Измерение напряжения и тока мультиметром

Назначение и правила пользования мультиметром

Электричество настолько прочно вошло в жизнь человека, что сейчас мы не можем даже представить, что было время, когда люди жили без таких бытовых приборов, как электрические печи, пылесосы, холодильники, микроволновки и так далее. Все они функционируют благодаря наличию в наших домах электрического тока. Его нельзя увидеть, пощупать, ощутить каким-либо другим способом. Поэтому для того, чтобы убедиться в его наличии в электросети требуется использование специального инструмента. Наиболее распространенным является мультиметр. О том, как пользоваться мультиметром,какие характеристики он может определять знают все специалисты, по роду своей деятельности связанные с электричеством: электрики, мастера сервисных центров и так далее.

Внешнее строение и функции

В последнее время специалисты и радиолюбители в основном пользуются электронными моделями мультиметров. Это не значит, что стрелочные совсем не используются. Они незаменимы когда из-за сильных помех электронные просто не работают. Но в большинстве случаев дело имеем именно с цифровыми моделями.

Есть разные модификации этих измерительных приборов с разной точностью измерений, разным функционалом. Есть автоматические мультиметры, в которых переключатель имеет всего несколько положений — им выбирают характер измерения (напряжение, сопротивление, сила тока) а пределы измерения прибор выбирает сам. Есть модели, которые могут быть связаны с компьютером. Данные измерений они передают сразу на компьютер, где их можно сохранить.

Автоматические мультиметры на шкале имеют только виды измерений

Но большинство домашних мастеров пользуются недорогими моделями среднего класса точности (с разрядностью 3,5, которая обеспечивает точность показаний в 1%). Это распространенные мультиметры dt 830, 831, 832, 833. 834 и т.д. Последняя цифра показывает «свежесть» модификации. Более поздние модели имеют более широкий функционал, но для домашнего применения эти новые возможности некритичны. Работа со всеми этими моделями мало чем отличается, так что будем говорить в общем о приемах и порядке действий.

Строение электронного мультиметра

Перед тем как пользоваться мультиметром, изучим его строение. Электронные модели имеют небольшой жидкокристаллический экран, на котором отображаются результаты измерений. Ниже экрана имеется переключатель диапазонов. Он вращается вокруг своей оси. Той частью, на которой нанесена красная точка или стрелка, он указывает на текущий тип и диапазон измерений. Вокруг переключателя нанесены метки, по которым выставляется тип измерений и их диапазон.

Общее устройство мультиметра

Ниже на корпусе имеются гнезда для подключения щупов. В зависимости от модели гнезд бывает два или три, щупов всегда два. Один положительный (красного цвета), второй отрицательный — черного. Черный щуп всегда подключается к разъему, подписанному «COM» или COMMON или который имеет обозначение как «земля». Красный — в одно из свободных гнезд. Если разъемов всегда два, проблем не возникает, если гнезд три, надо в инструкции прочесть, при каких измерениях в какое гнездо вставлять «плюсовой» щуп. В большинстве случаев красный щуп подключают в среднее гнездо. Так проводится большая часть измерений. Верхний разъем необходим, если измерять собрались ток до 10 А (если больше, то тоже в среднее гнездо).

Куда подключать щупы мультиметра

Есть модели тестеров, в которых гнезда расположены не справа, а внизу (например, мультиметр Ресанта DT 181 или Hama 00081700 EM393 на фото). Разницы при подключении в этом случае нет: черный на гнездо с надписью «COM», а красный по ситуации — при измерении токов до от 200 мА до 10 А — в крайнее правое гнездо, во всех других ситуациях — в среднее.

Гнезда для подключения щупов на мультиметрах могут располагаться снизу

Есть модели с четырьмя разъемами. В этом случае два гнезда для измерения тока — одно для микротоков (менее 200 мА), второе для силы тока от 200 мА до 10 А. Уяснив что и для чего имеется в приборе, можно начинать разбираться как пользоваться мультиметром.

Положение переключателя

Режим измерений зависит от того, в каком положении находится переключатель. На одном из его концов есть точка, она обычно подкрашена белым или красным цветом. Вот этот конец и указывает на текущий режим работы. В некоторых моделях переключатель сделан в виде усеченного конуса или имеет один край заостренный. Этот острый край тоже является указателем. Чтобы работать было проще, можно на этот указывающий край нанести яркую краску. Это может быть лак для ногтей или какая-то стойкая к истиранию краска.

