Работа с мультиметром от теории к практике

Как измерить напряжение и ток в розетке мультиметром

Чем измерить напряжение в розетке или определить значение тока, протекающего через нее? Такой вопрос становился практически перед каждым из нас. Ответ на него достаточно прост – это мультиметр, универсальное устройство для измерения самых различных электрических параметров.

Главной особенностью данного устройства является сочетание в себе самых разнообразных устройств, которые могут потребоваться как профессиональному, так и доморощенному электрику. При этом чтоб пользоваться таким прибором не надо обладать какими-либо специфическими знаниями. Достаточно вспомнить школьные уроки физики.

• Как работать с мультиметром?
• Измерение тока и напряжения мультиметром
  • Измерение напряжения мультиметром
  • Измерение силы тока мультиметром
• Вывод

Как работать с мультиметром?

Перед тем как измерить напряжение в розетке мультиметром давайте разберемся как работает данный прибор. А также разберемся с величинами, которые он способен измерять.

Мультиметры могут быть аналоговыми или цифровыми. Ответ на вопрос какой из них лучше очевиден – цифровой прибор. Ведь цифровые мультиметры всегда указывают точное значение измеряемой величины, лояльно воспринимают неправильное подключение щупов, да и не так требовательны к условиям эксплуатации. В то же время в пользу аналоговым приборов есть только один аргумент – цена.

Именно поэтому в нашей статье мы рассмотрим цифровой мультиметр. И начнем наш обзор с щупов мультиметра. Для их подключения обычный прибор имеет два или три гнезда.

• Черный щуп должен подключаться к гнезду «СОМ», который является минусовым или заземлением. Это зависит от измеряемой величины.

• Красный щуп подключается к одному из двух оставшихся гнезд. Аббревиатура «VΩmA» обозначает, что данное гнездо предназначено для измерения напряжения, сопротивления и силы тока, но только при небольших его значениях. Для измерения силы тока в 1А и более следует использовать гнездо 10АDC, которое обладает более мощной контактной частью.

Теперь давайте поговорим о величинах, которые может измерять обычный цифровой мультиметр. У разных производителей обозначение некоторых величин может отличаться, поэтому мы приведем все возможные варианты.

• Для измерения постоянного напряжения следует использовать предел, обозначенный DCV. В данном пределе обычно имеется несколько положений для измерений напряжения от 200mV до 1кV. Для измерения переменного напряжения следует использовать предел с обозначением ACV. Он обычно так же имеет несколько положений для измерений от 100В до 1000В.
• Для измерения токов предназначен предел DCA. Он так же имеет несколько положений нескольких сотен микроампер, до нескольких сотен миллиампер. Кроме того, обычно имеется положение для измерения силы тока в до 10А. Но для подключения устройства в данное положение инструкция советует переставить красный щуп в соответствующее гнездо. Это необходимо для того, что ток в 10А достаточно большой и слабенькие контакты гнезда «VΩmA» просто перегорят от него.
• Для измерения сопротивления цепи у нас имеется предел «Ω». Он имеет несколько положений для измерений величин от 200Ом до 2МОм.

Обратите внимание! Измерять любую величину можно и при помощи большего предела. Например, напряжение в 100В можно измерять в положении не 200В, а в положении 1000В. Но с увеличением предела измерения увеличивается и погрешность прибора. В связи с этим полученные результаты измерений могут быть недостаточно достоверными.

Кроме этих основных величин многие устройства имеют дополнительные пределы для измерения коэффициента усиления транзистора по току, прозвонки на короткое замыкание, измерения параметров диодов и некоторые другие. Данные пределы уже более узконаправленные и более детально мы их рассматривать не будем.

Измерение тока и напряжения мультиметром

Умея пользоваться мультиметром можно рассмотреть вопрос как им производить измерение в зависимости от измеряемых величин. Ведь измерение токa в розетке сильно отличается от измерения напряжения. Кроме того, мы рассмотрим другие возможные варианты измерения этих величин в бытовых условиях.

Измерение напряжения мультиметром

Начнем с рассмотрения вопроса как измерить напряжение мультиметром в розетке? Данная процедура поможет ответить вам на вопрос соответствуют ли параметры сети нормативам и возможно ли подключение определенной электроустановки к ней.

• Для этого прежде всего устанавливаем щупы в соответствующие гнезда. В нашем случае это гнездо «СОМ» для черного щупа и гнездо «VΩmA» для красного щупа.
• Теперь производим необходимые переключения на самом мультиметре. Так как ток в розетке у нас имеет переменное значение, то необходимо выставить предел ACV.

• Положение переключателя должно быть выше предполагаемого напряжения. То есть для розетки в которой должно быть 220В вы должны выбрать ближайшее большее значение. Если брать наш мультиметр, то мы выбираем значение в 750В. Для двух или трехфазных розеток номинальное значение напряжения составляет 380В, то есть мы так же выбираем положение в 750В.

Обратите внимание! Если вы не знаете предполагаемого значения питающей сети, то измерение мультиметром лучше не производить. Если напряжение выше максимального значения, в нашем случае 750В, то в лучшем случае может сгореть предохранитель мультимтра, а в худшем все может закончиться травмами и ожогами. Поэтому прежде чем производить измерения определитесь с предполагаемым значением напряжения.

• После того как пределы измерений выставлены можно приступать непосредственно к измерениям. Для этого щупы вставляем в силовые контакты розетки и обеспечиваем надежный контакт между ними.

• После этого дисплей мультиметра отобразит мгновенное значение напряжения в нашей розетке. Оно может незначительно колебаться в пределах 1 – 2В, это нормально. Если оно колеблется в более широком пределе, то это говорит о ненадежном контакте щупов и силовых зажимов розетки, либо о некачественном контакте в самой электрической сети.

• Если вы используете аналоговый мультиметр, то перед тем как измерить напряжение в розетке следует определиться с ценой деления шкалы. После этого проведя нехитрый расчет произвести вычисление мгновенного значения напряжения.

Измерение силы тока мультиметром

А вот измерение тока в розетке при помощи мультиметра выполнить значительно сложнее. В первую очередь это связано с особенностью включения измерительного прибора для измерения силы тока.

• Давайте рассмотрим в чем особенность подключения приборов для измерения силы тока. Дело в том, что для измерения силы тока мультиметр или амперметр нам следует подключить последовательно с электроустановкой.
• То есть в самой розетке, без подключенного к ней электроприбора тока нет как такового. Поэтому измерить его мы не можем. А вот при подключении прибора через розетку начинает протекать ток прямо пропорциональный мощности прибора.
• В итоге получается, что, зная напряжение питающей сети и мощность прибора, нам значительно проще будет вычислить ток электроустановки путем вычислений. Для этого мы используем закон Ома.

Работа с мультиметром от теории к практике

Сектор DCV

На данном приборе сектор разделен на 5 диапазонов.
Проводятся измерения от 0 до 500 вольт.
Напряжение постоянного тока большой величины нам встретится только при ремонте телевизора.
Этим прибором при больших напряжениях нужно работать крайне осторожно.

При включении в положение « 500 « вольт на экране в левом верхнем углу загорается
предупреждение HV , о том, что включен самый верхний уровень измерения и при появлении больших
значений нужно быть предельно внимательным.

Обычно измерение напряжения ведется переключением больших положений диапазона на меньшие,
если вы не знаете величину измеряемого напряжения.
Например, перед измерением напряжения на аккумуляторной батареи сотового телефона или автомобиля,
на которых написано максимальное напряжение 3 или 12 вольт, то ставим смело сектор в положение « 20 « вольт.
Если поставим на меньшую, например, на « 2000 « милливольт прибор может выйти из строя.
Если поставим на большую — показания прибора будут менее точными.

Когда вы не знаете величину измеряемого напряжения (конечно же в рамках бытового
электрооборудования, где оно не превышает величин прибора),тогда выставляете на верхнее
положение « 500 « вольт и делаете замер.
В общем-то, грубо замерять, с точностью до одного вольта, можно на положении «500» вольт.

Если требуется большая точность, переключите на нижнее положение, только чтобы величина
измеряемого напряжения не превышала значения на положении выключателя прибора.
Этот прибор удобен в измерении именно напряжения постоянного тока в том, что не требует
обязательного соблюдения полярности. Если полярность щупов ( «+» — красный , «-«-черный ) не будет совпадать с полярностью измеряемого напряжения,то в левой части экрана появится знак «-» ,а величина будет соответствовать измеряемой.

Сектор DCA.

Является миллиамперметром постоянного тока и применяется для измерения маленьких токов,
в основном в радиоэлектронных схемах. Нам пока не пригодиться.
Во избежание поломки прибора, не ставьте переключатель на этот сектор, если забудете и начнете измерять напряжение, то прибор выйдет из строя.

В связи с этим нужно обязательно рассказать поучительную историю. Будучи любопытным ребенком и
уже знающим как прозвонить электрическую цепь, например, нить накала лампы или провод на обрыв,
с помощью прибора, я не различал, что такое напряжение и ток.
Не помню, что случилось с прибором который, у меня был, но потребовался «тестер» что-то «прозвонить»
на обрыв. Попросил у друга. Вася взял у папы.
Хороший стрелочный русский Ц — 2 . не помню уже какой, Вася дал мне. Измерив, то что надо было, я отложил прибор в сторону и забыл про него. А вспомнил тогда, когда увидел, что на розетке в стене
написано 220 В 6А .
То ли я захотел убедиться в точности прибора, то ли в соответствии написанного на розетке, короче, напряжение я померил, оно соответствовало. Конечно переключатель стоял на измерении напряжения,
как положено. Теперь не долго думая ставлю переключатель в положение 10 а измерения тока и вставляю щупы в загадочные дырочки в стене.
Такого взрыва не помню за всю свою жизнь .
Прибор разорвало на почерневшие осколки, лицо было как у негера в темноте, уши заложило на полчаса, хорошо дома не было никого, так бы получил по «полной программе».

Так вот, прежде чем пытаться что-то делать, при малейшем подозрении на присутствие напряжения,
нужно знать элементарные вещи: что такое ток, напряжение, сопротивление. Можете прочитать на первой
странице книги: ЭТО ЗДЕСЬ.

Так идем дальше. Есть еще положение 10 А измерения постоянного тока( ампереметр). Измерения производятся с перестановкой провода из второго гнезда в гнездо 10 А . Если вам необходимо измерять ток какого — либо электроприбора, можно воспользоваться амперметром, но опять же с большой
осторожностью. В инструкции по прибору написано, что измерения тока производить несколько секунд,
но я бы не рекомендовал бы лишний раз пользоваться этой возможностью. Если вы будите читать домашние уроки, то узнаете, что есть другие способы узнать примерную величину силы тока и этого будет нам более предостаточно.
Сектор измерения сопротивления ( омметр ).

Разделен на положение от 200 Ом до 2 Мом (2000000 Ом).
Можно измерять сопротивление от 1 Ома до 2 Мом со следующими нюансами:
Во-первых: китайский мультиметр не является точным прибором и погрешность его показаний довольно велика.
Во-вторых: непредсказуемая большая чувствительность при точных измерениях.
В связи с этим, при замыкании щупов между собой, прибор указывает на сопротивление цепи, которой не следует пренебрегать, а считать её за сопротивление провода на щупах, т.е. при измерении маленьких сопротивлений из результата нужно отнять значение, полученное при замыкание щупов.

Замена батареи:
Как только вы заметите сбой на дисплее,
пропадают цифры или показания не
соответствуют с примерными значениями,
значит пришла пора заменить батарею. Маленькая крестовая отвертка — задняя
крышка — новый элемент 9 V .

Сектор Диод .

Показывает падение напряжения на переходе, от 400 до 700 mv в прямом направлении на исправном диоде и бесконечность т.е. единица слева в обратном направлении.
На неисправном, в обеих направлениях:
1. Близкое к нулю — значение пробоя.
2. Близкое к бесконечности — обрыв.

Сектор hFE
Для измерения транзисторов имеется панелька с указанием — в какое гнездо, какую
ножку транзистора помещать.
Проверяются транзисторы обеих
n — р — n и р — п -р проводимостей на пробой, обрыв.
Показывает статический коэффициент передачи тока (только кремниевые — КТ)

Умный сайт для вашего энергокомплекса

Цифровой мультиметр обычно является основным рабочим инструментом электрика. Приложено много усилий, чтобы мультиметры стали максимально удобными и безопасными. Однако инциденты с мультиметрами все еще случаются, и следует учитывать некоторые важные аспекты использования этих приборов.

За последние два десятилетия электротехническая промышленность сделала большие шаги в обеспечении безопасности работы с электрооборудованием. Созданы новые инструменты для дистанционного мониторинга, средства индивидуальной защиты, разработаны методики работы на объектах повышенной опасности. Тем не менее, по-прежнему происходят несчастные случаи, связанные с казалось бы рутинными операциями, выполняемыми с помощью мультиметров. Инциденты случаются в основном по банальной причине — люди не знают или недооценивают, т.е. до конца не понимают возможности и ограничения мультиметров. От этого понимания зависит не только личная безопасность и безопасность коллег, но и качество работы конкретного специалиста.

Заблуждения и плохие привычки

Для профессиональных электриков существует риск поражения электрическим током или дуговой вспышкой при использовании цифровых мультиметров. Это может произойти, если мультиметр и тестовые шнуры обслуживаются неправильно, а защитные перчатки не соответствуют рабочим напряжениям.

Последнее особенно важно, так как существует заблуждение, что изоляция на щупах тестовых шнуров мультиметра служит для предотвращения поражения электрика током. Но она нужна в первую очередь для предотвращения случайного замыкания фазы на фазу или фазы на землю в процессе измерения. Для защиты от поражения током при измерении в цепях с напряжением выше 50 В необходимо использовать сертифицированные защитные перчатки.

Часто непреднамеренные касания оголенных проводников происходят из-за того, что мультиметр находится в руке, и это стесняет движения. Наибольший риск — в распределительных щитах и узких пространствах.

Для решения этой проблемы можно использовать мультиметры со съемным экраном. Например, у мультиметра Fluke 233 есть быстросъемный экран, который можно разместить перед глазами, а сам прибор положить или подвесить таким образом, чтобы освободить руку.

Мультиметр Fluke 233 в сравнении с обычным мультиметром

Дисплей получает данные по беспроводной связи на расстояние до 10 м, поэтому с Fluke 233 можно работать вдвоем, что полезно в особо сложных условиях, требующих повышенного внимания. В этом случае один электрик может сосредоточиться на правильном размещении щупов, не отвлекаясь на просмотр показаний мультиметра. При работе в одиночку размещение монитора перед глазами существенно сокращает количество лишних движений.

Обойтись без «спецэффектов»

Неправильное использование мультиметра может привести к дуговой вспышке, возгоранию или расплавлению прибора. Например, дуговая вспышка может произойти, если тестовый шнур при измерении напряжения ошибочно вставлен в гнездо для проверки силы тока (А). Это приводит к замыканию и может вызвать дуговой разряд. Во время измерения напряжения вспышка может произойти также из-за перетока мощности, к примеру, в результате удара молнии или скачка напряжения.

Качественные мультиметры, соответствующие определенным категориям электробезопасности (CAT), спроектированы так, что вероятность дуговой вспышки сводится к минимуму.
Поэтому знание классификации CAT — важнейший фактор безопасности при работе с мультиметром.

Категории электробезопасности (CAT)

Для мультиметров категория электробезопасности CAT — это прежде всего указание на то, какую величину скачка измеряемого параметра может выдержать прибор без риска для пользователя.
Существует несколько категорий CAT: от электрооборудования с минимальным напряжением (CAT I) до линий электропередач (CAT IV). На рисунке ниже изображены примеры соответствия оборудования разным категориям CAT.

Категории CAT основаны на простом факте снижения опасности аномального перетока мощности по мере роста импеданса. Проще говоря, инцидент в цепи, например скачок напряжения, наиболее опасен у источника тока. По мере прохождения по цепи к низковольтному маломощному оборудованию более высокое комплексное сопротивление всей энергосистемы снижает опасность скачка.
Поэтому мультиметры категории CAT I подходят только для тестирования слаботочной электроники с низким напряжением. Категория CAT II подходит для однофазных нагрузок уровня бытовой розетки и портативных приборов с током короткого замыкания менее 10 кА. Далее CAT III — это распределительные сети, фидеры, постоянные нагрузки с током замыкания 50 кА. Категория CAT IV — крупные системы электроснабжения, электросети уровня коммунальных компаний, наружные кабельные сети.

Профессиональные мультиметры, такие как Greenlee DM-45, имеют категорию защиты CAT III до 600 В. Однако важно понимать особенности тестирования на категорию CAT. Так, мультиметр CAT III до 1000 В проверяется переходным напряжением 8000 В от источника с внутренним сопротивлением 2 Ом. А прибор CAT II до 1000 В — меньшим напряжением в 6000 В от источника с внутренним сопротивлением 12 Ом. В результате на таких мультиметрах одинаковая маркировка «до 1000 В», но разные категории CAT III и CAT II означают, что предельный ток для них может отличаться в несколько раз. Поэтому так важно ориентироваться на категорию CAT, в том числе при выборе измерительных проводов и щупов, которые должны быть такой же категории, как и мультиметр.

Проверка и еще раз проверка

При работе в потенциально опасных условиях никогда нельзя рассчитывать на то, что инструмент по умолчанию работает правильно. Особенно, когда с помощью мультиметра надо убедиться, что в цепи нет напряжения и можно приступать к работе. Чтобы избежать ложных показаний о безопасности цепи, профессиональные электрики применяют многоступенчатую проверку. Сначала надо убедиться, что мультиметр работает правильно, измерив «контрольное» напряжение гарантированно работающего источника питания с таким же напряжением, как у проверяемой цепи. После этого выполняется проверка отсутствия напряжение на всех фазах и нейтрали. Затем, чтобы убедиться, что мультиметр работал правильно, проводится еще одно измерение «контрольного» напряжения. Таким образом, процедура состоит из трех этапов: проверка работоспособности мультиметра -> непосредственно проверка заданной цепи -> повторная проверка мультиметра.

Также в настоящее время доступны дополнительные возможности для обеспечения безопасности при работе с мультиметром. В 2016 г. в продажу поступил первый мультиметр со встроенным тепловизором — Fluke 279 FC. Такой прибор стоит дороже обычного мультиметра. Но при этом он позволяет дистанционно обнаружить точки локального нагрева, которые могут быть признаками плохого соединения, механического износа, повреждения изоляции и других опасных проблем.

Цифровой мультиметр — тепловизор Fluke 279 FC

Профессиональные электрики всегда должны следить за состоянием мультиметра. Типичная ситуация, когда специалист просто обматывает мультиметр тестовыми шнурами и бросает его в сумку. Опытные электрики обычно имеют сумку или кейс с отделением для мультиметра. Но даже в таком случае перед работой необходимо осмотреть мультиметр на предмет механических повреждений. Тестовые шнуры и щупы осмотреть и желательно прощупать, чтобы убедиться в том, что изоляция цела. Щупы не подлежат ремонту и всегда заменяются в случае нарушения целостности изоляции. Разъемы для тестовых шнуров должны быть надежными и без видимых признаков повреждений.

Мультиметр как основа правильного подхода к работе

Мультиметр — один из самых часто используемых инструментов электрика. Специалисты должны четко понимать возможности и ограничения всего используемого измерительного оборудования.. От этих знаний напрямую зависит качество работы и персональная безопасность.

Если вам нужна профессиональная консультация по выбору мультиметра, просто отправьте нам сообщение!

Брать или нет: обзор мультиметра DT-830B за 250 рублей

Недорогой мультиметр за 250 рублей: стоит ли его покупать или лучше взять что-нибудь подороже? Тестируем устройство и сравниваем с профессиональным.

Многие считают, что мультиметр — это дорогой и сложный прибор. Мы решили взять китайскую модель DT-830B за 250 руб. и проверить, можно ли доверять устройству за такие смешные деньги. Для сравнения взяли советский тестер Ц 4342 (в нем мы абсолютно уверены). Итак, смотрим, что из этого вышло.

Комплектация

В коробке оказался сам мультиметр, два щупа для проведения измерений и инструкция на русском языке. Инструкция хоть и не большая, но довольно подробная — в ней описано как пользоваться прибором, и его технические параметры с погрешностями измерений. Кстати если потеряете инструкцию, на обратной стороне коробки также все подробно расписано.

Приятно удивило наличие батарейки Крона внутри устройства (хотя мы заранее купили батарейку отдельно). Обратите внимание, что мультиметр DT-830B поставляют разные компании, такие как Ресанта, Ермак, S-Line и другие, однако сам прибор изготавливается во всех случаях в Китае. Итак, от теории к практике, проверим его на точность измерений.

Постоянное напряжение

Устройство способно измерять напряжение в диапазоне от 200 мВ до 1000 В — для дома более чем достаточно. Мы замерили постоянное напряжение на батарейке Крона 9 В. Вот какие показания выдали нам устройства:

«Китаец» сразу же нас удивляет неплохой точностью замера: тестер Ц 4342 показал нам 9,6 В, а наш «китаец» 9,54 В. На наш взгляд постоянное напряжение устройство показывает отлично.

Переменное напряжение

Воодушевленные предыдущими показаниями, мы перешли к тестированию переменного напряжения — то, что мы дома проверяем чаще всего (особенно если живем в сельской местности). Но тут оказалось не все так радужно, как с постоянным напряжением. Вот, что мы получили, проверяя свою электросеть:

Ц 4342 показывает нам 235 В, а DT-830B — 223 В, разница в целых 12 В. Однако здесь производитель себя обезопасил и написал в инструкции, что погрешность при замере переменного напряжения составляет +-(1,2 % + 8), поэтому удивляться неточности не стоит. Но нас это как-то не радует, ведь погрешность в 10 — 12 В может сыграть с нами злую шутку. Например, мы измеряем напряжение в сети, и прибор показывает 190 В. Мы звоним в облэнерго и вызываем бригаду, чтоб исправили нашу «беду». Они приезжают, делают замеры и, оказывается, что у нас в сети 202 В, что в пределах допустимого по ГОСТ (допускается отклонение 10 % от 220В).

Сопротивление

Мультиметр DT-830B способен мерить сопротивление в диапазоне от 200 Ом до 2000 кОм. Для проверки мы взяли обычную 100-ваттную лампочку и измерили ее сопротивление. Результаты вы видите на фото:

Советский тестер показал нам 58 Ом, а китайский 60,1 Ом — мы считаем это неплохим показателем для DT-830B. Стоит отметить, что в домашних условиях сопротивление измеряется очень редко. Чаще всего замерами сопротивления пользуются люди, работающие с радиоэлектроникой ежедневно, но у них для этих целей есть специализированные омметры.

Постоянный ток

Для замера постоянного тока мы воспользовались той же батарейкой Крона и 100-ватной лампочкой, соединив их в одну цепь. Показатели были следующими:

Как видим, шкала Ц 4342 показывает 63 мА, а DT-830B 61,8 мА. Учитывая, что у советского прибора также есть некоторая погрешность, считаем, что «китаец» показал постоянный ток точно.

«Прозвонка» проводов

Режим «прозвонки» проводов весьма полезен для поиска неисправности в электрической цепи. Некоторые устройства имеют звуковую индикацию, звенящую, если провод цел. Наше же устройство лишено такого «ноу-хау» и «прозвонка» здесь отображается на экране прибора изменением показателей. В обычном состоянии (показано на картинке слева) на дисплее просто отображается цифра 1, а при прикосновении к исправному проводу (показано на картинке справа), числовое значение будет меняться. Если проводник неисправен, то единица так и останется на дисплее. В качестве провода мы взяли исправный щуп от Ц 4342.

С режимом «прозвонки» прибор справился на ура, а он стоит на втором месте после переменного напряжения по частоте замеров в домашних условиях.

Заглядываем мультиметру «под капот»

Разобрав, мы обнаружили простенькую (в сравнении с профессиональными приборами) микросхему и батарейку крона:

Обратите внимание, что в этом устройстве нет предохранителя, поэтому если мы ошибочно включим режим сопротивления на 20 кОм, а будем мерить переменное напряжение (режим 750 В), то прибор сгорит. Поэтому рекомендуем стрелочку на регуляторе окрасить в яркий цвет, чтобы не путать режимы.

Выводы

Компактный мультиметр DT-830B подойдет для домашнего использования, когда нужно проверить исправность провода, батареек, замерить постоянный ток и напряжение. Переменное напряжение лучше перепроверять. Не стоит использовать мультиметр, как профессиональный прибор — для работы и шабашек лучше купить специализированное устройство.

Преимущества:

• Компактный.
• Недорогой.
• Точный замер постоянного тока и постоянного напряжения.
• Точная «прозвонка».

Недостатки:

• Нет предохранителя.
• Сомнительные показания переменного напряжения.

Работа с мультиметром: от теории к практике

Мультиметр – незаменимая и просто необходимая вещь радиолюбителя, без него, как без рук, он нам позволяет измерить напряжение, ток, сопротивление и номиналы радиодеталей, узнать параметры транзисторов с диодами, помогает в прозвонке цепей и так далее. Существует много видов мультиметров, от самых дешевых и простых, до дорогих и универсальных. Отличаются они качеством, точностью измерений и, конечно же, функциями. Мультиметры бывают и поддельными, отличить подделку от оригинала не очень то просто, китайцы часто подделывают мультиметры известных фирм. Говорить о качестве, а тем более о точности и сроке службы таких приборов не стоит.

Для работы нам понадобится самый обычный мультиметр, цифровой или стрелочный, я буду показывать примеры на цифровом мультиметре модели DT838B. Данные мультиметры широко распространены, модификаций у них много и продаются почти на каждом углу.

Измерение напряжения

Очень часто, точнее сказать практически всегда приходится сталкиваться с измерением напряжений и тока в цепи. Как измерять напряжение я думаю понятно, для этого переключаем переключатель в положение AC – если вам нужно измерить переменное напряжение:

или DC – если постоянное:

Помните, постоянное напряжение идет после диодных мостов, переменное бывает на выводах трансформатора и в сети 220 вольт.

С пределами измерения тоже все просто, например, если вам нужно измерить постоянное напряжение, которое не выходит за пределы 20 вольт, вы стрелку переключателя ставите на «20», далее просто прикасаетесь щупами прибора к плюсу и минусу схемы, и на дисплее отобразится информация. Если вы заранее не знаете, какое напряжение может быть на участке цепи, стрелку переключателя ставьте на 200, и измеряйте. При измерении больших напряжение не касайтесь металлических частей и самого щупа прибора.

Ещё небольшой совет, прежде чем измерять напряжение, поразмышляйте немного, какая это цепь, какое примерное напряжение в этой цепи может быть? Почитайте надписи на конденсаторах, на какое они напряжение, посмотрите маркировку и характеристики диодов.

Измерение тока

Измерение тока, а именно измерение больших токов, достаточно опасный процесс, с осторожностью стоит к этому относиться, будьте предельно внимательны и не допускайте случайных коротких замыканий, иначе ваша схема может выйти из строя, и вы сами тоже, можете пострадать!

Для того, что бы измерить ток, Вам нужно хорошо представлять, что это за параметр и какими свойствами обладает. Рассмотрим на примере вентилятора от видеокарты компьютера, можете взять любой другой вентилятор, какой у вас есть, посмотрим, сколько он «кушает». Сначала вам нужно определить, в каких пределах будете измерять ток. Если не знаете, то нужно начинать с максимального предела.

Для того, чтобы понять как измерить потребляемый ток этого вентилятора (да и в прочем любой другой схемы), взгляните на схему ниже:

Из этого рисунка должно быть понятно, что амперметр (мультиметр) подключается последовательно одной из цепи питания. Для того чтобы измерить ток, переключаете стрелку мультиметра в положение A (измерение тока), в некоторых мультиметрах просто пишут 10А. Потом, не забудьте перевоткнуть плюсовой разъем щупа на мультиметре в верхнее гнездо, так, как это показано ниже на фото. Щуп в данное гнездо вставляется лишь при измерении тока, во всех остальных случаях щупы нужно вставлять в два нижних гнезда. При измерении тока полярность подключения щупов значения не имеет.

Подключите один из щупов мультиметра к одному из проводов вентилятора, второй щуп мультиметра идет у нас на питание, так же как и второй провод вентилятора, лишь при подключении соблюдайте полярность включения вентилятора, плюсовой вывод к плюсу, минус к минусу, должно получиться у Вас нечто похожее:

Потребляемый ток отобразится на дисплее мультиметра:

Большие токи не измеряйте дольше 5-10 секунд, после измерений не забудьте плюсовой щуп переключить обратно в среднее гнездо.

Измерение сопротивлений

Данная функция бывает очень полезна для измерения сопротивлений резисторов с цветовой маркировкой. Ставим стрелку переключателя в нужное Вам положение, в зависимости от того, что вы хотите измерить, Омы или килоомы. Как вы уже знаете, килоомы обозначаются буквой К, а Омы – либо буквой R, либо никаких букв после цифр не пишут.

Рассмотрим примеры на резисторах с цветовой маркировкой, таких резисторов в наборе у меня очень много, и очень часто, перед тем как впаивать такой резистор в схему, я проверяю его сопротивление, а вдруг не тот номинал положили в пакетик, и такое бывает.

Если потом схема не заработает, ни за что и не догадаешься что дело именно в этом резисторе. Примеры измеренных сопротивлений ниже.

Резистор 10 кОм.

Резистор 200 кОм.

Кроме того, очень полезно измерять сопротивление входных цепей питания устройств, если оно в районе нескольких Ом, значит возможно где-то ошибка, неправильно запаяли какой то элемент, проверьте транзисторы и диоды, дорожки, если вы их сами рисовали.

Во время измерений ни один резистор не пострадал, и каждый попал обратно в свой пакетик.

Прозвонка радиодеталей

Некоторые мультиметры имеют функцию прозвонки цепей, на мультиметре это положение обычно обозначается значком диода с сигналом, или значок сигнала отдельно. Граница срабатывания сигнала составляет 50-70 Ом. Т.е. если сопротивление цепи меньше 50-70 Ом, прибор запищит. Удобно прозванивать не лишь цепи, но и радиодетали, например катушки на обрыв или КЗ, переключатели, термостаты и пр… Если есть контакт, то запищит динамик в мультиметре. Что касается дросселей и первичных/вторичных обмоток трансформаторов, сигнализатором они как правило прозваниваются редко, лучше всего, обмотки проверять омметром (ставите стрелку переключателя на измерение сопротивлений, в положение 200, а лучше 2000 Ом), если сопротивление подозрительно маленькое, возможно имеет место межвитковое замыкание, трансформатор в лучшем случае будет греться и выдавать меньшее напряжение. Ниже пример, измерил сопротивление первичной и вторичной обмотки 20 ваттного трансформатора, вторичка на 2х6 вольт.

Вторичная обмотка: 1,5 Ом. Первичная: 101,5 Ом.

Как уже говорил, удобно прозванивать разные выключатели, кнопки, проверять на замыкание они или на размыкание, какие вывода с какими связаны и так далее.

Прозвонка термостата, после прозвонки выяснилось, что он на размыкание:

Переключатель прибора можно поставить как на измерение сопротивлений, так и на «пищалку».

Также, очень удобно прозванивать диоды, узнать где у него анод, а где катод:

Если диод подключен не правильно, то на дисплее будут нули.

Можно прозвонить транзисторы и убедиться что он возможно рабочий:

Прозванивать нужно базу с коллектором, и базу с эмиттером.

У транзисторов можно проверить коэффициент усиления, для этого их вставляем в специальный штыревой разъем, при этом не спутайте структуру и цоколевку транзистора. Стрелку переключателя ставим в положение hFE. В этом режиме мы проверяем способность транзистора усиливать входной сигнал. Два отдельно взятых и при этом полностью одинаковых транзистора могут иметь разное значение этого коэффициента.

Как уже говорилось, разные мультиметры имеют разные функции, дорогие имеют больше функций. Некоторые подобные мультиметры имеют функцию измерения температуры, к ним прилагается дополнительный шнур с термопарой, данная функция полезна чтобы узнать температуру нагрева радиаторов, радиодеталей и т.п.

Мультиметры как правило очень надежны, и спалить их достаточно трудно, но можно. К примеру если прикоснуться щупами к источнику напряжения в несколько киловольт, микропроцессор мультиметра после этого выйдет из строя, будет сильно греться, и на дисплее будут отображаться непонятные символы.

Проверка автомобильных лампочек и радиоламп тестером

Тестер или мультиметр – прибор, предназначенный для определения исправности электрических устройств и радиодеталей: проводников тока, батареек, аккумуляторов, переключателей, лампочек. Другие названия устройства – мультиметр, реже авометр. Существуют разные варианты тестеров с отличающимся набором функций. В самом простом варианте мультиметр объединяет возможности амперметра, вольтметра и омметра.

Такое устройство можно использовать как тестер для проверки ламп, электроцепей или радиодеталей. С его помощью можно провести основные измерения характеристик электроприборов и их отдельных элементов, выявить имеющиеся нарушения целостности электрической цепи. Более сложные мультиметры оснащены разнообразными дополнительными функциями.

Применение тестера

Один из вариантов прикладного использования мультиметра – проверка лампочек. Для этой процедуры достаточно использовать простейший вариант прибора.

Какую же информацию можно получить с помощью мультиметра? Существует несколько показателей работы лампочек, отображаемых на этом приборе:

• пригодность лампочки – нарушение целостности электрического соединения приводит к прекращению прохождения тока;
• определение сопротивления лампочки;
• расчет ее мощности по показанному мультиметром сопротивлению.

Таким образом, можно проверить основные характеристики осветительного прибора, и понять, пригоден ли он к дальнейшему применению.

Режим прозвонки

Чтобы проверить работоспособность лампочки, достаточно знать, как прозвонить обычную электроцепь. Для этого переключатель устанавливают в режим «прозвона» – в положение с символом диода.

Затем одним щупом касаются центрального контакта цоколя, вторым – боковой поверхности с резьбой. Сигнал сработает, если сопротивление меньше 50–70 Ом. Это указывает на хорошую электропроводимость цепи и означает, что лампочка исправна.

Проверка дуговой ртутной лампы

Светильник с дуговой ртутной люминофорной лампой (ДРЛ) обычно можно встретить на улице или в заводском цехе. Для определения работоспособности прозванивают дроссель – устройство, ограничивающее ток, питающий ДРЛ.

Если схема была разорвана, то сопротивление будет неограниченно большим, что и покажет прибор. Если имеется потеря изоляции, ведущая к короткому замыканию, показатель повышается незначительно. В случае наличия замыкания в обмотке дросселя, сопротивление не меняется.

Если при проверке тестером дросселя проблем не было выявлено, то дуговая лампочка может не функционировать по причине неисправностей в системе подачи электроэнергии, к примеру, из-за окисления контактов. Принцип работы светильника очень простой, поэтому неисправности непосредственно в лампе ДРЛ встречаются редко.

При тестировании ДРЛ следует соблюдать значительную осторожность. При нарушении целостности стеклянной колбы, содержащей газ под высоким давлением, пары ртути могут распространяться на большие расстояния, загрязняя помещение.

Тестирование автомобильной лампочки

Автолюбителей часто интересует вопрос о том, как проверить лампу, вышедшую из строя. В чем причина неисправности? Проблема может заключаться не только в автомобильной лампочке, но и в электропроводке или патроне. Проверка мультиметром проводится так же, как и при тестировании обычных лампочек с нитью накаливания. Рекомендуется следующий порядок действий:

• после остывания электронной системы автомобиля демонтировать неработающие лампочки;
• установить тестер в положение проверки минимального сопротивления;
• приложить щупы к контактам, чтобы проверить лампочки с помощью мультиметра.

Если прибор измерит сопротивление, то лампочки исправны, если же на экране будут буквенные символы или знак бесконечности – это свидетельствует об их непригодности.

Анализ работоспособности диодов и радиоламп

Радиолампы представляют собой ламповые диоды, использовавшиеся ранее в электронном оборудовании. В настоящее время они заменены полупроводниковыми диодами. Тестирование любых видов диодов, в том числе радиоламп, с помощью мультиметра имеет свои особенности.

Диод имеет два полюса – катод и анод. Если поднести положительный щуп мультиметра (красный) к аноду, а отрицательный (черный) к катоду, ток будет протекать через диод. На экране мультиметра отобразится пороговое напряжение, величина которого может колебаться от 200 до 800 мВ.

Если поменять местами щупы тестера, ток протекать не будет, поскольку диод обладает однонаправленной проходимостью. В случае с радиолампой сопротивление нужно определять между нитью накала, являющейся катодом, и управляющей сеткой.

Существует специальный прибор, называемый тестер ламп. Такие анализаторы, обеспечивающие проверку электроламп, снабжены приспособлениями для испытания вакуума. Эти приборы полезны не только как испытатели, но и как анализаторы для быстрого измерения рабочего режима ламповых элементов любого радиоаппарата.

Испытатель несколько отличается от мультиметра, он больше похож на стенд и позволяет измерять анодно-сеточные характеристики. На нем присутствуют гнезда для лампочек, миллиамперметр, работающий как милливольтметр, а также источники питания. Для любителей старых ламповых приемников тестер становится отличным помощником в работе.

Лабы / Лабораторная работа 1

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ Томский политехнический Университет»

Подразделение: НОЦ И.Н. Бутакова ИШЭ

Направление: 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

Изучение цифровых мультиметров

Отчет по лабораторной работе №1

Метрология, стандартизация и сертификация 1.1

Выполнили студенты гр. 4Т61

«___» __________2018 г.

«___» __________2018 г.

Цель работы заключается в изучение принципа действия и основных органов управления цифрового мультиметра.

Задачами лабораторной работы являются:

изучение основных функций мультиметра;

изучение методик измерения мультиметром физических величин;

проведение эксперименты по измерению сопротивления, постоянного тока и напряжения, а также обработка их результатов.

Общие сведения о цифровых мультиметрах

Цифровые мультиметры предназначены для выполнения следующих функций:

измерения постоянного и переменного напряжения;

измерения постоянного и переменного тока;

измерения электрической емкости конденсаторов;

выполнения диодного и транзисторного теста;

Схема лицевой панели мультиметра представлена на рисунке 1. Включение питания мультиметра осуществляется с помощью кнопки 1. Выбор функции мультиметра и предела измерений выполняется с помощью поворота переключателя 6. Мультиметр имеет четыре входных гнезда, защищенных от перегрузки, превышающей указанные пределы. Во время работы необходимо установить щуп черного цвета в гнездо «COM», а щуп красного цвета в гнездо, соответствующее данному режиму измерения. Появление значения «1» на дисплее во время измерений указывает на перегрузку, в этом случае следует выбрать больший предел измерения.

Рисунок 1 — Схема лицевой панели цифрового мультиметра Mastech MY64

Электрические схемы измерений

Ниже на рисунке 2 представлены электрические схемы измерений: а) сопротивления; б) постоянного напряжения; в) постоянного тока.

Рисунок 2 — Электрические схемы измерений

Измерение сопротивления

Установили регулятор сопротивления переменного резистора R_x Наборного поля в среднее положение.

Установили переключатель режима работы мультиметра в положение 20 кОм.

Соединили проводником гнездо 9 мультиметра с контактом К22.1 переменного резистора Наборного поля.

Подключили с помощью щупа красного цвета гнездо 10 мультиметра к контакту К23.1 переменного резистора Наборного поля. На экране отразилось измеренное значение сопротивление.

Отключили щуп красного цвета мультиметра от контакта К23.1 переменного резистора. Спустя 10 секунд повторно подключили щуп красного цвета мультиметра к контакту К23.1.

Провели 9 повторных измерений, результаты которых занесли в таблицу 1.

Измерение постоянного напряжения

Установили регулятор «Установка U+» регулятора Р2 панели «Блок питания» в среднее положение.

Установили переключатель режима работы мультиметра в положение измерения постоянного напряжения, предел измерения 20 В.

Соединили проводником гнездо 9 мультиметра с общим контактом К7 панели «Блок питания».

Подключили с помощью красного щупа гнездо 10 мультиметра к контакту К8 «0…+15 В» панели «Блок питания». На экране мультиметра отразилось измеренное значение напряжения.

Отключили щуп красного цвета мультиметра от контакта К8 «0…+15 В». Спустя 10 секунд повторно подключили щуп красного цвета мультиметра к контакту К8 «0…+15 В». Провели 9 повторных измерений, результаты которых занесли в таблицу 1.

Измерение постоянного тока

Установили регулятор «Установка U+» регулятора Р2 панели «Блок питания» в среднее положение.

Устанавили переключатель режима работы мультиметра в положение измерения постоянного тока, предел измерения 20 мА.

Соединили проводником гнездо 9 мультиметра с общим контактом К7 панели «Блока питания».

Соединили проводником контакты К5.1 резистора R1 наборного поля с контактом К8 «0…+15 В» панели «Блок питания».

Подключили с помощью щупа красного цвета гнездо 8 мультиметра к контакту К6.1 резистора R1 панели «Наборное поле». На экране мультиметра отразилось измеренное значение тока.

Отключили щуп красного цвета мультиметра от контакта К6.1 резистора R1 панели «Наборное поле». Спустя 10 секунд повторно подключили щуп красного цвета мультиметра к контакту К6.1 резистора R1 наборного поля. Провели 9 повторных измерений, результаты которых занесли в таблицу 1.

Результаты экспериментов

Ниже в таблице 1 представлены результаты экспериментов.

Таблица 1 — Результаты экспериментов

, Ом

U = , В

I = , мА

Порядок статистической обработки экспериментальных данных

Математическое ожидание рассчитываем по формуле:

Рассчитываем дисперсию экспериментальных данных по формуле:

Среднеквадратичное отклонение экспериментальных данных рассчитываем по формуле:

Коэффициент асимметрии рассчитываем по формуле:

Коэффициент эксцесса рассчитываем по формуле:

Коэффициент вариации рассчитываем по формуле:

Вывод: в ходе лабораторной работы нами был изучен принцип действия и основные органы управления цифрового мультиметра. Также мы ознакомились с основными функциями мультиметра, изучили методику замера физических величин и провели ряд опытов, результаты которых приведены выше. После обработки экспериментальных данных можно заметить, что дисперсия и коэффициент вариации имеют очень маленькие значения, подтверждая тем самым точность работы прибора.

Контрольные вопросы

К каким гнездам необходимо подключить щупы мультиметра для измерения напряжения, силы тока?

Для измерения напряжения необходимо подключить щуп черного цвета к гнезду 9 (рисунок 1), щуп красного цвета – к гнезду 10 мультиметра. С помощью поворотного переключателя 6 выбрать нужный предел измерения постоянного или переменного напряжения и подключить щупы к контактам источника напряжения. При измерении постоянного напряжения на дисплее отразится полярность сигнала.

Для измерения силы тока нужно подключить щуп черного цвета к гнезду 9 (рисунок 1), щуп красного цвета – к гнезду 7 (для измерения силы тока в диапазоне 200 мА – 10 А) или к гнезду 8 (для измерения силы тока до 200 мА). С помощью поворотного переключателя 6 выбрать нужный предел измерения и с помощью щупов подключить мультиметр последовательно к исследуемой нагрузке. При измерении постоянного напряжения на дисплее отразится полярность сигнала.

Какова погрешность измерения мультиметром температуры t=20 °C?

Погрешность измерения мультиметром температуры t=20 °C составляет ±1 % ± 3 D.

На какую отметку необходимо установить переключатель режима работы для измерения величины силы тока18 мА, 2 А?

При измерении тока 18 мА необходимо щуп черного цвета вставить в гнездо 9, красного в 8. Установить переключатель в положение, соответствующее характеру тока на предел до 20 мА. При измерении тока 2 А нужно щуп красно цвета из гнезда 8 подключить к 7. Установить переключатель в зависимости от характера тока на предел 10 А.

Какими слагаемыми определяется допускаемая основная погрешность измерения мультиметра?

Дисперсия и коэффициент вариации.

Что характеризуют определяемые в работе статистические оценки экспериментальных данных?

Математическое ожидание — среднее вероятностное значение случайной величины.

Дисперсия случайной величины — мера разброса данной случайной величины, то есть её отклонения от математического ожидания.

Среднеквадратическое отклонение — рассеивания значений случайной величины относительно её математического ожидания.

Коэффициент асимметрии-величина, характеризующая асимметрию распределения данной случайной величины.

Коэффициент эксцесса — мера остроты пика распределения случайной величины.

Коэффициент вариации случайной величины — мера относительного разброса случайной величины; показывает, какую долю среднего значения этой величины составляет её средний разброс.