Как пользоваться мультиметром — FunnyHat makers
Вам могут быть интересны другие наши статьи:
Что такое электричество?
Напряжение, ток, сопротивление и закон Ома
Что такое цепь?
Как использовать макетную плату
Основные разъемы
Полярность
Последовательное и параллельное соединение
Переменный и постоянный ток
Основы печатных плат
Комикс «Паять просто»
В статье разберёмся, что такое мультиметр и как им пользоваться. Вы научитесь измерять напряжение, ток, сопротивление и проверять, что в цепи нет разрывов. Узнаете, что это незаменимый инструмент, который используется для диагностики цепей, изучения схем и даже для проверки батареек.
Знакомьтесь, мультиметр #
Мультиме́тр — это электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций.
В минимальном наборе включает функции измерения напряжения, тока и сопротивления. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.
Название «мультиметр» закрепилось именно за цифровыми измерителями. Аналоговые приборы в разговорной речи часто называют «тестер», «авометр», а иногда «Цешка» (от названия советских приборов серии «Цхххх»).
Из чего состоит мультиметр #
Мультиметр состоит из трех частей:
- Дисплей — показывает величину измерения
- Ручка выбора — позволяет настроить мультиметр для считывания различных параметров
- Разъёмы — отверстия для подключения щупов
Ручка выбора
Числа вокруг ручки выбора — это максимальное значение измеряемой величины. Например, если вы хотите измерить напряжение до 20 В, установите ручку в положение «20V». В этом режиме мультиметр сможет измерить напряжение от 2 до 19.99 вольт.
Предупреждение! Если вы новичок, то пользуйтесь мультиметром для измерений в цепях низкого постоянного тока (настройки мультиметра с прямыми, а не кривыми линиями).
Большинство мультиметров могут измерять переменный ток, но цепи переменного тока могут быть опасны. При неправильном использовании мультиметра даже настенная розетка может вас покалечить или убить!
Постоянный и переменный ток
Если надо измерить напряжение в цепи с постоянным током, например, батарейки, — установите ручку выбора в диапазон, где рядом с V нарисована прямая линия.
Если вы хотите измерить напряжение в цепи с переменным током, установите ручку выбора в диапазон, где рядом с V нарисована волнистая линия. Помните про вашу безопасность и будьте осторожны!
Перегрузка
Если выбрать настройку, которая слишком мала для измерения, то ничего страшного не случится. Мультиметр отобразит на дисплее 1. Так он сообщает вам, что перегружен или измеряемая величина находится вне диапазона. Попробуйте изменить положение ручки выбора на следующее максимальное значение и повторите ваши измерения.
Разъёмы
Чаще всего у мультиметра есть 3 разъёма на лицевой стороне. Щупы подключаются к двум из них:
- COM — «общий» разъём. Почти всегда подключается к «земле» или «-» цепи. Чаще всего черного цвета.
- mAVΩ — разъём для измерения тока, напряжения и сопротивления. Чаще всего красного цвета.
- 10A — специальный разъём, используемый при измерении больших токов (более 200 мА).
Типы щупов
Щупы подключаются к мультиметру с помощью специального разъёма. Он называется «банан», и любой щуп с таким разъёмом будет работать с этим измерителем.
На другом конце могут быть разные типы щупов:
- Игольчатый щуп — стандартный тип щупа
- Щуп типа «крокодил» — удобен для подключения к толстым проводам или контактам на макетной плате. Подходит для проведения долгосрочных тестов — вам не надо держать щупы, пока вы проверяете схему.
- Щуп-крючок — удобен при работе с платами.
- Щуп-пинцет — удобен при проверке компонентов SMD.
Измерения при помощи мультиметра #
Измерение напряжения
Измерим напряжение на мизинчиковой батарейке (АAА).
Перед началом работы вставьте черный щуп в разъём COM, а красный щуп в разъём mAVΩ. Производитель указал на батарейке напряжение 1.5В, значит установите ручку мультиметра в положение «2V» для постоянного тока.
Прижмите черный щуп к «-» батарейки, а красный щуп к «+». Если батарейка новая, на дисплее будет около 1.5 В или чуть больше.
Что будет, если поменять местами красный и черный щупы? На дисплее будет то же самое значение, но со знаком минус.
Мультиметр измеряет напряжение относительно COM разъёма. Какое напряжение на «+» батареи по сравнению с «общим» контактом? 1.5 В. Если поменять щупы местами, мы определим «+» как общую или нулевую точку. И теперь напряжение на «-» аккумулятора по сравнению с нашим новым нулем -1.5В!
Теперь соберём простую схему: возьмём макетную плату, резистор номиналом 1 кОм, синий светодиод и блок питания для макетной платы.
Сначала проверим напряжение на блоке питания (БП). Это делается для того, чтобы избежать порчи деталей. Если схема рассчитана на напряжение питания от 4.5В до 5 В, а мультиметр покажет другое значение, то надо проверить или заменить блок питания.
Напряжение питания нашего БП — 5В, поэтому установите ручку мультиметра в положение «20V» в диапазоне постоянного тока. Прижмите щупы к металлическим контактам с подписями GND и +5V (VCC). На дисплее отобразится значение напряжения блока питания. Если всё в порядке, переходите к проверке напряжения на выходе БП.
Проверка напряжения на выходе БП выглядит так: прикладываем щупы к концам проводов, подключенных к «+» и к «-» блока питания.
Теперь проверим схему в разных точках. Такая проверка называется методом узловых потенциалов и является основным способом проверки цепей.
Измеряя напряжение в цепи, мы можем увидеть, какое напряжение требуется каждому компоненту. Сначала измерим всю цепь. Измеряя от точки, где напряжение поступает к резистору, а затем от места заземления на светодиоде, мы должны увидеть полное напряжение цепи, которое, как ожидается, будет около 5 В.
Теперь определим, какое напряжение потребляет светодиод. Это называется падением напряжения на диоде. Если сейчас вам не понятны некоторые термины — ничего страшного. По мере изучения электроники вы будете всё больше понимать, о чём идёт речь. Сейчас важно запомнить, что можно измерять различные части схемы для анализа схемы в целом.
Сейчас светодиод потребляет 2.66В из доступных 5В источника питания. Это ниже, чем его рабочее напряжение, потому что через схему протекает лишь небольшой ток, но об этом чуть позже.
Измерение сопротивления
Обычные резисторы имеют цветовую маркировку. Есть много онлайн-калькуляторов, но если у вас нет доступа к Интернету, то мультиметр вас выручит.
Возьмите любой резистор, установите ручку мультиметра в положение «20kΩ», и прижмите щупы к ножкам резистора.
На дисплее вы увидите одно из трёх значений: 0.00, 1 или фактическое значение резистора.
- Если мультиметр показывает 0.00 — резистор может быть нерабочим или выбрано слишком большое максимальное значение. Передвиньте ручку в положение «2kΩ» или «200Ω» и повторите измерение.
- Если мультиметр показывает 1 или OL — мультиметр перегружен. Передвиньте ручку в положение «200kΩ» или «2МΩ» и повторите измерение.
- Если мультиметр показывает любое другое значение — сопротивление резистора равно отображаемому значению. В данном случае мультиметр показывает 0.97, значит резистор имеет сопротивление 970 Ом. Помните, что указан режим «20kΩ» или 20 000 Ом, число на дисплее отображается в килоомах, поэтому запятую надо переместить на три знака вправо.
Помните, что многие резисторы имеют погрешность. У резисторов для хобби-проектов эта погрешность обычно равна 5%. Это значит, что если цветовая кодировка указывает на сопротивление 10 000 Ом (10 кОм), то реальное сопротивление резистора может составлять от 9.5 кОм до 10.5 кОм.
Теперь выставим ручку в положение «2kΩ» и повторим измерения. Что изменилось?
Не так много. Поскольку сопротивление 970 Ом меньше 2 кОм, оно отображается на дисплее. Обратите внимание, что после запятой появилась еще одна цифра, что дает нам немного более высокое разрешение в чтении сопротивления.
Теперь выставим ручку в положение «200Ω» и повторим наш эксперимент.
Из-за того, что 970 Ом больше, чем 200 Ом, мультиметр сообщает о том, что перегружен и надо установить более высокое максимальное значение.
Помните, что измерение сопротивления не идеально. На величину сопротивления могут влиять температура и окружающие компоненты. Кроме того, измерение сопротивления в реальной цепи может быть очень сложным.
Измерение тока
Измерять ток немного сложнее, чем напряжение или сопротивление. До этого момента мультиметр всегда подключался параллельно. При измерении тока мультиметр надо подключить последовательно. Это значит, что щупы подключаются в разрыв цепи. Ниже мы покажем, что это значит.
Возьмём дополнительный кусок провода. Нам надо физически разорвать цепь, чтобы измерить ток, для этого выполним простые шаги:
- отсоединим один конец провода, который идёт от блока питания к резистору
- подключим в это место конец нового провода. Готово!
Мы разорвали цепь! Теперь подключим щупы мультиметра в цепь последовательно. Теперь ток будет «протекать» через мультиметр и мы сможем измерить его величину. Для большего удобства мы заменили игольчатые щупы на «крокодилы».
Теперь установим ручку мультиметра в правильное положение и измерим ток. Тут всё точно так же, как с напряжением и сопротивлением — надо выбрать правильный диапазон.
Начните с установки ручки в положение «200mА». В простых схемах ток редко превышает 200мА. Убедитесь, что красный щуп подключен в разъём с предохранителем 200 мА (mAVΩ). Если же вы уверены, что ваша цепь будет использовать ток от 200 мА или более — переключите красный щуп в разъём 10А. Перегрузка по току может привести к перегоранию предохранителя, а не просто к отображению перегрузки. Подробнее об этом чуть ниже.
После всех действий подадим питание и измерим ток. В собранной нами цепи ток всего 1.8 мА, а среднее значение в течение нескольких секунд — 2.15 мА.
При последовательном подключении мультиметр работает как кусок провода и замыкает цепь. Это важно, потому что с течением времени светодиод, микроконтроллер, датчик или любое другое измеряемое устройство может изменить свою потребляемую мощность. Например, включение светодиода может привести к увеличению тока на 20 мА за долю секунды, а затем к уменьшению, когда он выключится.
На дисплее мультиметра вы видите мгновенные показания тока. Все мультиметры снимают показания в течение времени и выдают среднее значение, поэтому будьте готовы, что показания будут колебаться. Дешевые мультиметры усредняют более грубо и реагируют медленнее, поэтому воспринимайте показания как близкое к истине, но не абсолютное значение.
Как и при других измерениях, при измерении тока порядок подключения щупов не имеет значения. Что произойдет, если мы поменяем датчики? Показания на дисплее просто становится отрицательным:
Напоминание! Когда вы закончили пользоваться мультиметром, возвращайте красный щуп в разъём mAVΩ. Иначе при измерении напряжения вы увидите 0. 000, указывающее на отсутствие тока между «+» и «-«. В течение этой доли секунды вы закоротите ваш мультиметр, и предохранитель на 200 мА перегорит.
Измерение тока может быть сложным в первые пару раз. Не переживайте, если перегорит предохранитель — мы научимся менять его в следующем разделе.
Проверка целостности цепи
Проверка целостности цепи — это проверка сопротивления между двумя точками.
- Если сопротивление очень низкое (менее нескольких Ом), две точки соединены электрически, и мультиметр издаст звуковой сигнал.
- Если сопротивление превышает несколько Ом, то цепь считается разомкнутой, и звуковой сигнал не издается.
В этом режиме можно проверить, что соединение между двумя точками выполнено правильно. Или узнать, что соединение есть там, где его не должно быть. В разговорной речи этот режим чаще всего называют «прозвонкой».
Установите мультиметр в режим «Проверки целостности цепи». На разных мультиметрах он может выглядеть по-разному, но чаще всего это символы звуковой волны и диода.
Теперь замкните щупы между собой. Мультиметр издаст звуковой сигнал (если этот режим поддерживается вашей моделью). Всё отлично, можно приступать к проверке цепи!
Предупреждение! Отключайте питание перед проверкой целостности цепи.
После отключения питания прикоснитесь щупами к двум контактам «-» на макетной плате. Вы услышите сигнал, указывающий на то, что они соединены. Повторите то же самое для двух контактов «+» — мультиметр повторно издаст звуковой сигнал, значит питание подключено к макетной плате верно.
Если мультиметр не издает звуковой сигнал, то вам надо проверить, нет ли разрывов на проводе, макетной или печатной плате.
Замена предохранителя в мультиметре #
Как понять, что сгорел предохранитель?
Частая ошибка новичков — измерение тока через параллельное нагрузке подключение амперметра или измерение слишком большого тока. В обоих случаях это приводит к выходу из строя мультиметра.
Когда ток проходит через мультиметр, внутренний предохранитель нагревается, а затем перегорает, если через него проходит ток больше 200 мА (ограничение разъёма mAVΩ). Это произойдет за долю секунды, без каких-либо звуковых или визуальных признаков.
Как понять и что делать, если сгорел предохранитель? Если вы попытаетесь повторно измерить ток со сгоревшим предохранителем, на дисплее будет отображаться 0.00. Всё потому, что сгоревший предохранитель ведёт себя как оборванный провод. Ещё раз запомните: ток измеряется через последовательное подключение мультиметра к цепи!
Как заменить предохранитель в мультиметре?
Чтобы заменить предохранитель, возьмите отвёртку и выкрутите винты с обратной стороны. Цифровой мультиметр довольно легко разбирается: открутите крышку батарейного отсека и отсоедините батарейку.
Затем открутите два винта, которые были скрыты под крышкой
Слегка приподнимите лицевую часть мультиметра.
Теперь обратите внимание на крючки на нижнем крае лицевой панели. Вам нужно будет сдвинуть панель в сторону с небольшим усилием, чтобы освободить эти крючки.
Как только лицевая панель снята можно переходить к осмотру предохранителей.
Аккуратно поднимите предохранитель с одной стороны и он выскочит.
При замене предохранителя вам надо выбрать точно такой же! То есть замените сгоревший предохранитель на 200 мА на новый предохранитель на 200 мА.
Предупреждение! Не устанавливайте предохранитель на 10 А вместо предохранителя на 200 мА. Расположение предохранителей может не совпадать с расположением портов датчиков. Прочтите надписи на корпусе предохранителя, чтобы убедиться, что меняете правильный.
Конструкция мультиметра рассчитана на определённый ток. Поэтому есть реальный риск окончательного выхода устройства из строя, если установить неправильный предохранитель.
Какие ещё функции есть у дорогих мультиметров? #
Отдавайте предпочтение мультиметрам с возможностью проверки целостности цепи. Эта функция вам пригодится очень часто. А вот функции, которые могут быть в более дорогих мультиметрах:
- Автоматический выбор диапазона — мультиметр автоматически изменяет свой внутренний диапазон, чтобы попытаться найти правильное напряжение, сопротивление или ток того, на что вы указываете.
- ЖК-дисплей с подсветкой — удобная, но редко используемая функция. Пригодится, если вы вынуждены работать в темноте.
- Жёсткая ручка переключения режима — качественные мультиметры имеют ручки с чётким переключением между диапазонами.
- Качественные щупы — со временем провода щупов будут ломаться в точке изгиба. Всегда можно заменить старые, вышедшие из строя щупы на новые качественные с тем же разъёмом.
- Автоотключение — полезная функция, которая сохранит батарейку мультиметра.
Ресурсы и дальнейшие шаги #
Теперь, когда вы познакомились с цифровым мультиметром, можете подробнее изучить смежные темы:
- Что такое электричество
- Светодиоды
- Диоды
- Проверка полярности светодиодов и диодов с помощью мультиметра
- Всё про батарейки и аккумуляторы
- Как рассчитать мощность вашего проекта
Содержимое этой статьи предоставляется на условиях следующей лицензии: CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 4. 0 International. Производные работы должны содержать ссылку на https://fhmakers.ru/wiki, как на первоисточник, непосредственно перед содержимым работы.
Как пользоваться мультиметром тестером для чайников видео
Опубликовано: 09.08.2022
Содержание
Мультиметр – незаменимый прибор для людей связанных с электроникой и электрикой, неважно занимаетесь вы этим профессионально или любительски. Как правильно пользоваться цифровым мультиметром вопрос простой, но всегда актуальный.
Мультиметры могут кардинально отличаться друг от друга по сложности устройства, типу и количеству функций.
Они могут быть легкими, карманными, которые можно всегда носить с собой или же большими, стационарными.
Самым простым мультиметром вы сможете измерить силу постоянного тока, напряжение постоянного и переменного тока, и сопротивление.
Сложные могут иметь огромное количество функций, подходящих для выполнения диагностики лобового радиоэлемента, например:
- Тест диодов.
- Тест транзисторов.
- Прозвонка.
- Измерение электрической ёмкости.
- Измерение индуктивности.
- Измерение температуры.
- Измерение частоты напряжения.
- Запись результатов измерений.
- И другие.
Для выполнения грамотных измерений нужно разбираться в функциях мультиметра и знать, как их использовать.
Знакомимся с тестером
Мультиметры могут быть аналоговыми или цифровыми. Пользоваться аналоговыми тестерами сложнее, для проведения измерений нужны набор сопротивлений и шунтов, значения получаются в результате вычислений.
Кроме того, они имеют еще несколько недостатков:
- нужна правильная полярность при подключении;
- в некоторых режимах шкала нелинейная;
- в режиме вольтметра входное сопротивление недостаточно высокое.
Поэтому аналоговые мультиметры, в наше время, уже широко не используются. Их еще можно найти в кабинетах школ и университетов, они применяются для обучения.
Цифровые тестеры очень просты в использовании, для выполнения измерений нужно лишь выбрать подходящий режим и подключить его к цепи. Значение выводится на экран, или могут использоваться сигнальные светодиоды и звуковые индикаторы. Точность может быть от 10%, в простых приборах, и до 0,01% в приборах с высокой точностью АЦП, качественными радиоэлементами, калибровкой и хорошей защитой от наводок.
Под словом мультиметр сейчас в основном имеют ввиду именно цифровое исполнение, поэтому ниже будет рассказано как проводить измерения, используя именно его.
Измеряем напряжение
Для того что бы измерить постоянный ток нужно выбрать соответствующий режим на мультиметре, он обозначен DCV, и выставить предел.
Если вы не знаете какой предел выбрать, для того что бы избежать повреждения прибора нужно начинать измерение с самого большого из доступных, уменьшая постепенно. Чем ближе к измеряемой величине вы подберете предел, тем точнее получите значение.
При измерении напряжения батареек предел можно узнать, посмотрев на их описание, где написано их номинальное напряжение.
Подключать прибор в схему следует параллельно или, при измерении напряжения аккумулятора, к клеммам. Один из щупов должен быть подключен к выходу COM, а другой к гнезду VΩmA, если ваш прибор имеет функционал больше минимального.
Полярность подключения не играет большой роли, на экране вывода значения оно будет просто отображаться с обратным знаком.
Что бы измерить переменное напряжение требуется выбрать режим ACV, принцип выставления пределов и снятия значений идентичен постоянному напряжению.
Измеряем силу тока
Большинство мультиметров могут измерять только постоянные токи. Для проведения измерений нужно знать максимально возможный ток, и не рекомендуется подключать тестер в режиме амперметра без нагрузочного сопротивления, это может быть опасно не только для прибора, но и для вас.
В некоторых режимах измерений, безопасное время использования тестера в цепи ограничено.
Подключать мультиметр в режиме амперметра нужно последовательно, то есть в разрыв цепи.
Измеряем сопротивление
Для измерения сопротивления нужно также переключить мультиметр в соответствующий режим, подключить щупы к участку на котором необходимо узнать сопротивление, и подобрать передел больше измеряемого, но как можно ближе к нему, для достижения максимальной точности.
Опасность повредить тестер в этом режиме отсутствует, поэтому можно не бояться промахнуться с пределом.
Достаточно продвинутые экземпляры могут автоматически подбирать пределы, без участия человека.
Подключать щупы нужно параллельно, а подавать напряжение не обязательно.
Используем прозвонку
Прозвонкой называют измерение сопротивления с звуковой или световой индикацией низкого сопротивления, в большинстве случаев меньше 50 Ом. Используют его для проверки целостности цепи, отсутствия обрывов, либо наоборот замыканий.
По сути это упрощенная версия режима измерения сопротивления и поэтому можно сказать, что в какой-то степени она имеется во всех мультиметрах.
Не в каждой модели реализована этот режим отдельной функцией, пользоваться им так же просто, как и измерением сопротивления, просто подключить щупы параллельно в электрическую схему.
Полезное видео
Дополнительную информацию о мультиметрах и о правилах их использования вы сможете получить из видео ниже:
Заключение
Для выполнения точных измерений необходимы минимальные знания законов электротехники. Недостаток знаний может привести к порче прибора, хотя во многих экземплярах тестеров есть встроенная защита. Не каждый прибор подойдет для специфических задач. Но при соблюдении всех правил и предосторожностей в проведении измерений с помощью цифрового мультиметра нет ничего сложного.
Схема мультиметра — InstrumentationTools
Видя, как обычный измерительный прибор может работать как вольтметр, амперметр или омметр, просто подключив его к различным внешним резисторным сетям, должно быть понятно, что многоцелевой измеритель (” мультиметр») может быть выполнен в одном блоке с соответствующими переключателями и резисторами.
Для работы с электроникой общего назначения мультиметр является самым предпочтительным инструментом. Никакое другое устройство не способно сделать так много с такими небольшими вложениями в детали и элегантной простотой в эксплуатации.
Как и в большинстве случаев в мире электроники, появление твердотельных компонентов, таких как транзисторы, произвело революцию в том, как все делается, и конструкция мультиметра не является исключением из этого правила. Тем не менее, в соответствии с тем акцентом, который делается в этой главе на аналоговых («старомодных») измерителях, я покажу вам несколько предтранзисторных измерителей.
Аналоговые мультиметры
Показанный выше блок является типичным ручным аналоговым мультиметром с диапазонами измерения напряжения, тока и сопротивления.
Обратите внимание на множество шкал на лицевой стороне механизма расходомера для различных диапазонов и функций, выбираемых поворотным переключателем. Провода для подключения этого прибора к цепи («измерительные провода») подключаются к двум медным разъемам (гнездовым отверстиям) в нижней центральной части лицевой панели измерителя с маркировкой «- TEST +», черного и красного цвета.
Этот мультиметр (торговая марка Barnett) использует несколько иной подход к дизайну, чем предыдущий прибор. Обратите внимание, что у поворотного селекторного переключателя меньше положений, чем у предыдущего измерителя, но также и то, что имеется гораздо больше разъемов, к которым можно подключать измерительные провода.
Каждый из этих разъемов помечен номером, указывающим соответствующий диапазон полной шкалы измерителя.
Цифровые мультиметры
Наконец, вот изображение цифрового мультиметра. Обратите внимание, что знакомое движение счетчика было заменено пустым экраном серого цвета. При включении питания в этой области экрана появляются числовые цифры, показывающие величину измеряемого напряжения, тока или сопротивления. Эта конкретная марка и модель цифрового измерителя имеет поворотный селекторный переключатель и четыре разъема, к которым можно подключить измерительные провода. Два провода — красный и черный — показаны подключенными к счетчику
При внимательном рассмотрении этого прибора можно обнаружить один «общий» разъем для черного щупа и три других для красного щупа. Гнездо, в которое вставлен красный провод, помечено для измерения напряжения и сопротивления, а два других гнезда помечены для измерения тока (А, мА и мкА).
Это продуманная конструктивная особенность мультиметра, требующая, чтобы пользователь перемещал штекер измерительного провода из одного гнезда в другое, чтобы переключиться с функции измерения напряжения на функцию измерения тока. Было бы опасно устанавливать измеритель в режим измерения тока при подключении к источнику значительного напряжения из-за низкого входного сопротивления, и необходимость перемещать вилку измерительного провода, а не просто переключать переключатель в другое положение, помогает. убедитесь, что счетчик не настроен на измерение тока непреднамеренно.
Обратите внимание, что селекторный переключатель по-прежнему имеет разные положения для измерения напряжения и тока, поэтому для того, чтобы пользователь мог переключаться между этими двумя режимами измерения, он должен изменить положение красного щупа и переместить селекторный переключатель в другое положение. позиция.
Также обратите внимание, что ни селекторный переключатель, ни разъемы не помечены диапазонами измерения. Другими словами, на этом измерителе нет диапазонов «100 вольт», «10 вольт» или «1 вольт» (или любых эквивалентных шагов диапазона). Скорее, этот измеритель является «автодиапазонным», что означает, что он автоматически выбирает соответствующий диапазон для измеряемой величины. Автоматический выбор диапазона есть только у цифровых счетчиков, но не у всех цифровых счетчиков.
Никакие две модели мультиметров не могут работать одинаково, даже если они произведены одной и той же компанией. Чтобы полностью понять работу любого мультиметра, необходимо ознакомиться с руководством пользователя.
Схема вольт-амперметра
Вот схема простого аналогового вольт-амперметра:
В трех нижних положениях переключателя (наиболее против часовой стрелки) движение счетчика подключается к разъемам Common и V через один из трех различных резисторов диапазона (R multiplier1 через R multiplier3 ) и действует как вольтметр.
В четвертом положении механизм счетчика подключен параллельно шунтирующему резистору и действует как амперметр для любого тока, входящего в общий разъем и выходящего из разъема А.
В последнем (самом дальнем по часовой стрелке) положении движение счетчика отключается от любого красного разъема, но замыкается накоротко через выключатель. Это короткое замыкание создает амортизирующий эффект на стрелке, защищая от механического удара при переноске и перемещении счетчика.
Схема мультиметра
Если в этой конструкции мультиметра требуется функция омметра, ее можно заменить одним из трех диапазонов напряжения как таковых: вольт-ом-миллиамперметр.
Получение показаний аналогового мультиметра при множестве диапазонов и перемещении всего на один метр может показаться новичку сложной задачей. На аналоговом мультиметре движение измерителя отмечено несколькими шкалами, каждая из которых полезна как минимум для одной настройки диапазона.
Вот фотография крупным планом шкалы мультиметра Barnett, показанного ранее в этом разделе:
Обратите внимание, что на лицевой стороне этого измерителя имеется три типа шкал: черных шкал для постоянного напряжения и тока в середине и набора синих шкал для переменного напряжения и тока внизу.
Как шкалы постоянного, так и переменного тока имеют три вспомогательные шкалы: одну в диапазоне от 0 до 2,5, одну в диапазоне от 0 до 5 и одну в диапазоне от 0 до 10. Оператор счетчика должен выбрать ту шкалу, которая лучше всего соответствует настройкам переключателя диапазонов и вилки, чтобы правильно интерпретировать показания счетчика.
Этот конкретный мультиметр имеет несколько основных диапазонов измерения напряжения: 2,5 вольт, 10 вольт, 50 вольт, 250 вольт, 500 вольт и 1000 вольт. С помощью расширителя диапазона напряжения в верхней части мультиметра можно измерять напряжения до 5000 вольт.
Предположим, оператор счетчика решил переключить счетчик на функцию «вольт» и подключить красный измерительный провод к 10-вольтовому разъему. Чтобы интерпретировать положение стрелки, ему или ей нужно будет прочитать шкалу, оканчивающуюся цифрой «10». Однако, если бы они вставили красную тестовую вилку в гнездо на 250 вольт, они бы прочитали показание счетчика на шкале, заканчивающейся на «2,5», умножив прямое показание на коэффициент 100, чтобы найти измеренное напряжение.
Если ток измеряется этим измерителем, выбирается другое гнездо, в которое вставляется красная вилка, и диапазон выбирается с помощью поворотного переключателя. На этой фотографии крупным планом показан переключатель, установленный в положение 2,5 мА. при некоторых настройках диапазона, таких как, например, 2,5 мА, показание счетчика можно считывать непосредственно по шкале от 0 до 2,5.
Для других настроек диапазона (250 мкА, 50 мА, 100 мА и 500 мА) показания счетчика должны быть считаны с соответствующей шкалы, а затем умножены на 10 или 100, чтобы получить реальное значение. Самый высокий диапазон тока, доступный на этом измерителе, достигается при поворотном переключателе в положении 2,5/10 ампер.
Различие между 2,5 А и 10 А определяется положением красного контрольного разъема: специальный разъем «10 А» рядом с обычным разъемом для измерения тока обеспечивает альтернативную настройку разъема для выбора более высокого диапазона.
Сопротивление в омах, разумеется, считывается по нелинейной шкале в верхней части лицевой панели измерителя. Он «обратный», как и все аналоговые омметры с батарейным питанием, с нулем на правой стороне лица и бесконечностью на левой стороне.
В этом конкретном мультиметре имеется только одно гнездо для измерения сопротивления в омах, поэтому с помощью поворотного переключателя необходимо выбирать различные диапазоны измерения сопротивления.
Обратите внимание на то, что на переключателе предусмотрено пять различных настроек «множителя» для измерения сопротивления: Rx1, Rx10, Rx100, Rx1000 и Rx10000. Как вы могли подозревать, индикация счетчика дается путем умножения любого положения стрелки, показанного на лицевой стороне счетчика, на коэффициент умножения в десятой степени, установленный поворотным переключателем.
Будьте первыми, кто получит эксклюзивный контент прямо на вашу электронную почту.
Обещаем не спамить. Вы можете отписаться в любое время.
Неверный адрес электронной почты
Схема цифрового мультиметра – Как это работает – Wira Electrical
Взглянув на схему цифрового мультиметра, вы поймете, почему он называется мультиметром. Как следует из названия, мультиметр означает мультиметр с несколькими функциями, несколькими измерениями и многоцелевым назначением. Конечно, все они должны быть в области электрики и электроники.
Ниже приведены примеры использования цифрового мультиметра для измерения различных электрических переменных, таких как:
- Напряжение (переменного или постоянного тока),
- Ток (переменный или постоянный ток),
- Сопротивление,
- Коэффициент усиления транзистора,
- Диод,
- Частота,
- Емкость,
- Индуктивность и
- Температура.
Некоторые дорогие и современные мультиметры также могут измерять мощность. Имейте в виду, что не все мультиметры имеют одинаковые возможности измерения. Наиболее распространенными измерениями, которые можно найти в каждом мультиметре, являются напряжение, ток, непрерывность, диод и сопротивление.
Существует два типа мультиметров:
- Аналоговый мультиметр
- Цифровой мультиметр
В настоящее время широко используются цифровые мультиметры, поэтому мы сосредоточимся на цифровых мультиметрах. Но неплохо хотя бы узнать, что такое аналоговый мультиметр и чем он отличается, и потерять популярность.
Что такое аналоговый мультиметрПодобно аналоговому вольтметру и аналоговому амперметру, этот мультиметр имеет печатный фон с несколькими цифрами и символами для обозначения измерений и их значений.
Значения будут отображаться стрелкой, перемещаемой магнитной силой, создаваемой катушкой. Стрелка будет двигаться, когда:
- Ток протекает через катушку, или
- Внутренняя электрическая мощность для измерения сопротивления, или
- Электрическое давление.
Несмотря на то, что его популярность меньше, чем у цифрового, он все же имеет некоторые преимущества. Его размер относительно невелик, и вы можете наблюдать за изменениями тока и напряжения в режиме реального времени, даже если это происходит только при небольшом движении.
Что делает его менее популярным, так это то, что вам нужно быстро и точно произвести математический расчет в голове, прежде чем получить значения измерений. Аналоговый мультиметр использует шкалы на выводе щупа, поэтому вам необходимо выполнить быстрый расчет. А мы уже знаем, что в практической сфере времени мало и математику мы, конечно, не очень любим. Пока мы получаем значение, мы хороши. Здесь на помощь приходит цифровой мультиметр.
Что такое цифровой мультиметрЦифровой мультиметр использует ЖК-дисплей для отображения измеренного значения. Этот дисплей очень помогает нам, потому что позволяет нам сразу считывать значение без каких-либо вычислений.
По своим измерительным возможностям цифровой мультиметр не сильно отличается от аналогового мультиметра. Основные измерения, такие как напряжение, ток и сопротивление, будут одинаковыми, и у них есть собственная шкала, которую мы можем выбрать с помощью поворотного переключателя.
В настоящее время обычный цифровой мультиметр также имеет дополнительные измерения, такие как диод, непрерывность, емкость, индуктивность и температура, а также их шкалы.
Более продвинутый цифровой мультиметр способен измерять мощность и даже имеет автоматический диапазон измерений. Но, по нашему мнению, наличие автоматического измерения диапазона не очень нам поможет, регулируемая шкала по-прежнему работает очень хорошо для большинства людей.
Следует помнить одну вещь: ручное масштабирование требует от нас особого внимания к максимальному значению, которое мы получим. Если вы думаете, что оно будет выше 500 В, разумно сначала использовать шкалу 1000 В. Будет катастрофой, если мы используем 100 В для измерения 500 В.
Ну и в заключение, цифровой мультиметр – абсолютный победитель из-за удобства, скорости и практичности.
Схема цифрового мультиметраОбратите внимание на приведенную ниже блок-схему цифрового мультиметра.
На приведенной выше блок-схеме обычный цифровой мультиметр измеряет основные величины: сопротивление, ток и напряжение.
Линия, подключенная к входному датчику +, также подключена к поворотному переключателю для выбора электрических переменных:
- Сопротивление,
- Переменное напряжение (ACV),
- Переменный ток (ACI),
- Постоянный ток (DCI),
- Постоянное напряжение (DCV),
Линия сопротивления подключена к источнику постоянного тока для получения напряжения, которое будет использоваться для измерения сопротивления. После того, как данные проходят буферный усилитель, они будут преобразованы АЦП (аналого-цифровым преобразователем), прежде чем они будут отображены на цифровом дисплее.
ACV и DCV подключаются к «калиброванному аттенюатору». Этот аттенюатор используется для уменьшения мощности сигнала без нарушения его формы. Этот шаг предпринимается для предотвращения скачков напряжения путем измерения напряжения.
ACI и DCI просто подключаются к «преобразователю тока в напряжение» или «преобразователю ВАХ». Этот преобразователь производит напряжения, пропорциональные входному току. Схема довольно проста, только операционный усилитель и резистор обратной связи, как показано ниже.
Наблюдаем дальше вправо, находим цепь выпрямителя, подключенную к ACV и ACI. Зачем нужен выпрямитель? Выпрямитель преобразует сигналы переменного тока в сигналы постоянного тока для упрощения преобразования.
Все наши данные измерений сопротивления, переменного напряжения, переменного тока, постоянного напряжения и постоянного тока преобразуются с помощью «аналого-цифрового преобразователя» (АЦП), а затем отображаются на цифровом дисплее, состоящем из их номера, символа и единицы измерения.
Для автоматического выбора диапазона или автоматического масштабирования цифрового мультиметра необходимо только правильное подключение пробника и позволить мультиметру выполнять масштабирование, измерение и отображение результатов.
Как работает мультиметрЦифровой мультиметр может измерять различные электрические величины, такие как:
- Напряжение и ток (постоянный и переменный ток),
- Сопротивление, индуктивность, емкость,
- Диод и прозвонка,
- 6
- 6 Дополнительные измерения (коэффициент усиления транзистора, температура и т.д.).
Этот мультиметр поставляется с парой щупов (красный и черный) для горячей линии (или активной линии) и линии заземления (или отрицательной линии).
Цифровой мультиметр состоит из:
- Чувствительный элемент, подключенный к датчикам,
- Аналого-цифровой преобразователь,
- Цепь выпрямителя,
- Селектор и преобразователь диапазона,
- Цифровой дисплей и
- Усилитель.
Большинство цифровых мультиметров питаются от пары батареек типа АА.
Как мультиметр измеряет сопротивлениеКогда мультиметр используется для измерения сопротивления, он использует внутри себя источник опорного напряжения. Напряжение прикладывается к измеряемой точке и генерируется падение напряжения. Это падение напряжения рассчитывается с использованием калиброванного значения для получения сопротивления в измеренных точках.
Иногда вместо источника напряжения используется источник тока. Результат будет таким же.
Этот источник тока с фиксированным значением будет использоваться для измерения желаемого сопротивления. Ток будет течь через резистор и создавать напряжение. Используя основной закон Ома (R = V / I), это приведет к значению сопротивления и отобразится на цифровом дисплее.
Как мультиметр измеряет токПри последовательном измерении тока датчики определяют ток. Если измеряемый ток является постоянным, то у нас не будет никаких проблем, но если это переменный ток, то он сначала преобразуется в постоянный с помощью преобразователя переменного тока в постоянный (цепь выпрямителя).
Это измерение преобразует ток в эквивалентное напряжение из его внутреннего сопротивления в мультиметре. Имейте в виду, что каждое измерение, даваемое мультиметром, обрабатывается в виде напряжения.
Цифровой мультиметр имеет низкоомный резистор с заданным значением. Этот малый резистор действует так же близко, как проводник, чтобы минимизировать сопротивление, которое может мешать измерению.
Позже через этот резистор протекает ток, и мультиметр измеряет напряжение на этом резисторе. Затем это значение рассчитывается и калибруется мультиметром с использованием закона Ома (I = V/R) и отображается в цифровом виде.
Как мультиметр измеряет напряжениеКак уже говорилось ранее, калибровка помимо напряжения будет рассчитываться в форме эквивалентного напряжения, преобразованного в требуемое значение, эквивалентное напряжению.
Сейчас измеряем напряжение, дальше процесс будет намного проще. Напряжение, измеренное мультиметром, будет откалибровано и преобразовано АЦП (аналогово-цифровым преобразователем) для отображения на цифровом дисплее.
Как пользоваться цифровым мультиметромЦифровой мультиметр или цифровой мультиметр — это устройство для измерения различных электрических величин в одном портативном устройстве. Цифровой мультиметр легкий, относительно небольшой, работает от батареек и многофункционален.
Даже цифровой мультиметр представляет собой одно устройство и несколько датчиков, нам все равно нужно научиться им управлять в зависимости от того, что мы хотим измерить.
Ниже приведены полные инструкции по использованию цифрового мультиметра для измерения напряжения, тока, сопротивления и диода.
Измерение емкости и индуктивности будет аналогично измерению сопротивления.
Как измерить сопротивление- Подготовьте резистор или цепь. Если вам нужно измерить один резистор, подключенный к цепи, то это невозможно сделать, потому что сопротивление в цепи уже объединено с другими компонентами.
- Подключите красную клемму щупа к разъему мультиметра, обозначенному символом «Ω». Подключите разъем черного щупа к разъему мультиметра, обозначенному символом заземления «⏚» или COM.
- Поверните поворотный переключатель на символ «Ω». Этот символ – Омега и используется для обозначения Ома в электричестве.
- Сначала используйте большую шкалу (МОм или кОм), если вы не знаете, насколько большим будет сопротивление. Вы можете уменьшить его, если результат показывает ноль в первой цифре. Это указывает на то, что масштаб слишком велик. Не волнуйтесь, использование маленькой шкалы не повредит вашему мультиметру.
- Выключите или отключите питание от цепи.
- Удалите резистор, который вы хотите измерить, если он уже есть в цепи, чтобы получить точный результат. Или если он не был установлен в схеме, то мы можем измерить его сразу.
- Прикоснитесь к одному концу резистора красным щупом, а к другому концу — черным щупом. Поскольку сопротивление не имеет полярности, нам не нужно думать о том, какое из них следует подключить к красному щупу.
- Прочтите число на цифровом дисплее и обратите внимание на шкалу, которую вы используете. Измерение 30 может быть 30 Ом, 300 Ом, 3 кОм или 3 МОм.
- Вставьте красную клемму щупа в гнездо мультиметра, обозначенное символом «V». Подключите разъем черного щупа к разъему мультиметра, обозначенному символом заземления «⏚» или COM.
- Определите, является ли напряжение переменным или постоянным. Некоторые мультиметры имеют автоматический выбор диапазона, обозначенный символами постоянного и переменного тока в одном режиме, но некоторые из них измеряют только мВ.
- Предположим, что у нас нет автоматического выбора диапазона, тогда нам нужно вручную выбрать постоянный или переменный ток.
- Поверните поворотный переключатель на символ напряжения.
- Мы начинаем с самой высокой шкалы безопасности, если не знаем, насколько высоко напряжение.
- Подсоедините красный щуп к горячей линии или положительной линии, а черный щуп к линии заземления или отрицательной линии.
- Если измеряемое напряжение переменного тока, то нам не нужно специально определять полярность. Если мы измерим напряжение постоянного тока, то подключение неправильного щупа к неправильной полярности покажет отрицательное значение.
- Прочитайте отображаемое значение. Уменьшите масштаб, если результат слишком мал, указывая на то, что масштаб слишком велик.
- Вставьте красную клемму щупа в гнездо мультиметра, обозначенное символом «мА» для миллиампер или «А» для ампер. Подключите разъем черного щупа к разъему мультиметра, обозначенному символом заземления «⏚» или COM.
- Если вы не уверены, насколько высок измеренный ток, сначала используйте «Ампер». Если результат слишком низкий, возможно, он находится в миллиамперах, и вам нужно использовать мА.
- Определите, является ли напряжение переменным или постоянным. Некоторые мультиметры имеют автоматический выбор диапазона, обозначенный символами постоянного и переменного тока в одном режиме, но некоторые из них измеряют только мА.
- Предположим, что у нас нет автоматического выбора диапазона, тогда нам нужно вручную выбрать постоянный или переменный ток.
- Поверните поворотный переключатель на символ «А».
- Мы начинаем с самой высокой шкалы безопасности, если не знаем, насколько высоко напряжение.
- Выключите цепь или отключите ее питание.
- Разомкните цепь в точке измерения тока.
- Подсоедините красный щуп к плюсу, а черный щуп к минусу. Эти две стороны, которые мы соединяем щупами, являются результатом разрыва цепи. Помните, что амперметр должен быть подключен последовательно?
- Если измеряемое напряжение переменного тока, то нам не нужно специально определять полярность. Если мы измерим напряжение постоянного тока, то подключение неправильного щупа к неправильной полярности покажет отрицательное значение.
- Включите цепь или подключите источник питания.
- Прочитайте отображаемое значение. Уменьшите масштаб, если результат слишком мал, указывая на то, что масштаб слишком велик.
- Вставьте красную клемму щупа в гнездо мультиметра, обозначенное символом диоды (стрелка). Подключите разъем черного щупа к разъему мультиметра, обозначенному символом заземления «⏚» или COM.
- Поверните поворотный переключатель на символ диода.
- Выключите цепь или отключите ее питание.
- Для проверки прямого смещения подключите красный щуп к положительной клемме диода, а черный щуп к отрицательной клемме.
- Если отображаемое число больше 0, то прямое смещение хорошее (больше 0 меньше 1).