Положение переключателя диапазонов измерений на мультиметре

Поворотом этого переключателя вы изменяете режим работы прибора. Если он стоит вертикально вверх, прибор выключен. Кроме этого есть следующие положения:

• V с волнистой чертой или ACV (справа от положения «выключено»)- режим измерения переменного напряжения;
• A с прямой чертой — измерение постоянного тока;
• A с волнистой чертой — определение переменного тока (этот режим есть не на всех мультиметрах, на представленных выше фото его нет);
• V с прямой чертой или надпись DCV (слева от положения выключено) — для измерения постоянного напряжения;
• Ω — измерение сопротивлений.

Также есть положения для определения коэффициента усиления транзисторов и определения полярности диодов. Могут быть и другие, но их назначение надо искать в инструкции к конкретному прибору.

Расшифровка значков на дисплее

На дисплее современного мультиметра отображается вся информация, необходимая для правильного считывания показаний:

• какой режим измерений сейчас включен;
• какой установлен диапазон измеряемых величин;
• используются ли специальные режимы считывания показаний;
• каково измеренное значение.

Пример дисплея мультиметра:

Крупными цифрами обозначается измеренное значение. В зависимости от модели прибора оно может иметь разное количество цифр. Чем больше число отображаемых знаков, тем точнее выполняются измерения. Кроме того, большая разрядность индикатора позволяет на одном фиксированном пределе проводить измерения в более широком диапазоне величин.

Не все символы шкалы могут быть использованы полноценно. Точность и диапазон отображения кодируются в параметре «разрядность прибора». Например, мультиметр имеет 4 разряда индикатора. Но крайний левый разряд при этом может отображать только «0», «1» и «2». В таком случае разрядность будет записана как «3,75».

Иногда (особенно для китайских приборов) вместо непонятной интуитивно «разрядности» указывают «количество отсчетов». Это более наглядная, хотя и лукавая величина. В нашем примере производитель указал бы значение «3000», тогда как на индикаторе может наблюдаться диапазон значений от «0000» до «2999».

Показатели барграфа очень быстро меняются подобно индикатору громкости при изменении параметра. Такой сигнал легко считывается «на глаз» — в отличие от восприятия цифр, которые на мультиметре изменяются с меньшей скоростью.

Например, если подключить мультиметр в режиме измерения сопротивлений к переменному резистору и покрутить его ручку, показатели цифрового индикатора будут довольно неторопливо следовать за положением ручки потенциометра. Но если переменный резистор имеет повреждения, то хорошо заметное подергивание барграфа укажет на эту проблему.

Если есть возможность выбора, всегда следует подбирать мультиметр с такой дополнительной шкалой.

На любом современном мультиметре можно встретить на индикаторе символы:

Они имеют следующий смысл:

• символ «Напряжение, опасное для жизни» загорается, если включен режим измерения напряжений и установлен диапазон более 200 В;
• значок «V–» сигнализирует о том, что установлен режим измерения постоянного напряжения;
• значок «V

» говорит об измерении напряжения переменного тока;

символ «А» свидетельствует о том, что должна измеряться сила тока;
значок «µ» перед «А» указывает на измерение токов особо малой величины (микроамперы);
символ «m» указывает на выбор диапазона милливольт или миллиампер;
символ «Ω» говорит о том, что выбран режим измерения сопротивлений;
значки «k» или «М» перед «Ω» обозначают выбранный диапазон (килоомы или мегаомы соответственно).

Режимы приборов

Перед началом работы рекомендуется замкнуть щупы. При этом должен раздаться писк. Для тестирования возьмите обычную переноску (удлинитель). В розетку втыкать её не нужно. Теперь присоедините любой щуп к одному из штырей вилки, а второй вставляйте в любое из гнёзд удлинителя (они идут двумя рядами). Если писк не раздался, переместите первый щуп на другой штырь. Исправная переноска должна без проблем звониться

Обратите внимание, что по мере проведения работ цифры на дисплее меняются

Поэтому для измерения малых сопротивлений проводов по-прежнему рекомендуется использовать специальный режим из группы Ω. Показания сопротивления обычно можно использовать для оценки работоспособности диодов. Известно, что у германиевых этот параметр ниже, нежели у кремниевых. Очень часто для оценки параметров нужно знать напряжение на щупах.

Тестер формирует некий потенциал для проведения замеров, именно об этом и идёт речь. Для решения этой задачи необходим хороший конденсатор приличной ёмкости (например, 100 мкФ). Прислоните щупы сообразно полярности (если таковая имеется) для зарядки. Красный провод идёт на плюс. Удобно это делать в рассматриваемом режиме по той причине, что на экране сопротивление конденсатора последовательно пройдёт все стадии от нуля до бесконечности.

Как только бег цифр закончится, нужно перейти в режим измерения малых постоянных напряжений и оценить потенциал. Это и будет собственное вспомогательное напряжение, формируемое тестером. Зная его, можно лучше понять, насколько диод соответствует заявленным характеристикам. Это отдельная тема, и мы её затрагивали уже ранее. А сегодня просто рассказываем про то, как работать с мультиметром.

Современные приборы позволяют измерить коэффициент усиления транзистора по току

Для людей новых сообщаем, что это значение зависит от прилагаемого напряжения и пропускаемого тока, поэтому не каждый транзистор можно будет подвергнуть проверке с полным успехом. Мощные элементы потребуют сборки специальных схем для тестирования.

Режим называется hFE по первым буквам параметра на английском языке

Литерой h в общем и целом обозначаются h-параметры (логично), и не будем здесь заострять внимание. Буквой F обозначается прямое (forward) усиление по току, а Е относится к типу схемы включения транзистора с общим эмиттером (emitter)

Для тестирования нужно обратить своё внимание на гнездо, расположенное на передней панели мультиметра. Оно круглое и вертикально поделено на две равные половинки.

Каждая из них предназначается для оценки работоспособности одного из типов биполярных транзисторов. А именно, npn и pnp. Полевые транзисторы тоже можно проверять, но уже в нештатных режимах. Нужно чётко понимать, как работает мультиметр, тогда можно даже прозвонить симистор. Каждое отверстие гнезда тестирования транзисторов помечено буквами: B – для базы; С – для коллектора; Е – для эмиттера. Узнайте из документации тип своего транзистора и сообразно введите его ножки в отверстия. Перейдите теперь в режим hFE, и на экране появится коэффициент усиления исследуемого транзистора по току.

Режим измерения ёмкости основан на оценке постоянной разряда цепи из конденсатора и внутреннего сопротивления тестера

Не каждый мультиметр включает в себя эту опцию, и многим любителям она представляется очень удобной. Чтобы правильно пользоваться режимом оценки ёмкости, нужно знать порядок маркировки. Обычно номинал конденсаторов представляется в виде пФ. В противном случае ставятся буквы: m – милли, μ – микро, n – нано и пр. Они, соответственно, обозначают отрицательные степени числа 10: 3, 6, 9. Пикофарады (р) это отрицательная двенадцатая степень.

Например, 33,2 пФ может обозначаться, как 33p На конденсаторы, как и на резисторы, существуют допуски номиналов. Они имеют тот же вид и регламентируются тем же стандартом – ГОСТ 28883. Оценив номинал своего конденсатора, нужно правильно выбрать диапазон на мультиметре, а потом провести замер. Полярность играет роль в некоторых случаях. Например, при работе с электролитическими конденсаторами. Старайтесь не путать красный плюс и чёрный минус.

Мы уже не будем останавливаться на том, как измерить ток мультиметром. Добавим лишь, что работа идёт только с постоянными уровнями. Нарушение это правила ради того, чтобы проверить реле на работоспособность, к примеру, приведёт к выходу тестера из строя

Обратите внимание ещё на одну вещь. Если ожидаемый ток в цепи измерения больше предельного для шкалы, то регулятор напряжения генератора питания должен быть настроен должным образом для исправления этого недостатка

Обозначения постоянного (DC) и переменного тока (АС)

Измерение постоянного и переменного тока мультиметром так же является его основной функцией, как и измерение сопротивления. Часто на приборе можно встретить такие обозначения: V и V

— постоянное и переменное напряжение соответственно. На некоторых приборах постоянное напряжение обозначается DCV, а переменное АСV.

Опять же измерять ток удобнее в автоматическом режиме, когда прибор сам определяет сколько вольт, но эта функция есть в моделях подороже. В простых моделях постоянное и переменное напряжение при измерениях нужно измерять переключателем в зависимости от измеряемого диапазона. Об этом читайте подробно ниже.

Замер сопротивления

Положение щупов тоже самое. Переключатель перемещается в отдел Ω. Теперь необходимо убедиться, что мультиметр находится в исправном состоянии. Как проверить? Просто соединяются между собой два щупа. При этом прибор должен показать ноль.

В этом измерительном диапазоне также несколько пределов, плюс функция прозвонки электрических цепей и проверки диодов. Как прозвонить цепь мультиметром, будет представлено ниже.

Для примера можно рассмотреть, как измерять мультиметром сопротивление катушки с неизвестным номиналом, это пригодится, если нет уверенности в ее работоспособности. В отличие от предыдущих тестов здесь нет необходимости выставлять предел по максимуму. От этого прибор не пострадает. Последовательность проверки может быть такой:

• К примеру, предел измерения устанавливается на среднее значение. Пусть это будет 2М. То есть, предельное значение сопротивления не должно превышать 2 МОм.
• Подсоединяются к концам катушки щупы.
• Если на дисплее появились нули, то у катушки есть некоторое сопротивление, просто неправильно был выбран предел проверки. Поэтому его надо снизить на одну позицию – до 200К.
• Еще раз проводится тест. Если он показал уже числовое значение, но перед числом стоит ноль, то можно еще снизить порог на одну позицию.
• И таким образом довести показатель на дисплее до целого числа. Оно и будет являться номинальным сопротивлением катушки.

Если при тестировании на сопротивление катушки на мониторе появилась цифра «1». Это значит, что номинал намного выше, чем выбранный предел. То есть, надо будет идти в обратном направлении, повышая предел измерений.

Зачем кнопка hold в мультиметре и для чего она нужна?

Кнопка Data hold, которая имеется у мультиметра одними считается бесполезной, другие, наоборот, пользуются ей часто. Означает она удержание данных. Если нажать на кнопку hold, то данные, отображаемые на дисплее зафиксируются и будут отображаться постоянно. При повторном нажатии мультиметр вновь вернется в рабочий режим.

Функция эта бывает полезна, когда у Вас к примеру ситуация когда вы пользуйтесь поочередно двумя приборами. Вы провели какое-то эталонное измерение, вывели его на экран, а другим прибором продолжаете измерять, постоянно сверяясь с эталоном. Эта кнопка есть не на всех моделях, предназначена она для удобства.

Измерение постоянного и переменного тока мультиметром так же является его основной функцией, как и измерение сопротивления. Часто на приборе можно встретить такие обозначения: V и V

— постоянное и переменное напряжение соответственно. На некоторых приборах постоянное напряжение обозначается DCV, а переменное АСV.

Опять же измерять ток удобнее в автоматическом режиме, когда прибор сам определяет сколько вольт, но эта функция есть в моделях подороже. В простых моделях постоянное и переменное напряжение при измерениях нужно измерять переключателем в зависимости от измеряемого диапазона. Об этом читайте подробно ниже.

Расшифровка обозначений 20к и 20м на мультиметре

Рядом с цифрами, обозначающими диапазон измерений, можно увидеть такие буквы, как µ, m, k, M. Это, так называемые, префиксы, которые обозначают кратность и дробность единиц измерения.

• 1µ (микро) – (1*10-6 = 0,000001 от единицы);
• 1m (милли) – (1*10-3 = 0,001 от единицы);
• 1k (кило) – (1*103 = 1000 единиц);
• 1M (мега) – (1*106 = 1000000 единиц);

Например, для проверки тех же ТЭНов лучше брать тестер с функцией мегометра. У меня был случай, когда неисправность ТЭНа в посудомойке удалось выявить только этой функцией. Для радиолюбителей конечно подойдут более сложные приборы — с функцией измерения частот, емкости конденсаторов и так далее. Сейчас очень большой выбор этих приборов, китайцы чего только не делают.

Источник

Как правильно пользоваться мультиметром: инструкция для чайников

Рассмотрим, как измерить несколько электрических характеристик.

Потенциал

Алгоритм для определения напряжения:

1. Установить режим в позицию ACV или DCV в предполагаемом интервале.
2. Черный провод подключить к коннектору СОМ, красный — к разъему VΩmA.
3. Наконечники щупов соединить с контактами цепи. Например, ввести в отверстия розетки или на полюса батарейки.
4. Провести измерение.

Высветившееся на дисплее число — величина напряжения в вольтах. Знак «минус» говорит о том, что полярность была нарушена. Если мультиметр поддерживает функцию удержания, значение можно зафиксировать кнопкой HOLD. Это удобно для большой цепочки измерений.

Сила тока

Эта характеристика измеряется только при последовательном подключении тестера в цепь и включенном питании. Большинство приборов дают возможность определить силу тока до 10 А, поскольку в быту большие значения используются редко.
Для проведения измерений в цепи устраивается разрыв. Дальнейшие действия по следующей схеме:

Черный щуп — в гнездо СОМ.
Красный — в разъем до 200 мА или 10А.
Наконечниками осторожно прикоснуться к контактам.
Считать с дисплея значение напряжения.

При работе с оголенными проводами необходимо соблюдать технику безопасности, чтобы не допустить удара током.

Сопротивление

Эту характеристику можно измерить без подачи питания. Исследуемый элемент просто замыкается между двумя щупами. Если проводимости нет, на экране высвечивается единица.
Последовательность действий:

1. Установить режим Ω, выбрав максимальный диапазон.
2. Щупы вставить в соответствующие коннекторы.
3. Проверить состояние — замкнуть щупы друг на друга. Должен появиться 0 или небольшое число, которое нужно учитывать при измерении сопротивления цепи.
4. Концы проводников набросить на контакты исследуемого объекта.
5. На экране появится сопротивление элемента или участка цепи.

Для точных измерений рекомендуется провести 2-3 попытки.

Измерение транзисторов

Для проверки исправности pn-переходов и определения коэффициента усиления:

1. Установить режим
2. Вставить ножки транзистора в разъем в соответствии с цоколевкой, соблюдая зоны PNP и NPN.
3. Отображением на дисплее будет значение усиления сигнала.

Диоды и простейшие транзисторы также измеряются при установленном режиме «диод». К базе подключается красный щуп (плюс), на эмиттер или коллектор черный (минус). При правильной полярности на экране высветится коэффициент передачи.

Емкость конденсатора

До проведения замеров конденсатор должен быть разряжен. Обнулить его можно отверткой с изолированной ручкой, соединив выводы между собой, но более безопасно с помощью 15 вольтовой лампочки с припаянными щупами. Даже мощный конденсатор до 400 В разряжается быстро как без риска для человека, так и самого электрического элемента.
Измерение емкости производится по схеме:

1. Выставить режим Fcx.
2. К коннектору для конденсаторов подключить красный щуп, черный — к СОМ.
3. Измерить емкость. На дисплее она появится в Фарадах.

При неисправностях конденсатора сопротивление бесконечно. Пробой характеризуется уменьшением, кратным его величине.

Прозвонка

Чтобы установить целостность проводки или кабелей, производится их «прозвон». Он заключается в проверке сопротивление участка на минимальном диапазоне измерений:

1. Установить режим прозвонки (значок «звуковой микшер»).
2. Подключить щупы к соответствующим гнездам, а наконечники — к концам участка проводки.

Если целостность не нарушена, раздастся звуковой зум, а на дисплее будет близкое к 0 значение. Если число нестабильное и «прыгающее», проводимость отсутствует.

Измерение температуры

Некоторые модели поддерживают функцию определения температур. Для этого приборы комплектуются термопарами — проводниками из разных металлов.
При контакте с температурной средой между их концами образуется электрический потенциал. Измеряя его, можно найти температуру объекта. На шкале с функцией термодатчика предусмотрен сектор ТЕМР, куда нужно устанавливать переключатель режима.

Последовательность измерений:

1. Вставить концы термопары в соответствующие коннекторы, соблюдая полярность.
2. Приблизить условный спай к точке, в которой нужно найти температуру.
3. На экране отобразится искомая величина.

Если полярность нарушена, то при исследовании более горячего объекта температура будет понижаться. Для проверки работоспособности можно зажать конец термопары в руках. На экране должно появиться значение около 36°.

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

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.

Что такое режим HFE на мультиметре?

Переходим к более продвинутым функциям Есть на мультиметре такой тип измерений, как HFE. Это проверка транзисторов, или коэффициента передачи тока транзистора. Для такого измерения имеется специальный разъем. Транзисторы — важный элемент, их нет пожалуй только в лампочке, но и там они наверное уже скоро появятся. Транзистор — один из самых уязвимых элементов. Они выгорают чаще всего из- за скачков напряжения и т.д. Я недавно заменил два транзистора в зарядном устройстве для автомобильного аккумулятора. Для проверки использовал тестер, транзисторы выпаивал.

Выводы разъема обозначены такими буквами, как «E, B и C». Это означает следующее: «Е» — эмиттер, «В» — база, и «С» — коллектор. Обычно у всех моделей есть возможность измерять оба типа транзисторов. У недорогих моделей мультиметров бывает весьма неудобно проверять выпаянные транзисторы из-за их коротких, обрезанных ножек. А новые — самое то :):). Смотрим видео, как проверить исправность транзистора с помощью тестера:

Транзистор в зависимости от его типа (PNP или NPN) вставляется в соответствующие разъемы и по показаниям на дисплее определяется исправен он или нет. При неисправности на дисплее появляется . Если Вы знаете коэффицент передачи тока проверяемого транзистора, Вы сможете проверить его в режиме HFE сверив показания тестера и паспотных данных транзистора