Как проверить или узнать сопротивление тестером мультиметром

Физический смысл сопротивления

Электрический ток — это движение заряженных частиц в определенном направлении, которое инициируется разницей напряжения на концах проводника. Проводящие ток материалы обладают сопротивлением, которое можно наглядно представить как силу трения. Чем тем больше препятствий электроны встречают на своем пути, тем быстрее теряют энергию.

Значение сопротивления зависит от свойств материала проводника, его длины и площади сечения. Лучшей проводимостью среди доступных металлов характеризуется медь, поэтому современные ЛЭП и электропроводка изготавливаются из медных жил. Энергопотери таких линий гораздо меньше, чем алюминиевых или стальных.

На сопротивление оказывает влияние условия среды. Некоторые материалы при достижении критической температуры порядка -200°С обладают сверхпроводимостью, то есть нулевым сопротивлением. Это позволяет использовать их для изготовления сложной аппаратуры и мощных турбогенераторов.

В элементах типа ТЭН или греющих кабелях, наоборот, сопротивление очень большое. За счет передачи части энергии от заряженных частиц материалу проводника устройство нагревается и сообщает тепло окружающему пространству.

Сопротивлением обладают не только проводники, но и источники тока, измерительные приборы, конденсаторы, катушки, контакты в соединениях. Существует 3 вида сопротивлений:

• активное при постоянном и переменном токе;
• индуктивное;
• емкостное.

По величине оно может быть малым, средним и большим. Чем меньше значение, тем сильнее влияет на результат измерений сопротивление самого прибора и его контактов.

Что такое сопротивление провода изоляции

Сопротивление изоляции — это один из важнейших параметров любых кабелей и проводников. Основано это на том, что все провода в процессе их эксплуатации подвергаются сторонним воздействиям. Помимо внешнего влияния присутствуют также и внутренние: влияние жил одного провода друг на друга, взаимодействие по электромагнитным полям. Все это, так или иначе, приводит к появлению утечек.

Промышленный мегомметр для замера крупных значений сопротивления

Именно поэтому любые электрические и неэлектрические провода создаются с изоляцией, защищающей проводник от внешнего влияния. Среди популярных изоляционных материалов выделяют резину, поливинилхлорид, масло, дерево и бумагу. Используются эти материалы исходя из самого предназначения кабеля. Например, провода, прокладываемые под землей, изолированы сравнительно толстой лентой диэлектрика, а кабеля телекоммуникаций могут быть заключены в простую обертку из алюминиевой фольги.

Старый советский аналоговый стендовый омметр

Важно! Изоляция — это защита жил от воздействия потусторонних факторов, защита жилок друг от друга, от замыкания и от различных утечек. Сопротивление же изоляции это величина сопротивления между жилами провода или между одной из жил и изоляционным слоем.

Любой материал со временем эксплуатации стареет и разрушается, что ведет к ухудшению его характеристик и снижению сопротивления изоляции постоянному или переменному току. Характеристика сопротивляемости изоляции указывается на кабеле и нормируется в его ГОСТе. Определяют его в лабораторных условиях при при температуре в 20 градусов.

Произведение измерений сопротивляемости профессиональным мегаомметром

Низкочастотные кабели связи имеют минимальное сопротивление изоляции в 5 Гигаом на километр, а коаксиальные в свою очередь — 10 Гигаом на километр. Измерение и проверку сопротивляемости проводят на регулярной основе мегаомметром: на установках мобильной связи — один раз в 6 месяцев, на объектах повышенной опасности — один раз в 12 месяцев, на других объектах — один раз в три года.

Вам это будет интересно Проверка ампер мультиметром

Резистор для повышения сопротивляемости электрической сети

Закон Ома

Закономерность между тремя характеристиками — силой тока I, напряжением U и сопротивлением R — была установлена немецким физиком Георгом Омом в 1826 году. Он выяснил, что они связаны достаточно простым соотношением:

I=U/R

Исходя из формулы и зная какие-либо 2 величины, очень просто найти недостающую третью:

U=I*R

R=U/I

В свою очередь сопротивление зависит от свойств материала и размеров проводника:

R=ρ*l/s, где ρ — удельное сопротивление на 1 м (табличное значение), l — длина, s —площадь проводника.

Потребители в цепи (резисторы) могут быть связаны последовательно, то есть без разветвлений. Чтобы найти общее сопротивление, все значения складываются:

Rобщ. = R1 + R2+…

Сила тока будет одинаковой на всех участках, а напряжение разным:

При параллельном подключении зависимость более сложная:

1/Rобщ.=1/R1+1/R2+…

В этом случае постоянно напряжение, но сила тока на каждом участке разная.

Часто встречаются смешанные схемы, где последовательное и параллельное подключение резисторов сочетаются. Проверить параметры цепи любой конфигурации, можно с помощью измерительных приборов.

В каких единицах измеряется сопротивление

Электросопротивление — противодействие, оказываемое проводником проходящему сквозь него электротоку. Главной единицей измерения в системе СИ станет ом, в системе СГС спецпоказатель отсутствует. Сопротивление (зачастую обозначено буквой R) считается, в некоторых пределах, постоянным показателем для конкретного проводника.

• R — сопротивление;
• U — разница электропотенциалов на окончаниях проводника в вольтах;
• I — ток, который протекает меж концов проводника под воздействием разницы потенциалов, замеряется в амперах.

Измерение сопротивления

Мультиметр для измерения сопротивления

Для определения различных электрических характеристик очень удобно использовать универсальный цифровой тестер. Он измеряет не только сопротивление, но и напряжение, силу тока, емкость конденсаторов и т.д. Набор функций и точность полученных данных зависит от того, где предполагается использовать мультиметр — в быту или профессиональной работе. Некоторые модели могут подключаться к персональному компьютеру и обмениваться с ним информацией.

На корпусе прибора расположена шкала с переключателем режимов, разъемы для подсоединения щупов и дисплей для считывания результатов. В комплект входят 2 щупа — красный и черный.

Дополнительно может включаться термопара. Питание осуществляется от пальчиковых батарей или типа «крона». Проверка с помощью мультиметра помогает установить и устранить неполадки в участке цепи — обрывы, падения напряжения, пробой изоляции.

Визуальная проверка состояния резистора

Перед тем, как проверить резистор мультиметром, следует произвести его осмотр. При этом нужно обратить внимание на наличие следующих признаков:

• На корпусе заметно потемнение. Если потемнение слабое, это свидетельствует о небольшом перегреве, при котором деталь может оставаться работоспособной.
• Возникновение специфического запаха.
• Маркировка становится слабо различимой.
• На плате видны сгоревшие дорожки.

При наличии явных повреждений неисправную деталь следует выпаять, а вместо неё установить резистор с тем же номиналом. Если внешне сопротивление выглядит рабочим, необходимо провести проверку на исправность при помощи мультиметра.

Как измерить сопротивление мультиметром: порядок действий

Испытания проводятся без подключения к сети. Батарейка подает на контакты небольшое напряжение, поэтому другой источник тока не нужен. Благодаря этому измерение не представляет угрозы человеку и считается безопасным.

Установка режима и выбор диапазона

Для проверки сопротивления на шкале мультиметра выделен сектор, обозначенный буквой Ω (омега). Чтобы задать нужный регистр точности, требуется определить ожидаемый порядок величины:

• до 200 Ом;
• до 2000 Ом (2К);
• до 20К;
• до 200К;
• до 2000К (2М).

В некоторых приборах можно измерять сопротивления до 200 мегаОм (200м). Они используются для проверки резисторов с большой емкостью. Плохо проводящие ток диэлектрики, из которых изготавливается изоляция проводов, исследуются с помощью мегаомметров. Мультиметры для этой цели не подходят, поскольку не могут генерировать большие токи, а диапазон их ограничивается максимумом в 200 мОм.

Подключение щупов

Для проведения измерений нужно вставить щупы в разъемы на корпусе прибора:

• черный — в гнездо СОМ;
• красный — в VΩmА.

При таком расположении «минус» будет подаваться на черный проводник, «плюс» — на красный. Обычные резисторы не имеют полярности, их можно подключать к проводникам в любой последовательности.

Измерения

Несмотря на то, что удар током вам не грозит, пальцами желательно контактов не касаться. Иначе мультиметр покажет данные с погрешностью. Поскольку сопротивление человеческого тела от 3 до 100 Ом, ошибка может быть очень большой.

Перед началом измерений концы щупов рекомендуется соединить и проверить непосредственно сами проводники. Особенно это важно, если исследуются резисторы с небольшим R, где десятые доли Ом могут иметь значение.

После определения сопротивления щупов эту цифру надо запомнить, чтобы вычитать из всех дальнейших результатов.

Измерения проводятся при соприкосновении наконечников с контактами элемента. Данные считываются с дисплея и при необходимости переводятся в Омы с учетом учитывая приставки к числу:

• к — кило, 1000;
• м — мега, 1000 000.

Если диапазон выставлен правильно, значение будет отличным от 0. Для более точного измерения можно повернуть переключатель на меньшую цифру.

Если на экране высветился 0, предел постепенно снижают до получения численного результата. Когда на приборе видна только цифра 1, это значит, что сопротивление бесконечно. Из-за обрыва ток в цепи отсутствует.

Мультиметры аналоговые и цифровые

В основе работы измерительных приборов лежит закон Ома. В нем определяется понятие сопротивления, представленного в виде отношения напряжения в проводнике к силе тока, протекающего в этом же проводнике (R = U/I). Таким образом, сопротивление в 1 Ом соответствует силе тока в 1 А с напряжением 1 В. Следовательно, если напряжение и ток заранее известны, то рассчитать и померить сопротивление совсем не сложно. Простейший омметр по сути является одновременно источником тока и амперметром со шкалой, где нанесена градуировка в Омах.

Первоначально приборы для замеров сопротивления могли выполнять лишь одну функцию. Измерение проводилось в максимально короткие сроки и давало точные результаты. Впоследствии появились универсальные измерительные устройства – мультиметры, где омметр является лишь одной из составных частей, включаемый в нужный режим. Аналоговыми приборами тоже необходимо уметь правильно пользоваться, начиная от подключения и заканчивая обработкой полученных данных.

Внешний вид цифровых и аналоговых устройств заметно отличается. В первом случае результаты измерений отображаются на дисплее в виде конкретных цифровых показателей. В аналоговых приборах вместо табло используется проградуированный циферблат, где стрелка останавливается возле нужного значения. Таким образом, цифровые мультиметры сразу позволяют определить и выдать готовые данные, а в аналоговых требуется дополнительная обработка полученных результатов.

Цифровые мыльтиметры оборудованы датчиком, указывающим на степень разрядки источника питания. При недостаточной силе тока прибор просто не будет работать. Аналоговые устройства в подобных ситуациях никак не сигнализируют, а начинают выдавать неправильную информацию. Как правило, в быту могут использоваться любые мультиметры с достаточными значениями пределов измеряемого сопротивления. Они позволяют выполнять любые задачи, в том числе измерить сопротивление резистора.

Сопротивление переменного резистора

Если с постоянным резистором все более-менее понятно — его сопротивление указывается на корпусе в виде обозначений или цветных полосок, — то с переменным резистором немного сложнее. Такие устройства используются в приборах, где нужно периодически изменять сопротивление элемента, например, при регулировке громкости звука.

Переменные резисторы имеют несколько выходов. Чтобы определить связь между ними, нужно конец черного щупа установить на 1 ножку, а красным поочередно касаться остальных. Там, где проводимости нет, мультиметр покажет 1. Если цифры на экране есть, соответственно, эта пара контактов одного из сопротивлений переменного резистора.

Далее определяется, какие отводы крайние, а какой промежуточный. Измеряется сопротивление каждой пары. Сумма внутренних значений должна быть равна сопротивлению на внешних контактах, то есть его номиналу.

Для проверки можно покрутить регулятор переменного резистора при подключенных к отводам щупах. Если сопротивление меняется, значит, один вывод крайний, второй — внутренний подвижный.

Как правильно измерять

Для правильно измерения параметров сопротивляемости провода или кабеля нужно:

• Включить мультиметр и настроить его на соответствующие величины;
• Подсоединить любым способом один щуп к одному контакту провода или элемента, а другой — другому свободному;
• Если на дисплее загорелась единица, то максимальной мощности не хватает и нужно установить больший предел;
• Сравнить полученные значения с номинальными маркировками.

Важно! В процессе замера следует придерживаться простых, но важных мер безопасности: не браться за оголенные части щупов руками и быть осторожным при замере параметров некоторых видов электроприборов.

Правильное и безопасное измерение необходимо для точности результатов

Таким образом, электросеть может определяться многими параметрами, одним из которых является сопротивление. Мультиметровый способ узнать сопротивляемость — один из самых распространенных и простых. Для этого не нужно никаких специальных знаний и умений. Достаточно наличия предмета анализа и аппарата, чтобы проверить и зафиксировать соответствующие данные.

Сопротивление заземления

Для снижения напряжения прикосновения до безопасной величины в случае короткого замыкания используется заземлитель. Это устройство обладает небольшим сопротивлением, позволяющим электричеству через токопроводящие элементы перетекать в грунт. Отсюда и происходит название этой важной компоненты системы электробезопасности.

Сопротивление заземления нормируется в зависимости от типа объекта и энергопотребления. Так в трехфазных сетях с напряжением 380 В оно не должно превышать 4 Ом, в однофазных на 220 В — 8 Ом.

Проверка работоспособности контура производится специальными измерителями параметров заземления — М-416, MRU-105, Мetrel и другими. В отличие от бытовых мультиметров они гораздо мощнее, имеют длинные щупы, используют в качестве источника питания батарейки, линии электропередач или встроенный генератор. Напряжение в цепи может достигать 1000 В. С помощью таких установок можно измерять сопротивление заземление, удельное сопротивление грунта, а также шаговое и контактное напряжение.

Для проведения работ понадобятся 2 штыря и комплект проводов. Предварительно нужно снять окислы с контактов заземлителя, для этого пригодится рашпиль или напильник.

Потенциальный электрод забивается на расстоянии 15 м от здания, токовый — 30 м, затем соединяются проводами с тестером по схеме. При касании щупом зачищенного контакта заземлителя прибор пропускает ток через электроды, определяет напряжение и силу тока. Он самостоятельно проводит вычисления и выдает показания в Омах.

Еще один способ, который позволяет найти сопротивление заземления, — измерение токовыми клещами. При этом не нужно использовать дополнительные провода и электроды или частично отключать заземлители при сложной схеме подключения. Провода просто охватываются разъемными щечками прибора, внутри которых расположены магнитопроводы. Прилегание проводников и контактов измерителя должно быть максимально плотным, чтобы снизить погрешности. После снятия показаний в одной точке сразу же можно переходить для работы в другое место.

Настройки прибора перед измерениями

Итак, друзья давайте поближе познакомимся с самим прибором. В моем случает это цифровой мультиметр DT9208A. В стандартном комплекте идет одна пара щупов для силовых измерений и термопара для измерения температуры, которой я еще ни разу не пользовался.

На передней панели имеется круговой переключатель. Именно с помощью этого переключателя выполняется выбор рабочего режима и диапазона измерений. Переключатель работает как «трещетка» и фиксируется в каждом новом положении.

Вся круговая панель разбита не сектора и имеет разноцветную маркировку (это в моем случае). Иногда сектора обводят отдельными линиями, как бы отделяя необходимый параметр.

Сектор измерения сопротивлений расположен вверху и разбит на семь диапазонов: 200, 2k, 20k, 200k, 2M, 20M, 200M. Приставки «k» и «M» означают кило (10 в 3-й степени) и мега (10 в 6-й степени) соответственно.

Для работы необходимо переключатель установить на нужную позицию сектора. Нас интересует сопротивление, соответственно, перед тем как измерить сопротивление мультиметром нужно выставить переключатель в сектор обозначенный значком «Ω».

Для удобства работы с прибором щупы имеют разную расцветку. Разницы нет, куда вставлять какой щуп но общепринятым правилом считается что черный щуп вставляется в клемму обозначенную «com» (сокращенно от common – общий), а красный щуп вставляется в клемму обозначенную «VΩCX+».

Перед выполнением любых измерений необходимо проверить работоспособности самого прибора, так как может оказаться обрыв в измерительной цепи (например, плохой контакт щупов). Для этого концы щупов закорачивают между собой. Если прибор исправен и в цепи нет обрыва, то на дисплее появятся нулевые показания. Возможно, показания будут не нулевыми, а тысячные части Ом. Это связано с сопротивлением проводов измерительных проводов и переходным сопротивлением между щупами и их клеммами.

При разомкнутых щупах на дисплее будет отображаться «1» (единица) с отметкой диапазона измерений.

Такими несложными действиями выполняется подготовка мультиметра для измерения сопротивления.

Некоторые мультиметры оснащаются полезной опцией, называемой «прозвонкой». Если установить переключатель режимов работы на значок диода, при замыкании щупов звучит сигнал (зуммер). Это позволяет проверять исправность цепей и прямые переходы полупроводников сопротивлением до 50 Ом на слух, не отвлекаясь на дисплей.

Проверка заземления в розетке

Признаками отсутствия заземления могут быть частые выходы бытовой техники из строя, легкие удары током от металлических частей электроприборов (при пробое на корпус), двухжильная проводка. Определить наличие заземления в розетке можно мультиметром в режиме измерения напряжения:

1. Установить переключатель в сегмент АСV на 750 В.
2. Щупы подключить к разъемам СОМ и VΩmA.
3. Включить прибор.

При отсутствии в розетке третьего входа ее нужно разобрать, предварительно обесточив с помощью УЗО. Снять показания между фазой и нулем и между фазой и заземлением. Если напряжение на контактах везде равно 220±10%, то заземление работает исправно.

Проверка диодов мультиметром или тестером

Полупроводниковые диоды широко применяются в электрических схемах для преобразования переменного в постоянный ток, и обычно при ремонте изделий, после внешнего осмотра печатной платы в первую очередь проверяют диоды. Диоды изготавливают из германия, кремния и других полупроводниковых материалов.

По внешнему виду диоды бывают разной формы, прозрачные и цветные, в металлическом, стеклянном или пластмассовом корпусе. Но они всегда имеют два вывода и сразу бросаются в глаза. В схемах в основном применяются выпрямительные диоды, стабилитроны и светодиоды.

Условное обозначение диодов на схеме представляет собой стрелку, упирающуюся в отрезок прямой линии. Обозначается диод латинскими буквами VD, за исключением светодиодов, которые обозначаются буквами HL, В зависимости от назначения диодов в схему обозначения вносятся дополнительные элементы, что и отражено на чертеже выше. Так как в схеме диодов бывает больше одного, то для удобства после букв VD или HL добавляется порядковый номер.

Проверить диод гораздо легче, если представлять, как он работает. А работает диод как ниппель. Когда Вы надуваете мячик, резиновую лодку или автомобильное колесо, то воздух в них входит, а обратно его не пускает ниппель.

Диод работает точно также. Только пропускает в одну сторону не воздух, а электрический ток. Поэтому для проверки диода нужен источник постоянного тока, которым и может служить мультиметр или стрелочный тестер, так как в них установлена батарейка.

Выше представлена структурная схема работы мультиметра или тестера в режиме измерения сопротивления. Как видно, на клеммы подается напряжение постоянного тока определенной полярности. Плюс принято подавать на красную клемму, а минус на черную. При прикосновении к выводам диода таким образом, что плюсовой выход прибора окажется на анодном выводе диода, а минусовой на катоде диода, то ток через диод пойдет. Если щупы поменять местами, то диод ток не пропустит.

Диод обычно может иметь три состояния – быть исправным, пробитым или в обрыве. При пробое диод превращается в отрезок провода, будет пропускать ток при любом порядке прикосновении щупов. При обрыве напротив, ток не будет идти никогда. Редко, но бывает и еще одно состояние, когда изменяется сопротивление перехода. Такую неисправность можно определить по показаниям на дисплее.

По выше приведенной инструкции можно проверять выпрямительные диоды, стабилитроны, диоды Шоттки и светодиоды, как с выводами, так и в SMD исполнении. Рассмотрим, как проверять диоды на практике.

В первую очередь необходимо, соблюдая цветовую маркировку, вставить в мультиметр щупы. Обычно в COM вставляется черный провод, а в V/R/f – красный (это плюсовой вывод батарейки). Далее необходимо установить переключатель режимов работы в положение прозвонки (если есть такая функция измерений), как на фотографии или в положение 2kOm. Включить прибор, сомкнуть концы щупов и убедиться в его работоспособности.

Практику начнем с проверки древнего германиевого диода Д7, этому экземпляру уже 53 года. Диоды на основе германия сейчас практически не выпускают из-за высокой стоимости самого германия и низкой предельной рабочей температуры, всего 80-100°С. Но эти диоды имеют самое маленькое падение напряжения и уровень собственных шумов. Их очень ценят сборщики ламповых усилителей звука. В прямом включении падение напряжения на диоде из германия составляет всего 0,129 В. Стрелочный тестер покажет приблизительно 130 Ом. При смене полярности мультиметр показывает 1, стрелочный тестер покажет бесконечность, что означает очень большое сопротивление. Данный диод исправен.

Порядок проверки кремниевых диодов не отличается от проверки сделанных из германия. На корпусе диода, как правило, помечается вывод катода, это может быть окружность, линия или точка. В прямом включении падение на переходе диода составляет около 0,5 В. У мощных диодов напряжение падения меньше, и составляет около 0,4 В. Точно также, проверяются стабилитроны и диоды Шоттки. Падение напряжения у диодов Шоттки составляет около 0,2 В.

У мощных светодиодов на прямом переходе падает более 2 В и прибор может показывать 1. Но тут сам светодиод является индикатором исправности. Если при прямом включении видно, даже самое слабое свечение светодиода, то он исправен.

Надо заметить, что некоторые типы мощных светодиодов состоят из цепочки включенных последовательно несколько светодиодов и внешне это не заметно. Такие светодиоды иногда имеют падение напряжения до 30 В, и проверить их возможно только от блока питания с напряжением на выходе более 30В и включенным последовательно со светодиодом токоограничивающим резистором.

Прозвонка проводов

В режиме прозвонки можно проверить провода на обрыв на любом участке цепи. На шкале мультиметра она обозначена значком «звуковой микшер». При неповрежденной проводке и контактах будет слышен сигнал — тонкое попискивание. Если проводимости нет, звук прекращается.

Как узнать, целы ли провода:

1. Выбрать переключателем режим прозвонки.
2. Щупы вставить в базу СОМ и средний разъем VΩmA.
3. Прикоснуться мультиметром к контактам исследуемого участка, замкнув цепь.

По наличию или отсутствию звука делаются выводы о целостности проводов. Рекомендуется предварительно прозвонить сами щупы, чтобы исключить их повреждение. Они соединяются наконечниками друг с другом, при этом должен слышаться непрерывный звук.

Проведение проверки на короткое замыкание

Возможна проверка резистора мультиметром на наличие у него короткого замыкания. Для этого ручку следует установить в положение, при котором прозванивают деталь. Щупами надо прикоснуться к выводам. Появление звукового сигнала будет означать, что в проверяемой детали имеется пробой. При его отсутствии можно уверенно утверждать, что короткого замыкания нет. Но проверка с использованием звукового сигнала применяется только в тех случаях, когда номинал резистора не превышает 70 Ом. Исправность всех остальных радиоэлементов можно определить по показателям, отображающимся на дисплее.

Как определить исправность СМД-резисторов

SMD-резисторы являются компонентами поверхностного монтажа, основным отличием которых, является отсутствие отверстий в плате. Компоненты устанавливаются на токоведущие контакты печатной платы. Преимуществом СМД-компонентов являются их малые габариты, что даёт возможность уменьшить вес и размеры печатных плат.

Проверка SMD-резисторов мультиметром усложняется из-за мелкого размера компонентов и их надписей. Величина сопротивления на СМД-компонентах указывается в виде кода в специальных таблицах, например обозначение 100 или 10R0 соответствует 10 Ом, 102 указывает 1 кОм. Могут встречаться четырёхзначные обозначения, например 7920, где 792 является значением, а 0 — это множитель, что соответствует 792 Ом.

Резистор поверхностного монтажа можно проверить мультиметром, путём его полного выпаивания из схемы, при этом оставив припаянным один из концов на плате и приподняв другой при помощи пинцета. После этого проводится измерение.