерений, когда не требуется высокой точности.
  3. Не требуют потребления энергии от встроенного источника питания в режиме измерения напряжения и тока.
  4. Мгновенное отображение динамики изменения сигнала.

Недостатки и особенности:

  1. Нелинейная шкала и установка нуля перед началом измерений.
  2. Отсутствие автоматического определения полярности напряжения.
  3. Небольшой набор функций: в большинстве моделей — только измерение постоянного и переменного напряжения, постоянного тока и сопротивления.
  4. Низкое входное сопротивление и, как следствие, высокая погрешность при низковольтных измерениях.
  5. Чувствительность к механическим повреждениям, вибрациям.

Цифровые мультиметры – это современные надежные измерительные устройства, характеризующиеся высокой точностью измерений и разнообразными функциональными возможностями. Цифровые приборы пришли на смену аналоговым в связи с возможностью широкого применения полупроводниковых технологий. В настоящее время большинство выпускаемых мультиметров являются цифровыми. Специалисты, работающие с электротехническим оборудованием, при необходимости могут подобрать среди цифровых мультиметров модель, ориентированную на конкретные узкоспециализированные задачи.

Достоинства цифровых мультиметров:

  1. Максимально возможная точность измерений.
  2. Автоматическое определения полярности: при неправильном подключении щупов на экране отобразятся корректные значения со знаком минус.
  3. Возможность автоматического и ручного выбор диапазонов измерений.
  4. Многофункциональность.
  5. Не требует обязательной подстройки нуля.
  6. Точность показаний мультиметра не зависит от заряда батареи.
  7. Устойчивость к механическим повреждениям.
  8. Возможность записи результатов измерений в память и синхронизации с ПК.
Читайте также:  Какой емкости нужен конденсатор, чтобы вставить его в розетку?

Цифровые мультиметры могут классифицироваться по количеству разрядов, классу точности, размерам, классу защиты, наличию дополнительных функций либо другим параметрам.

Линейка мультиметров ZEN в зависимости от типоразмера и назначения моделей подразделяется на 4 группы:

  1. 1 – компактные,
  2. 2 – среднеразмерные (стандартные),
  3. 3 – большие переносные,
  4. 4 – настольные.

Подробнее о линейке мультиметров ZEN можно прочитать в статье.

Обозначения на мультиметре

Условные обозначения и органы управления цифровых мультиметров могут различаться в зависимости от модели. В качестве примера разберем обозначения на цифровом мультиметре высокого уровня – ZEN-MM31-13.

Лицевая панель цифрового мультиметра состоит из 4 основных блоков:

  1. ЖК-дисплей для отображения показаний прибора,
  2. Кнопки для выбора функций,
  3. Поворотный переключатель с обозначениями для выбора первичных значений измерений,
  4. Входные гнезда для подключения измерительных щупов и других тестовых проводов.

Рассмотрим блоки подробнее.

Блок с дисплеем:

1 – диодный индикатор (красный/зеленый – сигнализирует о разряде батареи)
2 – ЖК-дисплей (на дисплее отображаются полученные данные)

Блок с функциональными кнопками:

3 – STORE: кнопка сохранения данных в памяти прибора, на экране отображается символ STO, при длительном нажатии открывается меню настроек автоматического хранения
4 – Delete/ RANGE – удаление всех данных/ переключение ручного диапазона измерений
5 – HOLD имеет три значения:

  • однократное нажатие – фиксация (удержание) данных на дисплее
  • (Esc) повторное нажатие – переход в режим измерений по умолчанию
  • нажатие и удерживание – переводит в режим переключения настройки подсветки дисплея

6 – REL: включение режима измерений относительных значений
7 – RECALL: просмотр сохраненных данных
8 – MAX MIN:

  • однократное нажатие – отображение минимального и максимального значений измеряемого сигнала
  • нажатие и удерживание включает режим Peak Hold определение пиковых значений, при измерении напряжения или силы тока

9 – Hz %:

  • нажатие и удерживание кнопки включает режим Setup – вход в меню системных настроек
  • однократное нажатие – переключение режимов измерения частоты и коэффициента заполнения, а также выбора направления в меню настроек

10 – Ok/ SELECT/ V.F.C (кнопка голубого цвета):

  • однократное нажатие включает режим SELECT – выбор функций в меню настроек
  • нажатие и удерживание включает V.F.C – режим измерений с фильтрам низких частот

Блок с поворотным переключателем и обозначениями:

11 – поворотный переключатель на позиции:

  • – тестирование диодов, прозвонка цепи, измерение емкости
  • nS – измерение электропроводимости
  • – измерение сопротивления

12 – поворотный переключатель на позиции:

  • °C °F – измерение температуры

13 – поворотный переключатель на позиции:

  • V– измерение напряжения постоянного тока
  • mV– измерение напряжения постоянного тока в милливольт
  • V– измерение напряжения переменного тока
  • mV– измерение напряжения переменного тока в милливольт
  • V.F.C – измерение ФНЧ (фильтр низких частот)

14 – поворотный переключатель на позиции:

  • VLoZ – измерение напряжения переменного тока с низким импедансом

15 – поворотный переключатель на позиции: OFF – выключение прибора

16 – поворотный переключатель на позиции: NCV – бесконтактный детектор напряжения переменного тока

17 – поворотный переключатель на позиции:

  • µA – измерение силы переменного/постоянного тока в микроампер
  • mA – измерение силы переменного/постоянного тока в миллиампер
  • A – измерение силы переменного/постоянного тока

18 – поворотный переключатель на позиции:

  • %(4 — 20 mA) – измерение токовой петли

19 – поворотный переключатель на позиции:

  • Hz – измерение частоты
  • % – измерение коэффициента заполнения

Блок с разъемами для подключения измерительных щупов:

20 – разъем для подключения красного щупа (плюс) при измерении силы тока до 10 А максимального и разъем для подключения красного щупа (плюс) при измерении силы постоянного и переменного тока.
21 – разъем для подключения черного измерительного щупа (минус) и разъем для подключения термопары/ красного щупа (плюс) при измерении частоты, напряжения,сопротивления, электроемкости, тестировании диодов и прозвонки цепи.

Все модели мультиметров, разрешенные к продаже и применению на территории Беларуси, России и в странах Таможенного союза, должны иметь документ о соответствии техническим регламентам Таможенного союза.

Приборы, предназначенные для профессионального использования, в обязательном порядке должны быть внесены в Государственный реестр средств измерений и поверенные в аккредитованной лаборатории в установленный межповерочный интервал.

Как мы видим, возможности современных мультиметров весьма обширны, а простота и интуитивность органов управления делают данный класс приборов универсальным средством измерения параметров электрических сигналов. Без сомнения, подобный прибор станет незаменимым помощником, как для высококвалифицированного специалиста, так и для рядового радиолюбителя.

Выбираем мультиметр

Если вы сталкиваетесь по работе или дома с ремонтом бытовой, автомобильной, промышленной и прочей электроники, занимаетесь электропроводкой и пр., то для поиска неисправностей вам необходим универсальный измерительный прибор – мультиметр. Он способен измерять все основные электрические параметры – вольты, амперы, омы, выполнять прозвонку цепей и p-n переходов, замерять емкости и коэффициент усиления транзисторов. Для многих прикладных задач вполне достаточно такого прибора, чтобы сделать заключение об исправности/неисправности и найти поломку.

Разновидности мультиметров

Все мультиметры принято делить на стрелочные и электронные. По внешнему виду они отличаются способом отображения результатов измерений. Первые оснащаются стрелочным индикатором, на котором имеется множество шкал для разных замеров: своя шкала для измерения сопротивлений, разных пределов напряжений, токов и пр.

Электронный мультиметр оснащается цифровым жидкокристаллическим экраном, на котором обычными арабскими цифрами отображаются измеренные значения. В работе он однозначно удобнее стрелочного. У стрелочного прибора велика вероятность неправильного считывания данных в зависимости от угла зрения или неточной калибровки шкалы. В электронных этот момент исключен, так как вам не требуется сопоставлять положение стрелки со шкалой – на экране отображается измеренное значение. Кроме того, электронные мультиметры «прощают» пользователю некоторые ошибки во время работы. В зависимости от сложности прибора, в электронных приборах допускается неправильный выбор полюсов измерительных щупов, неверная установка пределов измерения и пр.

В основном в магазинах продаются электронные мультиметры, так как аналоговые капризнее и неудобнее в эксплуатации. Они, в свою очередь, подразделяются на:

  • мультиметры, используемые для измерения большинства электрических величин;
  • клещи, в основном применяемые для измерения токов бесконтактным способом, а также других электрических характеристик;
  • детекторы, позволяющие определять места, где проходит скрытая проводка;
  • компактные тестеры для оперативного контроля электрических цепей.

Выбор мультиметра по характеристикам

Для начала стоит посмотреть, что умеет измерять мультиметр. Обычно такой прибор измеряет:

  • напряжение в нескольких диапазонах (пределах), начиная от мВ и заканчивая сотнями вольт;
  • ток – также в нескольких диапазонах;
  • постоянное и переменное напряжение, а также постоянный и переменный ток;
  • сопротивление – в нескольких пределах, обычно от единиц Ом до МОм;
  • выполняет прозвонку цепей с подачей звукового сигнала;
  • позволяет оценить коэффициент усиления транзистора.

Хорошо, если мультиметр выполняет оценку работоспособности p-n переходов (позволяет прозванивать диоды и транзисторы и делать оценку их исправности), а также оценивать значения емкости и индуктивности. Эти функции увеличивают стоимость прибора, но значительно расширяют спектр его использования. При этом необходимо отметить, что измерение емкости и индуктивности в универсальных мультиметрах выполняется с высокой погрешностью и пригодно только для оценочных измерений. Если вам требуется точно измерять эти электрические параметры – необходимо использовать специализированные приборы.

