Измерение сопротивления цифровым мультиметром

Как устроен мультиметр

Для правильного и безопасного применения мультиметра нужно ориентироваться в обозначениях на передней панели. Она состоит из трех частей: области вывода результатов измерений, области выбора рабочих диапазонов и функций, области подключения щупов – чувствительных измерительных головок на проводе.

В старых (аналоговых) моделях область вывода результатов измерений представлена окошком со шкалой и стрелкой – как на советских рыночных весах. Сейчас такие образцы встречаются очень редко, в основном выпускают электронные (цифровые) модели с жидкокристаллическим дисплеем.

Область выбора рабочих диапазонов и функций – это круглый переключатель в центральной части мультиметра, вокруг которого размечены участки, соответствующие отдельным форматам работы:

  • измерение постоянного напряжения (DCV) – слева вверху от переключателя;
  • измерение переменного напряжения (ACV) – справа вверху от переключателя;
  • измерение силы постоянного тока (DCA) – справа от переключателя;
  • прозвон электрической цепи – снизу от переключателя;
  • измерение сопротивления – слева внизу от переключателя.

Вверху, строго по центру окружности переключателя находится область «OFF» – прибор выключен.

Область подключения щупов включает три разъема. Схема присоединения щупов к мультиметру довольно проста. Черный щуп подключают только к общему разъему (COM – common), красный – к одному из двух других. Разъем «VΩmA» работает на измерение напряжения, сопротивления и силы тока не более 200 миллиампер. Чтобы проверить ток с большей силой, выбирайте разъем «10А». Это очень важно, иначе электронные схемы и предохранители мультиметра просто расплавятся. Часто советуют подключать красный щуп в разъем «10А» только при измерении силы тока.

Видео

Видео

Предварительная проверка

Поскольку сами щупы мультиметра являются проводниками, перед началом работы необходимо выяснить их сопротивление и работоспособность прибора в целом. Чтобы измерить сопротивление мультиметром, необходимо вначале правильно подключить щупы – черный в разъем (гнездо) с обозначением COM (COMMON), красный – в гнездо, возле которого есть обозначение Ω. Обычно это второе сверху или расположенное в середине горизонтального ряда гнездо.

После этого прибор переводится в режим замера сопротивления и щупы вводятся в контакт, при этом дисплей должен показать 0,3…0,8 Ом. Как понятно из таких малых цифр, переключатель ставится в минимальное положение, то есть 200 Ом. Превышение показателя 0,8 требует проверки работоспособности щупов, проводов и самого прибора – скорее всего, что-то из этого неисправно.

Измерение мультиметром сопротивления нелинейных элементов

На уроках по элементной базе говорили, что в открытом состоянии падение напряжения на кремниевом диоде превышает вдвое показатели германия. А полупроводниковые элементы изготавливаются и из арсенида галлия. Перед оценкой сопротивления диода в прямом направлении, нужно понимать, что перед нами нелинейный элемент. Его характеристики зависят от приложенного напряжения. Сопротивление, измеренное разными мультиметрами, не будет одинаковым: каждый тестер формирует на щупах вспомогательное напряжение, для разных приборов неодинаковое.

Чтобы сориентироваться на вольт-амперной характеристике диода (график, где показывается зависимость выходного тока от напряжения приложенного к контактам), потребуется узнать характеристики мультиметра. Нередко вспомогательные величины в паспорте не указываются, потребуется провести тест. Возьмите конденсатор средней ёмкости. Зарядим вспомогательным напряжением. Ставим диапазон на измерение сопротивления и, не забывая про полярность (красный щуп – плюс), прикладываем к конденсатору. Когда сопротивление на дисплее завершит забег от нуля до бесконечности, переходим к измерению постоянного напряжения (не забывая про полярность).

В итоге получается в наличии значение вспомогательного напряжения. Теперь при помощи него возможно найти ток: I = U / R, где R считывается с дисплея в режиме измерения сопротивления (аналогичное происходит с режимом прозвонки диодов, помеченных характерной жирной стрелкой с поперечной чертой на конце). Теперь смотрим на вольт-амперную характеристику и смотрим, совпадает ли полученная точка с положением пересечения U и I. Если отклонение в пределах нормы, диод однозначно годный. В противном случае, если диод открывается и закрывается, деталь допустимо использовать в цепях, не критичных к точности.

