Электромонтажные и пусконаладочные работы всегда связаны с измерением характеристик электрической сети, проверки наличия напряжения и работоспособности цепей прибора или линии. Для этих целей существует огромное количество различных измерительных приборов и тестеров, но самым универсальным и полезным прибором для домашних мастеров и профессионалов является мультиметр. В этой статье рассмотрим как им пользоваться.
Цифровой мультиметр
Цифровые мультиметры почти вытеснили аналоговые мультиметры в силу своей дешевизны, удобства, а также многозадачности. Поэтому, в этой статье мы будем говорить именно о цифровых мультиметрах и их функциях.
Цифровой мультиметр состоит из дисплея, переключателя выбора функций (я его просто называю крутилкой), гнёзд, куда вставляются щупы, ну и сами щупы.
У дешевых мультиметров при измерении какой-либо величины надо выбирать измеряемый диапазон, поэтому, часто можно увидеть такие числа, как 2, 20, 200 и так далее, которые указывают на максимальный диапазон измерений.
Инструкция на мультиметр
На лицевой части мы видим переключатель, с помощью которого можем выбрать нужные нам функции. Давайте разберемся с обозначениями, которые есть на мультиметре. Каждую функцию я пометил цифрой для удобства восприятия.
1) Сопротивление Ω. Этот значок говорит нам о том, что мы собираемся измерять сопротивление какого-либо проводника или резистора.
2) Постоянное напряжение =V. Выставив переключатель на этот значок, мы можем измерять постоянное напряжение.
3) Переменное напряжение ~V. С помощью этой функции мы можем измерять значение переменного напряжения.
4) Измерение коэффициента усиления транзисторов hFe. Я им не пользуюсь, потому что у меня есть специальный для этого прибор транзисторметр. Более подробно про коэффициент усиления можно прочитать в этой статье.
5) Емкость конденсаторов F. Все очевидно. Можно измерять емкость.
6) Измерение силы тока постоянного напряжения =A. Можем измерять силу тока постоянного напряжения.
7) Измерение силы тока переменного напряжения ~A. С помощью этой функции мы можем измерить силу тока переменного напряжения. Например, эта функция пригодится тогда, когда нам надо узнать, какая сила тока течет в цепи, когда мы подключим лампу накаливания или какую-нибудь другую нагрузку к сети 220 Вольт.
8 ) Диодная прозвонка и прозвонка целостности проводников. Показывает сопротивление, если вы будете измерять целостность проводников. При проверке диодов показывает падение напряжения на PN-переходе. Прелесть данной функции в том, что если высвечивается сопротивление меньше, чем 100 Ом (для различных моделей оно разное), из мультиметра доносится орущий сигнал. Очень удобная функция для проверки диодов, а также целостности проводов и предохранителей. Если будете покупать мультиметр, то берите обязательно с диодной прозвонкой, иначе такой мультиметр резко потеряет свою функциональность.
Проверка работы
Значек прозвонки
Убедитесь, что вы правильно подключили щупы.
Проверяем надежность подключения. Для этого переводим мультиметр в режим диодной прозвонки. В этом режиме измеряется падение напряжения на щупах.
Если замкнуть щупы, то прибор покажет ноль.
Замыкание щупов (ноль)
Единица обозначает бесконечность, то есть разрыв цепи или предел измерения.
Предел измерения (или обрыв)
Правила использования мультиметра
Сначала нужно ознакомиться с техническим паспортом устройства, изучить его возможности и пределы измерения.
При измерениях нельзя дотрагиваться до металлического основания щупов. Если вы проверяете детали — это может сказаться на показаниях, они будут ложными. А при проверке высоких напряжений, если дотронуться до металлического основания щупов — можно получить удар током.
Как проверить напряжение мультиметром
Измерение постоянного напряжения
Как вы знаете, напряжение бывает двух типов: переменное и постоянное. Любой мультиметр имеем в своем распоряжении функции измерения постоянного и переменного напряжения. Чтобы измерить напряжение, мы должны коснуться щупами выводы источника питания. Как вы видите, минус источника питания желательно соединять с минусом мультиметра (COM-черный щуп), а плюс — с красным щупом мультиметра.
измерение постоянного напряжения с помощью мультиметра
Для того, чтобы измерить постоянное напряжение, мы должны выставить переключатель на значок «=V» или ему подобный. Давайте замеряем напряжение на батарейке, так как батарейка выдает постоянное напряжение.
Для этого переключатель на мультиметре выставляем на измерение постоянного напряжения. Для более точного измерения я поставил диапазон до 20 Вольт. Дотрагиваемся щупами до батарейки и смотрим значение на дисплее. 1,28 Вольт, что для никель-марганцевого аккумулятора считается нормальным значением.
Для того, чтобы измерить напряжение на любом химическом источнике тока, просто выставляем нужный нам диапазон, далее смотрим, чтобы щупы стояли на своих местах (черный на COM, красный на V) и потом касаемся выводов батарейки, аккумулятора или любого другого источника тока.
Вот здесь, к примеру, я меряю напряжение на автомобильном аккумуляторе.
Можно также замерить напряжение с лабораторного блока питания, который выдает постоянный ток. Давайте продемонстрируем, как все это выглядит. Выставляю на блоке питания напряжение 10 Вольт и замеряю это напряжение мультиметром.
измерение постоянного напряжения от блока питания
Но что будет, если мы перепутаем полярность? То есть красный щуп мультиметра соединим с минусом, а черный щуп с плюсом? Цифровой мультиметр в этом случае просто покажет знак «минус».
В современных мультиметрах этот значок уже совмещен со значком переменного тока и выглядит вот так:
совмещенный значок постоянного и переменного напряжения Здесь уже с помощью функциональной клавиши мы сами выбираем, какой ток будем мерять: постоянный или переменный. Постоянный ток обозначается DC — direct current, что в дословном переводе с английского — «прямой ток».
клавиша переключение функций
На примере ниже я измерил напряжение на литий-ионном аккумуляторе.
Измерение переменного напряжения
Для проверки переменного напряжения мы должны выставить переключатель выбора функционала на значок «~V». Думаю, вы в курсе, что напряжение в розетках вашего дома переменное. Давайте же замеряем его значение. Как вы видите, мультиметр показал 215 Вольт, хотя должно быть что-то около 220 Вольт. Это напряжение все равно укладывается в рабочий диапазон, так что все нормально.
Для мультиметра с автоматическим измерением диапазонов нам нужно выбрать с помощью клавиши FUNC значок AC на дисплее вашего прибора. АС — alternating current, что в дословном переводе на английский — переменный ток.
Вот таким образом измеряется напряжение в розетке. 228 Вольт, что тоже вполне нормально.
Устройство и принцип работы мультиметра
По конструкции устройства различаются на 2 типа
- Стационарные;
- Носимые.
Наиболее дешевые карманные модели — со стрелочным индикатором. Это маленький амперметр со вшитым набором высокоточных резисторов разного номинала. Для омметра имеется встроенный источник питания.
Питание стационарных моделей происходит от сети постоянного, переменного тока. Это высокоточные приборы для тестирования цепей и электродеталей. Используются на стендах, в лабораториях и больших сервисных центрах.
Дополнительно могут включаться в компьютерную сеть через шину RS232. На их основе создают огромные измерительные комплексы с записью и обработкой информации.
Устройство прибора:
- электронный экран;
- наименование обозначений;
- переключатель значений;
- кнопка включения питания или специальное положение регулятора;
- гнезда для щупов;
- спец разъёмы проверки транзисторов (бывают не на всех моделях);
- зуммер или светодиод индикатора прозвонки;
- источник питания.
Основной элемент — шкала обозначений (наименователь). Неточное выставление параметров может привести к сжиганию радиодетали, предохранителя или самого прибора.
Принцип работы основан на применении аналого-цифрового преобразователя двойной интеграции. Это реализуется с помощью контроллера. Преобразователь сравнивает полученный сигнал с опорным и выдает значение на экран.
Аналоговый
Если сильно не вдаваться в научные определения, аналоговый прибор отличается от цифрового наличием стрелочных приборов. Стрелочные модели ценятся любителями и профессионалами за плавность хода стрелки. Минусом является недостаточно точные измерения.
Цифровой
Цифровой прибор отличается от аналогового четкими и точными показаниями, которые в цифрах отображаются на циферблате. Этим он и ценится.
Как измерить силу тока мультиметром
Измерение силы тока в цепи постоянного тока
Для того, чтобы измерить силу тока в цепи, мы должны подключить мультиметр в разрыв цепи.
На простых цифровых мультиметрах надо перекинуть красный щуп в гнездо А или mA, что значит Амперы. Вы ведь не забыли, что сила тока измеряется в Амперах?
Для того, чтобы измерить силу тока в цепи постоянного тока, мы должны выставить переключатель на «=A». Итак, в нашем случае мы будем подавать напряжение с блока питания на компьютерный вентилятор.
Собираем все это дело по нашей схеме, но вместо лампы накаливания у нас будет этот вентилятор.
Так как мой блок питания уже имеет встроенный амперметр, то можно сравнить показания на мультиметре и на блоке питания. Как вы видите, они полностью совпадают. Значение силы тока в цепи равняется 0,18 Ампер.
На более крутом мультиметре мы выставляем какой-нибудь из этих значков.
Если вы вообще не знаете, какая примерно должна быть сила тока в вашей цепи, то всегда ставим переключатель на самый большой диапазон. В данном случае на A. Давайте же проверим силу тока, которую потребляет лампа накаливания на 12 Вольт. Для этого выставляем на блоке питания напряжение 12 Вольт и в разрыв цепи ставим мультиметр. То есть делаем все как есть вот по этой схеме.
Как вы видите, сила тока в цепи 0,707 Ампер. Это означает, что лампа накаливания при 12 Вольтах потребляет ток в 0,707 Ампер.
измерение силы тока постоянного напряжения с помощью мультиметра
Измерение силы тока в цепи переменного тока
Для того, чтобы измерить силу тока в цепи переменного тока, нам надо выставить переключатель на значок «~A». В крутых мультиметрах мы ставим переключатель функций на какой-нибудь из этих значков
и потом уже выбираем с помощью функциональной клавиши «AC», что говорит о том, что мы собираемся измерять силу тока в цепи переменного тока.
Для того, чтобы это продемонстрировать, мне понадобится лабораторный автотрансформатор (ЛАТР).
лабораторный автотрансформатор
Это автотрансформатор позволяет получить переменное напряжение меньшего значения, чем в домашней сети 220 Вольт. Выставляю на выходе ЛАТРа напряжение 12 Вольт. Не забывайте, что эти 12 Вольт — переменное напряжение. Подключаю все это дело по такой же схеме. Кстати, лампа накаливания здесь более мощная, поэтому, она будет потреблять больше силы тока.
О чём расскажет напряжение
Для автомобильного аккумулятора напряжение сразу покажет, что делать с батареей. Чтобы качественно проверить автомобильный аккумулятор, делаем два измерения. Селектор тестера ставим на 20 V.
На работающем двигателе
Первое измерение — при работающем двигателе. На клеммах должно быть от 13,5 до 14 В. Если оно больше, чем 14,2 В — аккумулятор подсел и генератор выдаёт повышенное напряжение, чтобы подзарядить батарею. Такое может быть, например, на холоде — саморазряд аккумуляторов при низкой температуре никто не отменял. Но если такое происходит летом, да на старой батарее — стоит как минимум обслужить аккумулятор у электрика. Если при работающем моторе напряжение на клеммах аккумулятора меньше 13,4 В — выключаем все потребители — фары, магнитолу, обогревы. И замеряем вновь. Получаем такой же результат — повод ехать на сервис, генератор неисправен.
На неработающем двигателе
При неработающем двигателе напряжение на исправном аккумуляторе должно составлять от 12,5 до 13 В. Падение напряжения говорит о падении уровня заряда. Если у вас постоянно уровень заряда низок, а так может быть при коротких поездках и старой батарее, стоит хотя бы иногда батарею заряжать специальным устройством. Уровень заряда автомобильного аккумулятора на 55 Ач можно приблизительно оценить по таблице.
| Напряжение, В | 12,9 | 12,5 | 12,1 | ||
| Уровень заряда, % | 90 | 50 | 10 | ||
При значении напряжения 13 В — батарея полностью заряжена. При напряжении менее 12,1 В батарея разряжена, автомобиль вряд ли заведётся. Падение напряжения ниже 12 В — это глубокий разряд, который фатален для аккумулятора. 3-4 таких разряда гарантированно убьют пластины. Смотрим видео канала Хочу Всё Знать.
Как проверить конденсатор мультиметром
Для того, чтобы проверить целостность конденсатора мультиметром, его емкость должна быть от 1 мкФ и выше. Этот трюк получается только с аналоговыми мультиметрами, а также с цифровыми мультиметрами выбора диапазонов, типа таких.
Как вы знаете, конденсаторы бывают полярными и неполярными. Более подробно читайте здесь. Полярные конденсаторы обладают большой емкостью, поэтому их проще проверять на работоспособность. Как же это сделать? Давайте рассмотрим на примере ниже.
У нас имеется электролитический конденсатор.
Мультиметр ставим на режим прозвонки и дотрагиваемся щупами до выводов конденсатора. Внимательно наблюдаем за цифрами на табло. Они должны увеличиваться по мере заряда конденсатора.
Как только я дотронулся до выводов, мультиметр сразу же показал это значение
через пол секунды
и потом значение вышло за предел диапазона, и мультиметр показала единичку.
То есть что можно сказать? В самый начальный момент времени полностью разряженный конденсатор ведет себя, как проводник. По мере того, как он заряжается током от мультиметра, его сопротивление растет, пока не станет очень большим. Раз конденсатор заряжается, значит он рабочий. Все логично.
Конденсаторы меньшей емкости и неполярные конденсаторы с помощью прозвонки можно прозвонить только на короткое замыкание между его обкладками. Поэтому, здесь используется другой железный способ. Просто замерить емкость конденсатора). Здесь я измерил емкость конденсатора, на котором было написано 47 мкФ. Мультиметр показал 48 мкФ. Или погрешность конденсатора, либо мультиметра. Так как мультиметры Mastech считаются довольно неплохими, то спишем на погрешность конденсатора).
Как измерить сопротивление мультиметром
Итак, у нас есть всеми любимый цифровой мультиметр
Для того, чтобы измерить сопротивление, нам нужно повернуть переключатель выбора функций на “измерение сопротивления”. Это весь наш верхний ряд зеленого цвета с буквой Ω. Буква “К” говорит нам о том, что мы собираемся замерять килоомы, а буковка “М” означает, что мы собираемся замерять мегаомы. До буквы показан предел измерения. Если у нас горит единичка на дисплее мультиметра при измерении сопротивления, значит переключаем на более бОльший предел.
Как проверить постоянный резистор
Итак, у нас есть вот такой резистор.
Видим на нем надпись “82R”. Она означает, что его сопротивление должно быть 82 Ома. Более подробно про маркировку резисторов можете прочитать в этой статье. Для этого прикладываем один щуп к одному концу резистора, а другой щуп – к другому концу.
Как вы видите, мультиметр почти точно показал значение сопротивления этого резистора.
Как проверить переменный резистор
Давайте замеряем сопротивление переменного резистора. Как вы знаете, у переменного резистора мы можем менять сопротивление вручную. То же самое касается и подстроечных резисторов – это одна из разновидностей переменных резисторов.
Это его вид снизу. Здесь мы видим надпись 47 КМ. Значит его сопротивление должно быть 47 КилоОм между двумя крайними контактами.
С помощью ручки мы можем крутить его по часовой стрелке, либо против часовой стрелки, тем самым меняя сопротивление между средним контактом и двумя крайними контактами
Вот и его схематическое обозначение:
Ставим щупы по крайним контактам. Замеряем полное сопротивление переменного резистора.
Мда… Чуточку другое сопротивление. Наш переменный резистор слишком уж староват, может быть поэтому его сопротивление не соответствует написанному на нем. Для того, чтобы проверить рабочий ли он, крутим ручку переменного резистора до упора против часовой стрелки и замеряем сопротивление между левым и средним контактом. Должно получиться близко к нулю.
Крутим ручку по часовой стрелке, но не до конца. Замеряем снова сопротивление между средним и левым контактом.
Замеряем сопротивление между средним и правым контактом.
В сумме должен получиться результат сопротивления двух крайних контактов. 12,2+27,6=39,8 Почти все верно. Следовательно, переменный резистор у нас исправен.
Правила при измерении сопротивления
- Прижимайте щупы с некоторой силой к выводам резистора. Тем самым вы исключите появление контактного сопротивления, которое при слабом нажатии будет суммироваться с измеряемым сопротивлением.
- Не измеряйте сопротивление под напряжением! Тем самым вы можете повредить мультиметр или получить удар электрическим током!
- При измерении сопротивления резистора на печатной плате, еще раз убедитесь, что плата обесточена. Потом отпаяйте один конец резистора и уже тогда замеряйте его сопротивление.
- Не касайтесь выводов резистора при измерении его сопротивления! Тело человека в среднем обладает сопротивлением около 1 КилоОма и зависит от многих факторов. Поэтому, касаясь выводов резистора при измерении сопротивления вы вносите погрешность в измерения.
- Если вы хотите, как можно точнее измерить сопротивления резистора, зачистите его выводы либо с помощью ножа, либо с помощью самой нежной наждачной бумаги. В этом случае вы уберете слой окисла, который в некоторых случаях вносит ощутимую погрешность в измерение сопротивления.
Измеряем сопротивление
Для замера сопротивления переключатель устанавливается в режим сопротивления (Ω) и выбирается нужный диапазон. Один из щупов прикладывается к одному входу резистора, другой к другому. При этом на дисплее высветится значение сопротивления. Переключая диапазон можно получить нужную размерность значения сопротивления.
Если на дисплее высвечивается «нуль», то следует уменьшить диапазон, а если «1» то увеличить.
Как прозванивать мультиметром
У всех современных цифровых мультиметров есть функция прозвонки. Прозвонка — это та же самая функция «измерение сопротивления», но только в этом случае мультиметр издает писк, если сопротивление меньше 100 Ом.
Для чего нужная эта функция? Для того, чтобы проверить целостность проводов, предохранителей, ламп накаливания, печатных проводников и так далее. Очень удобная и незаменимая функция в любом мультиметре. Чаще всего значок прозвонки совмещен с диодной прозвонкой. Выглядит все это примерно так:
диодная прозвонка
Например, я хочу прозвонить лампочку и узнать, целая ли она? Для этого ставлю переключатель на соответствующий значок и дотрагиваюсь щупами до лампы. Мультиметр издает истошный «пиииип», а на дисплее мультиметра высвечивается показание сопротивления нити накала. Это означает, что лампочка жива, так как вольфрамовая нить не порвана.
прозвонка мультиметром
Подключаем провод для определения температуры
Вилка температурного провода имеет маркировку выводов символами плюса и минуса. Разъём на корпусе мультиметра также снабжён обозначениями полярности. Вставляем вилку в разъём так: плюс к плюсу, минус — к минусу.
Редакция призывает перед использованием любых приборов читать инструкцию и соблюдать меры безопасности.
Берегите себя.
Проверенные мультиметры
Со своим многолетним стажем в области электроники, я поменял много мультиметров. Хочу остановиться именно на двух марках, которые меня очень сильно радовали и до сих пор радуют в моем нелегком деле.
Мультиметры DT9205
Большой дисплей, удобный функционал, функция автоматического выключения, недорогая стоимость. Если вы полистаете страницы моего сайта, то увидите, что я использовал именно эти модели мультиметров в своей практике. Они очень удобные и долговечные. Да, они имеют большие габариты, но это того стоит. Такой мультиметр очень удобно лежит в руке.
Вот ссылка на Алиэкспресс. Старайтесь брать именно такой, какой на фото выше. Его стоимость в диапазоне 700-800 рублей.