Смотрим на погрешность

Любое измерение – в том числе и электрических величин выполняется с погрешностью. Она является такой же характеристикой прибора, как и его пределы измерений. Понятно, что чем точнее прибор измеряет, тем дороже он стоит, так как для достижения высокой точности требуется устанавливать элементы с точными характеристиками. Мультиметры обеспечивают погрешность измерений с точностью от 0,025 до 3%. При этом погрешность измерений в разных пределах и для различных величин также различается и указывается в инструкции по эксплуатации и паспорте на прибор.

Для бытового использования, когда вам требуется выполнить такие операции как:

  • замерить напряжение аккумулятора, батарейки или сетевого напряжения;
  • выполнить прозвонку проводки или цепей;
  • другие несложные электрические измерения,

вполне достаточно мультиметров с погрешностью 2-3%.

Для точных измерений, когда мультиметр используется для ремонта электронной техники, такая погрешность оказывается велика. Есть правило, что измерительный прибор следует выбирать так, чтобы его погрешность была в три раза меньше пределов изменений контролируемой величины. Например, вам требуется измерить напряжение 3,3 В плюс-минус 0,1 В. В этом случае нужно использовать мультиметр, измеряющий напряжение с погрешностью 1 % или лучше, так как пределы изменения контролируемого параметра — 3%.

Диапазоны измерения

Следующий важный момент – измерительные диапазоны. Они показывают в каких пределах, для измерения каких величин можно использовать прибор. Причем обращать внимание нужно как на верхний предел измерения, так и на нижний. Особенно важно точно соблюдать требования по верхнему пределу измерений. Если указано, что прибор не может измерять напряжение величиной более 500 В, не стоит забиться с ним в старый телевизор для замера параметров на электродах кинескопа. Это небезопасно как для прибора, так и для вас. Прибор в лучшем случае уйдет в ограничение, если у него есть встроенная защита, а в худшем – сгорит.

Аналогичное справедливо и для измерения токов и других параметров. Обратите внимание на то, что для цепей постоянного и переменного тока пределы измерений бывают разными. Не стоит использовать мультиметр и для измерения величин, которые находятся ниже его предела. Если прибор, например, не способен замерить точно миллиомы или милливольты, то не стоит и пытаться, так как мультиметр будет что-то показывать, но верить его показаниям за установленными производителем пределами измерений нельзя.

Диапазон измерений электрических величин обычно разбивается производителями на несколько пределов, например, от 1 до 10 В, от 10 до 100 В и от 100 до 500 В и т.д. Это делается из-за того, что обеспечить необходимую погрешность измерений во всем диапазоне невозможно. Поэтому при переключении пределов производится выбор измерительной схемы, обеспечивающей нужную точность в указанном диапазоне. Современные мультиметры нередко «прощают» владельцам ошибки при выборе пределов измерений, автоматически выбирая нужный и сообщая об этом индикацией на экране. Но не стоит путать измерение разных электрических величин – особенно напряжения и тока, так как это приведет к плачевным результатам из-за короткого замыкания. если включить режим амперметра вместо вольтметра.

Дисплей, эргономика прибора и щупы

Обязательно обратите внимание на удобство использования мультиметра. Экран должен быть ярким и информативным. В зависимости от типа и цены прибора, результаты измерения демонстрируются с точностью до сотых и тысячных долей после запятой. Но при этом следует понимать, что смысл в возможности демонстрации точных значений есть только тогда, когда мультиметр обладает низкой погрешностью измерений.

Посмотрите на переключатель режимов работы. Он должен быть удобным, четко переключаться и при этом быть хорошо закрепленным. Если это не так, то со временем переключатель разболтается и выбирать нужный режим станет неудобно и сложно.

Посмотрите на входы для подключения измерительных щупов. Они должны обеспечивать надежный контакт с щупом, но при этом исключать возможный контакт человека с токопроводящими цепями в месте соединения. Это, во-первых, обеспечивает безопасность, а во-вторых, исключает влияние на измеряемые параметры. Сам мультиметр должен быть эргономичным и удобно помещаться на столе или в руке, чтобы замеры выполнялись точно и быстро.

Обязательно следует оценить качество щупов. Они должны плотно входить в предназначенные для них разъемы на приборе, контакты не должны люфтить и болтаться, обеспечивая постоянный и надежный контакт. Провода щупов должны быть прочными и надежными, выдерживать изгибы, а изоляция – не перетираться. Электроды на концах щупов, с помощью которых выполняются измерения, должны быть острыми и удобными для того, чтобы добраться в труднодоступное место.

Читайте также:  Какие лампы установить в люстру, чтобы они не перегорали?

Дополнительные функции

Кроме измерения электрических величин, мультиметры оснащаются дополнительными функциями. Очень полезно, например, наличие функции прозвонки. Вы присоединяете электроды к двум отрезкам цепи. Если контакт есть, раздается звуковой сигнал, а на экране обычно одновременно демонстрируется сопротивление цепи. Режим используется для проверки целостности электрических цепей в приборах, проводке и пр. Стоит отметить, что это один из наиболее часто используемых режимов работы мультиметра. Вместо него можно использовать режим измерения сопротивления, но прозвонка удобна тем, что при ее использовании выдается звуковой сигнал и не надо отвлекаться на экран.

Нередко в устройства включается режим проверки коэффициента усиления транзисторов. Результат получается с высокой погрешностью, но этого достаточно для того, чтобы проверить исправность транзистора, для чего эта функция и нужна. В некоторых устройствах есть функция проверки исправности p-n перехода. Его можно прозвонить омметром – оценивая величину омического сопротивления в прямом и обратном направлении, а можно, подавая небольшое напряжение. В этом случае, при прямом включении падение напряжения на p-n переходе составляет 0,4-0,6 В. Такая функция удобна тем, что позволяет делать оценку исправности переходов, не выпаивая элементы из плат, что с помощью омметра не всегда возможно. Конечно, эта функция, является оценочной, но в поиске неисправностей здорово помогает.

Полезно наличие измерения значений емкостей и индуктивностей. Универсальные мультиметры выполняют эти измерения не очень точно, но для оценки исправности и проверки деталей этого часто бывает достаточно. Кроме того, дополнительно производитель может встроить в прибор термометр. С его помощью можно, например, замерить температуру элементов схемы и оценить – не перегреваются ли силовые элементы в источники питания и пр.

Питание мультиметров обычно осуществляется от батареек. Также используются аккумуляторы. Количество и тип зависит от прибора. Обычно используются элементы питания типа АА или ААА.

По цене мультиметры делятся на:

  • недорогие бытовые приборы, стоимостью до 1000 рублей. Такие мультиметры способны выполнять измерения большинства электрических величин;
  • приборы среднего класса, стоимостью от 1000 до 10000 рублей. Могут не только измерять напряжение, ток и сопротивление, но и емкости, индуктивности. Ряд приборов измеряют частоту, оснащаются функцией запоминания результатов измерений и пр.;
  • приборы профессионального класса, стоимостью от 10000 рублей. Используются профессионалами для энергетических, а также точных электрических и радиотехнических измерений.

Мультиметры. Виды и работа. Применение и измерение

Измерительные приборы с электронной начинкой и ручным управлением, применяемые в электронике и электротехнике для измерения свойств цепи электрического тока называются мультиметры. Приборы могут измерять различные параметры, включая напряжение, ток, сопротивление, емкость, определять полярность выводов, а также цоколевку транзисторов и многие другие параметры.

Устройство

Мультиметры состоят из пластмассового корпуса, в котором располагается электронная начинка, блока питания, экрана, или стрелочной шкалы, регулятора, которым можно выбирать вид и интервал измерений.

Чтобы было удобно измерять параметры цепи, устройство снабжено специальными щупами, которые выполнены в виде заостренных металлических стержней с изолированными ручками. Эти щупы присоединяются к мультиметру штекерами через гибкие проводники.

Классификация и особенности
Все мультиметры, или как их еще называют, тестеры, делятся на два класса:
  • Аналоговые.
  • Цифровые.
Аналоговые мультиметры

Тестеры классического типа, которые используются давно, имеющие стрелочную шкалу показаний, относятся к аналоговому классу приборов. Они уже практически вытеснены цифровыми приборами.

В корпусе имеется встроенный экран с градуированной шкалой и стрелкой. Измерения осуществляются с применением электронных блоков.

Такие приборы не обладают высокой точностью замеров, но достаточно надежны в работе. С помощью них можно измерить параметры при сильных помехах от радиоволн, в отличие от современных цифровых устройств.

Цифровые мультиметры

Цифровые тестеры относятся к приборам высокой точности. Они оснащены электронными компонентами компактных размеров, удобным цифровым жидкокристаллическим дисплеем.

В основе конструкции цифрового прибора имеется контроллер с аналого-цифровым преобразователем. В микросхеме находится блок, который производит анализ напряжения.

С помощью таких устройств можно измерить параметры с наименьшей погрешностью, они удобны в эксплуатации и имеют небольшие размеры. Основным их недостатком является повышенная чувствительность к радиопомехам и другим электромагнитным излучениям.

Классификация по точности

Мультиметры имеют различную точность измерений в зависимости от исполнения прибора. Наиболее простыми являются тестеры с разрядностью 2,5. Это эквивалентно точности измерений 10%. Наиболее применяемыми моделями стали мультитестеры с точностью 1%. Также такие приборы могут иметь более низкую точность. Их стоимость зависит от точности. Чем выше точность измерений, тем прибор дороже.

Сфера применения

Эти универсальные приборы позволяют измерять несколько параметров постоянного и переменного тока: напряжение, ток, сопротивление, в то время как специализированные приборы, такие как омметры, амперметры и вольтметры, могут измерить только один определенный параметр цепи.

Мультиметры широко используются в промышленной сфере, электротехнике, электронике, в инженерных расчетах, при проведении ремонтных и эксплуатационных работ. Вместе с контрольными лампами мультитестеры применяют при отделочных работах, во время монтажа и подключения электрической сети. Использование мультиметров дает возможность обеспечения качественной установки электрооборудования.

Подготовка прибора к работе

Для начала необходимо прочитать инструкцию к прибору и убедиться в том, что он может функционировать в той цепи напряжения, которую вы хотите измерять.

Перед началом измерений прибор нужно подготовить к работе, собрать все элементы, подсоединить к клеммам корпуса гибкие проводники со щупами. Чаще всего при осуществлении многих измерений, например, при контроле внутренних электрических систем здания, примеряется определенный алгоритм подключения мультитестера:

  • Черный нулевой проводник вставляется в гнездо «СОМ».
  • Красный провод (фазный) вставляется в гнездо, расположенное выше черного, для замера напряжения, силы тока (не более 200 мА) и сопротивления.

Необходимо убедиться в том, что у гнезда для красного провода есть маркировка со знаком «V». Красный штекер нельзя вставлять в третье гнездо (оно служит для замера постоянного тока до 10 ампер), при измерении переменного тока бытовой сети, так как это опасно для жизни.

Проверка цепи цифровым мультиметром

Тестирование параметров цепи осуществляется для контроля состояния изоляции проводов, их целостности, качества соединений. Прозвонка цепи производится двумя методами.

Метод замера сопротивления цепи

Установите регулятор в режим замера сопротивлений на любое значение показаний.

Приложите щупы к проводам проверяемой цепи. Если на экране появилась «1», то провода не имеют между собой контакта, то есть, сопротивление между ними наибольшее. Также это может говорить о том, что цепь разорвана, либо о правильности сборки, отсутствии замыканий и неисправности изоляции проводов.

Если же на дисплее отобразилось некоторое значение, то по цепи протекает ток. Это говорит о том, что имеется замыкание проводов, либо свидетельствует о хорошей сборке. В этом случае, чем ниже значение сопротивления на дисплее, тем качественнее сборка.

Порядок прозвона 3-жильного кабеля на наличие замыкания проводов.

Метод измерения проводимости

Установите регулятор в режим проверки цепи (есть не во всех приборах).

Далее проводите измерения по алгоритму, описанному выше.

Определение напряжения и прозвон заземления

Для измерения напряжения и контроля контура заземления, при помощи ручки переключения установите режим для напряжения переменного вида, на значение интервала, превышающего измеряемое напряжение.

1. Определение напряжения

Вставьте наконечники щупов в гнезда розетки сети.

На экране появится величина напряжения. Полярность щупов для подключения не важна, так как при подключении щупов с обратной полярностью на экране также будет отображаться измеряемая величина, только со знаком минуса.

Величина напряжения в сети постоянно изменяется, и чаще всего отличается от 220 вольт, но это не является поломкой или неисправностью.

2. Прозвон заземления

Для проверки заземляющего контура один щуп прикладывают к заземлению, другой к фазе. Показания прибора будут равны или немого выше выше чем при измерении напряжения между нулем и фазой. Если прибор показывает ноль то это значит, заземление в розетке отсутствует.

При прозвонке заземления, часто возникают трудности. Цепь (заземление – фаза и нейтраль – фаза) прозваниваются практически с равными значениями напряжения. Поэтому их трудно отличить. Если самостоятельно не было установки электрической проводки, то скорее всего провод заземления окажется нулевым проводом.

Наиболее сложным является определить контуры заземления в старых домах с отсутствующим заземлением. Если заземление было соединено с нулевым проводом, то возникнут проблемы с измерительными приборами и безопасностью бытовых устройств.

Для предотвращения особых сложностей, перед монтажными работами нужно убедиться, есть ли заземление на входе в здание в распределительном щите, а потом осуществлять соединения по цветовой маркировке проводов.

Если нужно выяснить, есть ли заземляющий контур в проводке, то следуйте некоторым советам:
  • Во вновь построенных домах значение напряжения в цепи фаза-заземление больше, чем в цепи фаза-нейтраль.
  • Между нулевым проводом и заземлением возможно появление напряжения, вследствие наличия слабого потенциала на проводе ноля.
Проверка транзисторов

Подобным образом проверяются транзисторы. Инновационные мультитестеры оснащены функцией измерения коэффициента усиления. Это значение обозначают одной из греческих букв, или буквой «h» с дополнительной буквой, например, «э». Это значит, что величина была измерена для полупроводника, подключенного с общим эмиттером. Для измерения усиления транзистора имеется два отдельных гнезда для разных структур полупроводников. Величины полевых типов транзисторов определяют по-другому, более сложному варианту, и не может быть определена таким измерительным прибором.

Измерение емкости

Ножки конденсатора вставляются в специальные гнезда, подается импульс напряжения, делается оценка времени разряда. Разность потенциалов на конденсаторе уменьшается по экспоненциальному закону, по которому дается оценка этого параметра. Этот метод применяется в технике для различных целей.

Измерение температуры

Дополнительной функцией некоторых цифровых устройств является измерение температуры, которое основано на действии термопары. Современная электронная техника может определить температуру по изменению сопротивления термопары. Напряжение также определяется аналого-цифровым преобразователем и выдается на дисплей.

Для измерения температуры контроллер имеет дело с напряжением. На корпусе мультиметра имеется специальное гнездо для подключения проводов термопары.

Чтобы измерить температуру выполняют следующие шаги:
  • Вставляют провода термопары в соответствующее гнездо.
  • Размещают термопару в измеряемую среду.
  • На дисплее выдается величина температуры.
Работа аналогового мультиметра
Этот прибор работает с током, в отличие от цифрового устройства, который в работе использует напряжение. В индуктивной катушке поле витков усиливается и отклоняет стрелку в сторону. Такой прибор служит для:
  • Измерения сопротивлений и емкостей.
  • Измерения напряжения.
  • Определение силы тока.

Показания всех параметров выдается на стрелочный экран с градуированной шкалой. Для переключения интервалов измерения имеется ручка управления. Так же, как и в цифровом приборе, есть специальные гнезда для подключения проводов щупов.

Стрелочные аналоговые мультиметры в настоящее время потеряли свою актуальность из-за популярности цифровых приборов.

Как пользоваться мультиметром – инструкция для начинающих

Мультиметр – обязательный инструмент в руках любого инженера-электронщика. Они используются для определения электрических характеристик схемы, с их помощью можно измерить напряжение, силу тока, емкость, сопротивление, определить разрывы и протестировать работоспособность полупроводниковых элементов. Такие приборы применяют как профессиональные электрики, так и начинающие специалисты. В этой статье мы поговорим о том, как пользоваться мультиметром, можно сказать, что это инструкция для начинающих.

Как можно использовать мультиметр

Мультиметр – это профессиональный инструмент, использующийся для измерения характеристик электронных компонентов, проверки напряжения и силы тока, поиска короткого замыкания. Они используются в промышленности, электротехнике, при проведении ремонтных работ. В настоящее время преимущественно используются цифровые мультитестеры, с них мы и начнем.

С помощью мультитестера можно измерить батарейку или аккумулятор от телефона, определить полярность светодиода, измерить ток и напряжение в розетке. Мультиметр имеет несколько режимов работы, которые включаются для проверки того или иного параметра.

Читайте также:  Схема подключения прожектора к сенсору и фотореле

Управление мультиметром

Наиболее распространенный вариант интерфейса устройства можно рассмотреть на примере модели dt 830. Он представляет собой прямоугольный корпус с дисплеем и ручкой, переключающей режимы. В комплекте также идут два щупа – красного и черного цвета, при помощи которых и производится измерение. Они подсоединяются к нужному компоненту. На экране высвечивается измеренная величина.

Положения переключателя разделены на блоки. К ним относятся:

  • выключатель прибора On/Off;
  • вольтметр для измерения постоянного напряжения DCV (измеряется от 200 милливольт до 1000 В);
  • вольтметр для измерения переменного напряжения ACV (от 100 до 750 В);
  • амперметр DCA (диапазоны – от 0 до 200 мкА, 2000 мкА, от 0 до 20 мА, 200 мА;
  • участок амперметра для измерения больших постоянных токов 10 А;
  • измерение транзисторов hFe (для подключения транзисторов есть специальные разъемы с буквами Е – эмиттер, В – база, С – коллектор);
  • блок проверки диодов;
  • проверка сопротивления Ом (от 0 до 200, 2000 Ом, от 0 до 20, 200 или 2000 кОм).

В более поздних моделях есть возможность определения температуры и звуковая прозвонка цепи.

Питание

Питание осуществляется от батарейки. По разъему для включения можно судить о качестве сборки. В надежном и качественном устройстве подключение батарейки происходит через разъемы для кроны. Дешевые мультиметры оснащаются обычными пружинами.

Для подключения щупов есть несколько разъемов. Выбор нужного зависит от проверяемой величины. Если подключить провода неправильно, тестер может перегореть. Черный щуп устанавливается в разъем COM (общий), красный – в другой нужный выход. При необходимости щупы можно заменить на более качественные.

Мультиметры классифицируются по точности измерений. Самыми простыми являются устройства с разрядностью 2,5 – они дают точность в 10%. В настоящее время самыми используемыми считаются мутильтестеры с точностью измерения 1%.

Купить мультиметр

В любом магазине с электрикой можно без труда найти с десяток разных моделей тестеров. Приведем несколько ссылок на неплохие модели разных ценовых диапазонов на всем известном сайте.

Принцип действия мультиметра

В основе любого цифрового мультитестера лежит аналогово-цифровой преобразователь. При поступлении входного сигнала происходит его преобразование в опорный.

Чтобы производить измерение электрических параметров, тестер должен быть подсоединен к схеме или измеряемому элементу. Соединение производится с помощью проводов. На концах щупов находятся вилки, которые помещаются в гнездо мультиметра. Другой конец нужен для осуществления контакта с электронной схемой.

Измерение постоянного тока производится при параллельном включении к схеме, а замер напряжения – при последовательном подключении. Сопротивление измеряется на обесточенной цепи.

Работать мультиметром нужно по следующему алгоритму:

  • включить прибор;
  • выбрать нужный вид измерения рукояткой или соответствующей кнопкой;
  • установить диапазон измерений;
  • подключить щупы;
  • прижать концы щупов к схеме или компоненту;
  • снять считанные показания с экрана.

После окончания работ тестер нужно выключить и вытащить из него щупы.

Виды мультиметров

Есть два основных вида мультиметров – цифровые и аналоговые.

Аналоговые устройства являются более старыми моделями. Они оснащены шкалой со стрелкой. Показания определятся по этой стрелке, в чем главный недостаток подобного измерительного устройства. Стрелка не фиксируется на одном месте, поэтому при измерении будет погрешность. Также нужно следить за положением щупов. Основное преимущества стрелочных приборов – наглядность, когда стрелка двигается, видно сразу, какие изменения происходят с сигналом.

Цифровые или электронные измерительные устройства – это наиболее популярные приборы. Они практически вытеснили аналоговые мультиметры. Результат измерения выводится на экране в виде чисел. Цифровой тестер прост и удобен в применении, у него расширена функциональность, а доступная цена делает его еще более актуальным.

Важно отметить, что принцип работы аналогового и цифрового устройства одинаков.

Цифровые осциллографы относятся к профессиональным тестерам. Они имеют графический дисплей, на котором отображаются считанные характеристики с течением времени. Осциллографом может быть оснащено как аналоговое, так и цифровое устройство.

Существуют модели мультиметров, которые работают автоматически. В них нужно установить только вид измерения, границы прибор устанавливает сам. Также есть мультитестеры, связанные с компьютером. С их помощью производится измерение характеристик, а полученные данные отправляются на компьютер для последующего анализа и использования.

Для домашнего использования отлично подойдет недорогое устройство средней ценовой категории. Они обеспечивают точность показаний 1%. К недорогим и качественным приборам относятся DT 830, 831 и другие из этой линейки. По последней цифре определяется новизна модификации. В новых устройствах расширяется функционал.

Профессиональное оборудование имеет свои особенности. Мультиметры могут оснащаться водонепронецаемым корпусом для работы в условиях повышенной влажности. Также корпус может быть защищен от механических воздействий и вибраций. Имеется функция записи измерений, которая может потребоваться для дальнейшего анализа измерений, и построения графиков. Современные устройства могут взаимодействовать не только с компьютером, но и с планшетом или смартфоном через Bluetooth. Профессиональные мультиметры стоят дороже, поэтому используются специалистами в особых условиях.

Как пользоваться мультиметром для измерения тока

Измерение силы тока может потребоваться в следующих случаях:

  • уточнение потребляемой мощности бытового прибора;
  • оценка нагрузки, подключаемой к сети;
  • поиск дефекта техники;
  • проверка уровня заряда на аккумуляторе или батарейке;
  • поиск утечки тока.

Работа мультиметром в режиме амперметра – одна из самых сложных и опасных. Сложность заключается в поиске разрыва. Если в цепи есть клемма или другой разборных механизм, проблем не возникнет. Но если требуется измерение бытового электроприбора, придется либо перерезать провод, либо придумывать приспособление для проведения измерений. Также в режиме амперметра при изменении верхнего предела придется переставлять красный щуп в другое отверстие.

Мультиметр, измеряющий силу тока, должен включаться в разрыв цепи. Подобное подключение называют последовательным. Ток проходит через тестер, и на экране высвечивается полученное значение.

Перед измерением важно правильно установить диапазон измерений на мультиметре. Неправильно выбранный верхний предел может привести к поломке прибора. Если нет сведений о возможной силе тока, советуется ставить наибольший предел. Для тестеров DT 830 красный щуп нужно поставить в гнездо 10 Ампер. Рукоятка переключателя также должна стоять у отметки 10 Ампер. В некоторых случаях показания могут быть ниже 0,2 А – это значит, что предел выставлен слишком высоким. При завышении предела красный щуп можно поместить в среднее гнездо. Затем регулировка производится ручкой переключателя. Снижается предел поразрядно.

Так как мультиметр в режиме амперметра включается в цепь и становится ее частью, нужно соблюдать технику безопасности при работе с электросетью. Даже небольшие токи могут привести к необратимым последствиям для человека.

Замер силы тока нужно проводить максимально быстро. В ином случае тестер может перегореть. Об этом информирует пометка на самом мультиметре. Так же записано рекомендуемое время измерение, промежуток между замерами и наличие предохранителя.

К бытовым приборам мультиметр подключается нечасто. Обычно его включают для проверки правильности организации домашней сети и проверки реальной мощности техники. Мультитестер в таком случае включается в точку разрыва цепи – на нулевой или фазный провод кабеля питания устройства. После того, как схема собрана, кабель нужно включить в сеть и задействовать бытовой прибор. Спустя несколько секунд на экране появится сила тока в амперах. Проблема в подключении к бытовому устройству заключается в создании точки разрыва. Разрезать провод – не лучший вариант. Можно создать специальное приспособление, позволяющее провести измерение, но это усложняет процесс.

Как пользоваться мультиметром для измерения напряжения

Мультиметр может измерить постоянное и переменное напряжение. Для этого рукоятка переводится в соответствующее положение. Затем выбирается диапазон измерений. Лучше его знать заранее. Это проще, чем с силой тока – например, в розетке напряжение равно 220 В + погрешность, а на аккумуляторах и батарейках значение написано. Исходя из этих значений, выбирается ближайший предел. Если предел выбран слишком большой, можно постепенно уменьшать его значение. Об этом можно узнать по цифре 1 на дисплее.

Затем подключаются щупы. Красный – в гнездо с надписью VmA, щуп с него к плюсу на схеме или элементе. Черный – в разъем COM, на схеме или приборе к минусу.

Щупы нужно приложить к измеряемому устройству. На экране высветится напряжение на замеряемом участке. Если щупы перепутать, значение будет отрицательным.

Для измерения переменного напряжения щупы остаются в том же положении. Переключатель следует переставить в сектор ACV, затем выбирается предел измерения. Полярности при переменном измерении нет, так что щупы можно подключать к любому контакту.

Чтобы измерить напряжение в розетке, предел лучше выбрать от 600 до 750 Вольт.

Как пользоваться мультиметром для измерения сопротивления

Щупы остаются в том же положении. Переключатель нужно перевести в отдел ОМ Ω. Свободные концы прикладываются к измеряемому элементу. Также нужно выставить пределы – если это значение неизвестно, переключатель устанавливается на максимальную шкалу.

Затем мультиметр проверяется – нужно соединить два щупа друг с другом. Если функция работает исправно, будет показано ноль на экране.

Здесь же можно проверить сопротивление катушки неизвестного номинала. В данном случае необязательно ставить максимальный предел, прибор поврежден не будет. Щупы нужно подключить к катушке. Если на дисплее высвечиваются нули, предел нужно понизить на одну позицию. Снова проводится тестирование, по необходимости предел уменьшается. Такая процедура производится до появления числа на дисплее. Это значение и будет являться номинальным сопротивлением компонента.

Для проверки диодов, транзисторов красный щуп устанавливается в V/Ω. Чтобы проверить диод, черный щуп нужно подключить к катоду (минус), а красный к аноду. На омметре появится значение прямого сопротивления диода. Если перепутать подключение щупов, на экране высветится единица. Если 1 появляется в обоих случаях – диод перегорел.

Транзистор проверяется в режиме hfe. Концы прибора соответственно вставляются в выходы В, Е, С, которые соответствуют базе, эмиттеру и коллектору. Когда транзистор будет вставлен, на приборе высветятся значения усиления транзистора.

Видео инструкции по работе с мультиметром:

Правила проведения измерений

Любая работа, связанная с электросетью и электричеством, должна выполняться соблюдением техники безопасности. Следует придерживаться следующих требований:

  • Работать внимательно, аккуратно, всегда проверять правильность включения щупов и выбора режима.
  • Нельзя браться за щупы двумя руками. При наборе с напряжением, если произойдет пробой изоляции, электрический ток пройдет через тело человека и самую опасную область – сердце. Поэтому лучше одной рукой устанавливать первый щуп, потом ей же второй. В таком случае риски снижаются.
  • Замеры неизвестных величин начинаются с выставления максимального предела. Потом по мере необходимости значение снижается на разряд. Также важно не забывать, что в режиме амперметра переставлять придется и красный щуп в другой разъем.
  • Важно помнить, что все мультиметры отличаются, и у каждой модели могут быть свои особенности работы. Поэтому перед началом измерений нужно внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.
  • Нужно внимательно относиться к проведению измерений. Нужно давать время на разрядку элементов схемы, так как остаточного заряда может хватить для получения электрического удара или поломки тестера.
  • Нужно соблюдать правильность подключения мультиметра в том или ином режиме. Амперметр должен подключаться последовательно, то есть становиться частью цепи. Вольтметр включается параллельно. Для измерения сопротивления внешнее питание не требуется. Замер сопротивления под напряжением запрещен!
  • Производит измерения нужно максимально быстро. При необходимости результат фиксируется кнопкой hold. Длительное измерение приводит к быстрой разрядке источника питания и нагреву компонентов схемы.

Соблюдение правил обязательно для правильного проведения процедуры измерения.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector