Принцип работы мультиметра

Разбираемся в принципах работы с мультиметром, его видах и функциях

Разбираемся в принципах работы с мультиметром, его видах и функциях. - фото 1

Мультиметр - это компактный электронно-измерительный прибор, который сочетает в себе несколько устройств - амперметр, вольтметр, омметр. Он позволяет легко и быстро проверять состояние электросети или источников питания, необходим при поисках пробоя или лишнего контакта в кабельной сети, определения наличия короткого замыкания и для других различных целей. 

Какими бывают мультиметры

По принципу работы такие устройства делятся на две группы: стрелочные (аналоговые) и цифровые.

Классические стрелочные приборы меньше подвержены влиянию электронных помех и имеют меньшую стоимость, но пользоваться ими не очень удобно. 

Цифровые приборы имеют гораздо больше доступных функций, например, даже такую возможность, как передача показаний на компьютер через USB-кабель. Полученные данные можно сохранять в виде таблицы или графика. 

Мультиметр характеризуется такими параметрами как точность и разрядность показаний, от которой главным образом зависит цена прибора.

Высокоточные приборы используют специалисты на производствах и в лабораториях, а для домашнего использования подойдут и простенькие измерительные устройства с классом точности до 1%. 

Функционал и устройство мультиметров

 

Как пользоваться мультиметром - изображение 2

Мультиметр позволяет с определенной точностью измерить следующие параметры электрической цепи:

  • Напряжение в цепи постоянного тока (VDC или V с чертой и пунктиром, в вольтах)
  • Напряжение в цепи переменного тока (VAC или V с волнистой линией, в вольтах)
  • Силу постоянного тока (ADC или А с чертой и пунктиром, в амперах)
  • Силу переменного тока (AAC или А с волной, в амперах)
  • Сопротивление цепи (Ω, в омах)
  • Наличие контакта (знак диода – черная стрелочка с вертикальной чертой)
  • Температуру (эта функция обычно есть в настольных лабораторных приборах)

На корпусе прибора есть три основные части:

  • экран для вывода значений (в случае аналоговых приборов это экран со стрелкой и шкалами, а для цифрового – жидкокристаллический экран с разным разрешением в зависимости от модели и функционала),
  • устройство выбора измеряемой величины и диапазона значений (чаще всего ручка с поворотным механизмом, реже – кнопки)
  • гнезда для установки измерительных щупов.

Щупы прибора имеют цветовую индикацию и бывают различного вида (стандартные; с тонкими удлиненными чувствительными элементами; с прищепками). 

Как пользоваться мультиметром для измерения напряжения, силы тока и сопротивления цепи

Прежде всего, нужно знать, с какой цепью мы имеем дело: цепью переменного или постоянного тока. Для обозначения первого случая пользуются значком волны, а цепь переменного тока обычно обозначается прямой чертой с пунктиром под ней или просто чертой. В розетках 220В течет переменный ток, а например, в аккумуляторе – постоянный. В некоторых устройствах тип цепи выбирается кнопкой АС/DC, а в остальных случаях для каждого параметра есть диапазоны и в переменном и в постоянном токе.

Подключение щупов в нужные гнезда

Далее необходимо правильно разместить щупы прибора в нужное гнездо.

Для подключения черного щупа всегда пользуемся гнездом СОМ, а положение противощупа зависит от измеряемого параметра.

Рядом с гнездом обязательно есть надпись, свидетельствующая о том, какие измерения допустимо проводить, если подсоединить противощуп в то или иное гнездо.

Обычно для замера силы тока положение щупов отличается от принятого для измерения напряжения и сопротивления, потому, что различается сам принцип измерения данных величин.

Мультиметр внутри устроен так: в цепи измерения тока используются шунты калиброванного сопротивления, а в цепи напряжения и сопротивления чаще всего используется токовая петля. Поэтому и нужно пользоваться разными гнездами для подключения красного щупа при проведении измерительных работ.

Основные правила пользования мультиметром. - фотография 3

Выбор типа и диапазона значений измеряемой величины

Позиционный переключатель используется для выбора диапазона и типа измеряемого параметра.

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления - изображение 4

Но если неизвестно, какой диапазон использовать? Для этого у прибора есть функция превышения. Если выбран маленький диавпазон, то появится цифра 1 или «ol», что означает, что значение измеряемой величины превышает выбранный диапазон. Тогда с помощью переключателя надо увеличить диапазон значений до тех пор, пока цифра 1 не изменится на реальное значение измеряемого параметра. Если выбран слишком большой диапазон, то на экране появится 0.

При измерении силы тока необходимо устанавливать максимальный диапазон значений и убавлять его по необходимости, чтобы не повредить прибор. 

Приступаем к измерениям

Важно помнить в каких точках цепи можно производить замеры необходимых параметров. Чтобы измерить силу тока, нужно устанавливать неизолированные концы измерительных щупов «в разрыв» плюса или минуса, то есть прямо в цепи между соседними элементами, а чтобы измерить напряжение – между «минусом» (землей) и «плюсом».

Сопротивление измеряется в любых точках, но при отключенном питании. Во всех случаях, кроме измерения сопротивления и проверки диодов, необходимо соблюдать полярность установки измерительных щупов.

Внешний вид мультиметра - фотография 5Как измерять напряжение - изображение 6Измеряем силу тока - изображение 7

Как пользоваться тестером для прозвона цепи и проверки целостности кабеля

Данный прибор позволяет прозвонить цепь на наличие разрыва или короткого замыкания.

Прозвон цепи осуществляется в обесточенной цепи.

Для проведения прозвона переведите ручку в положение, отмеченное черной стрелочкой (знаком диода). В некоторых приборах есть функция звукового оповещения при наличии контакта, это следует уточнить в инструкции к прибору.

Щупы электронно-измерительного прибора следует установить так же, как и для измерения напряжения и сопротивления. В этом положении переключателя можно прозвонить цепь, кабель и диоды.

Для проверки наличия разрыва в цепи, или контакта между точками, нужно установить один щуп в начальную точку, а другой в конечную. На экране при наличии контакта должны появиться цифры 000 или должен издаться звуковой сигнал, если это предусмотрено. Если контакт между точками измерения отсутствует, то на экране прибора вы увидите единицу. Точно также можно определить целостность кабеля.

В данном режиме осуществляется проверка исправности диодов. Они должны «звониться» в одну сторону, а при перемене щупов местами, сигнал должен быть прерван, такой диод считается исправным.

Измеряем сопротивление - изображение 8Как прозвонить провода мультиметром - изображение 9

Полярность щупов

Если во время измерений щупы были установлены неверно, то на экране появится знак минус. Это также позволяет легко определить, например, полярность батарейки или аккумулятора, если стерлись обозначения. Просто переведите прибор на измерение напряжения и коснитесь щупами полюсов аккумулятора. Если увидите минус, то щупы касаются неверно, и значит там, где черный щуп – положительный полюс, а там где красный – наоборот.

При помощи мультиметра можно узнать заряжен аккумулятор или нет. Если вы используете аналоговый прибор, то установка щупов неверной полярностью может вывести прибор из строя.

Измерение температуры

Специальный щуп выглядит как вилка с одного конца проводника и имеет оголенную металлическую часть с другого. Следует внимательно изучить инструкцию, потому что в основном термопары таких устройств не предназначены для измерений температуры жидкости. Для этого необходим специализированный прибор.

Как пользоваться мультиметром

Как правильно пользоваться мультиметром: подробное руководство для чайников - фотография 11Как пользоваться мультиметром: пошаговые инструкции - фото 12Что такое мультиметр и что им можно измерять? Как можно пользоваться мультиметром дома или в автомобиле - изображение 13Виды и типы мультиметров - фотография 14Что можно измерять мультиметром, виды измерений - фотография 15Как пользоваться прозвонкой при работе с мультиметром - фото 16Как использовать мультиметр в автомобиле - изображение 17Как проводить измерения электронным тестером (мультиметром) - фотография 18Внешнее строение и функции - фотография 19Измерения - фото 20

Основные правила пользования мультиметром

 

Виды мультиметров - фотография 22

Профессиональный мультиметр – прибор, способный полностью удовлетворить потребность измерений в узкой специализированной сфере. Специалисты, читая технические характеристики, точно знают, на что им смотреть, чтобы выбрать лучший инструмент для себя, исходя из соотношения цена-качество.

Поэтому, данный обзор функциональных возможностей различных мультиметров предназначен для начинающих, чтобы они с одной стороны имели набор необходимых функций, с другой не переплачивали за ненужные возможности.

Принципы измерений.

Существуют общие понятия, относительно того, как пользоваться мультиметром в процессе осуществления измерений, которые бывают:

Прямыми. Осуществляются непосредственным подключением щупов к измеряемой цепи, или к отдельному компоненту, с моментальным отображением данных на дисплее или шкале прибора в единицах измеряемой физической величины. Например, измеряя ток, видеть значение силы тока в амперах, мерить напряжение, сразу отображаемое в вольтах, или проверять резисторы, получая сопротивление в Омах.

Что умеют тестеры - изображение 23

Косвенными. Осуществляются путём нескольких последовательных измерений различных величин, с последующим вычислением искомой взаимосвязанной величины. Для примера: требуется измерить мощность потребляемой нагрузки постоянного тока. Для этого нужно измерить напряжение, потом силу тока, и умножить данные значения. Подобным образом можно узнать индуктивность катушки, имея генератор переменного тока – при увеличении частоты будет увеличиваться активное сопротивление индуктивности, соответственно, будет падать сила тока. Часто для косвенных измерений необходима работа нескольких приборов одновременно

Обозначения и режимы - изображение 24

С помощью измерительных преобразователей - шунтов, аттенюаторов, электродов, усилителей, датчиков - можно производить прямые измерения величин, напрямую не связанных с электротехникой. Например, некоторые мультиметры поддерживают подключение датчиков температуры, освещённости, давления и т.д.

При помощи специальных электродов, замеряя сопротивление, вычисляют влажность древесины, соленость растворов, кислотность почвы, пользуясь специальными таблицами.

Преобразователи, как правило, поставляются отдельно. Но некоторые специализированные мультиметры могут быть оборудованы различными датчиками и преобразователями – токоизмерительными клещами, люксметром, термометром.

Измерения тока - изображение 25

Буквенное обозначение функциональности

Замена аккумулятора прибора - фото 26

Современные мультиметры обладают множеством различных функций.

Для облегчения поиска нужного прибора в каталогах применяют буквенные индексы, являющиеся заглавными буквами английских названий измеряемых физических параметров.

Наиболее распространённые:

T – (temperature), измеряет температуру;

F – (frequency) частотомер (для измерений частоты);

C – (condenser capacity) емкость конденсатора;

L – обозначение индуктивности, принятое в честь физика Эмилия Ленца (Lenz);

R – (resistance), сопротивление.

Таким образом, например, CRL мультиметром, можно измерить емкость, сопротивление, индуктивность.

На корпусе типичного бюджетного мультиметра встречаются такие обозначения:

Принцип работы мультиметра - изображение 27

Принцип работы мультиметра - фото 28

Для этих целей подойдёт бюджетный мультиметр, как на картинке. Красный щуп вставляют в разъем V,R,mA, чёрный в COM, переключают прибор в режим «прозвонки», обозначенный диодом или звуковым динамиком. После этого замыкают два щупа, проверяя работоспособность — должен прозвучать сигнал.

Принцип работы мультиметра - фотография 29

Допустим, необходимо прозвонить интернет-кабель. Сначала нужно два разъема поставить рядом. Прикасаясь щупами к клеммам, подключенным к проводам одинакового цвета, добиваются появления сигнала. Если сигнала нет – значит, где-то обрыв (нет контакта).

Принцип работы мультиметра - изображение 30

Цифровой дисплей при проверке кабеля показывает сопротивление.

Чтобы проверить качество электричества в розетке, нужно переключиться в режим V~ 750, вставить щупы и понаблюдать за изменяющимся напряжением некоторое время.

Принцип работы мультиметра - фото 31

Также в данном режиме измерений можно определить фазу. Для этого один щуп заземляют (подключают к корпусу щитка или к заземлению), а другим проверяют провода или клеммы контактов. Появившиеся 220В (или около того) на дисплее будут указывать, что проверяемый провод – фаза.

Принцип работы мультиметра - фотография 32

Часто в паспорте бытовых устройств указывают номинальный ток.

Чтобы измерить ток, протекающий в цепи, мультиметр необходимо включить в ее разрыв.

Для этого выставляют переключатель мультиметра в максимальное значение диапазона А~ (переменный ток, 20 А).

Принцип работы мультиметра - изображение 33

Щупы необходимо подключить в соответствующие разъемы.

Для безопасного подключения оголённых проводников использована лампочка 12В с питанием от трансформатора.

Принцип работы мультиметра - фото 34

Под сетевым напряжением подобным способом мерить ток нельзя из-за опасности поражения. Но можно соорудить испытательный стенд, безопасно вставляя щупы в одну розетку и подключая нагрузку к другой.

Проверять резисторы или другие радиоэлектронные нужно в режиме омметра, переключая соответствующие диапазоны таким же образом, как делалась прозвонка.

Измеряя килоомы и мегаомы, необходимо избегать касания пальцами выводов деталей – человеческое тело обладает сопротивлением, которое будет влиять на точность измерений.

Принцип работы мультиметра - изображение 35

Так нельзя!

Принцип работы мультиметра - изображение 36

Принцип работы мультиметра - фотография 37

Данные источники тока имеют свойство восстанавливать напряжение, благодаря химическим процессам, происходящим внутри, но при выполнении работы у подсевшего аккумулятора напряжение падает. Но можно сделать измерение силы тока, протекающего в подключенной к клеммам аккумулятора нагрузке, подобрав соответствующее сопротивление нагрузки, и потом перейти и переключиться в режим напряжения, таким способом вычисляя выдаваемую мощность источника питания.

Наблюдая за динамикой падения напряжения, можно судить о том, насколько аккумулятор разряжен. Чтобы объяснить, как проверить конденсатор мультиметром, нужно понимать свойство активного емкостного сопротивления, уменьшающегося по мере увеличения емкости при переменном токе.

Принцип работы мультиметра - фото 38

У цифровых мультиметров есть внутренняя электронная защита, предотвращающая неправильное использование прибора, а также встроенный плавкий предохранитель.

Автоматическое выключение питания способствует экономному расходованию заряда батареи.

Принцип работы мультиметра - изображение 39

Краткое описание измеряемых параметров и их обозначение

Принцип работы мультиметра - фото 42Принцип работы мультиметра - изображение 43

Каждый прибор разделен на зоны с настройками для работы с определенным видом напряжения электрической сети:

  • ACV или V~ – напряжение переменного тока;
  • DCV или V- – напряжение постоянного тока;
  • DCA или A- – сила постоянного тока;
  • – сопротивление на участке цепи или в электрическом приборе.

Назначение разъёмов для подключения щупов

Принцип работы мультиметра - изображение 44

В зависимости от модели мультиметра, количество гнёзд для подключения щупов может быть различным. У большинства измерительных приборов маркировка гнёзд следующая:

  • 10А- – для замера постоянного тока не превышающего 10 А (в это гнездо подключают красный плюсовой щуп);
  • VΩmA или VΩ, V/Ω – в это гнездо подключают красный (плюсовой) щуп при определении напряжения, силы постоянного тока до 200 мА, для прозвонки диодов и цепей;
  • COMMOM (COM) – общее гнездо для черного (минусового) щупа на всех типах мультиметров;
  • 20А – такое гнездо существует не на всех моделях (чаще всего можно встретить на дорогих профессиональных устройствах), задача этого гнезда аналогична 10А-, но с пределом до 20 А.

Некоторые модели имеют дополнительные функции по индикации и обеспечению работы с устройством: подсветку, автоотключение питания и экономичный режим для аккумулятора, фиксирование результатов (кнопка hold) и запись в память устройства, выбор пределов измерений и индикацию по перегрузке и разряду батареи.

Для безопасной работы с мультиметром важно, чтобы прибор имел определенную защиту при неправильном выборе предела измерений или режима работы. Обычно такая защита осуществляется с помощью плавких предохранителей и автоматических выключателей. 

Как прозвонить провода мультиметром

Прозвонка – это проверка целостности цепи. Один щуп прикладывается к одному концу проводника, а другой щуп к другому. При этом звучит сигнал или появляется индикация светом или на дисплее. Если индикация есть – цепь не разорвана, если нет, то проводник поврежден или цепь разорвана.

Принцип работы мультиметра - изображение 52

Проверка диодов, конденсаторов и транзисторов (режим hFE)

Этот режим имеет не каждый прибор. Для проверки сопротивления диодов выбирается соответствующий режим и по аналогии с прозвонкой проводника выполняются нужные действия.

Для определения параметров конденсаторов и транзисторов на приборе устанавливается специальный режим «hFE».

Принцип работы мультиметра - изображение 53

У транзисторов имеются три выхода: база, эмиттер и коллектор, которые подключаются к разъемам В, E, F мультиметра. При правильном подключении на дисплее отобразится величина усиления транзистора.

У конденсаторов емкость измеряется путем установки концов конденсатора в разъемы с обозначением Сх. При этом на дисплее отобразится номинальное значение ёмкости электронного компонента.

Замена аккумулятора прибора

Питается основная масса приборов от стандартной батарейки «Крона» на 9 вольт. Когда на экране устройства появляется индикатор батарейки, это означает, что заряд батарейки подходит к концу и ее необходимо поменять. Делается это довольно просто -  на задней панели откручиваются болты и снимается крышка. После замены батареи всё собрать в обратном порядке. 

Источники

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 764)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты