Принцип действия мультиметра: Всё про цифровой мультиметр: принцип работы, как измерять

Содержание

Всё про цифровой мультиметр: принцип работы, как измерять

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

Мультиметр цифровой

Обратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.

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

На постсоветском пространстве такой прибор известен под сленговым названием «Цэшка», т.

к. названия советских мультиметров начинались с буквы «Ц».

Принцип действия цифрового мультиметра

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

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

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

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

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

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

Порядок измерения цифровым мультиметром

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

Статья «Устройство, назначение и принцип работы цифровых мультиметров (тестеров)»

Цифровой мультиметр — это простой в эксплуатации, универсальный наглядный прибор, измеряющий электрические параметры. Сегодня на рынке представлены десятки типов этих устройств, но для использования на станциях техобслуживания при покупке следует убедиться, чтобы он внесен в реестр средств измерений для прохождения метрологической поверки.

Первый мультиметр был изобретен в 1920 г. Дональдом Макади. К разработке универсального прибора его подтолкнула необходимость носить большое количество разнообразных инструментов для выполнения измерений. Мультиметр тогда назывался авометр и делал измерения в вольтах, амперах и омах. Продажи изобретения начались в 1923 г.

Варианты конструктивного исполнения мультиметров

Принцип работы тестера основан на сопоставлении входного сигнала с опорным. Основой цифрового мультиметра является АЦП двойного интегрирования. Изменение предела измерений выполняется на резисторных делителях. Если мультиметр имеет милливольтовое деление, оборудование может быть построено на встроенном усилителе с возможностью корректирования коэффициента усиления. Напряжение измеряется прямым подключением к цепи. Измерение тока основывается на падении напряжения на встроенных резисторах (разные резисторы для разного предела измерения). Сопротивление замеряется при подаче тока на резистор, с которого считываются значения (включение резистора основано на обратной связи инвертирующего усилителя).

Эксплуатация тестера

Примечание. Покупать самый дорогой прибор не обязательно. Так, автоэлектрику достаточно иметь доступ к нескольким функциональным возможностям: измерению постоянного напряжения и тока, измерению сопротивления, переменного напряжения, параметров диода. В начале работы к клемме 1 нужно подсоединить провод измерительного щупа черного цвета, к клемме 3 — красного.

Измерение постоянного напряжения

Переключатель переводится на деление 1000 V в положение 4, черный щуп подсоединяется к неизолированному участку корпуса, красный – к точке измерения, к примеру, плюсу аккумулятора. При измерении напряжения аккумулятора показания тестера должны находиться в пределах 12,0 — 14,6 V, иначе батарея будет разряжена. Для увеличения точности измерений необходимо перевести переключатель на значение 20 V. Аналогично проводятся и другие измерения. Измерение напряжений может проводиться на каждом узле или элементе с подключением прибора параллельно элементу.

Измерение переменных напряжений

Данный вид измерений необходим для контроля напряжения сети переменного тока 220 В, например, в гараже. Переключатель переводится в предел 750 V, положение 5. Щупы подключаются в гнезда розетки. Напряжение должно находиться в пределах 210–230 В.

Измерение постоянного тока

Необходимо перевести переключатель в положение 6, предел 200 миллиампер.

Щупы мультиметра подсоединяются в разрыв электрической цепи. Производятся измерения. В автомобиле протекают большие токи, по этой причине измерения производятся в положении переключателя 2 с подключением красного провода к разъему 2.

Измерение сопротивлений

Измерение сопротивлений нужно производить на отключенной от схемы детали. Переключатель переводится в положение 7 на предел 200 килоом. Далее детали параллельно подключаются к щупу. Измерение производится с увеличением точности путем перехода к нижнему пределу. Сопротивление ламп накаливания колеблется от 10 до 500 Ом, двигателей постоянного тока (стеклоподъемники, система вентиляции, дворники) — 5–50 Ом, реле — 10–5000 Ом, стартера — 0,1–0,5 Ом.

Контроль исправности диодов

Часто этот вид измерений нужно выполнять при проверке работы индикаторов на приборной панели, генераторов и современного светодиодного осветительного оборудования. Контроль производится только на выключенном элементе.

Переключатель должен находиться в положении 8. Щупы подсоединяются сначала в одном, потом в другом направлении. Таким образом, в одном направлении показания тестера должны быть от 300 до 600 Ом, а в другом — отсутствовать.

Цифровой мультиметр: конструкция и работа

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

Мультиметр китайский

Из чего состоит цифровой мультиметр

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

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

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

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

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

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

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

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

Амперметр постоянного тока

Как применяется мультипликатор в механических тестерах

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

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

Опишем происходящее:

Малый ток измеряется непосредственно. Каждый следующий предел пропускается через резистор нужного номинала. Больший ток ослабляется, малый подается почти без изменений мультипликатору (амперметр). Для переключения пределов присутствует ручка управления, перебрасывающая контактор в нужное положение. Переменный ток перед оценкой значения требуется выпрямить. Используются полный или половинный диодный мост. Выпрямленный ток пропускается через нужной величины резистор для ослабления, предел регулируется ручкой управления, результат подается мультипликатору.
Напряжение измеряется схожим образом. Постоянное образует резистивный делитель с дополнительным сопротивлением, активной частью импеданса катушки мультипликатора. Возникает рассчитанный заранее ток, с учётом которого и проградуирована шкала прибора. Аналогично выделяется ряд пределов, переключаемых ручкой. У каждого номинала резистор индивидуальный, шкалы могут совпадать (см. надписи циферблата тестера). Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом.
Корпус мультиметра
Для измерения емкостей используется блок конденсаторов. Измеряемый элемент включается параллельно связке, ответвляет часть тока (сеть 220 вольт 50 Гц). Мультипликатор оценивает потери, отклонение стрелки указывает на градуировку шкалы в единицах долей фарада (названа в честь Майкла Фарадея). Здесь следует обратить внимание: показания прибора будут сильно зависеть от частоты сети, амплитуды напряжения розетки.
Номиналы резисторов измеряются с использованием встроенной батарейки (Крона). Принцип прежний: постоянное напряжение образует некий ток, значение заранее известно. Отклоняет стрелку на определенный угол, шкала проградуирована соответствующими единицами (Омы).

Как работает цифровой мультиметр

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

Микросхема мультиметра

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

Использование мультиметра

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

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

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

Переключатель режимов

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

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

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

Мультиметры. Виды и работа. Применение и измерение

Измерительные приборы с электронной начинкой и ручным управлением, применяемые в электронике и электротехнике для измерения свойств цепи электрического тока называются мультиметры. Приборы могут измерять различные параметры, включая напряжение, ток, сопротивление, емкость, определять полярность выводов, а также цоколевку транзисторов и многие другие параметры.

Устройство

Мультиметры состоят из пластмассового корпуса, в котором располагается электронная начинка, блока питания, экрана, или стрелочной шкалы, регулятора, которым можно выбирать вид и интервал измерений.

Чтобы было удобно измерять параметры цепи, устройство снабжено специальными щупами, которые выполнены в виде заостренных металлических стержней с изолированными ручками. Эти щупы присоединяются к мультиметру штекерами через гибкие проводники.

Классификация и особенности

Все мультиметры, или как их еще называют, тестеры, делятся на два класса:

Аналоговые.
Цифровые.

Аналоговые мультиметры

Тестеры классического типа, которые используются давно, имеющие стрелочную шкалу показаний, относятся к аналоговому классу приборов. Они уже практически вытеснены цифровыми приборами.

В корпусе имеется встроенный экран с градуированной шкалой и стрелкой. Измерения осуществляются с применением электронных блоков.

Такие приборы не обладают высокой точностью замеров, но достаточно надежны в работе. С помощью них можно измерить параметры при сильных помехах от радиоволн, в отличие от современных цифровых устройств.

Цифровые мультиметры

Цифровые тестеры относятся к приборам высокой точности. Они оснащены электронными компонентами компактных размеров, удобным цифровым жидкокристаллическим дисплеем.

В основе конструкции цифрового прибора имеется контроллер с аналого-цифровым преобразователем. В микросхеме находится блок, который производит анализ напряжения.

С помощью таких устройств можно измерить параметры с наименьшей погрешностью, они удобны в эксплуатации и имеют небольшие размеры. Основным их недостатком является повышенная чувствительность к радиопомехам и другим электромагнитным излучениям.

Классификация по точности

Мультиметры имеют различную точность измерений в зависимости от исполнения прибора. Наиболее простыми являются тестеры с разрядностью 2,5. Это эквивалентно точности измерений 10%. Наиболее применяемыми моделями стали мультитестеры с точностью 1%. Также такие приборы могут иметь более низкую точность. Их стоимость зависит от точности. Чем выше точность измерений, тем прибор дороже.

Сфера применения

Эти универсальные приборы позволяют измерять несколько параметров постоянного и переменного тока: напряжение, ток, сопротивление, в то время как специализированные приборы, такие как омметры, амперметры и вольтметры, могут измерить только один определенный параметр цепи.

Мультиметры широко используются в промышленной сфере, электротехнике, электронике, в инженерных расчетах, при проведении ремонтных и эксплуатационных работ. Вместе с контрольными лампами мультитестеры применяют при отделочных работах, во время монтажа и подключения электрической сети. Использование мультиметров дает возможность обеспечения качественной установки электрооборудования.

Подготовка прибора к работе

Для начала необходимо прочитать инструкцию к прибору и убедиться в том, что он может функционировать в той цепи напряжения, которую вы хотите измерять.

Перед началом измерений прибор нужно подготовить к работе, собрать все элементы, подсоединить к клеммам корпуса гибкие проводники со щупами. Чаще всего при осуществлении многих измерений, например, при контроле внутренних электрических систем здания, примеряется определенный алгоритм подключения мультитестера:

Черный нулевой проводник вставляется в гнездо «СОМ».
Красный провод (фазный) вставляется в гнездо, расположенное выше черного, для замера напряжения, силы тока (не более 200 мА) и сопротивления.

Необходимо убедиться в том, что у гнезда для красного провода есть маркировка со знаком «V». Красный штекер нельзя вставлять в третье гнездо (оно служит для замера постоянного тока до 10 ампер), при измерении переменного тока бытовой сети, так как это опасно для жизни.

Проверка цепи цифровым мультиметром

Тестирование параметров цепи осуществляется для контроля состояния изоляции проводов, их целостности, качества соединений. Прозвонка цепи производится двумя методами.

Метод замера сопротивления цепи

Установите регулятор в режим замера сопротивлений на любое значение показаний.

Приложите щупы к проводам проверяемой цепи. Если на экране появилась «1», то провода не имеют между собой контакта, то есть, сопротивление между ними наибольшее. Также это может говорить о том, что цепь разорвана, либо о правильности сборки, отсутствии замыканий и неисправности изоляции проводов.

Если же на дисплее отобразилось некоторое значение, то по цепи протекает ток. Это говорит о том, что имеется замыкание проводов, либо свидетельствует о хорошей сборке. В этом случае, чем ниже значение сопротивления на дисплее, тем качественнее сборка.

Порядок прозвона 3-жильного кабеля на наличие замыкания проводов.

Метод измерения проводимости

Установите регулятор в режим проверки цепи (есть не во всех приборах).

Далее проводите измерения по алгоритму, описанному выше.

Определение напряжения и прозвон заземления

Для измерения напряжения и контроля контура заземления, при помощи ручки переключения установите режим для напряжения переменного вида, на значение интервала, превышающего измеряемое напряжение.

1. Определение напряжения

Вставьте наконечники щупов в гнезда розетки сети.

На экране появится величина напряжения. Полярность щупов для подключения не важна, так как при подключении щупов с обратной полярностью на экране также будет отображаться измеряемая величина, только со знаком минуса.

Величина напряжения в сети постоянно изменяется, и чаще всего отличается от 220 вольт, но это не является поломкой или неисправностью.

2. Прозвон заземления

Для проверки заземляющего контура один щуп прикладывают к заземлению, другой к фазе. Показания прибора будут равны или немого выше выше чем при измерении напряжения между нулем и фазой. Если прибор показывает ноль то это значит, заземление в розетке отсутствует.

При прозвонке заземления, часто возникают трудности. Цепь (заземление – фаза и нейтраль – фаза) прозваниваются практически с равными значениями напряжения. Поэтому их трудно отличить. Если самостоятельно не было установки электрической проводки, то скорее всего провод заземления окажется нулевым проводом.

Наиболее сложным является определить контуры заземления в старых домах с отсутствующим заземлением. Если заземление было соединено с нулевым проводом, то возникнут проблемы с измерительными приборами и безопасностью бытовых устройств.

Для предотвращения особых сложностей, перед монтажными работами нужно убедиться, есть ли заземление на входе в здание в распределительном щите, а потом осуществлять соединения по цветовой маркировке проводов.

Если нужно выяснить, есть ли заземляющий контур в проводке, то следуйте некоторым советам:

Во вновь построенных домах значение напряжения в цепи фаза-заземление больше, чем в цепи фаза-нейтраль.
Между нулевым проводом и заземлением возможно появление напряжения, вследствие наличия слабого потенциала на проводе ноля.

Проверка транзисторов

Подобным образом проверяются транзисторы. Инновационные мультитестеры оснащены функцией измерения коэффициента усиления. Это значение обозначают одной из греческих букв, или буквой «h» с дополнительной буквой, например, «э». Это значит, что величина была измерена для полупроводника, подключенного с общим эмиттером. Для измерения усиления транзистора имеется два отдельных гнезда для разных структур полупроводников. Величины полевых типов транзисторов определяют по-другому, более сложному варианту, и не может быть определена таким измерительным прибором.

Измерение емкости

Ножки конденсатора вставляются в специальные гнезда, подается импульс напряжения, делается оценка времени разряда. Разность потенциалов на конденсаторе уменьшается по экспоненциальному закону, по которому дается оценка этого параметра. Этот метод применяется в технике для различных целей.

Измерение температуры

Дополнительной функцией некоторых цифровых устройств является измерение температуры, которое основано на действии термопары. Современная электронная техника может определить температуру по изменению сопротивления термопары. Напряжение также определяется аналого-цифровым преобразователем и выдается на дисплей.

Для измерения температуры контроллер имеет дело с напряжением. На корпусе мультиметра имеется специальное гнездо для подключения проводов термопары.

Чтобы измерить температуру выполняют следующие шаги:

Вставляют провода термопары в соответствующее гнездо.
Размещают термопару в измеряемую среду.
На дисплее выдается величина температуры.

Работа аналогового мультиметра

Этот прибор работает с током, в отличие от цифрового устройства, который в работе использует напряжение. В индуктивной катушке поле витков усиливается и отклоняет стрелку в сторону. Такой прибор служит для:

Измерения сопротивлений и емкостей.
Измерения напряжения.
Определение силы тока.

Показания всех параметров выдается на стрелочный экран с градуированной шкалой. Для переключения интервалов измерения имеется ручка управления. Так же, как и в цифровом приборе, есть специальные гнезда для подключения проводов щупов.

Стрелочные аналоговые мультиметры в настоящее время потеряли свою актуальность из-за популярности цифровых приборов.

Как устроен и работает стрелочный и цифровой мультиметр

Домашний мастер при ремонте квартиры своими руками сталкивается с необходимостью подключения светильников, розеток и выключателей по разным схемам. Такая деятельность требует выполнения электрических измерений и знания основных правил безопасности при работе под напряжением.

Наши советы помогут вам оптимально выбрать мультиметр для этих целей и понять основные правила безопасной работы с ним как в бытовой электропроводке, так и для ремонта подключаемых к ней приборов.

В материале статьи сравниваются два типа устройств измерителей: стрелочных аналоговых и цифровых. Это позволит оценить различные технологии замеров, сравнить их возможности, сделать выбор подходящей конструкции.

Содержание статьи

Назначение

Составное слово мультиметр обозначает своей первой частью «мульти» — много функций, которые выполняет этой прибор, а второй «метр» – измерение электрических величин.

Он позволяет определять:

значение действующего напряжения;
силу протекающего тока;
электрическое сопротивление подключенной цепи;
некоторые другие параметры.

Следует учесть, что прибор может иметь другие названия:

авометр, обозначающее сокращение от ампер, вольт, ом измерение;
или тестер, присвоенное первым аналоговым моделям.

На техническом языке его называют прибор многофункциональный измерительный.

Принципы измерения электрических величин

Поясняющая картинка из интернета с человечками призвана объяснить взаимосвязь процессов, происходящих в электрике, которые позволяет анализировать мультиметры любой конструкции.

Напряжение источника в вольтах старается пропихнуть ток в амперах через оказываемое ему противодействие сопротивлением в омах. Для анализа этих трех задач в мультиметр включены 3 отдельных измерительных прибора:

амперметр;
вольтметр;
омметр.

Кратко рассмотрим их функции.

Как работает амперметр

За основу действия аналоговых приборов принята измерительная головка магнитоэлектрической системы.

При протекании через нее электрического тока поворачивается подвижная рамка с противодействующей пружиной и прикрепленной к ним стрелкой, указывающей на шкале его силу в микроамперах — тысячных долях ампера. На таком диапазоне протекают токи через измерительную головку.

Однако амперметр замеряет не доли ампера, а целые и даже значительно большие значения. Такие величины тока способны выжечь все токопроводящие магистрали головки. Чтобы этого не произошло, их ограничивают параллельным подключением калиброванного электрического сопротивления, называемого шунтом.

Принцип шунтирования дополнительным сопротивлением уменьшает величину протекающего через головку тока и делает его пропорциональным входному значению. За счет этого шкалу градуируют в амперах, а не в тысячных его долях.

В цифровых приборах используются датчики токи, которые работают по микропроцессорным технологиям.

Устройство вольтметра

Та же измерительная головка подключается последовательно к добавочным сопротивлениям — токоограничивающим резисторам. Шкала прибора градуируется в вольтах.

Переключатель режимов у амперметра и вольтметра позволяет расширять пределы измерения.

Цифровой вольтметр работает от датчика напряжения.

Конструкция омметра

Принцип замера сопротивления раскрыт в статье о прозвонке электрической цепи тестером, многофункциональным индикатором.

Омметр также работает с помощью измерительной головки.

Для этого используется встроенный источник напряжения, который выдает строго эталонную величину. Ее при подготовке омметра к работе необходимо вручную откалибровать.

Замеряемое сопротивление подключается к гнездам прибора. Через него проходит ток, ограничивающийся в зависимости от номинала резистора. Он отклоняет стрелку омметра на величину, пропорциональную значению электрического сопротивления.

Шкала омметра просто градуируется в омах.

Цифровые приборы вычисляют значение сопротивления по результатам информации, получаемой от датчиков тока и напряжения, но работают также от встроенного источника питания. Ручная калибровка им не требуется.

Разновидности мультиметров

Аналоговые приборы

Рассмотрим на примере тестера Ц4324.

Сразу бросаются в глаза многофункциональная шкала в несколько рядов и переключатели режимов с большим рабочим диапазоном.

Заводская схема внутренних соединений представлена на фото ниже.

Более подробно назначение шкалы измерительной головки показано на картинке.

При каждом замере необходимо анализировать положение стрелки на определённом диапазоне, соответствующем роду току и проверяемому сигналу.

Положения центрального переключателя разбиты на три главных сектора (амперметра, вольтметра и омметра) выделенные красными стрелками. При работе следует определять не только диапазон измеряемой величины, но и форму сигнала.

Цифровые приборы

Внутренняя конструкция этого типа мультиметра намного сложнее, а внешние органы выполнены проще для пользователя. В качестве образца выберем одну из типовых моделей с минимальным количеством автоматических настроек.

Вместо стрелочного указателя и сложной шкалы работает дисплей, а положением центрального переключателя можно выбрать все режимы измерения в любом секторе.

Подключение измерительных проводов выполняется к двум гнездам из трех:

центральное — общее;
левое — используется для замера токов более 10 ампер;
правое — во всех остальных случаях.

Способы электрических замеров

Любой мультиметр сам ничего не измеряет. Он показывает только те величины, которые подготовил пользователь в созданном им режиме. Ошибки показаний чаще всего связаны с невнимательной работой человека.

Рассмотрим однотипные операции, которые необходимо выполнять на стрелочном и цифровом мультиметре.

Измерения тестером Ц4324

Замер напряжения

Работа с источниками постоянного тока

Выбираем соответствующий режим нажатием средней кнопки снизу и выставляем предел измерения больший, чем напряжение у замеряемой батарейки — 3 V.

Потребуется оценить полярность подключения проводов. Если пустить ток в обратном направлении через измерительную головку, то стрелка просто упрется в стопор слева от нуля. Замер не получится.

Для снятия отсчета необходимо выбрать правильно ту шкалу напряжения, на которой стоит знак постоянного тока. Следует учесть ее кратность на соответствующем положении переключателя.

Работа с источниками переменного тока

Обращаем внимание, что подобная операция относится к опасной и требует повышенного внимания.

Нажимаем до фиксации правую кнопку снизу со значком «~». Выбираем центральным переключателем соответствующий режим вольтметра и на нем положение 300 V. Только после этого устанавливаем концы в контакты розетки.

Со шкалы снимаем показания 250 V. Методика пользования ею та же, как и в предыдущем случае.

Замер тока

Положение переключателей и работа со шкалой выполняется по предыдущей методике.

Пальчиковая батарейка на 1,5 V выдала на лампочку 6,3 V ток 142 мА.

Замер сопротивления

В этом режиме важно:

проверить выставление стрелки на ноль, используя регулятор натяжения пружины измерительной головки, расположенный под стрелкой;
установить калиброванную величину источника питания ручкой потенциометра «Установка 0», размещенного в самой нижней части на лицевой стороне;
обеспечить расположение корпуса строго по горизонту.

Для измерения потребуется нажать одновременно две левых кнопки и установить переключатель на значок омов. Отсчет показания по шкале Ω получился 1,5. Такое сопротивление у нити накаливания в холодном состоянии.

Режим измерения сопротивлений мультиметром создан для проверки резисторов и других элементов радиоэлектронных устройств. Он не предназначен для оценки качества изоляции диэлектрического слоя. Мощность источника питания недостаточна для подобного измерения.

Оценку сопротивления изоляции кабелей и проводов выполняют специальными приборами, питающимися от мощных источников: ручных генераторов или бытовой сети 220 либо встроенных преобразователей с комплектом батареек. Их называют мегаомметрами.

Три приведенных опыта с малогабаритной лампочкой накаливания и батарейкой позволяют показать, что мощность источника энергии и потребителя следует правильно подбирать по нагрузке и напряжению.

1,5 V у батарейки и 6,3 у лампочки — явное несоответствие. Источник работает в аварийном режиме и не справляется с задачей: нить еле-еле светится. Ему искусственно создан режим перегрузки.

Аналогичный случай может произойти и в бытовой сети 220, где защиту от перегрузок выполняет автоматический выключатель, снимающий питание с оборудования с выдержкой времени.

Подключая любой потребитель в электрическую сеть всегда оценивайте его возможность надежной работы и способность защит устранять аварийные ситуации.

Измерения цифровым мультиметром

Замер напряжения

Работа с источниками постоянного тока

Потребуется только установить центральный переключатель в положение замера напряжения на соответствующем пределе (=2 V), вставить провода в гнезда прибора и подключить их к проверяемой батарейке. Результат сразу отображается на табло.

Если полярность подключения источника к мультиметру перепутана, то на табло отобразится знак минус. Значит замер надо повторить, перевернув провода на батарейке.

Этот прием используют для определения полярности источника.

Когда замер выполняется на большем пределе, то точность результата будет занижена. Необходимо соблюдать соответствие величин.

Работа с источниками переменного тока

Вначале переключатель режимов устанавливают в положение «~600 V», а затем проверяют напряжение в розетке.

У нас получился результат 231 вольт.

Замер тока

Мультиметр врезают в цепь тока, предварительно переключив его в режим амперметра и установив на соответствующую позицию измерений. Мы имеем показание 145 мА на пределе 200.

Знак минус перед значением тока свидетельствует о том, что полярность подключения проводов прибора в схему перепутана. Ток через него идет в обратном направлении.

Электрикам, часто сталкивающимися с измерениями, рекомендуем приобрести мультиметр с разъемным магнитопроводом трансформатора тока —клещами. Им удобно выполнять безразрывное подключение и быстрый замер.

Замер сопротивления

Центральный переключатель мультиметра установлен в положение 200 Ω, а результат 9,75 отображен на табло.

Таким же способом прибор работает на шкале kΩ. На приведенном фото даже завышен предел измерения сопротивления. На результате это особенно не сказывается, хоть и влияет.

Режим прозвонки

Цифровой мультиметр в отличие от аналогового стрелочного имеет такую дополнительную функцию. Она позволяет просто определять наличие электрического контакта внутри проверяемой цепи.

В замкнутой и разомкнутой схеме меняется индикация на табло, а у многих моделей приборов дополнительно появляется звуковой сигнал.

Режим прозвонки создан для анализа маленьких сопротивлений, характерных для цепей тока. Но им не стоит пользоваться в цепях напряжения. Особенно он удобен для проверки полупроводниковых элементов.

Режим генератора

Еще одна полезная функция для радиолюбителей, называемая на их сленге «пищалкой». Мультиметр выдает высокочастотные сигналы, которые позволяют проверять тракты звуковых усилителей и различные каналы передатчиков или приемников.

У владельцев стрелочных приборов такой функции нет. Они вынуждены делать подобный генератор своими руками.

Проверка транзисторов

Еще одна полезная функция цифрового мультиметра, которая также встречается на более сложных конструкциях стрелочных моделей.

Для проверки биполярного транзистора достаточно правильно вставить его ножки в соответствующее гнездо, учитывающее структуру p-n-p или n-p-n полупроводникового перехода. Для этого создано четыре контактных отверстия, в которые устанавливают ножки за счет поворота корпуса в одну из сторон.

У исправного транзистора сразу высвечивается коэффициент усиления h31.

Эта же функция на стрелочных тестерах требует снятия показаний и выполнения математических расчетов.

Основные правила безопасности

Мультиметр создан для измерения электрических величин и позволяет работать под напряжением. Его корпус и провода выполнены с соответствующей степенью защиты как по классу IP, так и по нормативам электрической безопасности от поражения током.

Качество защиты цифровых приборов выше, а их дизайн более продуман. Однако, даже при их пользовании следует быть внимательным и осторожным, соблюдать рекомендации производителя.

Любой цифровой мультиметр можно вывести из строя неправильным обращением при его несомненных преимуществах перед стрелочным прибором:

работе встроенных защит «от дурака», которые отключают схему от проникновения опасных токов, созданных при всех режимах измерения;
повышенной диэлектрической прочности изоляции.

Стрелочные старые тестеры требуют еще больше внимания: при неправильном подключении к цепям токам или напряжения, особенно в бытовой сети 220, элементы их внутренней схемы выгорают. Если калибровочные резисторы еще можно заменить, то с контактами переключателей и кнопок ситуация ремонта усугубляется.

Но чаще всего у них выходит из строя токопроводящая пружинка или обмотка измерительной головки. В этой ситуации ремонт обходится дороже покупки нового цифрового мультиметра.

Рекомендуем посмотреть видеоролик владельца Andrey Tonurwator “Как пользоваться мультиметром”.

Ждем комментариев на статью и напоминаем, что сейчас ей удобно поделиться с друзьями в соц сетях.

Полезные товары Полезные сервисы и программы

Принцип работы мультиметра — советы электрика

Как правильно пользоваться мультиметром: пошаговая инструкция

Способы измерения силы

Современными производителями в набор рабочих функций добавляются:

Измерение емкости современных конденсаторов.
Частота электрического тока.
Прозвонка диодов.
Звуковой пробник.
Измерение температуры.
Измерение рабочих параметров современных транзисторов.

Примечание! При таком большом наборе рабочих функций у пользователей появляется вопрос о правильном использовании современного мультиметра.

Функциональные особенности

Современный тестер сетевого напряжения оснащен магнитным указателем и специальными шкалами для выполнения измерения. Значения величин таких шкал являются подписанными.

Тестер отвертки

Прибор приобретается покупателями из-за своей доступной стоимости даже несмотря на некоторые присутствующие недостатки:

Для точной правильной настройки прибора используется подстроечный резистор для выставления стрелки именно на ноль.
Цифровой тестер оснащен жидкокристаллическим высококачественным дисплеем для отображения результатов полученных измерений силы тока.

Виды подстроечных резисторовОбратите внимание! В предыдущих моделях, не оснащенных дисплеем, необходимый результат отображался светодиодами.

Преимущества использования тестера

Выдача результата с высокой точностью.
Простое использование прибора без необходимости специальных знаний для перевода полученных величин.
Наличие температурного датчика и измерителя частоты.
Анимированная специальная шкала для измерения колебаний.

Как проверить мультиметром сопротивление: поэтапное руководство

Для правильного измерения сопротивления цепи мультиметром выполняется подготовка прибора к работе.

Пример проверки динамика на сопротивление

Специальный переключатель устройства устанавливается в положение, которое соответствует минимальному измерению получаемой величины сопротивления.

Совет!Перед тем, как мультиметром замерить сопротивление необходимо помнить, что измерение цепей выполняется только тогда, когда они полностью обесточены.

Подготовка к работе

Из розетки вынимается вилка или достается батарейка того прибора, у которого будет измеряться сопротивление.
Работоспособность мультиметра проверяется с помощью соединения концов щупов.
После этого у тестера магнитная стрелка занимает нулевую отметку.

Правильное использование мультиметраОбратите внимание! Если стрелка не может установиться на таком значении, рекомендуется прокрутка ручки «Уст. 0».

В остальных случаях выполняется замена батарейки.

Как проверить целостность сети

Для выполнения прозвонки рабочих электрических цепей часто используется мультиметр с севшей батарейкой и магнитной стрелкой не на «0».

Прозвонка проводов

Итак:

Она реагирует при выполнении соединения концов щупов. Цепь будет проверена отклонением такой стрелки.
Используемые приборы цифрового типа тоже выдают нулевые значения с минимальным допустимым отклонением из-за сопротивления концов щупов и переходного сопротивления.
Когда концы размыкаются, магнитная стрелка устанавливается в точку, которая обозначается на шкале «∞».
В цифровых современных приборах начинается мигание перезагрузки или появляется цифра 1 в левой части индикатора.

Мультиметр полностью готов к выполнению работы

При прикосновении концов щупов к непосредственному проводнику нормально работающий прибор должен показать нулевое значение сопротивления.

Функция фиксаций показаний

Если мультиметр имеет функцию выполнения прозвонки цепей, которая обозначена в виде символа диода, то прозвонка проводов, а также низкоомных рабочих цепей выполняется с установкой переключателя режимов именно в рабочее положение.

Примечание! В этом случае процесс проверки будет обязательно сопровождаться подаваемым сигналом. При этом нет необходимости постоянно обращать внимание на дисплей используемого прибора.

Как измерить силу тока мультиметром и напряжение в сети

Сегодня силой тока называется его количество, идущее через определенный проводник. Ток может быть представлен в виде числа электронов, которые пересекают определенную точку за определенную временную единицу. Выполнение измерения тока необходимо при работе с электрическими современными системами.

Измерение силового тока мультиметром и его подключение

Как правильно пользоваться мультиметром для измерения силы тока: правила безопасности

ДействияОписание

Для определения силы используемого тока прибор подсоединяется к цепи	Действия являются опасными из-за вероятности получения удара электротоком при процессе измерения АС используемого в быту.
Проверка АС тока	Перед прикосновением к оголенным электропроводам необходимо выключить установленные переключатели и обязательно провести проверку АС тока специальным щупом.
Место работы должно быть сухим	Электроток в действующей цепи должен быть равен нулю. Запрещена работа при повышенной влажности, так как влага легко проводит электроток.

Совет! Для предосторожности на руки рекомендуется надеть резиновые плотные перчатки.

Необходимо помнить, что электрическая изоляция провода после длительной работы может быть нарушена, что приведет к удару током.

Перед тем, как измерить напряжение мультиметром в розеткенужно предусмотреть следующие пункты:

Проволока электроцепи разрезается в выбранном месте, а ее освободившиеся концы закрепляются и зачищаются. Они подсоединяются к прибору изолированно друг от друга.
Обязательно перед выполнением измерения необходимо убедиться в следующем: зачищенные концы провода являются прижатыми к рабочим щупам измерительного прибора.
Затем включаются предварительно выключенные переключатели электроцепи.
Рекомендуется выключить рабочий переключатель для убеждения в том, что переменного электротока нет в цепи.

Совет! Помните, что если на используемом приборе отсутствуют показания, то выполняется регулирование его рабочей шкалы.

Только потом мультиметр может быть демонтирован для завершения работы. После процесса снятия полученных показаний с прибора цепь соединяется снова. Более безопасным станет присоединение новой приобретенной проволоки вместо скрепления разрезанных концов электропровода.

Как проверить мультиметром полевой транзисторна работоспособность

Процедура проверки начинается с определения работоспособности прибора. Установленная катушка зажигания проверяется с помощью измерения сопротивления сначала на первичной, а затем на вторичной выполненной обмотке специальным мультиметром.

На полярность оказывает влияние тип действующего транзистора

Перед тем, как прозвонить транзистор мультиметром обязательно необходимо помнить о присутствии в радиодеталях типа диода «MOSFET».

Порядок выполнения проверки модели транзистора:

Снятие статического накопленного электричества с устройства.
Перевод мультиметра в рабочий режим выполнения проверки установленных диодов.
Подключение черного по цвету провода устройства к минусу, тогда как к плюсу только красного.
Подключение красного по цвету провода именно к истоку. Черный провод подключается к транзисторному стоку.
При исправности проверяемого прибора мультиметром будет показано напряжение 0,5-0,7 В.

Проверка полевого транзистора

Схема выполнения проверки:

Подключение красного провода прибора измерения к стоку, а черного к транзисторному истоку. При исправности прибора мультиметром будет показана единица, означающая бесконечность. Подключение черного рабочего провода к истоку, тогда как красного – непосредственно к затвору. Так выполняется открытие модели транзистора.
Черный по цвету провод остается на истоке, тогда как красный присоединяется к стоку. При исправности прибора мультиметром будет показано напряжение с колебанием от 0 до 800 мВ.
При смене полярности щупов используемого прибора, полученные показания не изменяются. Выполняется подключение провода красного цвета к транзисторному истоку, а провода черного цвета уже к затвору.
Транзистор закроется и возвратится в предыдущее состояние.

Вывод! Если используемый транзистор может открываться, а также закрываться при помощи действующего напряжения, поступающего с мультиметра, то прибор является исправным.

Проверяем конденсатор мультиметром самостоятельно

Известно, что конденсатор может пропустить через себя лишь переменный ток. Постоянный ток пропускается им в начале работы на пару долей секунд. Для выполнения измерения емкости конденсатора мультиметром должно обязательно соблюдаться условие того, что емкость прибора должна начинаться от 0,25 мкФ.

Правильное измерение прибором

Проверка состоит из выполнения следующих действий:

Определение плюса и минуса конденсатора.
Снятие с него статического электричества.
Установка мультиметра на прозвонку или определение сопротивления.
Прикосновение щупами мультиметра до выводов действующего конденсатора.

Очень удобным для проверки сегодня считается аналоговый мультиметр, позволяющий контролировать плавно передвигающуюся стрелку.

Аналоговый мультиметр

Если при касании щупов к выводам устройства прибор пищит или показывает нулевое значение сопротивления, то конденсатор замкнул. А если мультиметром показывается единица – внутри используемого конденсатора случился обрыв. Устройства с подобными эффектами не работают.

Совет! Начинающему владельцу мультиметра рекомендуется перед началом эксплуатации предварительно установить диапазон, в котором будет проводиться измерение различных электроприборов. Если заранее значение не известно, то выполняется установка максимального диапазона измерения прибора.

Несколько советов по технике безопасности

Проведение работОписание

Сначала определяется интервал измерения используемого мультиметра	Каждая модель прибора создана для силы тока только определенного рабочего диапазона, который должен соответствовать проверяемой системе. Так, пропускание 200 А сквозь используемый мультиметр(который рассчитан лишь на 10 А), выведет из строя предохранитель прибора.Подлежащий измерению электроток указывается на самом приборе, а также в приложенной подробной инструкции.
Выбирается режим эксплуатации прибора	Многие приборы функционируют в разных рабочих режимах с измерением различных величин.Для определения силы электротока выполняется переключение в рабочий режим А, в AC (переменный электрический ток) или DC (постоянно используемый ток), что зависит от действующей электроцепи.При этом тип используемого тока точно определяется питающим цепь рабочим источником.
На приборе устанавливается интервал выполнения измерений	Для защиты предохранителя устройства от сгорания граница такого интервала устанавливается выше предполагаемого значения измеряемой силы электротока.«Максимум» может быть понижен, если прибор не выдаст значение при выполнении подсоединения к действующей цепи.
Разъемы вставляются в специальные гнезда	К прибору прилагаются два специальных кабеля. Например, на конце первого кабеля расположен щуп, а необходимый разъем располагается на конце второго провода. Кабели подсоединяются к гнездам измерения. Если такие гнезда не обозначаются на мультиметре, то установка проводится в соответствии с инструкцией прибора.

Видео-обзор: как пользоваться мультиметром

Заключение

При выборе современного прибора рекомендуется ориентироваться на особенности его будущего применения. При правильном использовании мультиметра, в соответствии с инструкциями гарантирует его надежную работу. В таком случае прибор будет служить без поломок в течение длительного времени.

Источник: https://seti.guru/kak-pravilno-polzovatsya-multimetrom

Как пользоваться мультиметром для чайников

Для измерения каждой физической величины существует свой прибор. Для измерения напряжения используются вольтметры, для измерения тока – амперметры, сопротивление измеряют омметром.

К тому же для каждого рода тока, переменного или постоянного, конструкции приборов различаются.

Но иметь под рукой несколько измерительных приборов расточительно, поэтому для несложных измерений, не требующих точности, их объединили в один, называемый комбинированным. Таким раньше был прибор со стрелочным индикатором – тестер.

Шкала со стрелкой имеет недостатки:

необходимость расчета показаний, исходя из выбранного предела измерений и количества делений, указываемых стрелкой.
низкая надежность прибора, при ударах и падениях измерительный механизм ломается. Ремонтировать его в домашних условиях сложно.
чем больше в приборе функций, тем больше размеры. Это снижает его мобильность.

Развитие электроники, миниатюризация радиодеталей и их доступность позволили начать выпуск комбинированных приборов с жидкокристаллическими дисплеями – мультиметров. Он лишен недостатков, присущих стрелочным приборам.

При увеличении количества измеряемых параметров изменяется только его цена.

Поэтому подбор прибора сводится к выбору оптимального набора измеряемых величин, не нужно переплачивать за функции, которыми в эксплуатации не придется воспользоваться.

Конструкция мультиметра

Рассмотрим устройство простейшего мультиметра. В его корпусе расположены гнезда для подключения измерительных проводов. При измерении токов до 10 А используется отдельное гнездо. Это связано с конструктивными особенностями схемы измерения токов.

Щупы для измерений включают в себя два провода черного и красного цветов. Соблюдение полярности подключения необходимо при измерениях в цепях постоянного тока.

При этом красный провод подключается к разъемам «10 А» или «VΩmA», а черный – к разъему «СОМ». В случае ошибочного подключения перед значением измеренной величины высвечивается знак «-».

Полярность важна при измерении сопротивления полупроводниковых приборов или при проверке их исправности.

Для индикации измеряемой величины служит жидкокристаллический дисплей. Многие приборы комплектуются специальным разъемом для проверки параметров транзисторов. Это удобно для радиолюбителей, для бытового применения он не понадобится.

Для выбора измеряемых величин, рода тока и пределов измерений служит переключатель функций и диапазонов. Первое положение используется для выключения прибора. Питается он от батареек, если оставить переключатель в любом из положений, кроме «OFF», они разрядятся.

Конструкция мультиметра

Рассмотрим назначение положений переключателя функций.

Сектор	Пределы измерения	Назначение
OFF	Выключение питания
V=	1000	Измерения постоянного напряжения. Приставка «m» обозначает милливольты.
200
20
2000m
200m
Ω	2000k	Измерение сопротивления постоянному току. Приставка «k» обозначает килоомы.
200k
20k
2000
200
Определение полярности диода.
hFE	Определение коэффициента усиления транзисторов
A=	10A	Предел измерения выделен в отдельный сектор, чтобы не забыть переключить измерительный провод в гнездо «10 А»
200m	Измерение постоянного тока. Приставка «m» обозначет миллиамперы, «μ» — микроамперы.
20m
2000μ
200μ
U~	200	Измерение напряжения переменного тока.
750

Как пользоваться мультиметром для чайников: проверка и эксплуатация

Если при переводе переключателя выбора функций на дисплее не появляется цифры, то батарейка либо разряжена, либо отсутствует.

Проверка исправности прибора заключается в определении целостности и надежности подключения соединительных проводов. Для этого нужно перейти на предел измерения сопротивления и замкнуть провода между собой.

Сопротивление, равное нулю свидетельствует об их исправности. На некоторых моделях приборов самый нижний предел измерения сопротивления снабжен звуковой индикацией, срабатывающей при малом сопротивлении.

Это удобно для проверки целостности проводов и соединений электрических цепей.

Провода при эксплуатации не нужно сгибать под большим углом, особенно около щупов. Их изоляция лопнет, затем, если не принять мер для изоляции оголившегося проводника, он переломится. Комплекты проводов для мультиметров можно приобрести отдельно в случае необходимости, у всех приборов разъемы одинаковы.

При покупке прибора обязательно прочитайте его инструкцию по эксплуатации. После этого попробуйте его в действии. Измерьте напряжение в розетке, сопротивление электронагревателя или лампы накаливания. Попутно вы разберетесь с прибором и привыкнете к нему.

Как измерить ток

Для измерения постоянного тока через нагрузку прибор подключается в разрыв любого из проводов. Делается это при отключенном напряжении питания.

Предел измерений для начала нужно выбрать максимальный, затем подключить питания и переключать пределы измерения в сторону уменьшения.

Получив значение тока на дисплее, отличное от нуля, перед следующим переключением подсчитайте, не превысит ли измеряемый ток предел измерения. Иначе прибор можно вывести из строя.

Схема измерения тока

Выпускаются тестеры с токовыми клещами, способные измерять переменный ток без разрыва цепи питания.

Как измерить напряжение мультиметром

Для измерения переменного напряжения в домашней сети предела «200 V» недостаточно. Переключатель нужно поставить на «750 V». Не прикасайтесь при измерениях к контактам щупов и следите за исправностью изоляции проводов.

При измерении ЭДС батареек и аккумуляторов предел выбирается большим, чем значение номинального напряжения, указанного на корпусе элементов питания.

Схема измерения напряжения

Как измерить сопротивление мультиметром

Предел измерения в начале измерений может быть любым. Переключение производится для поиска положения, при котором значение измеренного сопротивления будет более точным.

Схема измерения сопротивления

Источник: http://electric-tolk.ru/kak-polzovatsya-multimetrom/

Устройство аналогового и цифрового мультиметра

Среди радиолюбителей мультиметр часто называют тестером. Но правильней будет все-таки «мультиметр», так как он имеет дополнительные функции, и помимо напряжения и силы тока измеряет другие показатели в широком диапазоне. У современного прибора устройство довольно сложное, но в принципах работы интересно разобраться, чтобы понимать, как происходят измерения.

Классификация

По представлению измеряемых показателей мультиметры разделяют на аналоговые (стрелочные) и цифровые. В аналоговых тестерах отклонение стрелки на градуированной шкале показывает результат измерения.

Цифровые мультиметры информацию отображают в виде цифр на жидкокристаллическом или подобном ему экране.

Принципиальная схема мультиметра со стрелкой выглядит проще, чем у его собрата, поэтому зачастую для цифрового прибора в инструкции предоставляют функциональную или структурную схему.

По конструкции их можно так же разделить на два вида:

стационарные;
мобильные (карманные).

Наиболее простые – это стрелочные карманные мультиметры. Они представляют собой микроамперметр с набором высокоточных резисторов большого и малого номинала, а для измерения сопротивления имеют встроенный источник питания.

Как правило, это высокоточные приборы со сложной схемой, используемые в лабораториях и различных сервисных центрах. Дополнительно они имеют разъемы типа RS232, которые позволяют подключаться к компьютерам и создавать на их базе информационно-измерительные системы.

В специализированных промышленных комплексах их используют в виде отдельных блоков совместно с другой аппаратурой. Кроме измерения основных параметров тока в них закладывают еще другие возможности.

Обратите внимание

Некоторые могут измерять температуру, частоту, скважность, выступать в роли генератора синусоидальных или прямоугольных сигналов.

Устройство мультиметра стационарного типа таково, что в нем используются достоинства аналоговых и цифровых приборов. Например, управляемый микропроцессором жидкокристаллический экран, представляет информацию в удобном для восприятия виде. Кроме цифровых показаний, он выдает изображение шкалы и стрелки в соответствующем сигналу положении, как на аналоговом мультиметре.

Простейшая схема

На рисунке представлена принципиальная схема мультиметра. Это самый простой вариант. Как видим, он имеет три шунтирующих резистора номиналами 0,5 Ом, 4,6 Ом и 46,3 Ом.

В режиме миллиамперметра он обеспечивает, при подключении к соответствующим выводам, измерение силы тока в трех диапазонах: 300 мА, 30 мА и 3 мА.

Шунты необходимы для защиты мультиметра и измерения тока в различных диапазонах.

Добавочные резисторы номиналом 950 Ом, 10 кОм и 100 кОм предназначены для измерения напряжения в трех диапазонах: 3 В, 30 В и 300 В. Сопротивление измеряется при подсоединении к контактам Rx измеряемой нагрузки.

Перед замером, при закороченных контактах измерительных щупов, переменным резистором R3 выставляется ноль на шкале измерения сопротивления. Данный тестер предназначен только для измерения постоянного тока. Для того чтобы он мог измерять переменный ток, в схему необходимо ввести выпрямительные диоды.

Это связано с тем, что магнитоэлектрический механизм микроамперметра, в силу своего принципа действия, может измерять только постоянный ток.

Принципиальная схема мультиметра, если он стрелочный, меняется от прибора к прибору незначительно. Могут быть другие номиналы сопротивлений из-за использования различных микроамперметров, но суть не изменится. Поэтому ремонтировать их просто, в отличие от цифровых тестеров.

Структурная схема цифрового прибора

В настоящее время большинство мультиметров, выпускаемые промышленностью, являются цифровыми. Оно и понятно. Благодаря использованию современной элементной базы с большим входным сопротивлением, появилась возможность создавать многоразрядные точные аналогово-цифровые преобразователи электрического сигнала.

Это в свою очередь позволило уменьшить погрешность измерения, а применение цифровой индикации обеспечило легкое считывание информации.

Важно

В случае со стрелочными мультиметрами это затруднено, так как при погрешности 0,2% и выше прочитать точное показание будет практически невозможно из-за плотного расположения делений на шкале.

Принципиальная схема мультиметра, основанная на интегральных микросхемах сильно зависит от вида используемых микросхем, поэтому для разбора принципа работы прибора удобнее пользоваться структурной схемой, которая одинакова для всех цифровых тестеров. На рисунке изображена структурная схема цифрового мультиметра. На ней видно, как происходят измерения постоянного и переменного токов, а также сопротивлений.

Аттенюатор и операционный усилитель

Аттенюатор – это устройство в схеме, уменьшающее входной сигнал в определенное количество раз для того, чтобы он находился в нормированном диапазоне, например, 0-1 мВ. В зависимости от конкретной реализации диапазон может быть другим.

Операционный усилитель очень чувствительный и имеет большой коэффициент усиления. Он реагирует на единицы микровольт на своем входе, а усиление позволяет выставлять от единицы до нескольких тысяч.

При этом у него огромное входное сопротивление, из-за чего он практически не вносит погрешностей. На его основе можно создать очень точные мультиметры и другие измерительные устройства.

Так вот, при поступлении на вход операционного усилителя напряжения с аттенюатора, он усилит его в конкретное число раз, и также не превысит допустимые пределы.

АЦП

На вход аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) поступит сигнал, не превышающий диапазон преобразования.

Предварительное усиление требовалось, чтобы преобразователь мог произвести его оцифровку и вывести на цифровой индикатор.

Схемы аналогово-цифровых преобразователей весьма разнообразны, и некоторые из них выполнены в виде отдельной микросхемы, что очень удобно при создании компактных мультиметров.

Прецизионный выпрямитель и коммутатор

При измерении переменных токов дополнительно применяется прецизионный выпрямитель. Когда необходимо измерить сопротивление, то оно подключается к преобразователю, представляющего собой эталонный генератор тока с делителями. Этот ток проходит через измеряемое сопротивление, на нем происходит падение напряжения. Это падение усиливается, оцифровывается и выводится на цифровой индикатор.

При любых измерениях сигналы поступают через коммутатор. Он может быть механическим или электронным. На автономных ручных мультиметрах используется механический переключатель.

Хотя принципиальная схема мультиметра цифрового типа не представлена, проанализировав устройство прибора, можно найти отличия между ним и аналоговым типом.

Стрелочные мультиметры, чтобы произвести измерение какого-либо параметра, преобразуют его в силу тока и затем только измеряют. А цифровые тестеры, используя преимущества операционных усилителей, их огромное внутреннее сопротивление, все входящие сигналы преобразуют в напряжение и потом только проводят измерения.

Основные обозначения

Большинство мультиметров выглядят как небольшие коробочки, в верхней части которых расположена шкала со стрелочным механизмом или жидкокристаллический экран. Обозначения на мультиметре практически одинаковы и не зависят от вида прибораи схемы. Так, ниже экрана располагается переключатель режимов измерения. Вокруг отображаются значки, характеризующие тип и диапазон измеряемой величины:

OFF означает что, если переключатель режимов будет установлен напротив него, то прибор выключен;
положение переключателя в секторе V означает измерение постоянного напряжения;
значения 200m, 2000m, 20, 200, 1000 показывают пять диапазонов измерения от 200 милливольт до 1000 вольт;
знак V~ информирует об измерении переменного напряжения, цифры 100 и 750 о пределах измеряемого напряжения в вольтах;
сектор, охваченный белой линией, с символом A означает измерение постоянного тока;
цифры 200µ, 2000µ, 20m, 200m и 10А показывают, в каком диапазоне происходит измерение, от 0 до 200, 2000 микроампер, от 0 до 20, 200 миллиампер или до 10 ампер;
сектор с символом Ω и цифрами 200, 2000, 20k, 200k, 2000k означает измерение сопротивления в диапазонах от 0 до 200, 2000 Ом, от 0 до 20, 200 или 2000 кОм;
при положении переключателя на знаке hFE мультиметр будет тестировать транзистор, если вставить его выводы в гнезда расположенные ниже на отдельном разъеме;
символ диода означает, что в этом положении переключателя осуществляется прозвонка.

С правой стороны имеются три гнезда. Верхнее, с цифрой 10А, используется при измерении постоянного тока до 10 ампер. Среднее применяется для измерения во всех остальных случаях. Нижнее гнездо для присоединения нулевого провода, рядом изображен знак заземления, как на схеме. Количество диапазонов и их пределы, типы измеряемых величин могут отличаться, но в основном будут совпадать.

На устройство и внешний вид влияют также и дополнительные возможности закладываемые производителем. Так, сейчас появились тестеры со встроенными токоизмерительными клещами. Они позволяют измерять ток без разрыва проводника, достаточно обхватить его клещами.

В комплект поставки, кроме мультиметра, входят щупы и инструкция по эксплуатации. В ней обычно даются принципиальная схема, технические характеристики, правила пользования прибором и требования по техники безопасности.

Источник: https://EvoSnab.ru/instrument/avo/ustrojstvo-multimetra

Как пользоваться мультиметром: инструкции для чайников

В процессе проверки или ремонта электрических цепей часто требуется измерять их основные параметры — напряжение (U), ток (I), сопротивление (R). Для это лучше всего подойдёт комбинированный прибор — мультиметр, которым необходимо научиться правильно пользоваться.

Как пользоваться мультиметром: пошаговые инструкции

Исторически первые мультиметры имели аналоговый принцип действия. Но с течением времени и развитием электронных компонентов более распространёнными стали цифровые приборы.

Аналоговый прибор

Аналоговый мультиметр также называют стрелочным

Аналоговый прибор отображает величину измеряемого параметра с помощью стрелки, перемещающейся по шкале с делениями.

Схема

Основными элементами схемы такого аналогового мультиметра являются:

чувствительный микроамперметр постоянного тока;
набор резисторов;
переключатель вида измерений;
выпрямительный элемент;
элементы питания;
входные и выходные разъёмы.

С помощью переключателя резисторы подключаются последовательно и параллельно микроамперметру, что позволяет с помощью одного и того же прибора измерять различные параметры электроцепи.
Для определения переменного напряжения в схему вводится выпрямительный диод. Сопротивление цепи измеряется с использованием элементов постоянного тока.

Аналоговый мультиметр показывает величину измеряемого параметра с помощью стрелки

Порядок измерения напряжения

Проверяется нахождение стрелки на нуле. В случае несовпадения положения стрелки с нулём шкалы арретиром головки прибора производится коррекция стрелки.
С помощью переключателя рода работ выбирается тип (DCV — постоянное или ACV — переменное) и диапазон его измерения.
Если значение напряжения неизвестно, то вначале устанавливается максимальный диапазон.
С помощью щупов прибор подключается к схеме и производится замер. Для получения более точного измерения желательно, чтобы стрелка располагалась во второй половине шкалы. Для этой цели подбирается наиболее оптимальный диапазон измерения.
При измерении постоянного напряжения надо соблюдать полярность подключения. Если полярность неправильная, то стрелка прибора отклонится в левую сторону. В этом случае необходимо перекинуть щупы.
Чтобы определить величину напряжения необходимо узнать цену деления шкалы.
Для этого максимальное значение используемого диапазона делится на число делений.
Величина напряжения будет равна цене деления прибора, умноженной на число делений, показанных стрелкой.

Измерение постоянного тока производится при постановке положения переключателя в положение DCA. Порядок такой же, как и измерения напряжения.

При проведении измерения тока необходимо учитывать особую чувствительность прибора к запредельным токам. Включение прибора в цепь со слишком большими токами может привести к порче прибора.

Сопротивление

Переключить прибор на соответствующий диапазон в режиме измерения R («омега»).
Закоротить щупы проводов и с помощью регулятора установки нуля (0) направить стрелку прибора на нуль шкалы.
Невозможность установки стрелки на нуль чаще всего связана с разрядкой батарей прибора.
В этом случае их необходимо заменить на новые.
Проверить отсутствие напряжения в измеряемой схеме. Его наличие при измерении сопротивления может привести к выходу прибора из строя.
Подключить щупы прибора к схеме и произвести замер.
При определении величины R необходимо учитывать цену деления шкалы и неравномерность шкалы измерения.

Цифровой прибор

Измерение с помощью цифрового мультиметра требует меньше времени

Цифровые мультиметры более удобны и надёжны в эксплуатации. Кроме того, некоторые модели таких приборов, кроме основных параметров электроцепей, позволяют дополнительно производить измерения температуры, частоты, длительности импульсов.

Схема

Основными элементами цифрового мультиметра являются:

резисторный делитель напряжения;
АЦП, преобразующий аналоговые сигналы в цифровую форму;
дисплей, отображающий результаты измерений;
вспомогательные транзисторы и диоды.

В режиме прозвона также используется микросхема, на которой собран генератор звуковых частот и компаратор.
В настоящее время имеется большое количество различных вариантов цифровых мультиметров, но основные принципы работы у них одинаковые.

Примером может служить мультиметр MAS830 компании MASTECH. Данный мультиметр предназначен для измерения постоянного тока (от 200 мкА до 10 А), постоянного и переменного напряжения (до 600 В), сопротивления (до 2 мОм), прозвона цепей и проверки диодов и транзисторов.

Диапазон измерения устанавливается с помощью центрального переключателя (ЦП). Подключение к прибору производится через минусовый разъём COM, общий разъём VmA и разъём измерения больших токов 10ADC.

Совет

Дисплей имеет 7 сегментов, состоящих из мощных светодиодов. В качестве питания мультиметра служит 9-вольтовая батарея.

Точность измерений по переменному напряжению равна (0,5–0,8%), по постоянному напряжению -1,2%, по постоянному току – (1–3%), сопротивления – (0,8–1%).

Основные принципы работы у всех цифровых мультиметров одинаковы

Порядок измерения напряжения

Вставить красный провод в разъём VmA, а чёрный — в разъём COM.
Для постоянного напряжения поставить ЦП в положение DCV (V=), а для переменного — в положение ACV (V~).
Если величина неизвестна, то надо установить переключатель на максимальный диапазон. В дальнейшем для оптимального измерения диапазон можно изменить.
Подсоединить щупы проводов к точкам измерения напряжения.
Прочитать величину напряжения с учётом полярности, которая будет соответствовать красному проводу.

Постоянный ток

Вставить красный и чёрный провода в разъёмы VmA и COM. Если ожидается, что величина тока будет лежать в пределах от 200 мА до 10 А, то чёрный необходимо вставить в разъём 10ADC.
Поставить ЦП в положение, соответствующее ожидаемому диапазону величины тока.
Разорвать цепь, в которой будет измеряться ток, и включить прибор в цепь последовательно.
Прочитать на дисплее величину I в цепи и его полярность.

Сопротивление

Вставить красный и чёрный провода в разъёмы VmA и COM.
Поставить ЦП в положение «омега».
Подсоединить провода к резистору и прочитать показания дисплея.
Если элемент, у которого измеряется сопротивление, включён в электрическую схему, то предварительно надо выключить питание схемы и разрядить конденсаторы в схеме.

Проверка диода

Вставить красный и чёрный провода в разъёмы VmA и COM.
Установить ЦП в положение «обозначение диода».
Подсоединить красный щуп к аноду диода, чёрный щуп — к катоду диода. На дисплее высветится приблизительное значение напряжения на диоде в режиме прямого тока. Если подключение диода обратное, то высветится буква «f».

Проверка транзистора

Установить ЦП в положение «hFE».
Определить расположение эмиттера, коллектора и базы транзистора с учётом его полярности (PNP или NPN).
Вставить выводы транзистора в соответствующие отверстия разъёма hFE на фронтальной панели прибора.
Прочитать на дисплее величину параметра hFE транзистора с учётом того, что проверка происходила при токе базы в 10 мкА и напряжении Vce = 3 V.

Проверка цепей прозвоном

Вставить красный и чёрный провода в разъёмы VmA и COM.
Установить ЦП в положение «прозвон».
Подключить щупы к двум точкам проверяемой цепи.
Если проводимость между точками велика, то раздастся звуковой сигнал.

В настоящее время используются как цифровые, так и аналоговые мультиметры.

Цифровые мультиметры имеют более широкий функционал, высокую точность, линейную шкалу, малую зависимость точности от падения напряжения питания, а также повышенную стойкость к механическим воздействиям.

Аналоговые стрелочные мультиметры являются хорошими интеграторами, поэтому они хорошо отражают динамику процесса. Например, с помощью такого прибора легко отслеживается динамика тока заряда конденсатора. Эти приборы также более устойчивы к помехам, поскольку сигнал будет усредняться и не окажет большого влияния на измерения.

Источник: https://stanok.guru/osnovy-elektrotehniki/kak-polzovatsya-multimetrom.html

Как подключить мультиметр: инструкция по правильной работе с прибором при проведении различных измерений

При работе с электроникой и проводами нередко возникает необходимость измерить постоянную и переменную силу тока, напряжение, сопротивление и прочие параметры сети. Чтобы не покупать для этого кучу различной аппаратуры, был изобретён мультиметр. Подключить и использовать этот небольшой и простой в применении прибор может любой электрик-любитель в домашних условиях.

Мультиметры бывают цифровыми и аналоговыми.

Первые являются более современными, точными и удобными, но последние всё ещё используются из-за того, что при некоторых измерениях электрические устройства просто перестают работать.

В функции прибора всегда входит вычисление напряжения, тока и сопротивления. Помимо этой программы-минимум производители разных моделей часто добавляют дополнительные возможности, среди которых:

измерение дополнительных величин: объёма конденсаторов, частоты тока, индуктивности, температуры, электрической ёмкости, некоторых параметров полупроводниковых триодов;
прозвонка диодов;
автоматический выбор предела измерений;
звуковой пробник;
встроенный генератор простых частот для проверки исправности линий передачи или усиления сигналов;
возможность проверить цепь на короткое замыкание и целостность проводов;
фиксирование и запись результатов;
возможность подключить прибор к компьютеру, передавать данные измерений сразу на него и сохранять в цифровом виде.

Большинство электриков-любителей и домашних мастеров используют мультиметры из серии M-830 и DT-830. Это довольно дешёвые устройства со средним классом точности (1%) и разрядностью в 3,5.

Номер модели показывает новизну модификации прибора, но отличия в функционале довольно незначительны и не будут особо заметны при проведении измерений дома.

Работа со всеми из них проводится по одной и той же схеме — общие инструкции и порядок действий не отличаются, разница только в дополнительных возможностях.

Принцип и режимы работы

В верхней части устройства можно увидеть ЖК-дисплей из семи сегментов, на который будут выводиться результаты работы. Ниже расположена приборная панель, в центре которой находятся переключатель, контролирующий тип и диапазон измеряемой величины. По умолчанию он стоит на позиции Off. От неё по часовой стрелке идут секции для следующих режимов работы:

V~ — определение переменного напряжения. Максимальная величина может составлять 200 или 600 вольт.
A- или ACV — измерение постоянного тока. Пределы могут быть 200 или 2000 микроампер, а также 20 или 200 миллиампер. На некоторых моделях присутствует секция для высоких значений до 10 A.
A~ – переменный ток. Режим имеется не на всех приборах.
Значок динамика — прозвонка проводки. Реагирует характерным звуком, если сопротивление на участке меньше определённого значения.
Символ анода и катода — проверка исправности и полярности диода. Показывает разницу в его плюс-минус переходе.
Ω – определение сопротивления. Режимы диапазонов: 200 и 2000 Ом, 20, 200, и 2000 кОм.
V- или DCV — определение постоянного напряжения. Имеет пять предельных значений: 200 и 2000 мВ, 20, 200 и 600 В.

Могут быть и другие обозначения, которые будут указаны в инструкции к определённой модели. Ниже панели управления находятся разъёмы устройства:

Верхнее гнездо 10 A. К нему подключается плюсовой щуп при измерениях тока значением до 10 ампер.
Среднее гнездо с обозначением VΩmA или подобным — для плюсового провода во всех остальных режимах.
Нижнее гнездо COM — разъём для общего или минусового провода во всех случаях использования устройства.

Измерение различных величин

В комплекте с мультиметром всегда идут два щупа — чёрный и красный. Первый из них имеет отрицательный заряд, второй — положительный. С помощью них и проводятся измерения: один конец каждого из проводов подключается к устройству, а другой — к элементу или участку электрической цепи.

Общие правила

При измерении разных величин алгоритм работы с мультиметром будет отличаться, но существует несколько общих рекомендаций. К ним относятся, например, правила техники безопасности:

Щупы можно держать только за изолированную часть, не касаясь металлической иголки. Это может не только повлиять на результаты измерений, но и привести к удару электрическим током. Целостность изоляции при каждом использовании необходимо проверять. Если она повреждена, провод нужно замотать изолентой или заменить. Особенно опасно применять повреждённые щупы при измерении напряжения.
Перед подключением мультиметра к участку сети необходимо тщательно проверить правильность настроек величины и пределов измерений, а также соответствие щупов нужным разъёмам. Важно никогда не измерять напряжение, если щуп подключён к гнезду A10 — это вызовет короткое замыкание.
При неуверенности в диапазоне величин нужно начинать с самого большого значения и постепенно уменьшать его, пока дисплей не покажет цифры. Причина этого в том, что при попытке измерить ток или напряжение, значение которых намного выше предела, мультиметр может выйти из строя.
При изменении диапазона желательно снимать щупы или обесточивать цепь, иначе прибор сломается. Исключение составляет измерение сопротивления.

Единицы измерения, отображаемые на дисплее мультиметра, учитывают выбранный на приборе предел, то есть могут быть показаны, например, сразу в килоомах или микроамперах. Результат выдаётся с точностью до сотых, поэтому при получении слишком маленьких значений он может не отображаться — чтобы исправить это, нужно уменьшить диапазон.

Сила тока

Чтобы измерить силу тока, мультиметр нужно подключить к разрыву в электрической цепи. Для этого её нужно будет разомкнуть и сомкнуть с помощью щупов, которые на момент измерения станут одним проводом — с этим могут возникнуть определённые сложности. Помочь решить проблему могут 2 клеммника для мягких проводов, которые временно крепятся к щупам.

Сначала систему отключают от питания, затем один из проводов в ней разрезается.

Потом подключается мультиметр — красный щуп подсоединяется к плюсовому полюсу источника питания, а чёрный — к следующему за ним элементу. Затем они вставляются в соответствующие разъёмы на приборе для измерений.

Для первого это будет верхнее или среднее гнездо, для второго — нижнее. Выбирать их нужно исходя из предполагаемой силы тока.

После этого в систему подаётся питание, стрелку на приборе поворачивают, и он измеряет нужную величину. Желательно проводить эту процедуру как можно быстрее — при задержке в 10 секунд провода начинают нагреваться, из-за чего могут возникнуть неполадки. Во время всего процесса стоит соблюдать осторожность и избегать любых контактов с неизолированными элементами системы.

Сопротивление элементов цепи

Измерять сопротивление с помощью мультиметра проще и безопаснее всего. Для этого нужно подключить щупы прибора к элементу, перевести стрелку выключателя в сектор Ω и дождаться вывода цифр на дисплей.

Единственный нюанс, который стоит учесть — это то, что цепь перед процедурой нужно отключить от питания и полностью «разрядить», иначе показания могут быть неправильными.

Так происходит потому, что мультиметр определяет препятствование цепи прохождению по ней электричества за счёт самостоятельного создания в проводе незначительного напряжения и по его падению вычисляет сопротивление.

Постоянное и переменное напряжение

Чтобы изменить напряжение мультиметром, нужно определить, переменное оно или постоянное, после чего поставить стрелку прибора в соответствующее положение.

Диапазон подбирается так же, как и в случае с током — при неуверенности в числах выбирается наивысшая граница, которая затем постепенно снижается, если нужно.

Это убережёт устройство от перегревов, при которых может сгореть предохранитель или внутренние элементы.

Дополнительные возможности

Разобравшись, как правильно пользоваться мультиметром для вычисления основных величин, можно переходить к изучению дополнительных функций прибора. Самая востребованная из них — это определение целостности проводов с помощью так называемой прозвонки.

Провести эту процедуру несложно. Сначала нужно поставить стрелку прибора на соответствующий режим — обычно он обозначен изображением динамика или звуковых волн. Затем подключить щупы (чёрный в нижнее гнездо, красный — в среднее) и расположить их по краям цепи.

Если она целая, то устройство издаст звуковой сигнал.

Мультиметром также можно проверить исправность диода. Если у конкретной модели прибора не предусмотрено для таких целей отдельной функции, это можно сделать в режиме определения сопротивления или прозвонки.

Чёрный щуп нужно подключить к отрицательному концу диода, а красный — к положительному. Сопротивление должно присутствовать только в одном из них.

Если оно есть в обоих направления или отсутствует вообще, то диод несправен.

Сложнее дело обстоит с проверкой светодиода. Он начинает работать только при поступлении тока в определённом диапазоне напряжения, потому при обычной проверке значения могут не подойти.

Для того чтобы достоверно проверить его, понадобиться мультиметр с разъёмом для подключения транзисторов. Включать светодиод нужно «плюсом» в отверстие C (collector) и «минусом» в E (emitter) на секции NPN и наоборот на PNP. Если он исправен, то начнёт светиться.

Определить положительный и отрицательный электроды у светодиода можно по их длине — «минус» обычно короче, чем «плюс».

Обратите внимание

У некоторых мультиметров есть функция проверки ёмкости конденсатора. Её диапазоны бывают в значениях от 2 нФ до 20 мкФ, а принцип проведения измерений ничем не отличается от прочих.

Если таковой нет, то косвенно проверить исправность этого устройства можно с помощью режима определения сопротивления.

Предел измерения нужно выставить на 20—2000 кОм, а щупы подключить к конденсатору.

Если он работает, то сопротивление сначала будет на нуле, но затем начнёт медленно увеличиваться, пока не дойдёт до максимального значения, и прибор не покажет цифру «1». Однако, такой способ ненадёжен — он не показывает ёмкость устройства и не может определить, справиться ли конденсатор с напряжением.

Раз в год рекомендуется проверять на точность сам мультиметр. Для этого нужно измерить им сопротивление, ток и напряжение в калибровочных схемах, где это значение заранее известно. Делается такая процедура в лабораториях, но многие домашние мастера считают, что для работы с бытовыми электроприборами такая точность не нужна, и пренебрегают ею.

Источник: https://220v.guru/fizicheskie-ponyatiya-i-pribory/multimetry/kak-podklyuchit-nastroit-i-polzovatsya-multimetrom.html

Мультиметр для “чайников”: базовые принципы проведения измерений мультиметром

Омметр + амперметр + вольтметр = мультиметр. Аналоговые и цифровые мультиметры. Методы проверки электронных компонентов.

Статья посвящается всем новичкам и просто тем, для кого принципы измерения электрических характеристик различных компонентов, до сих пор остаются загадкой…

Мультиметр – универсальный прибор для измерений.

Измерение напряжения, тока, сопротивления и даже обычная проверка провода на обрыв не обходится без использования измерительных инструментов. Куда же без них. Даже пригодность батарейки не измерить, а тем более узнать хоть, что-то о состоянии какой-нибудь электронной схемы без измерений просто невозможно.

Напряжение измеряют вольтметром, амперметром меряют силу тока, омметром соответственно сопротивление, но речь в этой статье пойдет о мультиметре, который является универсальным прибором для измерений напряжений, тока и сопротивления.

В продаже можно встретить два основных типа мультиметров: аналоговый и цифровой.

Аналоговый мультиметр

В аналоговом мультиметре результаты измерений наблюдается по движению стрелки (как на часах) по измерительной шкале, на которой подписаны значения: напряжение, ток, сопротивление.

На многих (особенно азиатских производителей) мультиметрах шкала реализована не совсем удобно и для того, кто первый раз взял такой прибор в руку, измерение может доставить некоторые проблемы.

Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой (2-3$), а основным недостатком является некоторая погрешность в результатах измерений.

Для более точной подстройки в аналоговых мультиметрах имеется специальный построечный резистор, манипулируя которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее, в случаях когда желательны более точные измерения, лучшим будет использование цифрового мультиметра.

Цифровой мультиметр

Важно

Главный отличием от аналогового является то, что результаты измерения отображаются на специальном экране (в старых моделях на светодиодах, в новых на жидкокристаллическом дисплее).

К тому же цифровые мультиметры обладают более высокой точностью и отличаются простотой использования, так как не приходится разбираться во всех тонкостях градуирования измерительной шкалы, как в стрелочных вариантах.

Немного подробней о том, что за что отвечает..

Любой мультиметр имеет два вывода, черный и красный, и от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше). Черный вывод является общим (масса). Красный называют потенциальным выводом и применяют для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т.е.

минус, а сам вывод на конце часто имеет так называемый “крокодильчик”, для того, чтобы при измерении можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо помеченное символами сопротивления или вольты (ft, V или +), если гнезд больше чем два, то остальные обычно предназначаются для красного вывода при измерениях тока.

Помечены как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно..

Переключатель мультиметра позволяет выбрать один нескольких пределов для измерений. Например, простейший китайский стрелочный тестер:

Постоянное (DCV) и переменное (ACV) напряжение: 10В, 50В, 250В, 1000В.
Ток (mA): 0.5мА, 50мА, 500мА.
Сопротивление (обозначается значком, немного похожим на наушники): X1K, X100, X10, что означает умножение на определенное значение, в цифровых мультиметрах обычно указывается стандартно: 200Ом, 2кОм, 20кОм, 200кОм, 2МОм.

На цифровых мультиметрах пределов измерений обычно больше, к тому же часто добавлены дополнительные функции, такие как звуковая “прозвонка” диодов, проверка переходов транзисторов, частотометр, измерение емкости конденсаторов и датчик температуры.

Для того, чтобы мультиметр не вышел из строя при измерениях напряжения или тока, особенно если их значение неизвестно, переключатель желательно установить на максимально возможный предел измерений, и только если показание при этом слишком мало, для получения более точного результата, переключайте мультиметр на предел ниже текущего.

Совет

Подробнее об основных критериях, которые нужно учитывать при выборе мультиметра читайте здесь: Как выбрать мультиметр

Начинаем измерения

Проверка напряжения, сопротивления, тока

Измерить напряжение проще некуда, если постоянное ставим dcv, если переменное acv, подключаем шупы и смотрим результат, если на экране ничего нет, нет и напряжения.

С сопротивлением так же просто, прикасаемся щупами к двум концам того, чье сопротивление нужно узнать, таким же способом в режиме омметра прозваниваются провода и дорожки на обрыв.

Измерение силы тока отличаются тем, что щупы мультиметра должны быть врезаны в цепь, как будто это один из компонентов этой самой цепи.

Проверка резисторов

Резистор должен быть выпаян из электрической цепи хотя бы одним концом, чтобы быть уверенным в том, что никакие другие компоненты схемы не повлияют на результат.

Подключаем щупы к двум концам резистора и сравниваем показания омметра со значением которое указано на самом резисторе. Стоит учитывать и величину допуска (возможных отклонений от нормы), т.е.

если по маркировке резистор на 200кОм и допуском ± 15%, его действительное сопротивление может быть в пределах 170-230кОм. При более серьезных отклонениях резистор считается неисправным.

Проверяя переменные резисторы, измеряем сперва сопротивление между крайними выводами (должно соответствовать номиналу резистора), а затем подключив щуп мультиметра к среднему выводу, поочередно с каждым из крайних.

Обратите внимание

При вращении оси переменного резистора, сопротивление должно изменяться плавно, от нуля до его максимального значения, в этом случае удобней использовать аналоговый мультиметр наблюдая за движением стрелки, чем за быстро меняющимися цифрами на жидкокристалическом экране.

Проверка диодов

Если имеется функция проверки диодов, то все просто, подключаем щупы, в одну сторону диод звониться, а в другую нет. Если данной функции нет, устанавливаем переключатель на 1кОм в режиме измерения сопротивления и проверяем диод.

При подключении красного вывода мультиметра к аноду диода, а черного к катоду, вы увидите его прямое сопротивление, при обратном подключении сопротивление будет настолько высоко, что на данном пределе измерения вы не увидите ничего.

Если диод пробит, его сопротивление в любую сторону будет равно нулю, если оборван, то в любую сторону сопротивление будет бесконечно большим.

Проверка конденсаторов

Для проверки конденсаторов лучше всего использовать специальные приборы, но и обычный аналоговый мультиметр может помочь. Пробой конденсатора легко обнаруживается путем проверки сопротивления между его выводами, в этом случае оно будет равно нулю, сложнее с повышенной утечкой конденсатора.

При подключении в режиме омметра к выводам электролитического конденсатора соблюдая полярность (плюс к плюсы, мунус к минусу), внутренние цепи прибора заряжают конденсатор, при этом стрелка медленно ползет вверх, показывая увеличение сопротивления.

Чем выше номинал конденсатора, тем медленнее движется стрелка. Когда она практически остановится, меняем полярность и наблюдаем как стрелка возвращается в нулевое положение. Если что-то не так, скорее всего есть утечка и к дальнейшему использованию конденсатор не пригоден.

Стоит потренироваться, так как, лишь при определенной практике можно не ошибиться.

Проверка транзисторов

Важно

Обычный биполярный транзистор представляет собой два диода, включенных навстречу один другому. Зная, как проверяются диоды, несложно проверить и такой транзистор. Стоит учесть, что транзисторы бывают разных типов, p-n-p когда их условные диоды соединены катодами, и n-p-n когда они соединяются анодами.

Для измерения прямого сопротивления транзисторных p-n-p переходов, минус мультиметра подключается к базе, а плюс поочередно к коллектору и эмиттеру. При измерении обратного сопротивления меняем полярность. Для проверки транзисторов n-p-n типа делаем все наоборот.

Если еще короче, то переходы база-коллектор и база-эмиттер в одну сторону должны прозваниваться, в другую нет.

Подробнее о том, как проверить транзисторы смотрите здесь.

И еще пару советов напоследок

При использовании стрелочного мультиметра, положите его на горизонтальную поверхность, так как в других положения точность показаний может заметно ухудщится.

Не забывайте откалибровать прибор, для этого просто сомкните щупы между собой и переменным резистором (потенциометром) добейтесь, чтобы стрелка смотрела точно на ноль. Не следует оставлять мультиметр включенным, даже если на аналоговом приборе на переключателе нет положения – выкл.

не оставляйте его в режиме омметра, так как в этом режиме постоянно теряется заряд батареи, лучше поставить переключатель на измерение напряжения.

Вообщем пока это все, что хотелось сказать, думаю, у новичков отпадет много вопросов по этому поводу, а вообще в этом деле тонкостей настолько много, что рассказать обо всем просто невозможно. По большей части такому даже не учат. Оно приходит само собой. И только с практикой.

Так, что практикуйтесь, измеряйте, тестируйте и с каждым разом ваши знания будут все сильнее, а пользу от этого вы увидите уже при следующей неполадке.

Совет

Только не забывайте про технику безопасности, как никак большие токи и высокие напряжения могут доставить и неприятностей!

Смотрите также по этой теме: Стрелочные и цифровые мультиметры – достоинства и недостатки и Как пользоваться мультиметром

Источник: http://elektruk.elektruk.info/main/school/88-multimetr-dlya-chajnikov-bazovye-principy.html

Как пользоваться мультиметром при измерении электрических величин — виды, назначение и функции прибора

При ремонте электрооборудования применяется специальный прибор, который называется мультиметром. Именуется он так по причине своей универсальности, так как позволяет осуществлять измерения различных величин — напряжения, сопротивления, силы тока и прочих. Рассматриваемый инструмент используется не только специалистами, но и домашними мастерами, когда необходимо починить бытовую технику или автомобиль. После приобретения прибора, предстоит научиться им пользоваться. Многие мастера, владеющие приборами, знают далеко не все их способности. Именно поэтому мы разберемся, как правильно пользоваться мультиметром, и что необходимо знать об этом измерительном инструменте.

Что называется мультиметром и для чего нужен инструмент

Мультиметром называется измерительный прибор для выявления значений электрических величин. Основными измеряемыми электрическими величинами являются — напряжение, сила тока и сопротивление. Для измерения напряжения служат вольтметры, чтобы узнать силу тока, выпускаются амперметры, а для выявления сопротивления — омметры. До того, как появились мультиметры, мастерам приходилось иметь в своем арсенале весь перечисленный набор приборов, что вызывало значительные неудобства.

С изобретением мультиметра, необходимость применения вышеперечисленных приборов отпала. Мультиметр представлен в виде прямоугольного пластикового корпуса, на котором имеется панель и элементы управления. Приборы по функционалу бывают обычными и многофункциональными. Кроме названия «мультиметр», инструменты еще называются овометрами, мультитестерами, но чаще всего встречается слово «тестер». Хотя тестером правильно называть другие приборы, но многие мастера используют это простое название по отношению к многофункциональному измерителю.

Дисплей
Гнезда подключения
Переключатель режимов
Назначение режимов и диапазона измерений
Дополнительный разъем для проверки транзисторов

Главное предназначение рассматриваемого прибора основывается на выяснении значений электрических величин. Однако это не единственные функции многофункционального прибора. Большинство тестеров оснащаются популярной функцией «прозвонка цепи», посредством которой можно убедиться в неисправности проводника электрического тока. Отдельная группа функций служит для проверки исправности полупроводниковых элементов — диодов и транзисторов. Профессиональные приборы дополнительно имеют следующие функции:

Измеряют индуктивность катушек
Определяют емкости конденсаторов
Уточняют частоту и температуру

Мультиметры представляют собой компактные портативные устройства, работы которых сопряжена с автономным источником питания. В качестве такового источника применяется батарейка «крона». На лицевой стороне прибора находится отдельное поле, на которое выводится соответствующая информация. По типу этого поля мультиметры подразделяют на два основных вида — цифровые и аналоговые.

Переключатель позволяет включить необходимый режим прибора с соответствующей максимальной величиной измерения (предел измерения). В самом низу находятся гнезда или разъемы, которые предназначены для подключения щупов. Количество разъемов — 3 и более. Зная назначение и применение мультиметров, рассмотрим принцип их функционирования.

Принцип работы цифрового мультиметра

Выше упоминалось, что мультиметры по типу используемого индикатора отображения показаний бывают двух видов — цифровые и аналоговые. Последний вариант сегодня используется крайне редко, поэтому рассмотрим принцип функционирования тестера цифрового типа.

Принцип работы цифрового мультиметра основывается на применении аналого-цифрового преобразователя двойной интеграции, реализуемого на применении контроллера. Именно контроллер является самой дорогостоящей деталью в измерительном инструменте. За счет преобразователя происходит сравнивание входного сигнала с опорным. Для получения информации на приборе, его необходимо подключить к схеме. Для этого применяются провода, которые оконечиваются щупами или крокодилами для удобства их применения. Окрашиваются провода в разные цвета:

Красный — это положительный провод, служащий для соприкосновения с плюсовым контактом при измерении постоянного напряжения
Черный — отрицательный, а также его еще называют общим. При измерении постоянного напряжения этот провод касается минусового контакта

Это интересно! Если при измерении постоянного напряжения перепутать полярность, то ничего страшного не произойдет. Прибор покажет неправильную полярность, что является дополнительной возможностью обнаружения плюсового и минусового контактов в цепи.

Ниже на фото показаны основные узлы простейшей модели цифрового мультиметра. Именно с такого прибора многие мастера начинают знакомство с электрическими измерителями.

Провода с щупами имеют определенную длину и сопротивление, поэтому очень важно использовать только заводские кабели, но не самодельные. Использование самодельных проводов приводит к тому, что возникает большая погрешность, поэтому измеряемые значения электрических величин определяются неправильно. Подаваемый сигнал на щупы прибора анализируется АЦП, после чего соответствующее значение выводится на дисплей. В зависимости от измеряемой величины, принцип работы инструмента основывается на следующих действиях:

Для измерения постоянного или переменного тока прибор включается в цепь последовательно (то есть в разрыв одного из проводников). В результате прибор показывает величину силы тока электрического аппарата
Для измерения напряжения прибор необходимо включить в цепь параллельно. Для этого щупы присоединяются к положительному и отрицательному контакту (если измеряется постоянное напряжение), а также к фазному и нулевому проводу, когда необходимо уточнить значение переменного напряжения
Для измерения сопротивления необходимо выполнить главное условие — обесточить устройство, в котором проверяется величина сопротивления. Это может быть не только проверка сопротивления резисторов, но еще и обмоток электрических двигателей, и даже отрезков кабелей разных материалов

Домашнему мастеру вовсе не обязательно разбираться в особенностях функционирования прибора, чтобы научиться им правильно пользоваться. Большинство электриков, которые ежедневно пользуются инструментом, не понимают принципа его работы. Знать принцип функционирования электронного тестера необходимо в том случае, если прибор вышел из строя. Отремонтировать его можно самостоятельно, если имеются познания в электронике.

Из чего изготавливается корпус прибора и его влияние на измерения

Для изготовления корпуса мультиметра применяется прочный пластик. Причем качество пластика зависит от функционала инструмента. Если это прибор с минимальным набором опций (бытовой), то для его изготовления используется простой пластик, за счет которого снижается стоимость инструмента. Главное требование, предъявляемое к пластику, из которого изготавливается корпус инструмента — он не должен поддерживать горение.

Профессиональные модели мультиметров изготавливаются с применением ударопрочного негорючего пластика. Для дополнительной защиты приборов, их помещают в резиновые чехлы. Резиновый чехол защищает прибор от деформации, так как при его падении, происходит смягчение удара, тем самым повышается вероятность того, что инструмент не выйдет из строя.

Из металла изготавливается корпус стационарных мультиметров. Такие приборы имеют большие габариты по сравнению с портативными. Применяются стационарные устройства в условиях промышленности, а также в ремонтных мастерских.

Питание приборов и их влияние на функционирование

Стационарный мультиметр питается от переменного напряжения 220В, то есть, функционируют они только при включении в сеть. Возможность применения портативных аккумуляторов или батареек на приборах не предусмотрена.

Портативные приборы функционируют от автономных источников питания. Кроме «кроны», могут применяться литий-ионный аккумуляторы, которые при разряде, подзаряжаются при помощи специальных кабелей. В зависимости от частоты эксплуатации прибора, срок службы аккумуляторов без подзарядки составляет 2-3 месяца. Применение кроны вовсе позволяет пользоваться прибором годами.

Если речь идет о мини-тестерах, то в конструкции таковых устройств применяются обычные пальчиковые батарейки. На китайских приборах для замены батареек требует снять крышку, которая является частью корпуса. После замены батареек на такие приборы не распространяется гарантия, что важно учитывать перед тем, как самостоятельно произвести их замену.

Виды мультиметров по способу отображения информации и что лучше — аналоговые и цифровые

Иногда встретив на полке магазина мультиметры разного вида, задаешься вопросом — что же лучше? Одни приборы имеют стрелочный указатель и шкалу, на которой указан различный диапазон для соответствующих электрических величин. Другие имеют прямоугольный ЖК-дисплей, на который выводятся соответствующие значения при проведении измерений. Для современных электриков и электронщиков более близкими являются цифровые приборы или электронные. Аналоговыми или стрелочными приборами пользуются преимущественно электрики в возрасте.

Различить приборы внешне не трудно, а вот как они отличаются по внутреннему строению, следует выяснить подробно, чтобы понимать, какой же лучше мультиметр выбрать.

Аналоговые мультиметры являются усовершенствованными моделями амперметра, вольтметра и омметра. Если точнее, то аналоговый мультитестер объединяет в себе вышеперечисленные отдельные приборы для измерения тока, напряжения и сопротивления. Эти устройства появились первыми, и пользуются спросом по сегодняшний день. Однако постепенно они вытесняются цифровыми приборами и, чтобы узнать почему, рассмотрим их особенности.

Внутреннее устройство аналоговых мультиметров реализовано на применении рамки со стрелкой, которая является указателем. Под влиянием электромагнитного поля происходит изменение положения рамки, а вместе с ней меняется положение стрелки. Чем сильнее величина электромагнитного поля, тем больше угол поворота рамки со стрелкой. Теперь выясним все преимущества стрелочных устройств:

Отсутствие необходимости применения автономного источника питания. Это одно из главных преимуществ прибора. Чтобы измерить ток или напряжение, не понадобится применять автономные источники питания, как это присуще для цифровых приборов. Источник питания понадобится при необходимости измерения сопротивления
Возможность обнаружения паразитных пульсаций тока или напряжения. Стрелочные устройства являются более чувствительными, что обусловлено их конструктивными особенностями. При наличии кратковременных перепадов напряжения или тока будет наблюдаться отклонение стрелки прибора. В итоге специалист сможет понять, что в цепи что-то неладное, и прибегнуть к принятию соответствующих мер. Цифровые приборы показывают отклонения в цепи, однако выявить паразитные пульсации с их помощью практически невозможно
Применение в условиях воздействия сильных радиопомех, где цифровые приборы практически бессильны
Возможность работы в экстремальных условиях. Цифровые приборы без защиты не смогут работать в высокочастотном поле, в то время, как аналоговые аппараты функционируют без проблем

Именно за счет этих трех основных преимуществ цифровых мультиметров, они до сих пор выпускаются производителями, и пользуются успехом среди определенного контингента покупателей.

Цифровые мультиметры превосходят стрелочные за счет своей простоты и функциональности. Такие устройства стоят дешевле стрелочных приборов, что связано со сложностью процесса изготовления электромагнитных катушек аналоговых устройств. Чтобы понимать популярность цифровых аппаратов, рассмотрим их главные достоинства:

Отображаемые на экране значения не нуждаются в расшифровке. В отличие от аналоговых, где специалисту требуется правильно зафиксировать показания стрелки, в цифровых устройствах значения выводятся в готовом и понятном виде даже для малоопытного мастера
Стойкость к вибрациям. Если при тряске стрелка аналоговых устройств начинает отклоняться, отрицательно влияя на результаты показаний, то в цифровых этот недостаток исключен
Автоматическая калибровка. При включении инструмента, он не нуждается в калибровке, как это свойственно стрелочным приборам, где перед тем, как произвести измерения, следует установить стрелку на ноль
Многофункциональность — здесь также нельзя не отметить большие возможности инструмента. Если аналоговые приборы способны измерять ток, сопротивление, напряжение, а также проверять транзисторы, то в цифровых приборах функционал в десятки раз больше

Теперь на основании отличий, достоинств и недостатков между стрелочными и электронными мультиметрами, можно сделать вывод о том, что лучше выбрать. Новички и опытные специалисты предпочитают цифровые устройства, которые отличаются по функционалу. Если же планируется занятие электротехническими работами на профессиональном уровне, тогда понадобится иметь в своем распоряжении модели обоих видов — цифровые и аналоговые или комбинированные.

Мультиметр и его возможности — что можно измерять прибором

Самые первые приборы аналогового типа совмещали в себе только три функции — измерение напряжения, тока и сопротивления. В процессе развития они совершенствовались, что способствовало возникновению совершенных приборов, способных измерять постоянное и переменное напряжение и ток, сопротивление, а также осуществлять проверку исправности транзисторов и прочих полупроводниковых элементов.

Современные цифровые аналоги совмещают в себе огромный перечень функций. К таковым функциям относятся:

Уточнение величины постоянного и переменного напряжения — встроенный вольтметр
Измерение переменной и постоянной силы тока — амперметр
Проверка емкости конденсаторов
Измерение сопротивления — омметр
Измерение частоты — частотомер
Проверка транзисторов и диодов. При проверке транзисторов происходит выявление величины статистического коэффициента передачи тока, а также проверяется полупроводниковый элемент на исправность. При проверке диода осуществляется определение полярности и его целостности
Измерение индуктивности
Измерение температуры — термометр
Прозвонка цепи — в этом режиме происходит измерение сопротивления, за счет чего удается установить целостность цепи. Если сопротивление стремится к бесконечности (или единице), то цепь повреждена
Генерация тестового канала — отдельная функция, способствующая выполнению проверки работы линий по передаче и усилению трактов

И это еще не весь перечень способностей цифровых мультиметров. Количество функций на приборе зависит от мастера, который выбирает инструмент. Перед тем, как купить мультитестер, необходимо определить фронт работы, которые планируется выполнять инструментом. Только на основании этого, можно выбирать соответствующую модель по функционалу.

Дополнительные функции мультиметров и их преимущества наличия

Кроме способности измерять различные величины, цифровые мультиметры обладают рядом вспомогательных функций. Эти функции имеются далеко не на всех моделях приборов, что важно учитывать при выборе инструмента.

Защита от перегрузки — функция может быть реализована установкой предохранителя, плавкая вставка которого перегорает в случае, когда величина входного напряжения выше порога номинального значения прибора. Срабатывание предохранителя позволяет уберечь прибор от выхода из строя. Кроме предохранителя могут применяться отдельные механизмы, отключающие прибор, если входное напряжение выше номинального. Отдельные индикаторы указывают на то, что измеряемое напряжение выше максимального диапазона
Защита прибора в случае, когда при измерении сопротивления происходит скачок напряжения
Защита от токов короткого замыкания. Замкнуть прибор можно, если попытаться проверить напряжение с включенным режимом измерения силы тока. Защита реализуется за счет применения плавких предохранителей
Индикатор разряда батареи
Автоматическое отключение — способствует энергосбережению и продлению ресурса используемого источника питания
Встроенная память, позволяющая запомнить и сохранить результаты проводимых измерений
Регистрация данных — позволяет выявить разные виды неисправностей
Подсветка дисплея — удобная функция, позволяющая проводить измерения в темных помещениях со слабым освещением
Часы — показывают время
Автоматическая установка предела измерения — функция, где мастеру нет необходимости угадывать, на какой предел измерения переключить регулятор, так как прибор автоматически подстраивается в зависимости от величины входного напряжения, тока или сопротивления

Выпускаемые производителями мультиметры постоянно модернизируются и дополняются новыми функциями. Одной из таковых функций является мультиязычность.

Какие виды мультиметров бывают по принципу работы

Когда речь идет о мультиметрах, то мы представляем себе цифровой прибор. Мало кто вообще знает о существовании аналоговых тестеров, а ведь кроме этих двух видов, различают также и много других разновидностей измерительных приборов. Именно о них и пойдет речь в этом разделе. Различают такие виды мультиметров:

Цифровые или электронные — отличаются высокой точностью измеряемых показаний, компактностью, простотой применения и относительной дешевизной. Среди недостатков устройств необходимо выделить сильное влияние радиопомех, поэтому при наличии такого воздействия, прибегают к применению стрелочных измерителей
Аналоговые или стрелочные — используются крайне редко, но главное их достоинство проявляется в возможности применения при воздействии сильных радиопомех. Их недостатки проявляются в большой погрешности измерений, трудности применения, а также чувствительности к вибрациям и падениям с высоты. Применяются профессионалами сегодня за счет того, что позволяют решать специфические задачи
Комбинированные — они совмещают в себе аналоговые и цифровые приборы в одном корпусе. Такие варианты мультиметров являются настоящей находкой для профессионалов, работающих с электричеством и электроникой
Стационарные — прибор профессионального предназначения, который отличается высокой точностью, минимальными погрешностями, а также способностью проводить среднеквадратические измерения. Имеют большие габариты, и работают от переменного напряжения
Портативные — особый вид приборов, которые всегда можно носить с собой. Их главная особенность в малых размерах, поэтому их еще называют мини-мультиметрами или карманными тестерами. Питание осуществляется от батареек, а показатели погрешности находятся в пределах от 0,5 до 2%
Искробезопасные — такие приборы применяются в отраслях, где имеется высокая вероятность возникновения взрыва. Это такие отрасли, как химическая, нефтеперерабатывающая и фармацевтическая. Корпус приборов имеет дополнительную защиту от попадания пыли и влаги
Промышленные — отличаются высокими показателями точности, что немаловажно при их применении в промышленных отраслях. Для повышения удобства применения приборов, большинство моделей имеют способность к снятию дисплея
Мультиметры-детекторы — главное преимущество инструментов в том, что с их помощью удается определять напряжение или ток на расстоянии, то есть, дистанционно. Используются устройства для проверки величины тока в проводнике без необходимости разрыва цепи, а также с целью поиска повреждения кабеля в стене
Тестеры-мультиметры — приборы, сочетающие в себе функции обычных приборов с кабельными тестерами. Применяется для проверки целостности кабельных и телефонных линий на расстоянии без снятия изоляции
Клещи-мультиметр — незаменимый инструмент энергетика, посредством которого проверяется величина электрического тока, протекающего по проводнику, без снятия изоляции с провода. Такой прибор еще называется измерительными клещами, а главная его особенность в наличии кольца с подвижной губкой. В этом кольце необходимо разместить провод, значение силы тока которого необходимо проверить. Принцип работы такого прибора схож с функционированием одновиткового трансформатора
Мультиметры-тепловизоры — специальные приборы, посредством которых определяются места и зоны прохождения проводов и кабелей, имеющих повышенную температурную нагрузку. При помощи таковых устройств удается предотвратить возникновение будущего пожара, формирующегося вследствие оплавления изоляции, и возникновения тока короткого замыкания
С опцией LCR-метра — измерительные инструменты, предназначенные для измерения сопротивления, ёмкости, индуктивности, коэффициента затухания и угла диэлектрических потерь
Автомобильные — прибор, предназначенный исключительно для работы с постоянным током и напряжением. Кроме стандартного набора функций, в тестере присутствуют такие опции, как измерение угла замкнутого состояния контактов прерывателя трамблера, а также количества оборотов коленчатого вала
Автоматические — их главное достоинство в том, что мастеру не нужно выставлять режим измеряемой величины и диапазон измерений, так как это действие выполняется автоматически
Тестеры-мегаомметры — предназначены для измерения сопротивления разной величины вплоть до ГОм
Трехфазные — специальные устройства, устанавливаемые в распределительных щитах, от чего их еще называют стационарными. Они предназначены для контроля значения переменного напряжения и тока в трехфазных цепях

Современные производители выпускают мультиметры двух типов — бытовые и профессиональные. К категории бытовых относятся простейшие приборы, которые имеют основной набор функций — измерение напряжения, сопротивления, тока, а также прозвонка. Стоят такие приборы не дорого, и доступны практически для всех. Однако с их применением следует быть осторожными, так как пользоваться ими не безопасно, если отсутствуют познания в электротехнике. Обычно бытовые мультиметры покупают домашние мастера для возможности поиска неисправностей в проводке и электрооборудовании, а также новички с целью обучения применения измерительного инструмента.

Назначение гнезд мультиметра

Многие новички путаются с тем, как правильно разместить провода прибора при проведении соответствующих измерений. Ведь даже на самом простом мультиметре присутствует три гнезда. Если человек не знаком с основами электротехники, то пользоваться прибором не рекомендуется в целях техники безопасности. Чтобы не путаться с гнездами тестера, рассмотрим их предназначения:

Гнездо под номером 1 предназначено для подключения провода красного цвета. Служит этот вывод для того, чтобы произвести измерения силы тока. Обозначается вывод буквой А с соответствующим цифровым номиналом, являющийся максимальным значением. Кроме того, ниже может указываться надпись «unfused», обозначающая отсутствие защитного предохранителя. Продолжительность измерения силы тока не должна превышать временной интервал в 10 секунд
Гнездо под номером 2 является часто используемым, и предназначается оно для подключения красного провода. При этом осуществляется измерение напряжения, сопротивления и прочих электрических величин, кроме силы тока. Рядом с обозначением VΩmA указывается максимальное измеряемое значение переменного и постоянного напряжения, например, 750 VAC и 1000 VDC с максимальным значением тока в 200 mA
Гнездо под названием COM является общим, и оно предназначено для подключения черного провода к прибору

При измерении напряжения и силы тока очень важно правильно подключить щупы, иначе можно испортить прибор. Зная назначение гнезд тестера, можно приступать к изучению его применения.

Как пользоваться мультиметром — инструкция по измерению различных величин

Ознакомившись с устройством, принципом работы, назначением элементов и видами мультиметров, можно перейти к рассмотрению вопроса правильности применения прибора. Как пользоваться мультиметром знают далеко не многие мастера, так как зачастую каждый использует прибор только для измерения интересующих его величин. В итоге получается, что при необходимости измерения тока или сопротивления мультитестером, возникает вопрос — как это правильно сделать. Рассмотрим, как правильно пользоваться мультиметром на примере измерения различных величин.

Перед тем, как приступать к проведению измерений прибором, следует узнать правила техники безопасности. При работе инструментом важно знать следующие особенности:

Не браться руками за оголенную часть щупов, подключенных к проводнику
Если осуществляется измерение тока или напряжения, величина которого не известна, тогда необходимо устанавливать прибор в режим максимального диапазона измерения
Прочесть инструкцию для конкретной модели прибора. Это важно, так как разные модели имеют свои особенности, которые указываются только в инструкции от производителя

Разобравшись с техникой безопасности, можно прибегнуть к применению инструмента. По порядку рассмотрим правила измерения различных электрических величин при помощи мультиметра.

Как пользоваться мультиметром при измерении напряжения

Измерить напряжение мультитестером — это самая простая и популярная процедура. Часто прибор используется именно для определения величины переменного или постоянного напряжения. Чтобы произвести процедуру правильно, необходимо придерживаться следующей инструкции:

Для начала необходимо подключить провода со щупами в гнезда тестера. При измерении напряжения штекера проводов подключить к гнездам «VΩmA» (красный) и «COM» (черный)
Далее перевести регулятор в соответствующий режим измерения напряжения. Если планируется проводить измерения в цепи постоянного напряжения, тогда регулятор переводим на положение «DCV», а для переменного — «ACV». Диапазон измерений выставляется соответствующий, то есть, если нужно измерить напряжение в розетке, тогда устанавливается значение свыше 220В
При измерении переменного напряжения полярность щупов не имеет значения. Если перепутать полярность при измерении постоянного напряжения, тогда на дисплее появится значок «минус»
Щупами касаемся металлических частей. При этом на дисплее отображается соответствующее значение напряжения

По аналогичному принципу проводятся замеры входного и выходного напряжения электроприборов и оборудования. Важно понимать, что напряжением является разность потенциалов, то есть, измерения проводятся между положительным и отрицательным контактом.

Это интересно! Если установить регулятор в положение низкого значения, чем измеряемая величина напряжения, то прибор (в случае отсутствия встроенной защиты) выйдет из строя.

Как пользоваться мультиметром при измерении сопротивления

Еще один простой способ использования мультиметра — измерение сопротивления. Процедура проводится легко по той причине, что измерения осуществляются не под напряжением. Провода прибора располагаются в аналогичных гнездах, что и при измерении напряжения. После этого выставляется соответствующий режим на приборе, который обозначается значком «Ω».

Регулятор устанавливается на соответствующее значение диапазона измерения. Как правило, это Ом или КОм. Соединяем щупы друг с другом, и смотрим на дисплей. На приборе при этом отобразится значение «0», что говорит об исправности прибора. Далее приступаем к непосредственным измерения сопротивления резисторов, обмоток двигателей и прочих элементов и механизмов.

Щупами коснуться концов элемента или обмотки. При работе с измерением сопротивления удобнее пользоваться зажимами типа «крокодил»
Снимаются показания с дисплея
Соответствующее значение на дисплее снимается, и сравнивается с эталонным. Если на дисплее отображается значение ноль, значит сопротивление отсутствует. Когда на дисплее появляется значок бесконечности, значит уместен обрыв цепи. Дополнительно следует проверить цепь при помощи прозвонки (обозначается в виде микрофона)

Режим измерения сопротивления на мультиметре применяется для следующих целей:

Определение величины сопротивления резисторов и их проверка на исправность
Проверка ламп накаливания, что также позволяет убедиться в исправности изделия
Проверка шнуров питания, проводов и кабелей
Проверка электрических двигателей, генераторов, трансформаторов и прочих устройств

При помощи функции измерения сопротивления рекомендуется тренироваться пользоваться инструментом.

Как пользоваться мультиметром при измерении силы тока

Самой трудной функцией прибора является измерение силы тока. Многие мастера не понимают разницы между напряжением и силой тока, поэтому в случае необходимости выяснения последней величины, попросту устанавливают щупы между положительным и отрицательным контактами. В итоге это приводит к выходу из строя инструмента. Перед тем, как прибегнуть к измерению силы тока, следует понимать следующие моменты:

Сила тока измеряется в разрыв цепи. Это означает, что щупами необходимо прикоснуться к контактам одного проводника
Угадать величину силы тока очень сложно (она зависит от нагрузки), поэтому диапазон устанавливается на максимальное значение
Обязательно требуется изменить расположение проводов в гнездах прибора. Красный провод следует подключить к гнезду с обозначением «ADC». На разных моделях приборов гнездо может иметь другие названия

Переводим регулятор в режим измерения силы тока, и ставим на максимальное значение «10А». При этом важно понимать, что далеко не все приборы предназначены для работы с переменным током. Постоянный ток обозначается «DCA», а переменный «ACA». Если последнего обозначения на приборе нет, значит он не предназначен для работы с переменным током. Измерения силы тока проводятся следующими способами:

Если необходимо измерить постоянную силу тока — в разрыв цепи подключить щупы мультиметра, и снять соответствующие значения. Самый простой пример — отключить от АКБ клемму «минус», и подключить прибор одним щупом к клемме «минус» на АКБ, а вторым к отсоединенному проводу. Включить свет или дворники на авто, и измерить потребляемую устройством силу тока
Если необходимо измерить переменную силу тока бытового прибора. Для этого рекомендуется воспользоваться переноской на две розетки. Собрать следующую схему, как показано на фото ниже. Такая схема нужна для того, чтобы иметь возможность подключить прибор в цепь для измерения силы тока. Чтобы измерить ток, необходимо подключить прибор по следующей схеме, как показано ниже. При этом немаловажно включить на мультиметре режим измерения переменной силы тока. Если такого режима на приборе нет, тогда есть другой способ провести измерения
Если необходимо узнать величину переменного тока мультиметром, на котором имеется функция измерения постоянного тока. Провести измерения таким прибором возможно, но для этого понадобится воспользоваться переменным керамическим резистором на 1Ом. Собираем схему по ниже представленному фото, и измеряем переменное напряжение в цепи. Получив значения напряжения, и зная величину сопротивления резистора (1Ом), можно высчитать силу тока по формуле I=U/R

Как видно, пользоваться мультиметром вовсе не сложно, если знать инструкцию. Простая инструкция не только новичкам разобраться в вопросе измерения сопротивления, напряжения и тока, но и мастерам, которые забыли, как пользоваться мультиметром.

Как правильно работать мультиметром — проверка диода

Что такое диод, и для чего он нужен, знают все, кто сталкивался с этим электронным элементом. Самое главное, что надо знать о диоде — это его способность к пропусканию тока в одном направлении. Чтобы убедиться в исправности диода, а также узнать его правильность расположения, можно воспользоваться мультиметром в режиме измерения сопротивления. В одном положении щупов прибор покажет наличие проводимости (сопротивление). В другом положении щупов проводимость будет отсутствовать.

Если прибор оснащен функцией проверки диодов, то с его помощью можно также проверить элемент на падение напряжения. Получив соответствующее значение, его можно сравнить с номиналом, чтобы оценить пригодность элемента.

Процедура проверки диодов мультиметром выполняется следующим образом:

Прибор переводится в режим проверки диодов. Этот режим обозначается в виде значка диода
Щупами касаемся к выводам диода — при этом на дисплее прибора появится одно из двух значений — ноль или величина падения напряжения. Если значение ноль, то это говорит о не пропускании тока в таком положении. Если появляется какое-то значение, то это говорит о пропускании тока с соответствующим падением напряжения

Процесс проверки диодов и светодиодов при помощи мультиметра не трудный, и с этой задачей справится любой начинающий электронщик.

Как проверить емкость конденсатора мультиметром

Если необходимо проверить емкость конденсатора (и выяснить его исправность), тогда понадобится воспользоваться специальным прибором, который оснащен функцией измерения емкости. Такая опция имеется далеко не на всех бытовых мультиметрах, поэтому потребуется воспользоваться профессиональными приборами.

Принцип проверки емкости конденсатора имеет следующий вид:

Выставляем необходимый режим измерения на мультиметре
При помощи переключателя находим соответствующую величину измерения емкости — на дисплее появляется обозначение в виде буквы F (Фарады)
Прикасаемся к выводам конденсатора, и фиксируем показания. Прибор автоматически подберет единицу измерения, что важно учитывать при проверке емкости элемента

Выше на фото показана величина емкости в 982,7 nF, а значение в 1000 nF равно 1µF.

Как измерить температуру мультиметром и что для этого понадобится

Большинство приборов (в том числе и бытовые тестеры) поставляются в комплекте не только с щупами, но еще и термопарой. Это отдельная пара проводов, которые соединены между собой терморезистором. Такая функция на приборе позволяет произвести измерения нагрева электрических двигателей и прочих видов устройств.

Процедура измерения температуры мультиметром достаточно простая, с чем справится даже новичок. Самый простой способ измерения температуры — сжать термопару руками, и зафиксировать показания на приборе. Предварительно на мультиметре включить режим измерения температуры (обозначается в виде надписи «TEMP»), и выставить необходимую единицу измерения — Цельсий или Фаренгейт.

Как проверить исправность транзисторов мультиметром

Некоторые модели мультиметров имеют опцию проверки транзисторов. Для этого на мультиметре имеются специальные гнезда, в которые необходимо установить ножки транзисторов. Если таковых гнезд нет, то это не означает, что проверить транзистор мультитестером нельзя. Проверка транзистора возможна любым мультиметром, а чтобы это сделать правильно, необходимо понимать предназначение полупроводникового элемента.

Транзисторы бывают двух типов — с p-n-p и n-p-n проводимостью. Чтобы проверить элемент на исправность, необходимо знать его назначение и принцип работы. Самый простой способ проверки транзистора без их выпаивания на прямое сопротивление имеет следующий вид:

К базовому выходу транзистора касаемся черным щупом
Переводим регулятор в режим измерения сопротивления на 2000 Ом
Красным щупом поочередно касаемся к двум оставшимся ножкам транзистора. Если переходы исправны, то прибор покажет значение сопротивления в пределах от 500 до 1200 Ом

Чтобы проверить обратное сопротивление, необходимо изменить расположение щупов. В таком положении прибор должен показывать значение бесконечности или «1». В таком случае можно говорить об исправности p-n-p транзистора. Аналогичным образом проводится проверка n-p-n транзисторов, только при прямой проверке к базе присоединяется красный провод.

Для проверки отпаянных транзисторов имеются специальные отверстия, а также режим hFE. В этот режим переключается прибор, и проводятся соответствующие измерения.

Это интересно! При помощи мультиметра можно выявить назначение ножек транзистора, а также определить тип проводимости.

В завершении следует отметить, что сегодня мультиметры выпускаются разными производителями, как отечественными, так и зарубежными. Отличаются они не только внешним дизайном, но и стоимостью. Однако принцип работы и функционал инструментов практически одинаковый, поэтому при выборе следует опираться на такие факторы, как особенности применения прибора (какие задачи планируется решать), а также частота его применения. Начинающим электрикам или домашним мастерам вполне хватает бытовых мультиметров, а специалистам и электронщикам не обойтись без профессиональных моделей.

Публикации по теме

Принцип работы цифрового мультиметра

— Анализирующий измеритель

Мы постоянно сталкиваемся с цифровым мультиметром или dmm в электронике или электрических исследованиях. Он играет жизненно важную роль, поскольку может измерять огромное количество электрических функций. Это легко дает лучший результат и экономит нам много времени.

Раньше, когда я учился, понимание цифрового мультиметра было для меня огромной болью. Источники, из которых я читал, были либо непростыми для понимания, либо имели беспорядочный формат.

Но здесь я дам простое пошаговое объяснение с диаграммами, чтобы вы поняли его работу и различные функции.

В этой статье вы узнаете:

Что такое цифровой мультиметр

Цифровой мультиметр или DMM — это испытательное оборудование, используемое для измерения сопротивления, напряжения, тока и других электрических параметров в соответствии с требованиями и отображения приводит к отображению математических цифр на ЖК-дисплее или светодиодном индикаторе. Это тип мультиметра, который работает в цифровом виде, а не дает аналоговый выход.

Цифровые мультиметры широко распространены во всем мире, поскольку они имеют более высокий уровень точности и варьируются от простого портативного цифрового мультиметра с 3 ½ до 4 ½ разряда до цифрового мультиметра особого назначения.

Характеристики цифрового мультиметра

Цифровой мультиметр — это самый совершенный измерительный прибор, в котором для выполнения электрических измерений используются современные интегральные схемы. Некоторые из его характеристик, которые делают его известным в глазах профессиональных техников:

Это легкий вес.
Может давать более точные показания.
Он измеряет множество физических величин, таких как напряжение, ток, сопротивление, частота и т. Д.
Это дешевле.
Измеряет различные электрические параметры на высоких частотах с помощью специальных щупов.

Блок-схема цифрового мультиметра

Ключевой процесс, который происходит в цифровом мультиметре при любых измерениях, — это измерение напряжения. Если вы измеряете напряжение, вы можете легко измерить другие электрические параметры с помощью математических формул.

Чтобы понять, как работает цифровой мультиметр, прежде всего, мы должны разобраться в этом процессе.

Как мы знаем, цифровые мультиметры выдают выходные данные в числовой форме благодаря наличию регистров АЦП внутри этих мультиметров. Цифровые мультиметры, наиболее широко используемые в цифровых мультиметрах, известны как регистр последовательного приближения или SAR. Для большей точности эти АЦП последовательного приближения могут иметь уровень разрешения 12 бит.

Как правило, цифровой мультиметр имеет уровень разрешения 16 бит со скоростью 100 000 выборок в секунду. Эти уровни скорости более чем подходят для большинства приложений цифрового мультиметра, поэтому мы используем эти регистры в зависимости от требований.

Как показано на диаграмме, первый этап процесса — это выборка и удержание, используемые для выборки напряжения на входе цифрового мультиметра, а затем для его удержания на постоянном уровне. Выход первого каскада становится одним из входов операционного усилителя, а другой вход операционного усилителя представляет собой цифровой выход обратной связи через ЦАП.

Полученный выходной сигнал становится входом SAR, который генерирует результаты в цифровой форме с хорошим уровнем разрешения. При постоянном входном напряжении резистор начинает работать с половиной его полной шкалы.По сути, он устанавливает самый старший бит, MSB в «1», а все остальные в «0».

Чтобы увидеть, как это работает, возьмем простой пример 4-битного SAR. Его выход будет начинаться с 1000. Если напряжение меньше половины максимальной допустимой, выход компаратора будет низким, и это приведет к тому, что регистр выйдет на уровень 0100. Если напряжение выше этого, регистр переместится на 0110 и скоро.

Работа цифрового мультиметра

Блок-схема, приведенная ниже, показывает последовательность операций цифрового мультиметра.

Как показано выше, сбор данных осуществляется с помощью схемы выборки и хранения. Внутри схемы выборки и хранения присутствует конденсатор, который заряжается, чтобы соответствовать входному аналоговому напряжению, известному как процесс сбора данных.

Когда конденсатор высвобождается из схемы сбора данных, считается, что измеряется напряжение. После этого обычно возникает шум, который отрицательно влияет на точность цифрового мультиметра. Чтобы преодолеть это, мы буферизовали и усреднили образцы для достижения высокой точности и разрешения.

Зная это, вы можете легко использовать цифровой мультиметр для измерения электрических параметров, таких как напряжение переменного и постоянного тока, ток, сопротивление, емкость и т. Д.

Принцип работы цифрового мультиметра

Как показано на блок-схеме, в типичном цифровом мультиметре входной сигнал, т.е. переменное или постоянное напряжение, ток, сопротивление, температура или любой другой параметр, преобразуется в постоянное напряжение в пределах диапазона АЦП. Затем аналого-цифровой преобразователь преобразует предварительно масштабированное постоянное напряжение в его эквивалентные цифровые числа, которые будут отображаться на дисплее.

Иногда блок цифрового контроллера реализуется с микроконтроллером или микропроцессором для управления потоком информации внутри прибора. Этот блок будет координировать все внутренние функции, а также передачу информации на внешние устройства, такие как принтеры или персональный компьютер.

В случае портативного мультиметра некоторые или все эти блоки могут быть реализованы в схеме СБИС, в то время как аналого-цифровой преобразователь и драйвер дисплея могут находиться в одной и той же ИС.

Цифровой мультиметр в качестве вольтметра, амперметра и цифрового омметра

В цифровой мультиметр мы можем включить множество типов измерителей, таких как омметр, амперметр, вольтметр для измерения электрических параметров. Его блок-схема представлена на рисунке ниже. Давайте посмотрим на его работу и спецификации один за другим.

(i) Цифровой вольтметр (DVM):

Цифровой вольтметр — это основной прибор, используемый для измерения напряжения с помощью аналого-цифрового преобразователя.Основным принципом цифровых мультиметров является аналого-цифровой преобразователь, потому что без него мы не сможем преобразовать аналоговый выходной сигнал в цифровую форму.

На рынке доступно несколько АЦП, но мы в основном используем АЦП флэш-памяти из-за его простоты и максимальной скорости. Давайте посмотрим на его основную работу.

(a) Флэш-преобразователь AD: Он состоит из компараторов, энкодеров и цифровых дисплеев. Компараторы управляются цепью резисторного делителя, кодер преобразует свои входы в соответствующие выходы, которые управляют цифровым дисплеем.

Как показано выше, три резистора номиналом R управляют компараторами C ₁, C ₂, C ₃. Пусть входное напряжение V _и = 1 В, + V = 4 В и компараторы, то есть C ₁, C ₂, C ₃, равны 1 В, 2 В и 3 В соответственно. Если выход C ₁ = +1 и C ₂ = C ₃ = 0, то мы подали 001 в качестве входа в энкодер, который затем преобразует его в 0001.

Этот двоичный выход управляет семеркой. сегментный дисплей, чтобы прочитать на нем 1 В.С помощью этого метода мы считываем напряжения величиной 1 В, 2 В, 3 В, а также добавляем дополнительные компараторы для более точных показаний в соответствии с нашими требованиями.

(ii) Цифровой амперметр (DAM):

Цифровой амперметр использует шунтирующий резистор для создания калиброванного напряжения, пропорционального протекающему току. Как показано на диаграмме, чтобы считать ток, мы должны сначала преобразовать измеряемый ток в напряжение, используя известное сопротивление R _K. Создаваемое таким образом напряжение калибруется для считывания входного тока.

(iii) Цифровой омметр (DOM):

Цифровой омметр используется для измерения электрического сопротивления, которое препятствует прохождению тока.

Как показано на схеме, резистивная цепь, состоящая из известного сопротивления R _K и неизвестного сопротивления R _и, используется для создания напряжения на неизвестном сопротивлении. Напряжение определяется по формуле:

V = V _B R _u / R _K + R _u
где V _B = напряжение встроенной батареи

После калибровки напряжения измеритель может быть откалиброван в омах.

Что означают символы на цифровом мультиметре?

Некоторые общие символы цифрового мультиметра и их описание приведены в таблице ниже. Эти символы часто встречаются на мультиметре, а его схемы предназначены для обозначения компонентов и справочных значений электрических параметров.

Цифровой мультиметр Части и функции

Цифровой мультиметр разделен на три части:

(i) Дисплей: ЖК-экран в верхней части мультиметра в основном отображает четыре или более цифр, а также показывает отрицательное значение, если нужно.Некоторые из современных мультиметров подсвечивают дисплей для лучшего обзора в условиях низкой освещенности.

(ii) Диск выбора: Он позволяет пользователю настроить мультиметр на считывание различных электрических параметров, таких как ток в миллиамперах (мА), напряжение, сопротивление, емкость и т. Д. Вы можете легко повернуть диск в любом месте для выбора определенного параметра. измерения.

(iii) Порты: Два порта доступны на передней панели каждого мультиметра, за исключением некоторых четырех портов для измерения тока в мА или А.Мы подключили к этим портам два зонда разного цвета, то есть один красного цвета, а другой черного цвета. Различные порты в мультиметре:

(a) COM : обозначает общий и почти подключен к земле или рассматривается как отрицательное соединение цепи. Обычно мы вставляем датчик черного цвета в COM-порт.

(b) mAVΩ: Этот порт позволяет измерять ток (до 200 мА), напряжение и сопротивление или рассматривать как положительное соединение цепи.Обычно мы вставляем датчик красного цвета в порт mAVΩ.

Выводы цифрового мультиметра:

В коробке цифрового мультиметра мы получили провода разных цветов. Здесь мы собираемся подробно объяснить эти отведения. Провода цифрового мультиметра подразделяются на четыре части:

(i) Красный провод

Подключается к порту напряжения, сопротивления или тока.
Считается положительным соединением цепи

(ii) Черный провод

Подключен к общему порту или порту заземления
Считается отрицательным соединением цепи

(iii) Датчики :

Это ручки, которые используются для удержания наконечника на тестируемом соединении.Доступны различные типы пробников, а именно:

Зажимы типа «банан» на «крокодил»: это отличные кабели для подключения к большим проводам или контактам на макетной плате. Подходит для выполнения долгосрочных тестов, когда вам не нужно удерживать датчики на месте, пока вы манипулируете схемой.
Банан на крючок IC: крючки IC хорошо работают с меньшими ИС и ножками ИС.
Банан для пинцета: Пинцет удобен, если вам нужно протестировать компоненты SMD.
Банан для проверки зондов: если вы когда-нибудь сломаете зонд, их будет дешево заменить.

(iv) Наконечник:

Они находятся на концах зондов и в основном служат точкой подключения.

Время измерения:

Профессиональные техники всегда предпочитают те инструменты, для которых время измерения играет решающую роль, приводит к хорошим результатам с большей точностью. Измерение времени в основном зависит от следующих факторов:

(i) Время установления: Когда измеряемое значение подается на вход схемы, для установления требуется определенное время, известное как время установления.Это позволит преодолеть любые уровни входной емкости при проведении испытаний с высоким импедансом.

(ii) Время калибровки АЦП: В некоторых цифровых мультиметрах необходимо учитывать периодическую калибровку, особенно если измерения выполняются под автоматическим или компьютерным управлением.

(iii) Время переключения: Время переключения — это время, необходимое для установки прибора после переключения входа. Это включает время установления после изменения типа измерения, например.грамм. от напряжения до сопротивления и т. д.

(iv) Время автоматического обнуления: Для обеспечения точности необходимо обнулить счетчик при выборе автоматического выбора диапазона или при изменении диапазона.

(v) Время измерения сигнала: Это основное время, необходимое для проведения самого измерения. При измерениях переменного тока необходимо учитывать рабочую частоту, поскольку минимальное время измерения сигнала основано на минимальной частоте, необходимой для измерения.

Цифровой мультиметр Точность:

Цифровой мультиметр — идеальный выбор для каждого профессионального техника из-за его лучшей точности. Это величина, на которую отображаемое показание может отличаться от фактического ввода. Цифровой мультиметр обычно определяет точность как процент от показания плюс процент от полной шкалы. Точность зависит от технических характеристик прибора и варьируется от производителя к производителю. Точность мультиметра может быть выражена несколькими способами:

Точность цифрового мультиметра = ± (промилле показаний + промилле диапазона)
Точность цифрового мультиметра = (% показаний) + (% диапазона)
Точность цифрового мультиметра = (% показаний) + смещение

Примечание: здесь ppm означает доли на миллион.

Факторы, влияющие на точность мультиметра:

(i) Температура: В значительной степени температура может повлиять на точность цифровых мультиметров. Сегодня многие мультиметры имеют встроенную функцию измерения температуры, которая устраняет необходимость в каких-либо внешних устройствах. Вы можете выразить их как ± (ppm показания + ppm диапазона) / ° C.

(ii) Разрешение: Разрешение прямо пропорционально точности. Если вам нужна точность, вы также должны позаботиться о разрешении.Разрешение цифрового мультиметра выражается в количестве отображаемых цифр. Обычно это будет число, состоящее из полутора целых чисел, т.е. 3 ½ цифр и т. Д. По соглашению, половина цифры может отображать либо ноль, либо 1.

Примечание: разные мультиметры от разных производителей могут работать по-разному. . Всегда рекомендуется обращаться к инструкциям производителя, чтобы понять, как работает конкретный цифровой мультиметр.

DMM Меры предосторожности:

Перед использованием мультиметров необходимо соблюдать некоторые меры безопасности. Здесь мы собираемся объяснить вам некоторую информацию о безопасности цифрового мультиметра.

Если измерительные провода цифрового мультиметра повреждены, никогда не используйте прибор.
Всегда следит за тем, чтобы измерительные провода и шкала находились в правильном положении для желаемого измерения.
Когда измерительный провод подключен к входному разъему 10 А или 300 мА, никогда не прикасайтесь щупами к источнику напряжения.
При подаче питания никогда не измеряйте сопротивление в цепи.
При проведении измерений всегда держите пальцы за защитными кожухами на измерительных щупах.
Во избежание повреждений или травм никогда не используйте измеритель в цепях, мощность которых превышает 4800 Вт.
Замените батарею как можно скорее, чтобы избежать ложных показаний, которые могут привести к поражению электрическим током или травмам.
Будьте осторожны при работе с напряжением выше 60 В постоянного тока или 30 В переменного тока (среднеквадратичное значение).Такое напряжение создает опасность поражения электрическим током.

Есть вопросы по цифровому мультиметру ? Спрашивайте в комментариях.

Принцип работы цифрового мультиметра

| Electrical Academia

Мультиметр

Мультиметр, показанный на Рисунке 1, представляет собой устройство, используемое для измерения двух или более электрических величин. Мультиметр можно использовать для измерения электрических функций, таких как напряжение, ток, сопротивление, целостность цепи, а некоторые из них могут измерять электрическую частоту.

Рис.1: Цифровой мультиметр

Существует два основных типа мультиметров. Одним из первых и старейших мультиметров является аналоговый измеритель (Рисунок 2), а другим, более широко используемым в настоящее время измерителем является цифровой мультиметр (Рисунок 1).

Рис. 2: Аналоговый мультиметр

Аналоговый мультиметр

Аналоговые счетчики — это многофункциональный мультиметр, работающий на основе электромеханического движения. Аналоговые измерители используют напечатанный линейный или нелинейный фон и механический указатель.Стрелка перемещается в результате протекания тока через встроенную катушку, наличия электрического давления или внутреннего источника питания, необходимого для измерения сопротивления. Преимущество аналогового измерителя относительно невелико; тем не менее, он позволяет вам видеть небольшие изменения тока и напряжения в режиме реального времени. Аналоговые измерители требуют больших математических навыков, потому что вам нужно быстро производить расчеты на основе напечатанной шкалы. Время, затраченное на вычисление математических решений при снятии показаний с помощью аналогового измерителя, можно было бы лучше использовать для решения других проблем.

Цифровой мультиметр

Цифровой мультиметр (DMM) — это многофункциональный измеритель, который отображает свои электрические количественные значения на ЖК-экране. Цифровой мультиметр, очень похожий на аналоговый, может считывать напряжение, ток и сопротивление. Что отличает цифровой мультиметр от аналогового, так это его способность быстро отображать измеренные электрические значения без каких-либо вычислений. Из-за своей конструкции в измеритель может быть встроен процессор, который позволяет пользователю измерять частоту, индуктивность катушки, емкость конденсатора и множество других высокофункциональных электрических измерений.Существует два типа цифровых мультиметров (DMM): масштабируемый цифровой мультиметр и цифровой мультиметр с автоматическим выбором диапазона , как показано на рисунке 1. При работе с масштабируемым цифровым мультиметром вам необходимо иметь представление о значениях напряжения, тока и т. Д. или сопротивление, которое вы пытаетесь измерить. Несоблюдение этих значений приведет к неточным показаниям и возможному повреждению счетчика. Цифровой мультиметр с автоматическим выбором диапазона получил более широкое распространение благодаря своей простоте, высокой функциональности и быстрому отображению показаний, которое достигается без выполнения пользователем расчетов.

Блок-схема цифрового мультиметра

На следующем рисунке представлена блок-схема цифрового мультиметра со всеми функциональными блоками.

Рис. 3: Блок-схема цифрового мультиметра

Цифровой мультиметр с автоматическим выбором диапазона (DMM) требует только от вас выбора количества электроэнергии, которую вы пытаетесь измерить, убедитесь, что вы правильно подключаете провода к правильным клеммам и затем чтение ЖК-дисплея. Цифровые мультиметры с автоматическим переключением диапазона позволяют техническим специалистам тратить больше времени на поиск корня проблемы, а не на переключение и вычисления.

Пошаговое руководство по использованию мультиметра для проверки напряжения

Проверка напряжения проводится для проверки эффективности электрической системы. Нагрузкам (например, фарам или двигателям), которые предназначены для работы, требуется номинальное напряжение для работы. Перенапряжение приведет к отказу оборудования, а недостаточное напряжение приведет к тому, что нагрузка не включится. При проверке напряжения необходимо искать ожидаемое значение напряжения. Если нагрузка рассчитана на 120 вольт, то ожидаемое значение от розетки должно составлять 120 вольт плюс-минус 10%.Если показания напряжения не соответствуют техническим характеристикам, то проблему можно найти с помощью вольтметра, чтобы изолировать нагрузку и определить, есть ли проблема с источником или нагрузкой.

Вот пошаговое руководство по использованию мультиметра для проверки напряжения:

Сначала выясните, использует ли тестируемое приложение напряжение переменного или постоянного тока. После этого настройте шкалу измерителя на подходящую функцию для постоянного или переменного напряжения.
Отрегулируйте диапазон до числа, немного превышающего прогнозируемое значение.Если измеряемое значение неизвестно, установите диапазон на максимально доступное число.
Подключите щупы к общей (черной) клемме и клемме напряжения (красный).
Подключите провода к испытательной цепи.
Разместите и измените положение теста, пока на ЖК-дисплее глюкометра не появится надежное показание.
При измерении напряжения переменного тока показания могут изменяться. По мере продолжения теста измерение будет стабильным.

Пошаговое руководство по использованию мультиметра для проверки тока

Проверка на ток используется, когда нет физического способа определить, выполняет ли нагрузка свою работу из-за отсутствия индикаторов или нагрузки. расположен в опасной зоне.Когда напряжение проверяется и обнаруживается, что оно присутствует на нагрузке, это не дает полной картины до тех пор, пока не будет измерен ток. Важно понимать, что нагрузка потребляет мощность, которая измеряется в ваттах. Ватты рассчитываются путем умножения вольт на амперы. Цифровой мультиметр используется для измерения или точной индикации протекающего тока.

Ток можно проверить несколькими способами; наиболее надежная процедура — использование токоизмерительных клещей, показанных на рисунке 4.

Рис.4: Токоизмерительные клещи

Преимущество использования токоизмерительных клещей состоит в том, что измерения могут быть получены даже без размыкания испытательной цепи. Перед проведением тестирования необходимо надеть соответствующее защитное снаряжение.

Для проверки наличия тока определите тип тока, переменный или постоянный.
После этого настройте шкалу измерителя на подходящую функцию постоянного или переменного тока.
Отрегулируйте диапазон с помощью шкалы, за исключением того, что это измеритель с автоматическим выбором диапазона.

Тестовый ток с помощью токоизмерительных клещей

Нажмите на большой палец, чтобы открыть головку токоизмерительных клещей.
Закройте головку, когда она проходит вокруг одиночного проводника, а затем отпустите дозирующий рычаг.
Теперь понаблюдайте за показаниями.

Испытательный ток с помощью цифрового мультиметра

Подключите провода к клеммам, обозначенным мА для низкого тока или A для токов более 500 мА.
Установите шкалу на переменный или постоянный ток в зависимости от измеряемой цепи.
Подключите провода к току холостого хода и наблюдайте за измерением.

Примечание: Для измерения тока выше 1 А обычно используются клещи, а для тока менее 1 А используется стандартный цифровой мультиметр.

Пошаговое руководство по использованию мультиметра для проверки сопротивления

Проверка сопротивления выполняется, чтобы убедиться, что проверяемая нагрузка или цепь завершены. Полная цепь означает отсутствие обрывов или разрывов в проводах, подключенных к нагрузке или внутренним компонентам тестируемого устройства. Обрыв цепи или прерывистая линия означает, что нагрузка не будет работать должным образом. Тестирование сопротивления иногда называют тестированием непрерывности. Проверка целостности выполняет те же действия, что и проверка сопротивления, за исключением того, что при проверке целостности издается слышимый звук, указывающий на то, что цепь или провода завершены.Проверка сопротивления и проверка целостности также являются хорошим способом проверки короткого замыкания и замыкания на землю, которые являются событиями, которые вызывают срабатывание выключателей, перегорание предохранителей и возможные травмы рабочих в полевых условиях.

Для проверки сопротивления с помощью цифрового мультиметра

Отключите питание в проверяемой цепи.
Установите шкалу измерителя в режим сопротивления.
Выберите подходящий диапазон на циферблате.
Подключите измерительные провода к подходящим клеммам.
Подсоедините выводы к проверяемому компоненту и запишите показания.

Примечание : Важно иметь хороший контакт между измерительными проводами и проверяемой цепью. Грязь, физический контакт и плохое соединение измерительного провода могут значительно изменить показания.

Проверить целостность с помощью цифрового мультиметра

Отрегулируйте шкалу на функцию непрерывности измерителя (маленький динамик).
Подключите щупы к подходящей клемме.
Коснитесь тестируемого компонента проводами.

Цифровой мультиметр издает звуковой сигнал при хорошей непрерывности, позволяющей протекать ток. Если соединение отсутствует, цифровой мультиметр не подает звуковой сигнал.

написано Ахмедом Файзаном, M.Sc. (США)

Принцип работы и конструкция мультиметра

Мультиметр — это наиболее часто используемый прибор техническими специалистами и инженерами в лаборатории, а также при других ремонтных работах. Как видно из названия этого прибора, он может выполнять множество (мульти) измерений с разумной точностью, например, измерения напряжения, тока и сопротивления переменного и постоянного тока.В этой статье я обсуждаю конструкцию и принцип работы мультиметра .

Так как это комбинация миллиамперметра, вольтметра и омметра, поэтому его также называют измерителем AVO. Имеет различные диапазоны напряжения, сопротивления, и ток.

Мультиметр — это постоянный магнит, движущийся катушечный гальванометр. Катушка с железным сердечником вращается на двух драгоценных камнях. подшипники. Катушка намотана на алюминиевый каркас или бобину. И эта катушка свободно вращаться в поле постоянного магнита.Алюминиевый указатель прикреплен к узлу катушки и шпульки и перемещается по градуированной шкале.

К узлу катушки прикреплены две спиральные пружины. вверху и внизу, которые обеспечивают путь для прохождения тока и управления крутящий момент.

Мультиметр может измерять напряжение, ток и сопротивление для чего его гальванометр преобразован в вольтметр, амперметр и омметр с помощью встроенных в него подходящих схем. Гальванометр, используемый в стрелка мультиметра всегда находится в нулевом положении на крайнем левый конец различные измерения выполняются на мультиметре, как описано ниже:

Измерение напряжения мультиметром

Как правило, гальванометр имеет чувствительность по току порядка 0.1 мА и небольшое внутреннее сопротивление около 500 Ом. Таким образом, это не может измерять высокое напряжение. Для измерения высоких напряжений его диапазон расширен. путем последовательного подключения высокого сопротивления к гальванометру, как показано на фигура.

Если сопротивление гальванометра обозначено как G и I _g — ток полного отклонения, а измеряемое напряжение — В вольт, то значение последовательного сопротивления R _S определяется как под,

V = I _г R _с + I _г G

или R _с = (V — I _г G) / Ig

Это последовательное сопротивление также называется множителем.Диапазон напряжения можно увеличить, увеличив количество или значение множители. Предусмотрен либо селекторный переключатель для выбора различных диапазонов, либо в мультиметре предусмотрены розетки, указывающие диапазон напряжения.

При проведении измерения один провод вставляется в общий розетку, а другой провод — в розетку с требуемым диапазоном напряжений.

Мультиметр также может измерять переменный ток. Для этого используется двухполупериодный выпрямитель встроен в мультиметр. Выпрямитель преобразует переменный ток в DC для приложения к гальванометру.

Требуемый диапазон переменного напряжения выбирается переключателем. выключатель или розетки. Когда необходимо измерить напряжение переменного тока, переключатель должен быть подключенный к сети переменного тока, или измерительный провод следует вставить в розетку переменного тока. Диапазон мультиметр также должен быть выбран соответствующим образом.

Измерение тока мультиметром

Тот же гальванометр можно использовать для измерения тока при преобразуется в амперметр путем подключения небольшого сопротивления R _ш параллельно счетчику, как показано на рисунке.

Если G — внутреннее сопротивление счетчика, I _g его ток полного отклонения, а I — полный измеряемый ток, тогда значение шунта сопротивление R _sh требуется можно найти как под:

(I — I _г) R _sh = I _г G

или R _sh = I _г G / (I — I _г)

Диапазон амперметра может быть расширен до любого значения в пределах ограничения за счет уменьшения значения сопротивления шунта.Некоторые низкие сопротивления подключены параллельно счетчику через селекторный переключатель, как показано на фигура. Требуемый диапазон можно выбрать, переместив селекторный переключатель в положение особое положение.

Если общий ток, который нужно измерить, I очень высокий, значение требуемого сопротивления шунта R sh становится очень низким, что составляет иногда практически невозможно. В этом случае соединения устроены так что при переходе от низкого диапазона к более высокому, сопротивление измерителя также увеличивается с уменьшением значения сопротивления шунта.

Измерение сопротивления мультиметром

Тот же базовый прибор можно использовать в качестве омметра для измерить сопротивления. В этой схеме внутренняя батарея подключена в серия со счетчиком через регулируемое сопротивление r и фиксированное сопротивления.

Фиксированные сопротивления ограничивают ток в желаемых пределах. диапазон, а переменное сопротивление r составляет , используемое для регулировки нуля .

Измеряемое сопротивление (испытательное сопротивление) подключено между измерительными проводами.Ток, протекающий по цепи, зависит от сопротивление испытательного образца. Прогиб стрелки указывает на ток, но шкала откалибрована в омах, чтобы напрямую отображать значение сопротивления. Омметр обычно делается многодиапазонным прибором с использованием разных значений. фиксированных сопротивлений.

Для измерения сопротивления мультиметром подходит диапазон: выбрано. Затем провода счетчика замыкаются, и переменное сопротивление r становится равным отрегулирован для обеспечения полного отклонения .

В этом состоянии сопротивление между измерительными проводами равно нуль; следовательно, шкала омметра показывает ноль на крайнем правом конце. Затем измеряемое сопротивление подключается между клеммами test. ведет.

Чувствительность мультиметра

Чувствительность мультиметра можно определить как сопротивление на вольт полного отклонения им. Это существенная характеристика мультиметра. Если чувствительность мультиметра высокий, это означает, что он имеет высокое внутреннее сопротивление.

Когда такой счетчик включен в цепь для измерения напряжение, он будет потреблять незначительный ток, поэтому будет измерять правильное напряжение. Чувствительность мультиметра варьируется от 8 кОм на вольт до 20 кОм на вольт.

Спасибо, что прочитали о «принципе работы аналогового мультиметра».

Принцип работы цифрового мультиметра

| Электрооборудование A2Z

Для проверки и устранения неисправностей цепей необходимо понимать, как пользоваться основными электронными измерительными приборами.Цифровой мультиметр (DMM) — наиболее широко используемый электронный измерительный прибор. Кроме того, амперметр клещевого типа полезен для измерения тока, особенно в силовых приложениях. Старый аналоговый измеритель, называемый вольт-ом-миллиамперметром (VOM), все еще используется в некоторых приложениях, но в значительной степени был заменен цифровым мультиметром.

Мультиметр цифровой рабочий

Цифровой мультиметр (DMM) — это прибор, который может измерять несколько основных электрических величин и показывает результат измерения с помощью числа на дисплее.

Все мультиметры измеряют переменное и постоянное напряжение (вольтметр), переменный и постоянный ток (амперметр) и сопротивление (омметр). Некоторые могут также измерять другие электрические величины, такие как частота или даже температура. Типичный цифровой мультиметр с датчиками показан на рис. , рис. 1 .

Рисунок 1: Стандартный мультиметр с датчиками

Измерение постоянного напряжения

Для измерения напряжения подключите провода измерителя к измеряемому компоненту (это параллельное соединение).В случае цифровых измерителей полярность обычно устанавливается автоматически, и на дисплее отображается знак. Красный провод удобно использовать в гнезде напряжения, а черный — в общем. Тогда положительные или отрицательные показания легко интерпретировать.

Многие цифровые мультиметры поддерживают автоматический выбор диапазона, — функцию, при которой цифровой мультиметр автоматически выбирает оптимальный диапазон для отображения показаний. Диапазон — это максимальное напряжение, которое может отображаться при определенной настройке.Счетчики с более низкой ценой имеют ручного выбора диапазона, , который требует от пользователя выбора подходящего диапазона для измерения.

Для измерения напряжения сначала установите переключатель в положение DC VOLTS; если измеритель ручного выбора диапазона, выберите диапазон, превышающий ожидаемое напряжение (это не обязательно для измерителя автоматического выбора диапазона). Иногда положение постоянного напряжения обозначается буквой V и прямой линией над пунктирной линией (чтобы напомнить вам о постоянном токе). Только после выбора правильной функции (НАПРЯЖЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА) и диапазона можно подключать измеритель к цепи.

Рисунок 2: Измерение напряжения постоянного тока.

Измеритель подключается непосредственно к измеряемому компоненту; в этом случае показание — это напряжение на резисторе.

Большинство измерителей показывают напряжение независимо от того, каким образом провода подключены к цепи. Если положительный вывод измерителя подключен к более положительному напряжению, то показание напряжения отображается как положительное значение; в противном случае это указывается как отрицательное значение.Пример измерения напряжения в базовой цепи на макетной плате показан на Рис. 2 (а) . Схематический эквивалент показан на рис. 2 (б) .

Измерение напряжения переменного тока

Измерения переменного напряжения выполняются так же, как измерения постоянного тока, за исключением того, что селекторный переключатель должен находиться в положении AC VOLTS. Некоторые измерители показывают переменный ток небольшой синусоидой. Как и в случае с измерениями постоянного тока, выберите функцию и диапазон (при необходимости), прежде чем подключать измеритель к цепи.Поскольку переменный ток находится между положительными и отрицательными значениями, полярность не важна и в любом случае отображается как положительное значение. Важно понимать, что показание отображается как среднеквадратичное значение для переменного тока.

Еще одним важным фактором при измерении переменного напряжения является измеряемая частота. Цифровые мультиметры широко различаются по способности измерять более высокие частоты; многие из них точны только для очень небольшого диапазона частот. Обычно диапазон может составлять от 45 Гц до 1 кГц (1 килогерц), но некоторые измерители могут использоваться до 1 МГц (мегагерца).Вам следует проверить точность метра.

Текущие измерения

Для цифровых мультиметров выберите функцию переменного или постоянного тока (необходимо переместить щупы на отдельные токовые гнезда на измерителе). Как и при любом измерении тока, подключите измеритель последовательно (последовательно) к проверяемой цепи. Чтобы вставить счетчик, необходимо разорвать соединение в цепи. В этом случае измеритель вставляется последовательно между источником напряжения и резистором.Обратите внимание, что если вы измеряете переменный ток, оно будет отображаться на дисплее как среднеквадратичное значение. Измерение тока на макетной плате показано на Рис. 3 (a) ; его схематический эквивалент проиллюстрирован на Рис. 3 (b) .

Осторожно! Если счетчик непреднамеренно подключен к источнику напряжения, через счетчик будет проходить очень высокий ток, что приведет либо к перегоранию предохранителя, либо к повреждению счетчика.

Рисунок 3: Измерение постоянного тока.Счетчик подключается последовательно с компонентами путем размыкания цепи. В этом случае показание — это ток через резистор и светодиод.

Токоизмерительные клещи рабочие

Полезным измерителем для измерения переменного и постоянного тока являются токоизмерительные клещи , , которые не требуют разрыва цепи для вставки измерителя. Измеритель может быть автономным устройством или частью традиционного цифрового мультиметра. Рисунок 4 (a) показывает типичный токоизмерительный прибор, а Рисунок 4 (b) показывает техника, использующего токоизмерительные клещи (показанные в правой руке техника).Чувствительный элемент представляет собой набор губок, которые можно открывать и закрывать вокруг одного проводника. Измеритель измеряет магнитное поле по току и преобразует его непосредственно в текущие показания.

Рисунок 4: Токоизмерительные клещи . Токоизмерительные клещи упрощают измерение тока.

Измерение сопротивления Цифровые мультиметры

измеряют сопротивление, используя внутренний источник тока, чтобы обеспечить точный фиксированный ток через неизвестное сопротивление.При этом на неизвестном сопротивлении возникает напряжение, пропорциональное сопротивлению. Напряжение, возникающее в неизвестном направлении, преобразуется внутри измерителя в значение сопротивления и отображается.

Сопротивление всегда измеряется при отключении одного (или обоих) концов тестируемого резистора от цепи, чтобы убедиться, что другой путь в цепи или другое напряжение отсутствует, что может привести к ошибочным показаниям счетчика или его повреждению. Рисунок 5 (a) иллюстрирует показания сопротивления на макетной плате.Его схематический эквивалент показан на Рис. 5 (b) . Обратите внимание, что один конец резистора отключен от источника.

Рисунок 5: Измерение сопротивления . Измеритель подключается к резистору после отключения одного конца резистора. В этом случае показание — это сопротивление резистора.

Контрольные вопросы

Какие измерения можно выполнить с помощью базового цифрового мультиметра?
Какие две процедуры необходимо выполнить при подключении цифрового мультиметра для измерения тока?
Почему необходимо отключать источник напряжения при использовании цифрового мультиметра для измерения сопротивления?
Что проще измерить ток с помощью цифрового мультиметра или токоизмерительных клещей?
Что такое проверка целостности?

Ответы

Напряжение (переменный и постоянный), ток (переменный и постоянный) и сопротивление
Зонды перемещены в токовый разъем, и цепь разорвана, чтобы вставить измеритель.
Если напряжение подключено, ток приведет к ошибочным показаниям или повреждению счетчика.
Обычно клещи на амперметре проще в использовании, потому что цепь не нужно разрывать (но необходимо изолировать ток).
Проверка электрического пути

Аналоговый и цифровой мультиметр | Принцип работы и функция

Базовый мультиметр может измерять три основных электрических значения (т. Е. Напряжение, ток и сопротивление), но в мультиметр также может быть включено больше функций. Изначально мультиметры бывают двух типов: аналоговые и цифровые.

Мультиметр — незаменимый инструмент для тех, кто работает с электричеством и электроникой. Всегда необходимо проверять значения, измерять значения напряжения, тока и сопротивления в цепи в диагностических целях или для выявления поврежденного компонента.

Аналоговый мультиметр

Аналоговые мультиметры работают по отклонению иглы от нулевой точки.Во время измерения нужно считывать правильное значение прямо под иглой.

Основной частью аналогового счетчика является гальванометр, состоящий из небольшой обмотки. Обмотка может вращаться вокруг штифта, к ней прикреплена игла. Он также имеет пружину для возврата иглы в исходное (нулевое) положение. В зависимости от силы тока, протекающего через обмотку, он отклоняется из положения покоя. Таким образом, , гальванометр является чувствительным к току устройством.

После внесения некоторых изменений в гальванометр и добавления дополнительных компонентов его можно использовать в качестве амперметра , вольтметра , омметра и других измерительных устройств.Отклонение стрелки в аналоговом измерителе всегда слева направо.

Гальванометр: Устройство, состоящее из иглы, прикрепленной к катушке, которая может вращаться вокруг стержня штифта в результате электрического тока, протекающего через катушку. Катушка действует также как пружина, ограничивая движение иглы. Гальванометр используется для измерения электрического тока, но положение стрелки можно градуировать для других электрических объектов, таких как напряжение.

Омметр: Прибор для измерения электрического сопротивления.

На рисунке 1 показан типичный аналоговый мультиметр. Он имеет селекторный поворотный переключатель, с помощью которого можно выбрать категорию и диапазон значений для измерения.

Не все счетчики построены одинаково и имеют одинаковый диапазон значений и одинаковое количество терминалов. Более подробная информация о переключателях и клеммах мультиметра на Рисунке 1 проиллюстрирована на Рисунок 2 .

В дополнение к главному селекторному переключателю для переключения с вольт на ом или ампер и выбора их диапазона значений (например,g., 100 мА, 500 мА, 25 В и 500 В), есть еще один переключатель для переменного, –DC и + DC.

Есть две основные клеммы для подключения черного (общего) и красного проводов, но дополнительные клеммы используются для тока 10 А (ток более 500 мА и до 10 А), 500 В и 1000 В (более высокие напряжения).

Для измерения этих относительно высоких значений черный провод все еще идет к общей клемме, но красный провод должен быть вставлен в соответствующее отверстие.

Рисунок 1 Типовой аналоговый мультиметр.

Рисунок 2 Переключатели и клеммы аналогового мультиметра.

Рисунок 3 Различные деления на типичном аналоговом мультиметре.

На рисунке 3 показан набор различных показаний мультиметра, показанного на рисунке 1. Как можно понять, эти градуировки различаются, и для одного положения иглы существуют разные числа.

Каждая градация соответствует одному или нескольким положениям селекторного переключателя.Например, для диапазона селекторного переключателя 2,5, 25 и 250 (см. Рисунок 2) необходимо использовать градуировку, оканчивающуюся одним из этих чисел, тогда как для других вариантов выбора числа находятся в диапазоне от 0 до 10 (которые необходимо умножить на мощность 10 соответственно).

Кроме того, на показанном измерителе значения переменного тока показаны красным, а значения постоянного тока — черным.

Обратите внимание, что нулевое значение для измерения сопротивления (верхняя шкала) находится в крайнем правом углу (все остальные нулевые значения находятся в крайнем левом углу).Это связано с тем, что более высокое значение сопротивления ведет к более низкому значению тока (см. Закон Ома в этой главе) и наоборот.

Цифровой мультиметр

Типичный цифровой мультиметр (DMM) изображен на Рисунок 4 . Он имеет резиновый кожух, который защищает его от ударов и царапин. Обычно с цифровым мультиметром легче работать, потому что он напрямую отображает измеренные значения в числах.

Цифровой мультиметр не имеет движущихся частей и работает на основе преобразования аналогового показания в цифровое значение.

Цифровой мультиметр (DMM): Устройство для измерения сопротивления, тока, напряжения и других электрических параметров, в котором показания автоматически регулируются и отображаются 3 или 4 цифрами по сравнению с аналоговыми мультиметрами, в которых положение вращающаяся стрелка представляет измеренное значение.

Подобно аналоговому мультиметру, цифровой мультиметр имеет общую клемму, к которой подключается черный провод, а красный провод — к одной из других клемм, в зависимости от конструкции цифрового мультиметра.

В цифровом мультиметре, показанном на рисунках 4 и 5, красная клемма вставляется в отверстие справа от общей клеммы (com), но для измерения тока (на основе его значения, если оно порядка ампер или намного меньше). два других отверстия используются.

Всегда безопаснее сначала использовать клемму с более высоким током (та, что слева), прежде чем использовать среднюю клемму для большей точности. Таким образом, вы не подвергаете точный измеритель току, намного превышающему его допустимую мощность, который может повредить измеритель (или перегореть его предохранитель).

Рисунок 4 Типичный цифровой мультиметр (DMM).

Рисунок 5 Селекторный переключатель и дисплей типичного цифрового мультиметра.

В мультиметре на Рисунке 4 переключатель может быть выключен, когда счетчик не используется, или он может быть установлен для переменного напряжения, постоянного напряжения, небольшого постоянного напряжения (мВ), сопротивления (Ом, Ом) и ток (ампер А, миллиампер мА и микроампер мкА). Есть еще одна выборка диода (тестовая).

Цифровые мультиметры

Better имеют четыре цифры, как показано на рисунке 5.Некоторые более дешевые цифровые мультиметры имеют только три цифры. Обычно шкала корректируется автоматически на основе измеренных значений; например, на рисунке 5 шкала автоматически устанавливается на кОм (отображается на экране).

Измерение сопротивления с помощью цифрового мультиметра

Сопротивление резистора или сопротивление части цепи можно измерить с помощью омметра , или мультиметра. Омметр или омметр в мультиметре работает на основе измерения тока в цепи, где измеряемый элемент составляет основную нагрузку этой цепи.

Тем не менее, градуировки делаются по значениям сопротивления, а не по текущим значениям. В этом смысле между омметром и вольтметром или амперметром существуют следующие различия:

Омметру нужна батарея для питания его цепи, тогда как для измерения тока или напряжения батарея не нужна, потому что уже есть ток (когда переключатель замкнут).
Поскольку ток измеряется по закону Ома, для меньшего сопротивления существует большой ток, а для большего сопротивления ток меньше.Это требует, чтобы нулевое значение сопротивления (в аналоговом измерителе) находилось в крайней правой части шкалы (самый высокий ток), а большие значения сопротивления — в левой части.
Поскольку батарея омметра со временем теряет свою прочность, омметр имеет ручку регулировки нуля, которая используется для приведения стрелки к нулю. Всегда необходимо корректировать нулевое показание перед выполнением любых измерений с помощью аналогового омметра. Это можно сделать, напрямую соединив концы двух проводов, а затем повернув ручку регулировки, чтобы установить иглу на ноль.
Измерение сопротивления всегда должно выполняться при отключенном питании цепи (сопротивление части которой необходимо измерить). В противном случае показание будет ошибочным.

Омметр можно использовать для измерения и проверки значения любого резистора или резистивного элемента. Кроме того, его можно использовать для проверки целостности цепи, чтобы увидеть, есть ли какая-либо часть цепи разомкнута или есть какое-либо короткое замыкание (две точки соприкасаются без необходимости) в цепи.

При измерении сопротивления части цепи питание цепи должно быть отключено.

Проверка конденсатора и индуктора омметром

Омметр (обычно только аналоговые измерители) также можно использовать для проверки исправности или повреждения конденсатора. Если конденсатор поврежден, он либо замыкается (когда две пластины конденсатора соприкасаются друг с другом), либо размыкается (контакты теряются).

Для проверки конденсатора его подключают к омметру.Если он короткий, значит, он показывает большой ток (близкое к нулевому сопротивлению), а стрелка счетчика остается в той же точке.

Если он открыт, значит, он показывает очень высокое сопротивление (стрелка остается в самой левой части счетчика). Если конденсатор исправен, стрелка измерителя быстро перемещается вправо и медленно возвращается влево.

Аналогичным образом мы можем использовать омметр, чтобы проверить, исправна ли индуктивность или она повреждена. Можно использовать цифровой или аналоговый мультиметр.

Обратите внимание, что в цифровом мультиметре, когда измеряемое значение выходит за пределы диапазона выбранных значений, на экране появляется знак перегрузки в виде букв «OL», как показано на рисунке 6.

В частности, при измерении сопротивления, обрыв цепи (эквивалент очень высокого измеренного сопротивления) реализуется, если счетчик показывает OL.

Катушка индуктивности может быть замкнута или разомкнута. Если после подключения двух его концов к омметру замечено высокое сопротивление, значит, он открыт. Короткий индуктор показывает нулевое сопротивление. Хорошая катушка индуктивности показывает небольшое значение сопротивления, но не нулевое.

Рисунок 6 Очень высокое сопротивление или обрыв цепи.

Что такое электронный мультиметр? — Конструкция, работа и измерение сопротивления

Определение: Электронный мультиметр — это устройство, которое используется для измерения различных электрических и электронных величин, таких как ток, напряжение, сопротивление и т. Д. Мультиметр получил название. для определения его способности измерять несколько величин.

Имеет встроенный источник питания, необходимый для работы устройства.Любой компонент, такой как резистор, батарея, может быть подключен к его внешним датчикам для измерения электронной величины. Чтобы понять, как один измеритель может измерять несколько электрических величин, нам нужно изучить его конструктивную особенность и компоненты, которые делают его мультиметром.

Конструкция и компоненты мультиметра

Мультиметр в основном состоит из мостового усилителя постоянного тока , выпрямителя , измерителя PMMC , функционального переключателя , внутренней батареи , и аттенюатора . Функция аттенюатора заключается в том, что он помогает выбрать определенный диапазон значений напряжения. Выпрямитель необходим в мультиметре для преобразования переменного напряжения в постоянное. Внутренняя батарея нужна для работы механизма мультиметра.

Мостовой усилитель постоянного тока представляет собой не что иное, как два полевых транзистора, соединенных друг напротив друга тремя резисторами и образующих мостовую структуру. Два резистора предназначены для балансировки моста, а третий резистор является резистором регулировки нуля.

Работа мультиметра

Мультиметр выполняет свою работу, подавая входное напряжение на клемму затвора полевого транзистора , , и это напряжение затвора отвечает за увеличение напряжения истока полевого транзистора. Измеритель PMMC подключен между двумя полевыми транзисторами.

В идеальных условиях ток не должен течь из измерителя PMMC, поэтому он должен показывать нулевое отклонение, но в практической реализации измеритель PMMC показывает некоторое отклонение.В устойчивом состоянии это нежелательно. Таким образом, резистор регулировки нуля регулирует резистор , который используется для регулировки значения тока до нуля. После этого PMMC снова не показывает прогиба.

Но убедитесь, что указанное выше условие определено, когда к нему не применяются никакие входные данные. Когда на него подается вход либо путем подключения резистора, либо любого другого компонента, схема переключается в активное состояние, и изменения в цепи из-за подключения компонента отклоняются с помощью измерителя PMMC.

Есть ряд шагов, которые необходимо соблюдать при измерении. Сначала следует проверить мультиметр, работает он или нет. Если он не работает, необходимо проверить требования к батарее устройства.

После этого нам нужно установить ручку мультиметра на значения или количество, которое необходимо измерить. Например, если мы хотим измерить сопротивление, мультиметр должен быть установлен на опцию «Ом» . Помимо этого, нам нужно установить диапазон мультиметра.

Важно установить диапазон мультиметра, потому что, если вы измеряете сопротивление резистора, который имеет значение в килоомах, а диапазон мультиметра не установлен и по умолчанию он находится в омах или мегаомах, тогда вы будете получить неверные результаты. Поэтому очень важно правильно установить диапазон мультиметра.

Измерение сопротивления мультиметром

Сопротивление можно легко измерить мультиметром, соединив два щупа мультиметра с двумя концами резистора.Неизвестный резистор, сопротивление которого необходимо измерить, подключен к функциональному переключателю и батарее.

Батарея на 1,5 В подключается к цепи, когда резистор подключен, цепь замыкается, и напряжение на резисторе измеряется схемой, а конкретный диапазон указывается измерителем PMMC.

Существуют различные резисторы, подключенные параллельно; все эти резисторы обладают разными значениями сопротивления.Можно установить диапазон, который должен быть измерен, а также конкретный диапазон значений сопротивления может быть подключен к неизвестному резистору.

Последовательно подключенный усилитель усиливает сигнал. Сигнал искажается при прохождении через цепь. Более того, ток также течет по тому пути, к которому подключен резистор. И все мы знаем о том, что величина падения напряжения на резисторе прямо пропорциональна величине резистора.

Таким образом, по мере увеличения значения сопротивления значение падения напряжения на нем увеличивается, и, таким образом, измеритель PMMC показывает отклонение соответственно.Таким образом измеряется значение сопротивления.

Общие сведения о том, как работает цифровой мультиметр DMM »Примечания по электронике

Понимание того, как работает цифровой мультиметр, поможет вам максимально использовать его преимущества и минимизировать влияние его недостатков.

Учебное пособие по мультиметру Включает:
Основные сведения о тестере Аналоговый мультиметр Как работает аналоговый мультиметр Цифровой мультиметр DMM Как работает цифровой мультиметр Точность и разрешение цифрового мультиметра Как купить лучший цифровой мультиметр Как пользоваться мультиметром Измерение напряжения Текущие измерения Измерения сопротивления Тест диодов и транзисторов Диагностика транзисторных цепей

Использование цифрового мультиметра помогает понять, как работает измерительный прибор.Таким образом, можно наилучшим образом использовать его — понимание того, как работает цифровой мультиметр, позволяет выбрать наилучшие настройки и т. Д.

Ввиду используемой цифровой технологии, а не аналоговых циферблатов, цифровой мультиметр работает совсем иначе, чем старые аналоговые мультиметры. Цифровые мультиметры используют технологию аналого-цифрового преобразователя, а также они могут предоставить гораздо больше возможностей измерения, потому что добавление дополнительных измерений в базовую ИС не приводит к значительному увеличению стоимости.

Основными измерениями, выполняемыми любым мультиметром, являются амперы, вольт и ом (сопротивление), и многие цифровые мультиметры обеспечивают множество других измерений, включая емкость, сопротивление транзистора, зуммер проверки целостности цепи, температуру и т.

Стандартный недорогой цифровой мультиметр

Принцип работы цифрового мультиметра

При рассмотрении того, как работает цифровой мультиметр, необходимо понимать основные технологии, которые обычно используются.

Для цифрового мультиметра одним из ключевых процессов является аналого-цифровое преобразование.

Существует множество форм аналого-цифрового преобразователя, АЦП. Однако тот, который наиболее широко используется в цифровых мультиметрах, известен как регистр последовательного приближения или SAR.

Некоторые АЦП последовательного приближения могут иметь уровень разрешения только 12 бит, но те, которые используются в испытательном оборудовании, включая цифровые мультиметры, обычно имеют 16 бит или, возможно, более, в зависимости от приложения.

Обычно для цифровых мультиметров обычно используются уровни разрешения 16 бит со скоростью 100 тыс. Выборок в секунду. Этих уровней скорости более чем достаточно для большинства приложений цифрового мультиметра, где обычно не требуются высокие уровни скорости. Как правило, для большинства стендовых или обычных испытательных приборов измерения необходимо проводить с максимальной скоростью несколько секунд, возможно, десять в секунду.

АЦП с регистром последовательного приближения, используемый в большинстве цифровых мультиметров

Как следует из названия, АЦП с регистром последовательного приближения работает путем последовательного поиска значения входящего напряжения.

Первая стадия процесса заключается в том, что схема выборки и удержания измеряет напряжение на входе цифрового мультиметра, а затем поддерживает его на постоянном уровне.

При постоянном входном напряжении регистр начинается с половины значения полной шкалы. Обычно для этого требуется самый старший бит, MSB установлен в «1», а все остальные — в «0».Предполагая, что входное напряжение может быть где угодно в диапазоне, средний диапазон означает, что АЦП установлен в середине диапазона, и это обеспечивает более быстрое время установления. Поскольку он должен перемещаться только на максимум полной шкалы, а не на 100%.

Чтобы увидеть, как это работает, возьмем простой пример 4-битного SAR. Его выход будет начинаться с 1000. Если напряжение меньше половины максимальной допустимой, выход компаратора будет низким, и это приведет к установке в регистр уровня 0100. Если напряжение выше этого значения, регистр переместится на 0110 и и так далее, пока не найдет ближайшее значение.

Видно, что преобразователям SAR требуется один цикл аппроксимации для каждого выходного бита, то есть n-разрядный АЦП потребует n циклов.

Работа цифрового мультиметра

Хотя аналого-цифровой преобразователь является ключевым элементом в измерительном приборе, чтобы полностью понять, как работает цифровой мультиметр, необходимо рассмотреть некоторые другие функции, связанные с аналого-цифровым преобразователем, АЦП.

Хотя АЦП будет снимать очень много отсчетов, цифровой мультиметр в целом не будет отображать или возвращать все отсчеты.Вместо этого образцы буферизируются и «усредняются» для достижения высокой точности и разрешения.

Буферизация и «усреднение» преодолеют влияние небольших изменений, таких как шум и т. Д., Шум, создаваемый первыми аналоговыми каскадами цифрового мультиметра, является важным фактором, который необходимо преодолеть для достижения максимальной точности.

Блок-схема работы цифрового мультиметра

Основным измерением является измерение напряжения — аналого-цифровой преобразователь преобразует аналоговое напряжение в цифровой формат, чтобы его можно было обработать схемой обработки.

Для измерения больших напряжений на входе АЦП можно сделать схемы с делителями потенциала. Это может привести к тому, что входное напряжение попадет в диапазон АЦП.

Аналогичным образом можно измерить ток, контролируя напряжение на известном резисторе.

Таким образом, цифровой мультиметр использует методы измерения, очень похожие на методы измерения аналогового измерителя, где использовались последовательные резисторы и параллельные шунты.

Для измерения сопротивления требуется немного другой подход, часто измерение напряжения на резисторе через известное сопротивление от стабилизированного напряжения в измерителе.

Еще одним элементом цифрового мультиметра является дисплей. Вместо аналогового панельного измерителя в цифровых мультиметрах используется числовой дисплей. Обычно это жидкокристаллический дисплей, поэтому будьте осторожны, используя его на улице, если становится холодно, поскольку жидкокристаллические дисплеи не работают при температуре ниже 0 ° C.

Обычно дисплеи относительно большие, и на них можно легко увидеть все цифры. В темноте цифры могут быть труднее различимы, но некоторые цифровые мультиметры имеют подсветку, обеспечивающую дополнительный свет в этих обстоятельствах.

Время измерения

Одна из ключевых областей понимания того, как работает цифровой мультиметр, связана со временем измерения. Помимо базовых измерений, требуется ряд других функций, и все они занимают немного времени. Соответственно, время измерения цифрового мультиметра, DMM, не всегда может показаться простым.

Всегда лучше давать цифровому мультиметру время для стабилизации, хотя в большинстве случаев скорость, с которой проводятся измерения, очень высока и не беспокоит пользователя, выполняющего ручную работу.Если используются цифровые мультиметры с компьютерным управлением, для этого может потребоваться немного дополнительного времени в программе. Эти автоматизированные цифровые мультиметры, как правило, находятся в ящиках настольного типа, а не в ручных ручных.

Общее время измерения для цифрового мультиметра состоит из нескольких этапов, на которых выполняются различные действия:

Время переключения: Время переключения — это время, необходимое для установки прибора после переключения входа.Сюда входит время установления после изменения типа измерения, например от напряжения к сопротивлению и т. д. Оно также включает время установления после изменения диапазона. Если включен автоматический выбор диапазона, измерителю необходимо будет выполнить настройку, если потребуется изменение диапазона.
Время установления: После того, как измеряемое значение было применено к входу, потребуется определенное время для его установления. Это позволит преодолеть любые уровни входной емкости при проведении испытаний с высоким импедансом или, как правило, для стабилизации схемы и прибора.
Часто можно увидеть, как счетчик вернется к окончательному показанию. В этом нет ничего необычного, и необходимо дать счетчику время для стабилизации и снятия устойчивых показаний.
Время измерения сигнала: Это основное время, необходимое для выполнения самого измерения. При измерениях переменного тока необходимо учитывать рабочую частоту, поскольку минимальное время измерения сигнала основано на минимальной частоте, необходимой для измерения.Например, для минимальной частоты 50 Гц требуется апертура, равная четырехкратному времени периода, т.е. 80 мс для сигнала 50 Гц или 67 мс для сигнала 60 Гц и т. Д.
Время автоматического обнуления: Некоторые цифровые измерители, обычно цифровые мультиметры более высокого уровня, имеют возможность, известную как автоматическое определение диапазона. При использовании в этом режиме необходимо только выбрать тип выполняемого измерения: ампер постоянного тока, ампер переменного тока; Напряжение постоянного тока; Напряжение переменного тока и т. Д. Помимо этого, измеритель сам установит диапазон в соответствии с входным напряжением.
Когда выбран автоматический выбор диапазона или внесены изменения в диапазон, необходимо обнулить счетчик для обеспечения точности. После выбора правильного диапазона автоматическое обнуление является производительностью для этого диапазона. Хотя обычно он довольно короткий, в некоторых случаях его можно заметить.
Время калибровки АЦП: В некоторых цифровых мультиметрах калибровка выполняется периодически. Это необходимо учитывать, особенно если измерения проводятся в автоматическом или компьютерном режиме.

Принцип работы цифрового мультиметра относительно прост, но можно понять, что измерение различных форм сигналов или прерывистых напряжений может дать необычные результаты. Также важно выбрать правильную настройку времени, в течение которого можно проводить измерение. Понимание того, как работает цифровой мультиметр, позволяет принимать более обоснованные решения, подобные этим и другим, при использовании цифрового мультиметра.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер Осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра Измеритель LCR Дип-метр, ГДО Логический анализатор Измеритель мощности RF Генератор радиочастотных сигналов Логический зонд Тестирование и тестеры PAT Рефлектометр во временной области Векторный анализатор цепей PXI GPIB Граничное сканирование / JTAG
Вернуться в меню тестирования.