Мультиметр это прибор для измерения – «Для чего нужен мультиметр?» – Яндекс.Знатоки – Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске

Содержание

Мультиметр – это… Что такое Мультиметр?

Цифровой мультиметр

Комбинированный прибор «Ц4324»

Мультиметр высокой точности Gossen Metra Hit 23S. Базовая погрешность 0,05 % измеряемой величины + 3 младших разряда

Мультиме́тр (от англ. multimeter, те́стер — от англ. test — испытание, аво́метр — от АмперВольтОмМетр) — комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе это вольтметр, амперметр и омметр. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.

Мультиметр может быть как лёгким переносным устройством, используемым для базовых измерений и поиска неисправностей, так и сложным стационарным прибором со множеством возможностей.

Цифровые мультиметры

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

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

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

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

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

Типичные диапазоны измерений, например для распространённого мультиметра M832:

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

Аналоговые мультиметры

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Отсчет производится непосредственно по шкале. Погрешность измерения составляет:

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

Основные режимы измерений

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

Дополнительные функции

В некоторых мультиметрах доступны также функции:

Прозво́нка — измерение электрического сопротивления со звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи (обычно менее 50 Ом).
Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) — как своеобразный вариант прозвонки.

Тест диодов — проверка целостности полупроводниковых диодов и нахождение их «прямого напряжения».
Тест транзисторов — проверка полупроводниковых транзисторов и, как правило, нахождение их h_21э (например, тестеры ТЛ-4М, Ц-4341).
Измерение электрической ёмкости (Ц-4341).
Измерение индуктивности (редко).
Измерение температуры, с применением внешнего датчика (как правило, термопара К-типа).
Измерение частоты гармонического сигнала.
Измерение большого сопротивления (обычно до сотен МОм; требуется дополнительное питание)
Измерение большой силы тока (с использованием подключаемых/встроенных токовых клещей)

И служебные:

Автоотключение питания
Подсветка дисплея
Фиксирование результатов измерений (отображаемое значение и/или максимальное)
Автоматическое определение пределов

Индикация разряда батарейки
Индикация перегрузки
Режим относительных измерений
Запись и хранение результатов измерений

Примечания

Литература

Бензарь В. К. Словарь-справочник по электротехнике, промышленной электронике и автоматике. — 2-е изд., пер. и доп. — Мн.: Вышэйшая школа, 1985. — С. 7. — 176 с.

Ссылки

dic.academic.ru

Мультиметр это… устройство и возможности измерительного прибора

При создании или починке электрических цепей используются различные измерительные приборы, которые позволяют отслеживать все необходимые параметры. Мультиметр это универсальное устройство, объединяет в себе как минимум три из них — вольтметр, амперметр и омметр, для измерения напряжения, силы тока и сопротивления, соответственно. Это уже позволяет получить значительное количество информации про электроцепь как в рабочем состоянии, так и при отключенном питании.

Какие бывают мультиметры

Разные поколения электриков могут каждый по своему объяснять что такое мультиметр, так как эти приборы все время совершенствуются. Одни думают, что это достаточно большой и тяжелый ящик, а другие привыкли к миниатюрным устройствам, которые легко помещаются в ладони.

В первую очередь все мультиметры делятся на приборы по принципу действия — они бывают аналоговые и цифровые. Их легко различить по внешнему виду — у аналоговых стрелочный циферблат, а у цифровых — жидкокристаллический экран. Сделать между ними выбор достаточно просто — цифровые являются следующей ступенью развития этих устройств и выигрывают у аналоговых по большинству показателей.

Когда только появились первые цифровые мультиметры, то у них, конечно, были определенные конструктивные недочеты, позволяющие говорить о том, что это игрушка для любителей, но уже тогда было понятно, что у цифровых устройств огромный потенциал и со временем они вытеснят аналоговые приборы.

Аналоговые мультиметры

В некоторых случаях использование аналоговых мультиметров оправдано и сейчас — у них все еще есть ряд преимуществ, которые обусловлены самой конструкцией измерительного прибора. Его главной частью является рамка с закрепленной на ней стрелкой. Рамка может поворачиваться от воздействия на нее электромагнитного поля — чем оно сильнее, тем больше угол поворота.

Исходя из этого выделяются главный плюс аналогового устройства — инерционность отображения результатов измерений.

Простыми словами это отображается в следующих свойствах:

Если измерять надо не линейные, а переменные данные (V, A или Ω), то стрелка в реальном времени станет показывать их изменения, наглядно демонстрируя всю амплитуду колебаний сигнала. Н, «цифре» в этом случае результат будет показан ступенчато — его значение будет изменяться раз в 2-3 секунды (это зависит от чувствительности прибора и его скорости обработки данных).

Стрелочный мультиметр способен выявить паразитные пульсации напряжения или силы тока. К примеру, если в цепи есть постоянный ток величиной значением в один ампер, но каждые несколько секунд он может кратковременно увеличиваться/уменьшаться на 1/10 или 1/5, а потом возвращается к номиналу. В таком случае цифровой тестер может и вовсе не показать каких-либо изменений сигнала, а у аналогового стрелка будет как минимум «подрагивать» в эти моменты. То же самое произойдет и при наличии стойких помех — если колебания напряжения будут уже ощутимыми — цифровой мультиметр будет постоянно показывать различные данные, а аналоговый просто некое усредненное – «проинтегрированное» значение.
Для работы цифрового мультиметра обязательно нужен источник питания, а аналоговому батарейка понадобится только если включить режим омметра.
Для разных устройств могут быть разные экстремальные условия. Если цифровые без должной защиты не могут работать, к примеру, в высокочастотном электрическом поле, то для аналоговых это не является серьезным испытанием — они даже могут служить индикаторами его наличия.

Все сказанное относится не только к мультиметрам, но и к каждому аналоговому измерительному прибору по отдельности — амперметру, вольтметру или омметру.

Цифровые мультиметры

Их главный козырь это простота и функциональность, которые отражаются в отличительных свойствах таких приборов:

Для изготовления такого устройства не нужно проводить филигранную работу по изготовлению электромагнитных катушек и закреплению их в корпусе, отладке и последующей подстройке уже в процессе эксплуатации.

Цифровой мультиметр это просто электрическая плата, в которую впаяны контакты и управляющие элементы.

Значения, которые отображаются на экране, не требуют «расшифровки» или интерпретации, что часто бывает с аналоговыми устройствами, показания которых могут быть непонятны неспециалисту.
Устойчивость к вибрации. Если на цифровые устройства тряска просто оказывает такое же действие как на любую деталь, то на стрелку аналоговых она влияет очень заметно, а в некоторых случаях может привести и к порче устройства.
В отличие от аналоговых устройств, цифровой мультиметр самостоятельно калибруется при каждом включении, поэтому нет необходимости постоянно выставлять ноль на циферблате, что является болезнью любого стрелочного прибора.

Это далеко не весь список возможных преимуществ цифрового мультиметра — только те, что явно отличают его от аналогового устройства.

Как итог — если заниматься электротехническими работами достаточно серьезно, то желательно в своем арсенале иметь приборы обеих разновидностей, так как некоторые возможности у них диаметрально противоположные.

Как проводятся измерения цифровым и аналоговым устройствами – на следующем видео:

Что можно измерить мультиметром

Самые первые аналоговые устройства совмещали в себе 3 прибора и им можно было проверять напряжение (V), силу тока (A) и значения сопротивления проводников. При этом, если не было особой проблемы в измерении напряжения для постоянного и переменного токов, то объединить в одном корпусе измерительные приборы для проверки силы тока – и постоянного и переменного — получилось не сразу. Казалось бы, при чем тут дела давно минувших дней, но дело в том, что до сих пор не во все бюджетные приборы включают такой функционал. Как итог — обязательный минимум, который включает в себя мультиметр сегодня, это вольтметр для переменного и постоянного токов, измерение сопротивления и силы переменного или постоянного тока.

Далее, исходя из класса устройства, кроме вольтметра, амперметра и омметра, в нем также могут быть измерители частоты, температуры, схемы для проверки диодов (зачастую, совмещенные со звуковым сигналом — очень удобно для использования в качестве обычной прозвонки), транзисторов, конденсаторов и другие функции.

Не всем и не всегда нужны все перечисленные функции, поэтому выбор такого устройства это индивидуальная задача, которая решается исходя из планируемого фронта работ и бюджета, который можно выделить на покупку прибора.

Условные обозначения на шкале и лицевой панели мультиметра

Не обязательно читать инструкцию к мультиметру, чтобы определить на что он способен — эта информация будет доступна если просто посмотреть на его лицевую часть со шкалой установки режимов использования.

Так как функционал аналоговых устройств меньший, чем у цифровых, то как пример стоит рассмотреть именно последний прибор.

На подавляющем большинстве моделей режимы выставляются посредством поворотного диска, на котором есть метка, указывающая на участок шкалы, нанесенной на корпус.

Сама шкала поделена на секторы, метки в которых визуально различаются цветом или наглядно поделены на зоны. Каждая из них обозначает параметр, который измеряет тестер и позволяет выставить его чувствительность.

Обзор функционала цифрового тестера на видео:

Постоянный и переменный ток

Способность устройства измерять значения переменного и постоянного тока видна по графическим меткам, либо буквенным обозначениям. Так как подавляющее большинство тестеров выпускаются зарубежными производителями, то и метки на них проставляются латинскими буквами.

Переменный ток это волнистая линия либо литеры «AC», которые расшифровываются как «Alternating current». Постоянный, в свою очередь, помечается двумя горизонтальными линиями, верхняя из которых сплошная, а нижняя пунктирная. Буквенное обозначение пишется как DC, что расшифровывается как «Direct Current». Эти отметки ставятся возле секторов, включающих режимы измерения силы тока (обозначается литерой «A» — Ампер) или напряжения (обозначается литерой «V» — Вольт). Соответственно, для постоянного напряжения обозначения будут выглядеть как буква V с черточками возле нее или буквами DCV. Переменное напряжение обозначается как буква V с волнистой линией или буквами ACV.

Аналогично помечаются сектора для измерения силы тока — если переменный, то это литера A с волнистой линией или ACA, а если постоянный, то буква A с черточками или литеры ADA.

Префиксы метрической системы и диапазон измерений

Чувствительность прибора может быть настроена на измерение не только целых единиц, ведь зачастую в электросхемах применяются сотые или даже тысячные доли Вольта или Ампера.

Для корректного отображения результатов в схеме предусмотрены переключатели на шунты различного сопротивления и прибор показывает целые значения с учетом следующих префиксов:

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)

Если прибор выставлен на измерение силы постоянного тока (DCA) – указатель, например, развернут на 200 mA, это значит:

Максимальный ток, что можно измерить в этом положении составляет 0,2 Ампера. Если измеряемое значение будет больше, то прибор покажет выход за допустимые пределы.
1 единица, показываемая тестером, равняется 0,001 Ампера. Соответственно, если прибор показывает цифру, к примеру, 53, то это следует читать как сила тока в 53 миллиампера, что в дробной десятичной записи будет выглядеть как 0,053 Ампера. Точно так же применяется приставка «кило» и «мега» — если регулятор выставлен на них, то единица на дисплее прибора обозначает тысячу или миллион (эти префиксы в основном используются при измерении сопротивления).

Если прибор показывает единицу, то для точности измерений стоит попробовать уменьшить диапазон — вместо значения на шкале с префиксом «m», выставить цифру с префиксом «µ».

Обозначения различных функций

Прочие функции мультиметра также могут обозначаться различными знаками или буквами. При этом, оценивая функциональность устройства, надо помнить, что обозначения на мультиметре могут относиться к разным секторам и внимательно смотреть на каждый значок:

01. Подсветка дисплея – Light (свет)
02. DC-AC – этот переключатель «сообщает» устройству какой ток будет замеряться – постоянный (DC) или переменный (AC).
03. Hold — клавиша для фиксации на экране последнего результата измерения. Преимущественно такая функция востребована если мультиметр совмещен с измерительными клещами.
04. Переключатель сообщает устройству, что будет измеряться – индуктивность (Lx) или емкость (Cx).
05. Включение питания. Во многих моделях тестеров отсутствует — вместо этого питание отключает перевод указателя в крайнее верхнее положение — «на 12 часов»
06. hFE — гнездо для тестирования транзисторов.
07. Сектор Lx, для выбора пределов измерения индуктивности.
08. Temp (C) — измерение температуры. Для использования этой функции к устройству нужно подключить внешний датчик температуры.
09. hFE — включение функции тестирования транзисторов.

10. Включение проверки диодов. Зачастую эта функция совмещается со звуковым сигналом для прозвонки электроцепи — если провод неповрежденный, то тестер «пищит».
11. Звуковой сигнал — в данном случае он совмещен с наименьшим пределом измерения сопротивления.
12. Ω – Когда переключатель в этом секторе, то прибор работает в режиме омметра.
13. Сектор Cx – режим проверки конденсаторов.
14. Сектор A – режим амперметра. Прибор подключается к цепи последовательно. В данном случае сам сектор совмещен для постоянного или переменного токов, а что из них измеряется зависит от переключателя «2».
15. Fric (Hz) — функция измерения частоты переменного тока – от 1 до 20000 Герц.
16. Сектор V — для выбора пределов измерения напряжения электрического тока. В данном случае сам сектор совмещен для постоянного или переменного токов, а что из них измеряется зависит от переключателя «2».

Кроме поворотной ручки, на мультиметре есть гнезда для подключения щупов – ими мастер и прикасается к точкам, в которых надо снять показания.

В зависимости от модели мультиметра, таких гнезд может быть 3 или 4.

17. Сюда подключается красный щуп, при необходимости замерить силу тока до 10 Ампер.
18. Гнездо для красного щупа. Используется при измерениях температуры (переключатель в это время выставляется на деление 8), силы тока до 200 mA (переключатель в секторе 14) или индуктивности (переключатель в секторе 7).

19. «Земля», «минус», «общий» провод — к этой клемме подключается черный щуп.
20. Гнездо для красного щупа при измерении напряжения электрического тока, его частоты и сопротивления проводки (плюс прозвонка).

Заключение — что выбрать

Профессиональному электрику сложно посоветовать какой функционал ему нужен от мультиметра для работы, а тем более нет смысла рекомендовать какую либо определенную модель устройства — каждый подберет прибор, а то и несколько, под свои нужды. Ну а для домашнего использования, как это ни странно, но лучше взять прибор близкий к «навороченному», но в разумных пределах в плане стоимости. Подробнее на видео:

Дело в том, что в таком случае сложно предугадать какие из функций могут со временем пригодиться. Как минимум точно понадобятся прозвонка и вольтметр, а если возникнет необходимость проверить мощность какого-либо устройства, то и амперметр. Далее, в порядке убывания можно расположить проверку температуры, конденсаторов, транзисторов, напряженности поля и частоты электрического тока. Кроме термометра, это все специфические функции, которые интересны только любителям радиоэлектроники, а для обычного обывателя просто увеличат стоимость устройства.

yaelectrik.ru

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.

Мультиметр. Измерения и конструктивные особенности

Многие люди до сих пор не знают, что за прибор – мультиметр, как его применять, и для чего он необходим. Чтобы ответить на эти вопросы, постараемся создать подробную инструкцию.

Мультиметром называют универсальный измерительный прибор, включающий в себя устройство нескольких приборов, и способный измерять целый ряд электрических параметров, проверить исправность многих радиодеталей, целостность электрической цепи. Удобно иметь для себя компактный прибор, способный выполнить многие измерения.

Принципы измерений

Прежде чем начинать изучение мультиметра, следует ознакомиться с существующими понятиями, и принципами применения этого прибора при следующих видах измерений:

Прямые. Проводятся непосредственным соединением щупов прибора с измеряемой цепью, либо отдельным элементом, с мгновенным отображением информации на шкале или цифровом дисплее прибора. Например, при измерении силы тока, на дисплее отображается эта величина в амперах, если измеряется напряжение, то виден результат в вольтах, а при замерах сопротивлений – значение в Омах.
Косвенные. Производятся несколькими последовательными шагами разных величин, с дальнейшим расчетом зависимого результата. Например, необходимо определить мощность подключенного устройства в цепи постоянного тока. Для решения этой задачи необходимо измерить напряжение, далее – силу тока, затем перемножить между собой полученные данные измерений. Таким образом, определяют индуктивность катушки, с помощью генератора переменного напряжения. При повышении частоты тока будет возрастать активное сопротивление катушки, а значит, будет снижаться сила тока. Чаще всего для проведения косвенных измерений требуется наличие нескольких приборов.
Измерение неэлектрических величин выполняется с помощью различных преобразователей в виде датчиков, усилителей, шунтов и т.д. Например, многие мультиметры имеют функцию измерения освещенности, температуры, давления. Используя специальные электроды, можно измерить влажность деревянных досок, кислотность почвы и т.д. Эти вспомогательные преобразователи обычно приобретаются отдельно, но иногда имеются в комплекте в виде термометров, люксметров или клещей для измерения величины тока в кабеле без контакта с ним.

Такой универсальный мультиметр стал хорошим помощником для электромонтеров и радиолюбителей. Несмотря на наличие множества режимов, работать с прибором довольно просто.

Конструктивные особенности

Большинство мультиметров похожи между собой по расположению индикаторов, управляющих элементов, а также по внешнему виду. В центре обычно находится главный переключатель в виде круглого диска с удобной ручкой, которая при вращении указывает, какой режим в данный момент включен.

Надписи диапазонов и названий режимов нанесены вокруг переключателя. Режимы, расположенные рядом друг с другом, объединены в группы и обведены в рамку.

Мультиметр оснащен жидкокристаллическим экраном, вокруг которого могут находиться вспомогательные кнопки для включения подсветки и другие дополнительные опции. Кнопки также могут располагаться по бокам корпуса.

Внизу лицевой панели находятся гнезда для подключения измерительных щупов. Гнездо «СОМ» является общей отрицательной клеммой для подключения щупа черного цвета. Другие два гнезда применяются для подключения щупа красной расцветки. Одно из них для широко распространенных измерений параметров, а другое – для измерения большой силы тока.

Измерение напряжения

Чтобы измерить с помощью мультиметра такой параметр, как напряжение, достаточно воспользоваться двумя группами режимов для постоянного и переменного тока, которые обозначены соответственно DCV и ACV. Для замера напряжения в сети переменного тока нет необходимости в соблюдении полярности, так как переменный ток не имеет ее.

Диапазон измерений у разных исполнений приборов отличается. Чаще всего диапазон измерений для постоянного напряжения не более 1000 В, для переменного – до 750 В. Весь диапазон делится на несколько режимов измерений. Если, например, на режиме «до 20 вольт» измерять более высокое значение, то прибор выдаст ошибку. А если попытаться измерить величину, больше максимально допустимого предела, например, 2000 вольт, то прибор выйдет из строя. Некоторые модели выдерживают небольшое превышение пределов измерений, но вряд ли стоит рисковать своими деньгами.

Соблюдение полярности подключения щупов необходимо при измерении постоянного и импульсного тока. Так можно определить полярность источника, у которого неизвестно где плюс, а где минус. Если щупы будут подключены наоборот, то есть, красный щуп на минус, а черный на плюс, то на дисплее перед цифрами будет изображен знак «минуса». Напряжение измеряется путем параллельного подключения щупов к измеряемому объекту.

Как измерять сопротивление

Наиболее популярной функцией в мультиметре является измерение сопротивления. Чаще всего группа интервалов для омметра расположена внизу круга изображения режимов, и маркирована символом «Ω». Имеется несколько диапазонов замера сопротивлений.

При неизвестной величине резистора необходимо начинать измерения от меньшего предела. Точность замеров прибора невысока, и отклонения могут составлять до 2%. Чем больше интервал измеряемой величины, тем больше будет отклонение от номинала, особенно для больших сопротивлений. Если аккумуляторная батарея в приборе разряжена, то точность значительно снижается. При измерениях малых сопротивлений в несколько Ом, следует учитывать сопротивление щупов и измерительных проводов. После касания щупов к измеряемой детали, необходимо подождать несколько секунд, для более точных показаний.

Измерение тока

Мультиметр можно также использовать для измерения силы тока. Гнездо для таких замеров ограничено небольшими значениями – обычно от 0,2 до 0,5 ампер, в зависимости от исполнения прибора. Имеется отдельное гнездо для определения большого тока (до 10 ампер), однако в таком случае допускаемое напряжение уменьшается на 50% от наибольшего предела измерений.

Чтобы измерить силу тока, нужно переключатель поставить в соответствующее положение. В бюджетных моделях обычно имеется возможность измерять только постоянный ток, в отличие от дорогих моделей.

Для постоянного и переменного тока группы интервалов отличаются. Если их перепутать, с прибором ничего не случится, просто показания будут некорректными. Если превысить наибольшие допустимые значения, то может сгореть предохранитель, либо выйдет из строя электронная плата. В дешевых моделях из Китая два «плюсовых» гнезда могут быть соединены вместе, что приводит к невозможности измерения больших токов.

Как прозвонить диоды и проверить целостность цепи

Для таких измерений существует отдельный режим для диодов с изображением его значка. Для его прозвонки необходимо прикоснуться к выводам щупами, затем изменить положение щупов между собой. В одном из вариантов на экране прибора будут иметься показания, в другом не должно быть никакой реакции, так как диод проводит ток только в одну сторону.

Если на экране показываются определенное значение, то черный щуп соответствует катоду диода, а красный – аноду. При таких измерениях мультиметр можно считать источником тока величиной 1 миллиампер, а значение, изображенное на экране — падение напряжения в милливольтах. Диоды можно прозванивать также и в режиме сопротивлений. При этом в одном направлении показания будут, а в другом нет. Но лучше проверять диоды в специально предназначенном для этого режиме, так как при этом определяется падение напряжения, по которому судят о параметрах диода, если он не имеет маркировки.

Многие модели таких приборов имеют опцию звуковой прозвонки цепи. Она включается при достижении наименьшего значения сопротивления (около 100 Ом). Звуковой сигнал может появляться с некоторой задержкой.

Как мультиметр измеряет температуру

Многие модели таких приборов имеют в комплекте специальный датчик для измерения температуры – термопару. Максимальное значение измеряемой температуры может достигать 800 градусов. Термопара оснащена двойным штекером, который вставляется в гнездо «СОМ» и другой разъем, расположенный рядом, либо отдельную пару разъемов с маркировкой «С», в зависимости от варианта исполнения прибора.

На цифровом дисплее отображается температура в градусах Цельсия. Мультиметр может не иметь специального режима и разъемов для измерения температуры. В этом случае температуру можно определить на наименьшем пределе режима DCV, пользуясь графиком зависимости температуры от ЭДС.

Точность измерений при этом будет небольшой, так как при определении температуры будет рассчитана не фактическая температура, а разница температур прибора и измеряемого объекта. Эта погрешность может компенсироваться с помощью специальной функции, присутствующей во многих измерительных устройствах.

Проверка биполярных и полевых транзисторов

На самых простых и бюджетных моделях можно проверить цоколевку транзисторов. Специальный режим имеется для биполярных транзисторов (hFE), а также отдельное контактное гнездо, которое разделено на две части, для транзисторов с P-N-P и N-P-N переходами. Контакты промаркированы буквами Е (эмиттер), С (коллектор) и В (база).

Гнезда контактов расположены в таком виде, чтобы транзистор, у которого неизвестна цоколевка, можно было оперативно переставлять и изменять положения выводов. Когда цоколевка будет определена правильно, то на экране появится отображение коэффициента передачи полупроводника.

В гнездах контакты утоплены глубоко, поэтому проверить транзисторы с короткими выводами не получится. Мощные транзисторы также нельзя проверить таким прибором, так как создаваемого мультиметром тока будет недостаточно для открытия полупроводникового перехода.

Полевые транзисторы можно тестировать в диодном режиме, если цоколевка транзистора заранее известна. Сначала «минусовым» щупом касаются стока, а «плюсовым» — истока. Таким образом, определяется целостность внутреннего диода. Если щупы подключить, поменяв их между собой, то падения напряжения не будет.

Если прикоснуться «плюсовым» щупом затвора, при этом, не убирая «минусового» щупа от стока, то транзистор должен открыться, и падение напряжения уменьшится, и возникнет в двух направлениях. Транзистор закроется, если прикоснуться черным щупом к затвору, не отнимая красный щуп от истока.

Функции и кнопки

Дорогостоящий мультиметр может быть оснащен важной кнопкой «HOLD», которая дает возможность закрепить текущее положение на экране.

У «навороченных» приборов могут быть специальные кнопки, нажав на которые, прибор покажет только минимальные или максимальные значения. Если включить какой-либо вспомогательный режим измерения, то на экране отобразится соответствующий символ.

Также существуют мультиметры с функциями проверки конденсаторов, частоты сигнала, индуктивности, функциями осциллографа.

Мультиметр — Википедия. Что такое Мультиметр

Цифровой мультиметр с функциями измерения частоты, проверки биполярных транзисторов, измерения температуры и автоматическим выбором предела измерений.

Комбинированный прибор Ц4324

Мультиметр высокой точности Gossen Metra Hit 23S. Базовая погрешность 0,05 % измеряемой величины + 3 младших разряда

Карманный ампервольтметр 1920-х годов

Мульти́ме́тр (от англ. multimeter), те́стер (от англ. test — испытание), аво́метр (от ампервольтомметр) — комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций.

В минимальном наборе включает функции вольтметра, амперметра и омметра. Иногда выполняется мультиметр в виде токоизмерительных клещей. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.

Название «мультиметр» впервые закрепилось именно за цифровыми измерителями, в то время как аналоговые приборы часто именуются «тестер», «авометр», а иногда и просто «Цешка»(отечественные).

Цифровые мультиметры

Наиболее простые цифровые мультиметры имеют портативное исполнение. Их разрядность 2,5 цифровых разряда (точность обычно около 10 %). Наиболее распространены приборы с разрядностью 3,5 (точность обычно около 1,0 %). Выпускаются также чуть более дорогие приборы с разрядностью 4,5 (точность обычно около 0,1 %) и существенно более дорогие приборы с разрядностью 5 разрядов и выше (так, прецизионный мультиметр 3458A производства Keysight Technologies (до 3 ноября 2014 г. Agilent Technologies) имеет 8,5 разрядов). Среди таких мультиметров встречаются как портативные устройства, питающиеся от гальванических элементов, так и стационарные приборы, работающие от сети переменного тока. Точность мультиметров с разрядностью более 5 сильно зависит от диапазона измерения и вида измеряемой величины, поэтому оговаривается отдельно для каждого поддиапазона. В общем случае точность таких приборов может превышать 0,01 % (даже у портативных моделей).

Многие цифровые вольтметры (например В7-22А, В7-40, В7-78/1 и т. д.) по сути также являются мультиметрами, поскольку способны измерять кроме напряжения постоянного и переменного тока также сопротивление, силу постоянного и переменного тока, а у ряда моделей также предусмотрено измерение ёмкости, частоты, периода и т. д.). Также к разновидности мультиметров можно отнести скопметры (осциллографы-мультиметры), совмещающие в одном корпусе цифровой (обычно двухканальный) осциллограф и достаточно точный мультиметр. Типичные представители скопметров — АКИП-4113, АКИП-4125, ручные осциллографы серии U1600 фирмы Keysight Technologies и т. д.).

Индикаторы цифровых мультиметров (а также вольтметров и скопметров) изготавливаются на основе жидких кристаллов (как монохромных, так и цветных) — APPA-62, В7-78/2, АКИП-4113, U1600 и т. д., светодиодных индикаторов — В7-40, газоразрядных индикаторов — В7-22А, электролюминисцентных дисплеев (ELD) — 3458A, а также вакуумно-люминесцентных индикаторов (VFD) (в том числе и цветных) — В7-78/1.

Входное сопротивление цифрового вольтметра порядка 10 МОм (не зависит от предела измерения, в отличие от аналоговых), ёмкость — 100 пФ, падение напряжения при измерении тока не более 0,2 В. Питание портативных мультиметров обычно осуществляется от батареи напряжением 9В. Потребляемый ток не превышает 2 мА при измерении постоянных напряжений и токов, и 7 мА при измерении сопротивлений и переменных напряжений и токов. Мультиметр обычно работоспособен при разряде батареи до напряжения 7,5 В^[1].

Типичные диапазоны измерений, например для распространённого мультиметра M832:

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

Аналоговые мультиметры

Устройство

Аналоговый мультиметр состоит из стрелочного магнитоэлектрического измерительного прибора (микроамперметра), набора добавочных резисторов для измерения напряжения и набора шунтов для измерения тока. В режиме измерения переменных напряжений и токов микроамперметр подключается к резисторам через выпрямительные диоды^[2]. Измерение сопротивления производится с использованием встроенного источника питания, а измерение сопротивлений более 1..10 МОм — от внешнего источника.

Особенности и недостатки

Недостаточно высокое входное сопротивление в режиме вольтметра.

Технические характеристики аналогового мультиметра во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Чем выше чувствительность (меньше ток полного отклонения) микроамперметра, тем более высокоомные добавочные резисторы и более низкоомные шунты можно применить. А значит, входное сопротивление прибора в режиме измерения напряжений будет более высоким, падение напряжения в режиме измерения токов будет более низким, что уменьшает влияние прибора на измеряемую электрическую цепь. Тем не менее, даже при использовании в мультиметре микроамперметра с током полного отклонения 50 мкА^[3], входное сопротивление мультиметра в режиме вольтметра составляет всего . Это приводит к большим погрешностям измерения напряжения в высокоомных цепях (результаты получаются заниженными), например при измерении напряжений на выводах транзисторов и микросхем, и маломощных источников высокого напряжения.

В свою очередь, мультиметр с недостаточно низкоомными шунтами вносит большую погрешность измерения тока в низковольтных цепях.

Нелинейная шкала в некоторых режимах.

Аналоговые мультиметры имеют нелинейную шкалу в режиме измерения сопротивлений. Кроме того, она является обратной (нулевому значению сопротивления соответствует крайнее правое положение стрелки прибора). Перед началом измерения сопротивления необходимо выполнить установку нуля специальным регулятором на передней панели при замкнутых входных клеммах прибора, так как точность измерения сопротивления зависит от напряжения внутреннего источника питания.

Шкала на малых пределах измерения переменного напряжения и тока также может быть нелинейной.

Требуется правильная полярность подключения.

Аналоговые мультиметры, в отличие от цифровых, не имеют автоматического определения полярности напряжения, что ограничивает удобство их использования и область применения: они требуют в режиме измерения постоянных напряжений/токов, и практически непригодны для измерения .

Основные режимы измерений

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

Дополнительные функции

Прибор 43104 со встроенным генератором частот 1 и 465 кГц

В некоторых мультиметрах доступны также функции:

Измерение силы переменного тока.
Прозво́нка — измерение электрического сопротивления со звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи (обычно менее 50 Ом).
Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) для оперативной проверки функционирования усилительных трактов и линий передачи (Ц4323 «Приз», 43104).
Тест диодов — проверка целостности полупроводниковых диодов и определение их полярности.
Тест транзисторов — проверка полупроводниковых транзисторов и, как правило, определение статического коэффициента передачи тока h_21э (например, тестеры ТЛ-4М, Ц4341).
Измерение электрической ёмкости (Ц4315, 43101 и др.).
Измерение индуктивности (редко).
Измерение температуры, с применением внешнего датчика (как правило, термопара градуировки К (ХА)).
Измерение частоты напряжения.
Измерение большого сопротивления (обычно до сотен МОм; требуется внешний источник питания).
Измерение большой силы тока (с использованием подключаемых/встроенных токовых клещей).

Дополнительные возможности:

Защита входных цепей тестера в режиме измерения сопротивления при случайной подаче на вход внешнего напряжения
Защита тестера при неправильном выборе предела измерения (может вызвать повреждение измерительного механизма аналогового тестера), и при подключении к источнику напряжения в режиме измерения тока (приводит к протеканию токов короткого замыкания, и может вызвать возгорание токовых шунтов и всего мультиметра). Защита выполняется на основе плавких предохранителей и быстродействующих автоматических выключателей.
Автоотключение питания
Подсветка дисплея
Фиксирование результатов измерений (отображаемое значение и/или максимальное)
Автоматический выбор пределов измерения
Индикация разряда батарейки
Индикация перегрузки
Режим относительных измерений
Запись и хранение результатов измерений

Ампервольтомметр Ц20 выпускался с 1958 до середины 1980-х гг.

Примечания

↑ Теоретические основы электротехники и электроники
↑ Направление отклонения рамки магнитоэлектрического микроамперметра зависит от направления протекающего тока, поэтому непосредственное измерение переменного напряжения и тока невозможно: стрелка будет дрожать возле нулевого значения.
↑ Egon Penker. Unigor 4p Type 226224 Equipment Metrawatt, BBC Goerz (англ.). Radiomuseum.org. — Типичные значения в массовых отечественных приборах — 50..200 мкА. Высокоточные мультиметры марки Unigor производства Австрии имели в своем составе более чувствительный микроамперметр с током полного отклонения 40 мкА (Unigor 3s) и даже 10 мкА. Проверено 4 июня 2017.

Литература

Бензарь В. К. Словарь-справочник по электротехнике, промышленной электронике и автоматике. — 2-е изд., пер. и доп. — Мн.: Вышэйшая школа, 1985. — С. 7. — 176 с.

Ссылки

wiki.sc

Цифровой и аналоговый мультиметры Проведение замеров

Как известно, с помощью вольтметра можно измерить напряжение, используя амперметр можно определить величину тока, омметром можно измерить сопротивление. А используя один мультиметр можно замерить напряжение, силу тока, сопротивление, кроме того еще определить емкость и частоту. По типу измерительного механизма и отображению измеренных значений мультиметры существенно различаются на аналоговые и цифровые.

Аналоговый мультиметр.

Аналоговый прибор отображает измеренное значение электрического параметра перемещением стрелки по шкале с делениями. Для правильного снятия показаний прибора нужно учитывать установленный предел измерения. А именно, поделить значение установленного предела на максимальное значение шкалы и умножить полученное число на показание прибора. Что может быть сложным для человека без специального образования.

Но аналоговый прибор не заменим для определения начала и конца обмоток у электродвигателей, проверки конденсаторов, замера импульсных напряжений и токов.

Аналоговый мультиметр имеет важное преимущество перед цифровым, так как он практически безинерционный. Это значит, что аналоговый прибор быстрее реагирует на переменные электрические параметры, то есть он быстрее соображает.

Цифровой мультиметр.

Цифровой прибор показывает измеренные значения электрических величин на цифровом дисплее. Что конечно намного удобнее, чем считывать результаты по шкале аналогового мультиметра. Сделать замеры с помощью цифрового прибора сможет каждый человек, так как не нужно вычислять измеренное значение с учетом установленного предела измерения.

Цифровой мультиметр более универсальный, в сравнении с аналоговым, потому что большинство моделей таких приборов по функциональности превосходят стрелочные приборы. Продается много моделей цифровых приборов, с помощью которых можно: замерить коэффициенты усиления транзисторов; позволяют замерять температуру, при подключении термоэлектрического датчика (термопары). Дорогие модели цифровых мультиметров позволяют замерять: емкость конденсаторов, частоту, продолжительность импульсов.

Выполнение замеров.

Главное правило! Перед тем как начать измерение любой электрической величины, нужно обязательно установить предел измерения прибора по этой величине на максимум. Потом, для более точного снятия показаний, можно снизить предел измерения.

Аналоговый мультиметр, для точного снятия замеров, нужно обязательно уложить на ровную вертикальную поверхность, и во время измерений не трясти прибор. Не забывайте устанавливать стрелку прибора на ноль с помощью построечного регулятора.

При замере постоянных напряжений и токов не забывайте о полярности.

Если стрелка аналогового мультиметра отклонилась в обратную сторону – влево по шкале, значит нужно срочно перекинуть местами щупы в измеряемой цепи.

При обратной полярности на дисплее цифрового мультиметра отображается значок «–».

Для измерения тока в проводе или на участке цепи нужно подключить измерительный прибор в разрыв провода или в две точки разделенного участка цепи. Не разрывая провод, можно замерять величину тока только токоизмерительными клещами.

Для всех типов электрических измерительных приборов считается, что красный щуп подключается к высокому потенциалу (к плюсу), а черный щуп подсоединяется к низкому потенциалу (к минусу).

Кратко, об условных обозначениях на передней панели разных моделей мультиметров.

«COM» или «–» – общее гнездо для подключения черного провода с черным щупом.
«V?mA» или «+» – гнездо для подключения красного провода с красным щупом.
«10А DC» – гнездо для подключения красного провода с красным щупом, но только при измерении постоянного тока, максимальное значение которого не превышает 10А.
«ACA» – измерение переменных токов.
«DCA» – измерение постоянных токов.
«ACV» – измерение переменных напряжений.
«DCV» – измерение постоянных напряжений.
«?» – измерение сопротивлений.
«–|>|–» – измерение сопротивлений диодов, и определение их выводов. Если такого режима нет, тогда можно проверять диоды на пределе сопротивлений до 1кОм.
«Freq» или «Hz» – измерение частот.
«Cap» или «–||–» – измерение емкостей.
«hFE» – измерение коэффициентов усиления биполярных транзисторов: NPN– обратной проводимости, PNP– прямой проводимости.
«1,5V–9V» – измерение напряжений на батарейках.

Полезный совет! Не забывайте выключать цифровой мультиметр, после завершения работы с ним. Включенный цифровой прибор быстро разряжает батарейку.

volt-index.ru

критерии точности, классы, отличия функций

Современные мультиметры — это многофункциональные приспособления, позволяющие быстро проводить измерения различных электро- и радиовеличин. В специализированных торговых точках имеется большой выбор таких устройств, при этом цена на них может разниться в несколько раз. Чтобы понять, какой лучше выбрать мультиметр, следует определиться с требованиями, предъявляемыми к нему, и понимать, в чём заключаются отличия разных моделей.

Классы и назначения мультиметров

Мультиметр — понятие, произошедшее от английского multimeter (функциональный измеритель). Он представляет собой электроизмерительное устройство, объединяющее в себе несколько функций. Мультиметр может выпускаться как портативного вида, так и стационарного применения. Переносные приборы предназначены для проведения измерений и поиска неисправностей в широком диапазоне измеряемых величин. Приборы стационарного вида, являясь узкоспециализированными, используются для научных и профессиональных исследований. Мультиметры по принципу работы разделяют на два типа:

аналоговый;
цифровой.

И у одного, и у другого типа есть как преимущества, так и недостатки. Но большей популярностью пользуется цифровой тестер. Это обусловлено более наглядным получением результата измерений по сравнению с аналоговым типом и более удобной работой с ним.

В своей работе аналоговые устройства модифицируют получаемый сигнал в силу тока, а затем измеряют эту величину. Цифровые же, используя интегральные усилители в схемотехнике, преобразуют сигнал в разность потенциалов, и только после этого измеряют параметры.

Аналоговый тип прибора

Первые приборы, предназначенные для измерения параметров, представляли собой стрелочные устройства. В их конструкции применялась электромеханическая головка, представляющая собой рамку, находящуюся в переменном магнитном поле. На эту головку подавался сигнал через сопротивление фиксированного значения. В результате стрелка в рамке отклонялась до определённого положения, зависящего от силы тока. Диапазон перемещения стрелки был ограничен и проградуирован числами, которые и обозначали вычисляемые значения той или иной величины.

Технические параметры стрелочного устройства во многом связаны с чувствительностью электромеханической головки. Главным преимуществом такого типа тестера является его способность к инерционности и невосприимчивость к внешним помехам, что особенно важно для измерения постоянного напряжения и величины сопротивления. При замерах постоянной величины напряжения мультиметр проинтегрирует результат до среднеквадратичного значения. Для расширения диапазона применяются добавочные сопротивления.

При определении того, какой мультиметр выбрать для дома или автомобиля, стрелочным приборам отдаётся малый процент предпочтения. Это связано с главной характеристикой тестера — классом точности.

В первую очередь, «стрелочники» используются не ради точности, а ради удобства: отклонившуюся стрелку наблюдать комфортней, чем присматриваться к цифрам. Такие измерения нужны для специфического вида операций, которые в бытовом понимании мало используются.

Для аналоговых устройств класс точности обозначается числом — например, 0,01 или 4,0. Это число обозначает наибольшую неточность прибора. Выражается оно в процентном отношении от максимального показателя, измеряемого в выбранном интервале работы. В режиме вольтметра, имеющего интервал измерения от нуля до тридцати вольт, класс точности равный единице указывает, что неточность при отклонении стрелки в любом месте шкалы не превысит 0,3 вольта. Это значит, что среднее квадратичное показание прибора составит 0,1 В.

Такое значение при измерении малых напряжений составит очень большое число вероятной ошибки вычисления. Например, для сигнала с амплитудой 0,5 вольта получить точный результат не выйдет, так как погрешность будет составлять 60%.

Следует учитывать ещё и такой момент: не всегда производители указывают погрешность для всех типов измерений. Но самостоятельно её определить несложно. Класс точности прибора всегда согласован с ценой деления шкалы. Поэтому если величина погрешности неизвестна, то её значение вычисляется как половина цены наименьшего деления его шкалы.

Устройство цифрового вида

В основе устройства цифрового мультиметра лежит использование микросхемы аналого-цифрового преобразования (АЦП). Она представляет собой бескорпусный элемент (кристалл), впаивающийся непосредственно на плату устройства. Сочетание АЦП с цифровым экраном позволяет достичь в тестерах такого вида высокого класса точности. Работа прибора заключается в сравнении получаемого сигнала с опорным напряжением. Стабильность и точность показаний зависят именно от настройки этого опорного напряжения и стабильности параметров, применяемых в конструкции радиоэлементов.

В отличие от аналоговых тестеров, основной характеристикой цифровых мультиметров является их разрядность. Например, при выборе цифрового мультиметра с разрядностью 2,5, полученная точность показаний прибора будет лежать в пределах 10%. Существуют приборы с разрядностью 3,5; 4,5; 5 и более. Цена на устройства растет в зависимости от класса разрядности: чем он выше, тем цена будет дороже. При этом величина разрядности зависит не только от каждого вида измерений отдельно, но и ещё от его поддиапазона.

Так, средняя неточность цифровых мультиметров при измерениях импеданса, постоянного напряжения и тока составляет ± 0,2%. При замерах синусоидального сигнала в интервале частот от 18 Гц до 5 кГц неточность измерений составляет ±0,3%. При этом с увеличением частоты сигнала неточность измерений увеличивается. Это означает, что для частот до 20 кГц ошибка измерений возрастает до 2,5% от значения измеряемого параметра, а на частоте 50 кГц она уже составит 10%.

Ещё немаловажной характеристикой является разрядность экрана. Это значение, которое может отобразить дисплей. Например, разрядность 3,5 указывает на то, что экран показывает три целых разряда в диапазоне от 0 до 9, а один разряд — ограниченный. В результате на дисплее такого прибора будет высвечиваться число 0,005 или 2,899. Важно уточнить, что оно никоим образом не влияет на точность тестера, которая зависит исключительно от АЦП и стабильности элементов его обвязки, а также качества реализации защиты прибора от паразитных влияний.

Для обеспечения работы мультиметра обычно используется батарея типа «КРОНА» c рабочим напряжением девять вольт. Сам прибор даёт проводить измерения при уменьшении этого значения до 8 вольт, после чего результаты не будут соответствовать действительности. Чтобы этого избежать, устройства оборудуются сигнализатором, высвечивающим на дисплее мигающую батарейку, что и обозначает необходимость замены элемента питания.

Поэтому перед выбором цифрового мультиметра для дома важно определиться с тем, какая точность прибора потребуется при измерениях. Оптимальным и недорогим будет прибор с разрядностью не менее 3,5 — то есть, с точностью около 1,0%.

Возможности и характеристики

Между собой мультиметры отличаются не только принципом действия, но и возможностью измерять те или иные величины. Любое многофункциональное устройство имеет базовые и дополнительные функции.

К базовым режимам работы относят:

амперметр;
вольтметр;
омметр.

При этом можно измерять как переменные значения сигналов, так и постоянные. Дополнительные режимы дают возможность проверить прибором ёмкость, индуктивность, частоту, температуру и p-n переход. Некоторые измерители представляют собой мобильные осциллографы, благодаря чему можно наблюдать и форму сигнала. Но не всегда дешёвый прибор имеет мало функций. Часто устройства, имеющие базовые функции, стоят дороже, чем иной функциональный тестер. Это объясняется качеством измерения и видом защиты, которая используется в приборе.

Во время подбора тестера следует обратить внимание на следующие функции:

напряжение переменного и постоянного тока;
силу переменного и постоянного тока;
измерение электрического сопротивления;
проверка фотоэлементов;
прозвонка, которая происходит в режиме проверки низкоомного сопротивления, сопровождаясь звуковым сигналом;
тестирование транзисторов, измерение коэффициента усиления по току;
проверка ёмкости радиоэлементов;
замер индуктивности;
определение температуры — как правило, с помощью выносимой термопары.

Качественный мультиметр должен оборудоваться защитой режимов измерений. В случае ошибочно выбранного уровня она должна предохранять прибор от возможного повреждения. Кроме этого, востребованными функциями являются автовыключение питания, память измеренных результатов, автоматический выбор предела тестирования и подсветка. Стоит обратить внимание и на форму тестера и на то, из какого материала выполнен корпус прибора.

Критерии выбора

Подходя к решению о том, какой хороший мультиметр лучше выбрать, нужно обозначить необходимые критерии выбора. Это, как правило, цена на прибор и задачи, для которых он приобретается. Если его планируется использовать для бытовых нужд, правильным вариантом окажется недорогой мультиметр с базовыми режимами работы, что позволит быстро провести измерения, исследовать целостность проводки или вычислить, насколько разряжен аккумулятор в машине.

Профессионалам, занимающимся ремонтами или исследовательской деятельностью, подобрать прибор будет лучше в соответствии с их родом деятельности. Для них чаще всего востребованным будет узкоспециализированный мультиметр вида осциллографа. Электрикам при необходимости работы с электроустановками понадобится не только высокая точность, но и защита, степень которой соответствует правилам электробезопасности.

Промышленная вентиляция в Москве строительство монтаж в Подольске