Цифровой мультиметр: конструкция и работа

Цифровой мультиметр – многофункциональное электронное измерительное устройство. В перечень оцениваемых параметров входят величины: ток, напряжение, емкость конденсатора, сопротивления резисторов.

Мультиметр китайский

Из чего состоит цифровой мультиметр

Историческая справка: магнитная стрелка, катушка индуктивности в качестве измерительного прибора

Удосужившийся единожды вскрыть старенький аналоговый тестер, устройству мультиметра не удивится. Налицо чувствительный элемент, сдобренный изрядной порцией типичных резисторов. В старых тестерах использовались емкости для измерения номиналов конденсаторов, в сегодняшних приборах принцип действия отличается. Рассмотрим вкратце исторические конструкции, чтобы переход к новинкам не вызвал футурошок.

В основе тестера заложены принципы, использованные в 1820 году (16 сентября) Швейггером для первой конструкции гальванометра. В темах про постоянный ток, магнитную индукцию обсуждалась историческая последовательность событий. Первый прибор автор называл мультипликатором. В переводе на русский – умножителем. Эффекты множества витков проволоки складывались. Получалось физическое умножение напряженности полей на число элементарных контуров. Речь затрагивает катушку индуктивности.

Произошло все так. В начале 1820 года Ханс Эрстед обнаружил: провод с током отклоняет стрелку компаса, расположенную неподалеку. Мнения расходятся, иногда утверждается: наблюдение сделал ассистент (студент, вольный слушатель), прочие придерживаются мнения – заметил происходящее сторонний человек, случайно зашедший в помещение. Тогда было принято использовать наглядные эксперименты, завлекая аудиторию.

Педагогикой зарабатывали многие люди науки ввиду скудности государственных дотаций. Как выразился сэр Хампфри Дэви, инструктируя молодого Майкла Фарадея – избегайте бросать немедля дела: наука – скупая леди, не слишком щедро одаривает людей, увлеченных ею.

Ханс Эрстед собирался показать студентам эффект нагрева проволоки, обнаруженный двумя десятилетиями ранее. Желающие прочитают подробнее в разделе, касающемся лампочки накала. Открытие совершил упомянутый выше сэр Хампфри Дэви, учредитель Королевского научного общества (Англии) – в числе прочих учредителей. При замыкании терминалов вольтова столба (подобие современного аккумулятора) платиновая нить быстро раскалялась докрасна (в скором времени сгорала в атмосфере). На момент 1820 года неизвестно о состоявшемся изобретении лампочки накала (см. о противоречиях исторической справки в разделе про лампочки накала), следствие неоткрытого закона Джоуля-Ленца было широко известно – нить светилась под действием электрического тока.

Линии магнитного поля охватывают проволоку спиралью. Имеют круговое сечение в поперечной плоскости. В ходе демонстрации Хансом Эрстедом свойств электричества провод прошел над стрелкой компаса. За счет взаимодействия собственного и наведенного током магнитных полей последняя отклонилась. Эффект наблюдался в 1802 году, писал о нём Джованни Доменико Романьози, одинокий вопль светила науки прошел незамеченным. Ханс Эрстдед не оставил неизвестного явления, немедля разослал весть на латинском – тогда общепринятом в научной среде языке – многим ученым. Даже сделал доклад.

Позже Ампер на очередном заседании продемонстрировал новое явление, присутствующий Лаплас заметил: эффект допустимо усилить, изогнув провод. Появилась первая катушка индуктивности, которую Швейггер встроил в мультипликатор. Столь долгое вступление сделано, чтобы показать, как появился амперметр, до недавних пор выступавший основой тестера.

Амперметр постоянного тока

Как применяется мультипликатор в механических тестерах

В силу особенностей цифровой мультиметр измеряет напряжение, механический тестер – электрический ток. В катушке индуктивности поле витков усиливается, отклоняя стрелку. Напоминает опыты Эрстеда. Простой прибор послужит для разнообразных задач:

1. Измерение напряжения.
2. Оценка величины переменного и постоянного тока.
3. Измерение величины активных сопротивлений и ёмкостей.

Опишем происходящее:

• Малый ток измеряется непосредственно. Каждый следующий предел пропускается через резистор нужного номинала. Больший ток ослабляется, малый подается почти без изменений мультипликатору (амперметр). Для переключения пределов присутствует ручка управления, перебрасывающая контактор в нужное положение. Переменный ток перед оценкой значения требуется выпрямить. Используются полный или половинный диодный мост. Выпрямленный ток пропускается через нужной величины резистор для ослабления, предел регулируется ручкой управления, результат подается мультипликатору.
• Напряжение измеряется схожим образом. Постоянное образует резистивный делитель с дополнительным сопротивлением, активной частью импеданса катушки мультипликатора. Возникает рассчитанный заранее ток, с учётом которого и проградуирована шкала прибора. Аналогично выделяется ряд пределов, переключаемых ручкой. У каждого номинала резистор индивидуальный, шкалы могут совпадать (см. надписи циферблата тестера). Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом.

  Корпус мультиметра

• Для измерения емкостей используется блок конденсаторов. Измеряемый элемент включается параллельно связке, ответвляет часть тока (сеть 220 вольт 50 Гц). Мультипликатор оценивает потери, отклонение стрелки указывает на градуировку шкалы в единицах долей фарада (названа в честь Майкла Фарадея). Здесь следует обратить внимание: показания прибора будут сильно зависеть от частоты сети, амплитуды напряжения розетки.
• Номиналы резисторов измеряются с использованием встроенной батарейки (Крона). Принцип прежний: постоянное напряжение образует некий ток, значение заранее известно. Отклоняет стрелку на определенный угол, шкала проградуирована соответствующими единицами (Омы).

Как работает цифровой мультиметр

В основе цифрового мультиметра контроллер с модулем аналого-цифрового преобразователя. В микросхему (на фото залита каплей компаунда) входит блок, анализирующий размер приходящего напряжения. Отличие от описанной выше конструкции: позволяет проделывать уже упомянутые операции плюс:

Микросхема мультиметра

1. Прозванивать сопротивления, резисторы. На жаргоне электронщиков операцией обозначается процедура оценки целостности проводников, либо p-n-переходов полупроводниковых приборов. Звонок напоминает типичный зуммер, встретим в любом системном блоке персонального компьютера (см. фото). При замыкании цепи издает резкий звук. Отсюда происходит название процедуры. Зуммер молчит – оцениваемый элемент электрической цепи неисправен.
2. Аналогичным образом проверим транзисторы, но современный мультиметр припас один приятный сюрприз: многие приборы позволят измерить коэффициент усиления по току. Параметр часто обозначается греческой буквой бета, либо представлен h-параметрами, как h₂₁. Иногда сюда добавляется буква. Например, «э» означает: параметр измерен транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (наиболее часто встречающаяся в простых устройствах). Под указанные цели на фронтальной панели цифрового мультиметра имеется специальное гнездо. Целых два – для p-n-p и n-p-n-структур. Параметры полевых транзисторов оцениваются иначе, конкретика выходит за рамки статьи.
3. Максимальные изменения претерпел принцип измерения емкостей. Теперь на терминал, куда вставлены ножки элемента, подается кратковременно напряжение, затем оценивается время разряда. Напряжение конденсатора убывает по экспоненциальному закону, изучив, можно выдать оценку исследуемого параметра. Факт широко используется техникой для разных целей. Литературе чаще приводит примеры с постоянной времени RC, характеризующей параметры фильтров. Считается, за три периода равных постоянной времени, заряд теряется практически полностью.
4. Дополнительным бонусом дорогих цифровых мультиметров является измеритель температуры. Действие основано на эффекте термопары. Раз Георг сумел оценить напряжение, электроника тем паче сделает. Напряжение оценивается аналого-цифровым преобразователем, отображается в виде температуры дисплеем.

Использование мультиметра

Отличаясь от мультипликатора, оперирующего током, контроллер оценивает напряжение. Встречается чаще серия чипов 7601. Описания типичных представителей приводятся повсеместно. Смотрите видео на ютубовском канале Чип&Дип. Измерительных входов два: один для высоких напряжений. Внутри стоит компаратор, преобразующий уровень аналогового сигнала в цифровой вход. У серии 7601 несколько опорных входов внешних резисторов, конденсаторов, структурно входящих в состав таймера, генерирующего тактовые импульсы. Иногда используется встроенный, в остальных – постоянная времени задается значениями R и C.

Полученный с компаратора код разбивается на группы по тысячам, сотням, десяткам, единицам, подается на защелку (latch). Последнее выступает ячейкой памяти, способной хранить внесенную информацию. В противном случае показания на дисплее будут неустойчивы. Устройство обновляет цифры, чтобы не казалось слишком быстро человеку (порядка трех раз в секунду). Экраном управляет специальный драйвер – микросхема, формирующая сигналы свечения сегментов дисплея. Отдельной строкой идет символ минуса. Подсветка отсутствует, хотя может иметься опция.

Занимательной частью цифрового мультиметра считается переключатель режимов. Ручка, снабженная множеством контактов (см. фото), замыкающая в нужном порядке лабиринт контактных дорожек, расположенных на плате. Мало отличается от механического тестера принципом действия, несмотря на кажущуюся сложность: чередуются пассивные элементы схемы.

Переключатель режимов

После сборки прибор часто нуждается в калибровке. Для цепи измерения температуры выполняется так:

1. Помещают термопару в смесь холодной воды со льдом температурой 0 градусов Цельсия, добиваются подстройкой потенциометра нижнего предела (низковольтный вход) соответствующих показаний табло.
2. Датчик нагревается до ста градусов, регулируется верхний предел. Пока на дисплее не появится нужное значение.

В процесс работы цифрового мультиметра выделение тепла с микросхемы минимальное. Типичное значение мощности рассеивания составляет доли ватта. Охлаждение прибору не требуется. Важно правильно подключать щупы. Черный является схемной землей, обозначается COM. Измерительных входов чаще два, один для больших токов. Хотя присутствует защита предохранителем (помечено меткой fused), при неправильной подаче сигнала возможен выход цифрового мультиметра из строя. Избегайте черным щупом трогать высоковольтные цепи, выполнять не предусмотренные инструкцией действия.

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.

Похожие темы:

Как пользоваться мультиметром – подробная инструкция

Мультиметр – это чуть ли не самый главный прибор для любого электрика и должен находиться в любом доме. Ведь благодаря ему вы всегда сможете проверить целостность проводки, работоспособность практически любого электроприбора, проверить есть ли напряжение в розетке, не находится ли провод в обрыве и много другое.

Думаете этот прибор только для профессионалов? Вы глубоко ошибаетесь и в этом материале я подробно расскажу, как пользоваться мультиметром для чайников.

Оглавление

 

Что ты такое – Мультиметр

Итак, прежде чем хватать прибор и пытаться что-либо им измерить, нужно знать какими функциями он наделен. И что же за иероглифы на лицевой панели начертаны.

В качестве подопытного образца будет выступать мультиметр Мастер MY – 62 (моя рабочая лошадка, которая выполняет практически все возможные функции).

Мультиметр Мастер MY 62

Если внимательно посмотрите на выше представленное изображение, то сможете увидеть следующие обозначения:

• Auto Power OFF (ON/OFF) – красная кнопка. В принципе тут все предельно понятно. Эта кнопка отвечает за включение и отключение мультиметра, а надпись «Auto» говорит о том, что в случае того, если вы забыли выключить мультиметр, он автоматически отключится (в моем случае через 40 минут).

В Аппаратах попроще забывать отключать мультиметр крайне не рекомендуется, так как никакого отключения не произойдет и мультиметр будет разряжаться.

• V ~ (или ACV) — означает что в этом секторе происходит измерение переменного напряжения, а цифрами указывается предел производимых измерений.
• V ― (или DCV) в данном секторе производится измерение постоянного напряжения (в случае если есть такой знак «—», то еще и импульсного напряжения). Цифрами так же указаны пределы измерения (если после цифр идут буквы, например 200m, то приставка «m» означает, что предел равен 200 милливольтам или же 0,2 Вольта).

Мультиметр и его индикаторы

• Ω —  с помощью данного сектора мультиметра происходит измерение сопротивления. Приставки «К» — кОм, означает что, например, сопротивление 2К равно 2 000 Ом, а 2М — это 2 000 000 Ом.
• hFe — с помощью данной функции можно проверять на целостность транзисторы.
• A ~ — в данном разделе происходит измерение переменного тока. Максимальный предел для всех мультиметров составляет 10 Ампер (тут есть свои тонкости, которые мы рассмотрим далее).
• A (либо же DCA) — как вы наверное уже догадались и сами тут измеряют постоянный ток. При наличии значка «—» — импульсный.
• F — в данном секторе мультиметра происходит измерение емкости конденсаторов. В моем конкретном случае предельная емкость измеряемого конденсатора равна 20 микрофарадам (есть мультиметры с большими параметрами).
• ˚С —
    измерение температуры.

Для лучшего восприятия внимательно рассмотрите изображение мультиметра с поясняющими надписями:

Мультиметр с расписанными функциями

А это более простой вариант мультиметра

Мультиметр DT-832 с расписанными функциями

Обратили внимание, что в одном случае на мультиметре три разъема, а во втором аж четыре? Но проводов то всего два. Это говорит о том, что для правильного измерения требуемых параметров нам с вами нужно верно размещать провода.

Правила размещения щупов в мультиметре

На самом деле тут так же все предельно просто. Достаточно внимательно смотреть, что написано на самом приборе и понимать, что вы планируете измерять.

Итак черный щуп, независимо от того, что вы измеряете всегда вставляется в одно и то же гнездо, отмеченное надписью

COM.

Черный измерительный щуп вставляется в разъем COM

А вот красный щуп уже будет менять свое положение в зависимости от измеряемого параметра. Итак, если планируется измерение напряжения, сопротивления или же необходима прозвонка диодов, то красный щуп вставляется в крайнее правое гнездо, которое обозначено символами «VΩ >/.»

Мультиметр с вставленными щупами в разъемы

Требуется измерить ток в миллиамперах? Тогда переставляем красный щуп в гнездо, подписанное как «mA» (предел измерения в таком положении щупов равен 200 миллиамперам).

Щупы вставленные для измерения тока до 200 мА

В некоторых комплектациях эти два гнезда объединяются в одно гнездо, которое называется «VΩmA». Пределы измерений такие же.

Размещение щупов на мультиметре DT-832

Если же вам требуется измерить ток до 10 Ампер, то необходимо переставить опять же красный щуп в гнездо подписанное как «А» (либо же 10ADC).

Щупы на мультиметре установлены для измерения тока до 10А

Запомните, данные положения крайне важны. Если вы не будете соблюдать эти требования, то ваш прибор очень быстро выйдет из строя.

Возможно, у вас завалялся еще стрелочный вариант исполнения мультиметра. Так вот для домашнего использования вариант цифрового прибора гораздо более практичен и прост в восприятии. На табло вы сразу же видите готовый результат измерений и не требуется никаких дополнительных манипуляций для подсчета показаний.

Мультиметр со стрелочным табло

Итак, с органами управления мы с вами разобрались и теперь знаете, какое положение за что отвечает. Сейчас давайте приступим к непосредственным практическим опытам с мультиметром.

Как измерить напряжение мультиметром

Итак, для того, чтобы измерить напряжение в розетке, вставляем черный щуп в гнездо COM, а красный, в зависимости от модификаций мультиметра в «VΩ >/» или же «VΩmA».

Так как мы планируем измерять напряжение в розетке, то по новому стандарту должно быть 230 Вольт. Значит, на приборе выставляем предел измерений 750 Вольт переменки.

Готовим мультиметр к измерению переменного напряжения в розетке

Теперь все просто. Вставляем щупы мультиметра в гнезда розетки и проверяем напряжение.

Измерение напряжения мультиметром в розетке

Для того, чтобы измерить напряжение аккумулятора, щупы оставляем в неизменном положении, а вот на мультиметре теперь выставляем измерение постоянки и предел выбираем 20 Вольт.

Теперь для того, чтобы получить правильные данные, черный щуп сажаем к минусовой клемме, а красный щуп к плюсовой. Если вы их перепутаете местами, конечно, ничего страшного не случится, только на приборе будет показано значение с минусом.

Измеряем напряжение кроны с помощью мультиметра

Важно. Измерение напряжения производится параллельным присоединением щупов. Всегда выбирайте предел измерений выше, чем у прибора, на котором будет производиться измерение напряжения. Так же ни в коем случае не касайтесь оголенных токоведущих частей.

Теперь давайте перейдем к следующему виду измерений, а именно к измерению тока.

Как измерить ток с помощью мультиметра

В данном варианте измерения требуют дополнительных манипуляций и они сложнее (хотя в быту такие измерения практически не производятся, я расскажу про алгоритм, чтобы вы были в курсе).

Для того, чтобы измерить ток мультиметром необходимо включить его в измеряемую цепь последовательным образом.

Для измерения тока выполняем последовательное соединение мультиметра

Теперь нам нужно определиться с тем, какова примерно будет измеряемая величина тока до 200 мА или же больше. От этого зависит положения щупов.

Допустим нам нужно измерить сколько потребляет ампер автомобильная лампа. Для этого выбираем предел 10 А и собираем схему проверки.

Только после сборки проверочной схемы включаем питание и смотрим сколько же она потребляет.

Отключение мультиметра нужно производить только после обесточивания проверочной схемы.

Как измерить сопротивление с помощью мультиметра

Теперь давайте разберем, наверное, самую востребованную функцию во всех мультиметрах. Для того, чтобы произвести измерение сопротивления с помощью мультиметра нам нужно выбрать предел измерения сопротивления и вставить щупы в соответствующие гнезда.

Подготавливаем мультиметр для измерения сопротивления

Важно. Обязательно, перед тем как измерять сопротивление убедитесь, что на измеряемом резисторе отсутствует напряжение. Иначе вы просто спалите свой прибор (кстати, по статистике наиболее частая причина выхода из строя мультиметров — это как раз спаленная прозвонка).

После этого прислоняем щупы к сопротивлению и смотрим, какие значения отображаются на циферблате.

Если прибор показал «1», то увеличьте предел измерения. Если на самом высоком пределе измерения все так же «1», то, скорее всего сопротивление в обрыве.

Проверка мультиметром сопротивления

Прибор показал «0», то сопротивление пробито. Прибор показывает сопротивление не то, что написано на самом сопротивлении. Это нормально, у самих резисторов есть допустимый разброс по параметрам.

Прозвонка с помощью мультиметра

Так же крайне востребованная функция в мультиметре и при этом предельно простая. Для того, чтобы прозвонить на целостность, например провод, выставляем на мультиметре щупы и стрелку следующим образом:

Прозвонка на мультиметре

Теперь прислоняем щупы к проводу. Если прибор противно запищал и на циферблате практически ноль, значит провод цел. Если же нет, то он в обрыве (все просто и понятно).

Проверка конденсаторов мультиметром

Для того, чтобы проверить конденсаторы с помощью мультиметра, нам не нужны концы. Просто переводим стрелку на требуемый предел и вставляем конденсатор в соответствующее гнездо.

Проверка конденсатора мультиметром

Показания соответствуют параметрам? Значит конденсатор в норме. Нет? Значит, он не годен.

Проверка транзисторов с помощью мультиметра

Для того, чтобы проверить на целостность транзистор, так же переводим стрелку на «hFE» и в соответствующее гнездо, согласно даташиту изделия, вставляете транзистор.

Проверка транзистора мультиметром

Биполярные транзисторы подразделяются на три типа:

1. NPN.
2. PNP.
3. Нерабочий хлам.

Правильно вставили транзистор в соответствующие выводы, смотрим на табло. Если на экране «0» значит, транзистор относится к третьему типу, если «1», то проверяемый транзистор исправен.

Если вам удобней воспринимать информацию в видео формате, то вот:

Подробная видеоинструкция как пользоваться мультиметром

 

Какой мультиметр выбрать

Этот вопрос возникает у каждого кто захотел себе такой прибор в домашнюю мастерскую. Так вот, если же вам нужен прибор, чтобы пару раз в месяц измерить напряжение в розетке и проверить целостность питающего шнура, то нет смысла покупать дорогостоящие аппараты. С этим справится самый обычный мультиметр.

Если же вы планируете выполнять какие либо электронные поделки осуществлять проверку схем, то лучше приобрести более дорогой вариант мультиметра.

Бонус для дочитавших

Итак, не хотите произвести небольшой эксперимент, и узнать какое напряжение вырабатывает ваше собственное тело?

Для этого на мультиметре выставите предел измерения постоянного напряжения на 200 мV, щупы поставьте соответствующим образом и просто коснитесь пальцами щупов.

Теперь вы знаете, какое напряжение протекает по вашему телу. Понравился материал, тогда поддержите меня и репостните его в социальных сетях, так же не стесняйтесь задавать свои вопросы в комментариях.

Поделиться ссылкой:

Всё про цифровой мультиметр: принцип работы, как измерять

Мультиметр цифровой — это универсальный прибор для измерения электрических параметров, который сочетает действие амперметра, вольтметра и омметра в одном приборе, который выводит показания на небольшой дисплей. Существуют, как стендовые, так и переносные мультиметры.

Мультиметр цифровой

Обратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.

Преимущество цифрового мультиметра над приборами с измерительным механизмом заключается в том, что показание прибора по шкале должны пересчитываться в том случае, если стрелка прибора остановилась между отдельными делениями на шкале. Цифровые измерительные приборы не нуждаются в перерасчете показаний, изображая их в виде чисел на дисплее. Также цифровые мультиметры более чувствительны к малым изменениям тока и поэтому более точны по сравнению с другими приборами, измеряющими электрические параметры.

На постсоветском пространстве такой прибор известен под сленговым названием «Цэшка», т.к. названия советских мультиметров начинались с буквы «Ц».

Принцип действия цифрового мультиметра

В основе цифрового мультиметра лежит АЦП двойного интегрирования — аналого-цифровой преобразователь, в котором входной сигнал сравнивается с опорным.

Для того, чтобы измеритель показывал величину электрического параметра, измеритель должен быть электрически подсоединен к схеме или ее компоненту. Эти подсоединения выполняются набором проводов. Черный провод обычно называется общим или отрицательным, красный — положительным.

На одном конце каждого из проводов находится вилка, которая подключается в гнездо измерителя. Другой конец каждого провода используется для создания контакта со схемой или ее компонентом, который должен быть промерен.

Чтобы измерить постоянный ток, измеритель должен быть включен последовательно со схемой, в которой производятся измерения. Если прибор, который настроен на измерение тока, случайно будет включен параллельно с источником напряжения, напряжение может послужить причиной того, что избыточный ток потечет через измеритель и повредит его.

Чтобы измерить напряжение, измеритель должен быть включен параллельно с источником напряжения. Поскольку напряжение одинаково во всех ветвях параллельной схемы, напряжение, которое должно быть измерено, будет и на измерителе, в результате чего измеритель покажет уровень напряжения.

Измерения сопротивлений должны проводиться на обесточенных цепях. При измерениях сопротивлений используется небольшая внутренняя батарея для питания схемы измерителя и сопротивления, которое должно быть измерено.

Порядок измерения цифровым мультиметром

1) Включите измеритель нажатием кнопки ON/OFF
2) Выберите нужный тип измерения нажатием соответствующей кнопки
3) Выберите нужный диапазон измерений нажатием соответствующей кнопки переключения диапазонов
4) Подсоедините измерительные провода в соответствующие гнезда на панели.
5) Прижмите концы измерительных проводов к испытуемым точкам (или прикрепите провода к компоненту). Для измерения сопротивления нет необходимости выставления нуля, как это нужно было делать в вольт омметре, ламповом вольтомметре и вольтомметре на полевых транзисторах.
6) Снимите показания с дисплея.

как пользоваться и как выбрать профессиональную модель? Рейтинг и обзор. Как работают щитовые и мини-тестеры?

Очень часто в домашних условиях нам необходимо осуществить замер напряжения, силы тока или сопротивления для различных электроприборов. Это можно сделать при помощи специального устройства, которое называется мультиметр или тестер. Они могут быть цифровые и аналоговые. Первый тип будет предпочтительнее, ведь он имеет небольшие габариты и более портативный, чем аналоговый прибор.

Подобное устройство для дома будет отличным решением для измерения тока, ведь благодаря ему это можно будет осуществить очень легко.

Назначение и принцип работы

Итак, цифровой мультиметр является универсальным устройством, что позволяет осуществлять измерение различных электрических параметров. Работает обычно такой прибор от батареек или аккумуляторов, что позволяет обеспечить его мобильность. Также её обеспечивают небольшие габариты и простота пользования. Кроме того, он обычно имеет пару щупов – красного и чёрного цвета. Отметим, что устройства такого типа не требуют перепроверки показаний, ведь изображают их в числовом виде на дисплее и отличаются высокой точностью. Последнее является возможным потому, что они крайне чувствительны даже к малейшим изменениям значений тока.

Если рассматривать принцип работы такого тестера, то в его основе будет аналого-цифровой преобразователь двойного интегрирования. Говоря более простым языком, входной сигнал сравнивается с опорным.

Дабы измеритель отображал определённое значение параметра, он должен присоединяться к схеме либо какой-то её части. Подключение тогда осуществляется при помощи определённого набора кабелей. Чёрный щуп называют отрицательным либо общим, а красный – положительным.

Каждый кончик такого провода имеет вилку, что вставляется в приборный разъём. А другой кончик применяется, чтобы сформировать контакт со схемой либо её частью, работу которой следует проверить. Если тестер, настроенный на токоизмерение, будет случайно включён параллельно с источником напряжения, то с большой долей вероятности избыточный ток пойдёт на измеритель и выведет его из строя.

Для измерения напряжения устройство следует включать параллельно с источником напряжения. Учитывая, что показатели напряжения будут одинаковые в различных местах схемы параллельного типа, напряжение, что требуется измерить, пойдёт и на тестер, в результате чего можно будет узнать его значение.

Если требуется осуществить замер сопротивления, то это следует делать только на электроцепях, через которые не проходит электрический ток. Для осуществления измерений подобного типа применяется небольшой внутренний аккумулятор для запитывания схемы измерителя и сопротивления, что измеряется.

Плюсы и минусы

Теперь поговорим о сильных и слабых сторонах цифровых мультиметров. Их преимущества следующие.

• Их точность существенно более высока, нежели у устройств аналогового типа.
• У них имеется функция автоматической полярности. Её наличие и использование позволяет избежать проблем с подключением тестера к сети с неверной полярностью, что проверяется.
• Более высокая скорость выявления показателей и считывания информации с электроцепи.
• Здесь не требуется подкручивание стрелки на показатель нуля в отличие от аналоговых моделей.
• Выход цифрового типа, что имеется в таких устройствах, предназначается для дальнейшей обработки или записи.
• Нынешние модели цифровых мультиметров работают на интегральных микросхемах. Это позволило существенно сократить их размеры, стоимость, а также требования к питанию. Кроме того, благодаря использованию таких микросхем, существенно улучшились характеристики устройств.
• Наличие цифровой индикации позволяет повысить точность измерений.
• Наличие функции автоматической настройки цифрового мультиметра даёт возможность выбирать различные диапазоны измерений, что позволяет снизить вероятность поломки устройства из-за неверного выбора диапазона.
• Наличие высокого входного сопротивления.

Но у рассматриваемой категории тестеров имеются и определённые слабые стороны.

• В случае колебаний, высока вероятность фиксации ошибки.
• Наличие ограничения напряжения.
• Более высокая стоимость, нежели у аналоговых моделей.
• Обычно они поставляются с жидкокристаллическими дисплеями, зависящими от аккумулятора или внешнего источника энергии. Если батарея разряжена, то разглядеть полученные показания на экране будет сложно.
• Устройство может нагреваться во время использования, что может привести к ошибкам в измерениях и отображению некорректных результатов.
• Такой тип мультиметров не может осуществлять регулировку настройки контуров или пик настраиваемых ответов.

Необходимо сказать, что даже несмотря на недостатки, упомянутые выше, цифровые мультиметры становятся всё популярнее среди пользователей.

Разновидности

Мультиметры могут классифицироваться по различным критериям. Например, по принципу действия эти устройства могут быть двух типов:

• электромеханические;
• электронные.

Если говорить о назначении мультиметров, то по этому показателю они бывают:

• селективные;
• универсальные;
• импульсные;
• для постоянного тока;
• фазочувствительные;
• для переменного тока.

По конструкции и методу перемещения выделяют:

• стационарные;
• переносные;
• щитовые.

Как можно убедиться, мультиметров вообще существует немало. Но ведь речь у нас идёт именно о цифровых мультиметрах, и здесь какой-то чёткой классификации нет. Можно назвать профессиональные и любительские модели. Их отличие будет в том, что профессиональные модели имеют существенно большее количество диапазонов, в которых можно осуществлять измерения. Они имеют и технические возможности для вычисления силы тока, сопротивления и других необходимых величин.

У них может быть автоматический режим переключения диапазонов, что практически исключает возможность их поломки при проверке тока в неподходящей сети. Они также обычно могут иметь чуть большие габариты, чем большинство цифровых моделей, что есть на сегодняшний день на рынке.

Любительские модели обычно предназначены для измерения какого-то определённого параметра. Как правило, такой карманный тестер есть у каждого в доме. Его небольшие габариты дают возможность быстро и легко осуществить необходимые измерения.

Подобные устройства типа мини довольно доступны и должны быть обязательно у каждого домашнего мастера для проверки всевозможных электрических параметров.

Рейтинг

Теперь приведём небольшой обзор наиболее популярных на рынке цифровых мультиметров, которые отлично зарекомендовали себя. По мнению пользователей, они являются наилучшим решением в этом сегменте и будут надёжно выполнять свою работу.

Первая модель рейтинга – DT-830B. Этот мультиметр известен чуть ли не каждому. Это недорогое устройство с набором определённых характеристик, что будет отличным решением для электриков с различной квалификацией, а также домашних мастеров. Он довольно компактный и работает от 9-вольтовой батарейки типа «крона». Здесь присутствует жидкокристаллический дисплей, переключатель функций, пара стандартных щупов – красный и чёрный, 3 гнезда для подбора типа замера параметров. Если говорить о функциональной части, то этот мультиметр может осуществлять следующие измерения:

• напряжение переменного типа до 200 и 500 вольт;
• постоянный ток в пределах от 20 до 200 миллиампер, а на отдельный выход – до 10 ампер;
• напряжение постоянного типа от 200 милливольт до 500 вольт;
• сопротивление до показателя в 2000 кОм;
• определение характеристик транзисторов;
• проверка диодов.

Недостатком модели является неверный подбор параметров измерения. Если не подобрать верный диапазон, то устройство попросту поломается.

Вторая модель в нашем рейтинге – С266 или DT-266. Она собирается на базе DT-830. Особенностью этого устройства будет наличие клавиши фиксации измерения, а также специальных токоизмерительных клещей. Клавиша будет очень необходима, когда замеры делаются в местах, где просто физически нет возможности посмотреть на цифровой индикатор, но нужно зафиксировать показания. Пока пользователь держит палец на кнопке, показатели никуда не исчезнут с дисплея устройства. По остальным характеристикам данная модель прибора мало чем отличается от DT-830. Здесь есть жидкокристаллический индикатор с переключателем, 3 гнезда, куда можно подключить щупы, токовые клещи. Работает С266 от аккумулятора «крона».

Если говорить об измерительных возможностях, то С266 может осуществлять замеры:

• постоянного напряжения до 1000 вольт;
• переменного – до 750 вольт;
• сопротивление до 20 МОм;
• постоянного тока до 20 ампер;
• переменного тока до 1000 ампер;
• целостности электрической цепи 200 Ом;
• выносной температуры с использованием выносной термопары до 750 градусов по Цельсию.

Ещё одна модель обзора, которая заслуживает внимания пользователей – М812. Данная модель отличается крайне небольшим размером. Её масса составляет всего лишь 90 граммов. Такой мультиметр можно просто положить в карман. Модель считается наилучшей для автоэлектриков, которые проводят ремонт и проверку автомобильного оборудования. Она выполнена в стандартном корпусе и оснащена 3-разрядным индикатором, переключателем рабочих режимов, 3 гнёздами, куда можно подключить щуп, и гнездом для проведения тестов транзисторов и диодов.

При помощи этой модели можно осуществить следующие замеры:

• напряжение постоянного и переменного типа до 500 вольт;
• целостность цепи с индикацией звукового характера;
• постоянный ток в диапазоне от 10 mA до 10 А с использованием дополнительного разъёма;
• сопротивление определённого участка до 2 МОм;
• полупроводниковых электронных компонентов.

Тут присутствует генератор сигналов для проверки различной радиотехники.

Ещё одна модель, заслуживающая внимания – тестер DT9208A. Устройство оснащено довольно большим индикатором, наклон которого можно отрегулировать. Здесь присутствует и откидывающаяся ножка, что позволяет расположить прибор так, как удобно пользователю. В комплекте с устройством присутствует яркий чехол, который можно использовать, как дополнительную защиту. Мультиметр оснащён кнопками памяти и питания, а также большим переключателем функций. Кроме того, здесь можно найти таймер включения.

Здесь присутствует довольно большой измерительный диапазон. В отличие от многих аналогов, устройство оснащено 4 отверстиями для щупов, а не 3, как большинство моделей. Устройством можно осуществлять замеры постоянного и переменного напряжения, замеры тока, сопротивления, целостности цепи и осуществить проверку p-n переход диода либо тиристора. Также можно найти функцию замера логических уровней цифровой техники. Преимуществом будет и возможность измерения конденсаторов и температуры.

Последней моделью в рейтинге будет МС 8229. Главной её особенностью будет 3-строчный индикатор жидкокристаллического типа с подсветкой. Кроме обычных типов измерения, можно осуществить следующие замеры:

• температура;
• звуковой уровень;
• показатели освещённости;
• влажность.

Данная модель цифрового мультиметра имеет звуко- и светооповещение, если измерительные кабели подключены неверно. При желании можно настроить выбор диапазона в ручном или авторежиме. Здесь присутствует защита от перегрузок. Устройство может работать на высоте до 2 километров. Присутствует функция автоматического отключения мультиметра. Масса устройства составляет около 400 граммов.

Эта модель будет отличным решением для мастеров сервисов по ремонту различных устройств и инспекторов на производствах для измерения различного рода нормативов – уровня шума в цехе, освещённости рабочего места и так далее.

Советы по выбору

Не каждому человеку будет нужно использовать все функции, что были перечислены выше. Подавляющему большинству пользователей достаточно будет пары-тройки наиболее важных: проверки сопротивления, прозвонки цепи, измерения напряжения. Поэтому им просто нет необходимости покупать какое-то дорогое и технически продвинутое устройство. Если человек работает техником или электриком, который осуществляет обслуживание различных категорий электрооборудования, то для него будет актуальна модель с функцией «токовых клещей». Она даёт возможность осуществлять измерения нагрузок на оборудовании, что работает без какого-либо вмешательства в схему его функционирования. Это позволит осуществлять контроль за его функционированием и предотвращать аварийные ситуации и возможные поломки.

Говоря о выборе цифрового мультиметра для слесарей КИП, лучше выбрать модели с функциями, что связаны с различного рода радиокомпонентами: амперметр, частотомер, омметр, измеритель ёмкости и индуктивности.

Если говорить об общих аспектах выбора, то нужно принимать в расчёт следующие параметры.

• Цифровой либо стрелочный прибор. Лучше приобрести первый вариант, ведь его точность существенно выше и функций у него значительно больше. Хотя надёжность будет выше у стрелочного мультиметра.
• Функционал. Наличие дополнительных функций может пригодиться для представителей тех или иных технических профессий.
• Наличие кнопки памяти и подсветки. Позволит существенно повысить удобство пользования цифровым мультиметром.
• Погрешность работы. Нормальными считаются показатели в диапазоне от 0,025 до 3 процентов. Но вообще, чем меньше будет погрешность, тем лучше.
• Конструкционные особенности. Мультиметр должен быть удобным по своим габаритам, максимально эргономичным и вообще таким, чтобы пользоваться им было комфортно.
• Показатели защиты от нагрузок ударного типа, воды и пыли. Чем больше степень защиты устройства, тем тестер будет надёжнее и срок его работы будет дольше.
• Производитель. Это тоже немаловажный фактор, который следует принимать в расчёт. Лучше чуть переплатить и купить модель от известного производителя, чем экономить и покупать устройство, в надёжности которого есть сомнения.
• Категория электробезопасности. Это довольно существенный аспект, который точно требует внимания. Тут нужно сказать, что есть 4 категории: CAT 1, CAT 11, CAT 111, CAT 1V. В первом случае замеры можно делать лишь в сетях низковольтного типа, во втором – в сетях электропитания, в третьем – в распредцепях в зданиях, в четвёртом – в распредсетях вне построек. Защита может обеспечиваться либо при помощи предохранителей, либо быть электронной. Лучше, если цифровой мультиметр будет иметь электронную защиту.
• Разрядность дисплея. Этот параметр определяет, какое количество цифр будет изображено на дисплее после запятой.

Правила эксплуатации

Теперь немного скажем о том, как пользоваться цифровым мультиметром. Как стало ясно, его можно использовать для проведения многих операций: определения силы тока, поиска напряжения переменного или постоянного тока, проверки сопротивления, исправности транзистора. Сразу отметим важный момент – следует начинать измерение с большей величины на указателе, дабы не было вероятности сломать прибор. Например, если требуется измерить сопротивление элемента, приблизительно зная, что оно составляет около 1 кОм, то следует выставить показатель на 2 кОм.

Перед проверкой напряжения в розетке при помощи прибора, следует правильно собрать измерительную цепь. Для этого нужно использовать входные гнёзда, что есть на корпусе. В отверстие с обозначением COM следует установить конец чёрного провода. А конец красного шнура вставляется во второе сигнальное гнездо, после чего можно начинать проведение измерений.

Теперь выставляем на центральном круговом переключателе требуемый режим работы устройства. После этого выбираем положение необходимых пределов. Теперь берём оба щупа за ручки, после чего вставляем их концы в гнёзда розетки. Если контакт с розеточными клеммами хороший, то на экране сразу будет результат проводимых измерений.

Отметим, что порядок положения концов при проведении измерений в сетях с напряжением переменного типа не имеет никакого значения.

В следующем видео вас ждет обзор цифровых мультиметров DT9208A и DT9205A.