Как измерить температуру

Некоторые (но далеко не все) модели мультиметров могут измерять температуру в электрической сети, на ее выходах, в потребляющих ток приборах. Функциональный участок расположен снизу от переключателя. Щупы вставляются в разъемы как обычно (красный чаще всего в гнездо «VΩmA») и подносятся к изучаемому участку. Например, технологическим отверстиям розетки, концам вилки и т. п. Температура измеряется в градусах Цельсия, погрешность составляет от 1 до 5 градусов.

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 . 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).

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.

Что означают эти все странные символы на передней панели мультиметра?

Вас могут по неопытности запутать многочисленные символы на передней панели мультиметра, особенно если Вы впервые слышите слова типа “напряжение”, “сила тока” и “резистор”. Не волнуйтесь! Как можно вспомнить в из материала в секции “Что такое напряжение, ток, сопротивление?”, напряжение, ток, сопротивление измеряются в вольтах, амперах и омах, и представлены в единицах с обозначением V, A, и Ω соответственно. Большинство мультиметров используют эти аббревиатуры вместо полного указания названия измеряемой величины или её единицы.

Ваш мультиметр может иметь также некоторые другие символы, что как раз мы и обсудим.

Большинство мультиметров также используют метрические префиксы для единиц измерения. Метрически префиксы работают так же, как если они используются вместе с единицами наподобие использующихся для измерения расстояния и массы. Например, Вы наверняка знаете, что метр является единицей расстояния, километр составлен их тысячи таких метров, а миллиметр составляет одну тысячную от метра. То же самое с миллиграммами, граммами и килограммами для измерения массы. Ниже приведены общие метрические префиксы, которые Вы найдете на многих мультиметрах:

  • µ (микро): одна миллионная часть от единицы измерения
  • m (милли): одна тысячная часть от единицы измерения
  • k (кило): одна тысяча единиц измерения
  • M (мега): один миллион единиц измерения

Принцип работы тестера

Эти метрические префиксы используются точно так же и с вольтами, амперами и омами. К примеру, 200кΩ или просто 200k произносятся как “двести килоом”, и это означает двести тысяч (200000) Ом.

Некоторые мультиметры имеют возможность автоподбора диапазона измерения (auto-ranging), в то время как другие требуют ручного выбора диапазона измерения. Если нужно выбрать диапазон вручную, то Вы должны выбрать его так, чтобы максимальная величина, измеряемая в этом диапазоне, превышала Ваше ожидаемое измеряемое значение (но превышала не очень сильно, иначе это ухудшит точность измерения). Думайте об этом как об использовании линейки или измерительной ленты. Если Вам нужно измерить что-то порядка 42 сантиметров длиной, то 30-сантиметровая линейка окажется слишком короткой. Если же Вы попытаетесь измерить расстояние порядка 11 миллиметров измерительной рулеткой, то скорее всего точно Вы такое маленькое расстояние не измерите. Общее правило – для измерения длины нужно подбирать подходящий по размеру и точности инструмент. То же самое касается и мультиметра.

Предположим, что Вам нужно измерить напряжение батарейки AA, которое должно быть около 1.5V. На мультиметре слева, рис. 3, есть несколько пределов для измерения постоянного напряжения: 200mV, 2V, 20V, 200V, и 600V. Предел 200mV слишком мал, так что стоит выбрать следующий, который будет работать: 2V. Все другие диапазоны слишком велики, и если их использовать, то уменьшится точность измерения (как если бы у Вас была 5-метровая измерительная лента, помеченная через каждый сантиметр, без указания миллиметров; она не будет давать нужной точности при измерении длин порядка 1..15 миллиметров).

Какие еще бывают символы на мультиметре, и что они значат?

Вы можете обнаружить на передней панели мультиметра и другие символы рядом с V, A, Ω и метрическими префиксами. Здесь многие из них описаны, но имейте в виду, что моделей мультиметров много, и все их нельзя рассмотреть в одном руководстве. Проверьте руководство пользователя мультиметра, если не сможете разобраться в назначении некоторых символов.

Имейте в виду, что некоторые мультиметры могут применять AC и DC после V и A, некоторые перед. Прозвонка (проверка целостности цепи, символ состоящий из параллельных дуг): эта установка используется для проверки соединения друг с другом двух проводников схемы. В этом режиме мультиметр издаст звуковой сигнал, если обнаружено замыкание между щупами (звук означает, что сопротивление очень мало или близко к нулю), и не будет пищать, если соединения между щупами нет. Имейте в виду, что иногда функцию пробника объединяют с режимом измерения сопротивления, или выделяют для этого отдельное положение на переключателе режимов.

Проверка диода (треугольничек с палкой и дополнительными линиями по краям, так диод обычно показывается на принципиальной схеме): эта функция используется для прозвонки диода (узнают полярность) и определения падения напряжения на нем. Как мы уже знаем, диод позволяет течь току через него только в одном направлении. Функция проверки диодов может быть выделена в отдельный режим, или совмещена с одним из режимов измерения сопротивления. Обратитесь к руководству пользователя Вашего мультиметра, чтобы узнать, как работает проверка диода.

Для практики неплохо разобрать органы управления прибором MASTECH MS8222H

  1. LIGHT(свет). Кнопка включения подсветки LCD-индикатора. По идее кнопка должна быть с фиксацией, но у меня она работает как-то странно. Я боюсь ею пользоваться, потому несмотря на то, что кнопка не фиксируется в нажатом положении, она внутри почему-то заедает, и подсветка остается постоянно включенной. Выключить получается случайно, и не всегда. Просто заводской брак, маленький глюк, который я прощаю этому мультиметру.
  2. Кнопка переключения режима измерения постоянный (DC) или переменный (AC) ток (она также c фиксацией).
  3.  HOLD(удержание). Если нажать на эту кнопку, то мультиметр запомнит и будет постоянно высвечивать последний измеренный результат. Кнопка с фиксацией нажатого положения, я этой кнопкой пользуюсь редко.
  4.  Lx/Cx, кнопка (она также с фиксацией нажатого положения) включает измерение либо индуктивностей (Lx), либо емкостей (Cx). Возможно, это единственное, что мне не очень нравится в этом тестере. Для того чтобы перейти от измерения индуктивностей к измерению емкостей, нужно не только повернуть ручку на нужный сектор режима, но еще и не забыть переключить и эту кнопку.
  5. Кнопка включения, с фиксацией. Тут все стандартно – нажал прибор включился, кнопка утоплена, еще нажал – прибор выключился. Мультиметр также имеет функцию автоотключения – он выключится сам после некоторого времени неактивности пользователя (перед выключением предупредит пользователя звуковым сигналом), даже если кнопка включения стоит в утопленном состоянии.
  6. Гнезда для измерения коэффициента усиления h21Э (hFE) биполярных транзисторов. Ни разу не пользовался этим режимом.
  7. Lx, сектор выбора предела измерения индуктивностей. Пределы 20 Гн, 2 Гн, 200 мГн, 20 мГн, 2 мГн. Очень полезный режим.
  8. °C, измерение температуры с помощью термопары. Почти никогда не пользовался.
  9. hFE, измерение коэффициента усиления биполярных транзисторов. Работает с совместно с гнездами 6.
  10. Проверка диодов. Позволяет узнать полярность диода – если красный щуп соединить с анодом, а черный с катодом диода, то диод будет смещен в прямом направлении, и на экране будет отображено прямое напряжение на диоде. По этому напряжению можно судить о технологии изготовления диода (германиевые диоды и диоды Шоттки 0.2..0.3V, обычный кремниевый диод и переходы биполярных транзисторов 0.5..0.7V, светодиод в зависимости от цвета 1.8..2.5V).
  11. Среди диапазонов измерения резисторов 12 самый младший 200Ω совмещен с прозвонкой.
  12. Ω, сектор диапазонов измерения сопротивлений (резисторов). Пределы 2kΩ, 20kΩ, 200kΩ, 2MΩ, 20MΩ.
  13. Cx, сектор диапазонов и входные клеммы для измерения емкости конденсаторов. Пределы измерения 20µF, 2µF, 200nF, 20nF, 2nF. Входные клеммы не очень удобны для подключения конденсаторов, поэтому я изготовил из медной полосы и фольгированного текстолита специальный переходник.
  14. A, сектор диапазонов для измерения силы тока (постоянного и переменного, в зависимости от переключателя 2). Пределы 10A (нужно использовать гнездо 17), 200mA, 20mA, 2mA (для этих пределов предназначено гнездо 18).
  15. 20kHz, режим измерения частоты переменного напряжения.
  16. V, сектор диапазонов для измерения напряжения (постоянного и переменного, в зависимости от переключателя 2). Пределы 200mV, 2V, 20V, 200V, 1000V (для постоянного тока, 700V для переменного).
  17. 10A, гнездо для красного щупа для измерения силы тока до 10A. Это гнездо защищено плавким предохранителем на ток 10A, о чем предупреждает гравировка тиснением на пластике корпуса.
  18. °CmALx, гнездо для режимов измерения температуры (положение переключателя 8), силы тока до 200mA (сектор диапазонов переключателя 14), значения индуктивности (сектор диапазонов переключателя 7). В это гнездо вставляется красный щуп. Гнездо также защищено предохранителем на 200mA.
  19. COM, общее гнездо для всех режимов. Сюда всегда подключен черный щуп.
  20. 20VΩHz, гнездо для измерения напряжений (сектор диапазонов переключателя 16), сопротивлений (сектор диапазонов переключателя 11, 12), для прозвонки (11), для проверки диодов (10). В это гнездо устанавливается красный щуп.

Будет интересно➡   Как устроен семисегментный индикатор и для чего он применяется

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.

Как проверить мультиметром сопротивление провода

Обычно на мультиметрах есть режим прозвонки, с помощью которого можно проверить наличие или отсутствие обрыва на участке цепи. Режим прозвонки — значок “звуковой микшер”.

Как узнать целостность проводов:

  1. Выбираем режим прозвонки.
  2. Вставляем щупы в соответствующие гнезда.
  3. Проверяем щупы на повреждение (соединить наконечники друг с другом: при наличии сигнала всё в порядке).
  4. Наконечниками прикасаемся к контактам исследуемого участка кабеля, замкнув цепь.

Полезное видео о замере сопротивления мультиметром:

Затем слушаем сигнал и смотрим на дисплей мультиметра:

  1. Звуковой сигнал говорит о том, что кабель целый, обрыва нет.
  2. Если кабель целый, но сопротивление больше, чем то значение, на которое реагирует зуммер (такое может быть из-за длины провода), то на экране вы увидите значение сопротивления.
  3. Если сопротивление намного больше диапазона, вы увидите цифру 1. В таком случае измените диапазон.

Теперь вы знаете, как измерить сопротивление мультиметром. Надеемся, что наша статья была вам полезна.

Желаем безопасных и точных измерений!

Звуковой генератор

И у нас остался последний режим, который мы не рассмотрели — это звуковой генератор. Вещь нужная и довольно таки практичная.

Его обычно используют для быстрого поиска неисправностей в каскадах усилителей звуковой частоты или при ремонте приемников. Одним словом все, что связано со звуком, можно проверить звуковым генератором.

Как правило, для этих целей в лаборатории радиолюб

Как правило, для этих целей в лаборатории радиолюбителя имеются более функциональные генераторы, но для поверхностного определения места неисправности генератор мультиметра как раз именно то, что надо.

Работает он следующим образом: переводим переключатель в положение генератора и «минусовой» щуп сажаем на минус или общий схемы, а «плюсовым» щупаем входа каскадов усилителя и по звуку в динамиках ремонтируемого аппарата проверяем прохождение сигнала.

Как видите, мультиметром пользоваться довольно таки очень просто: определяетесь, какой параметр нужно измерить, выбираете максимальный предел, проводите измерение и результат на экране.

Только будьте внимательны и аккуратны при проведении измерений — продумывайте каждое действие.

А если остались вопросы, посмотрите этот ролик и все должно стать на свои места.

Удачи!

Теги

Похожие записи: