Мультиметр это что – Мультиметр что это? Назначение, виды и рекомендации по выбору

Мультиметр это… устройство и возможности измерительного прибора

При создании или починке электрических цепей используются различные измерительные приборы, которые позволяют отслеживать все необходимые параметры. Мультиметр это универсальное устройство, объединяет в себе как минимум три из них — вольтметр, амперметр и омметр, для измерения напряжения, силы тока и сопротивления, соответственно. Это уже позволяет получить значительное количество информации про электроцепь как в рабочем состоянии, так и при отключенном питании.

Какие бывают мультиметры

Разные поколения электриков могут каждый по своему объяснять что такое мультиметр, так как эти приборы все время совершенствуются. Одни думают, что это достаточно большой и тяжелый ящик, а другие привыкли к миниатюрным устройствам, которые легко помещаются в ладони.

В первую очередь все мультиметры делятся на приборы по принципу действия — они бывают аналоговые и цифровые. Их легко различить по внешнему виду — у аналоговых стрелочный циферблат, а у цифровых — жидкокристаллический экран. Сделать между ними выбор достаточно просто — цифровые являются следующей ступенью развития этих устройств и выигрывают у аналоговых по большинству показателей.

Когда только появились первые цифровые мультиметры, то у них, конечно, были определенные конструктивные недочеты, позволяющие говорить о том, что это игрушка для любителей, но уже тогда было понятно, что у цифровых устройств огромный потенциал и со временем они вытеснят аналоговые приборы.

Аналоговые мультиметры

В некоторых случаях использование аналоговых мультиметров оправдано и сейчас — у них все еще есть ряд преимуществ, которые обусловлены самой конструкцией измерительного прибора. Его главной частью является рамка с закрепленной на ней стрелкой. Рамка может поворачиваться от воздействия на нее электромагнитного поля — чем оно сильнее, тем больше угол поворота.

Исходя из этого выделяются главный плюс аналогового устройства — инерционность отображения результатов измерений.

Простыми словами это отображается в следующих свойствах:

• Если измерять надо не линейные, а переменные данные (V, A или Ω), то стрелка в реальном времени станет показывать их изменения, наглядно демонстрируя всю амплитуду колебаний сигнала. Н, «цифре» в этом случае результат будет показан ступенчато — его значение будет изменяться раз в 2-3 секунды (это зависит от чувствительности прибора и его скорости обработки данных).

• Стрелочный мультиметр способен выявить паразитные пульсации напряжения или силы тока. К примеру, если в цепи есть постоянный ток величиной значением в один ампер, но каждые несколько секунд он может кратковременно увеличиваться/уменьшаться на 1/10 или 1/5, а потом возвращается к номиналу. В таком случае цифровой тестер может и вовсе не показать каких-либо изменений сигнала, а у аналогового стрелка будет как минимум «подрагивать» в эти моменты. То же самое произойдет и при наличии стойких помех — если колебания напряжения будут уже ощутимыми — цифровой мультиметр будет постоянно показывать различные данные, а аналоговый просто некое усредненное – «проинтегрированное» значение.
• Для работы цифрового мультиметра обязательно нужен источник питания, а аналоговому батарейка понадобится только если включить режим омметра.
• Для разных устройств могут быть разные экстремальные условия. Если цифровые без должной защиты не могут работать, к примеру, в высокочастотном электрическом поле, то для аналоговых это не является серьезным испытанием — они даже могут служить индикаторами его наличия.

Все сказанное относится не только к мультиметрам, но и к каждому аналоговому измерительному прибору по отдельности — амперметру, вольтметру или омметру.

Цифровые мультиметры

Их главный козырь это простота и функциональность, которые отражаются в отличительных свойствах таких приборов:

• Для изготовления такого устройства не нужно проводить филигранную работу по изготовлению электромагнитных катушек и закреплению их в корпусе, отладке и последующей подстройке уже в процессе эксплуатации.

Цифровой мультиметр это просто электрическая плата, в которую впаяны контакты и управляющие элементы.

• Значения, которые отображаются на экране, не требуют «расшифровки» или интерпретации, что часто бывает с аналоговыми устройствами, показания которых могут быть непонятны неспециалисту.
• Устойчивость к вибрации. Если на цифровые устройства тряска просто оказывает такое же действие как на любую деталь, то на стрелку аналоговых она влияет очень заметно, а в некоторых случаях может привести и к порче устройства.
• В отличие от аналоговых устройств, цифровой мультиметр самостоятельно калибруется при каждом включении, поэтому нет необходимости постоянно выставлять ноль на циферблате, что является болезнью любого стрелочного прибора.

Это далеко не весь список возможных преимуществ цифрового мультиметра — только те, что явно отличают его от аналогового устройства.

Как итог — если заниматься электротехническими работами достаточно серьезно, то желательно в своем арсенале иметь приборы обеих разновидностей, так как некоторые возможности у них диаметрально противоположные.

Как проводятся измерения цифровым и аналоговым устройствами – на следующем видео:

Что можно измерить мультиметром

Самые первые аналоговые устройства совмещали в себе 3 прибора и им можно было проверять напряжение (V), силу тока (A) и значения сопротивления проводников. При этом, если не было особой проблемы в измерении напряжения для постоянного и переменного токов, то объединить в одном корпусе измерительные приборы для проверки силы тока – и постоянного и переменного — получилось не сразу. Казалось бы, при чем тут дела давно минувших дней, но дело в том, что до сих пор не во все бюджетные приборы включают такой функционал. Как итог — обязательный минимум, который включает в себя мультиметр сегодня, это вольтметр для переменного и постоянного токов, измерение сопротивления и силы переменного или постоянного тока.

Далее, исходя из класса устройства, кроме вольтметра, амперметра и омметра, в нем также могут быть измерители частоты, температуры, схемы для проверки диодов (зачастую, совмещенные со звуковым сигналом — очень удобно для использования в качестве обычной прозвонки), транзисторов, конденсаторов и другие функции.

Не всем и не всегда нужны все перечисленные функции, поэтому выбор такого устройства это индивидуальная задача, которая решается исходя из планируемого фронта работ и бюджета, который можно выделить на покупку прибора.

Условные обозначения на шкале и лицевой панели мультиметра

Не обязательно читать инструкцию к мультиметру, чтобы определить на что он способен — эта информация будет доступна если просто посмотреть на его лицевую часть со шкалой установки режимов использования.

Так как функционал аналоговых устройств меньший, чем у цифровых, то как пример стоит рассмотреть именно последний прибор.

На подавляющем большинстве моделей режимы выставляются посредством поворотного диска, на котором есть метка, указывающая на участок шкалы, нанесенной на корпус.

Сама шкала поделена на секторы, метки в которых визуально различаются цветом или наглядно поделены на зоны. Каждая из них обозначает параметр, который измеряет тестер и позволяет выставить его чувствительность.

Обзор функционала цифрового тестера на видео:

Постоянный и переменный ток

Способность устройства измерять значения переменного и постоянного тока видна по графическим меткам, либо буквенным обозначениям. Так как подавляющее большинство тестеров выпускаются зарубежными производителями, то и метки на них проставляются латинскими буквами.

Переменный ток это волнистая линия либо литеры «AC», которые расшифровываются как «Alternating current». Постоянный, в свою очередь, помечается двумя горизонтальными линиями, верхняя из которых сплошная, а нижняя пунктирная. Буквенное обозначение пишется как DC, что расшифровывается как «Direct Current». Эти отметки ставятся возле секторов, включающих режимы измерения силы тока (обозначается литерой «A» — Ампер) или напряжения (обозначается литерой «V» — Вольт). Соответственно, для постоянного напряжения обозначения будут выглядеть как буква V с черточками возле нее или буквами DCV. Переменное напряжение обозначается как буква V с волнистой линией или буквами ACV.

Аналогично помечаются сектора для измерения силы тока — если переменный, то это литера A с волнистой линией или ACA, а если постоянный, то буква A с черточками или литеры ADA.

Префиксы метрической системы и диапазон измерений

Чувствительность прибора может быть настроена на измерение не только целых единиц, ведь зачастую в электросхемах применяются сотые или даже тысячные доли Вольта или Ампера.

Для корректного отображения результатов в схеме предусмотрены переключатели на шунты различного сопротивления и прибор показывает целые значения с учетом следующих префиксов:

• 1µ (микро) – (1*10^-6 = 0,000001 от единицы)
• 1m (милли) – (1*10^-3 = 0,001 от единицы)
• 1k (кило) – (1*10³ = 1000 единиц)
• 1M (мега) – (1*10⁶ = 1000000 единиц)

Если прибор выставлен на измерение силы постоянного тока (DCA) – указатель, например, развернут на 200 mA, это значит:

• Максимальный ток, что можно измерить в этом положении составляет 0,2 Ампера. Если измеряемое значение будет больше, то прибор покажет выход за допустимые пределы.
• 1 единица, показываемая тестером, равняется 0,001 Ампера. Соответственно, если прибор показывает цифру, к примеру, 53, то это следует читать как сила тока в 53 миллиампера, что в дробной десятичной записи будет выглядеть как 0,053 Ампера. Точно так же применяется приставка «кило» и «мега» — если регулятор выставлен на них, то единица на дисплее прибора обозначает тысячу или миллион (эти префиксы в основном используются при измерении сопротивления).

Если прибор показывает единицу, то для точности измерений стоит попробовать уменьшить диапазон — вместо значения на шкале с префиксом «m», выставить цифру с префиксом «µ».

Обозначения различных функций

Прочие функции мультиметра также могут обозначаться различными знаками или буквами. При этом, оценивая функциональность устройства, надо помнить, что обозначения на мультиметре могут относиться к разным секторам и внимательно смотреть на каждый значок:

• 01. Подсветка дисплея – Light (свет)
• 02. DC-AC – этот переключатель «сообщает» устройству какой ток будет замеряться – постоянный (DC) или переменный (AC).
• 03. Hold — клавиша для фиксации на экране последнего результата измерения. Преимущественно такая функция востребована если мультиметр совмещен с измерительными клещами.
• 04. Переключатель сообщает устройству, что будет измеряться – индуктивность (Lx) или емкость (Cx).
• 05. Включение питания. Во многих моделях тестеров отсутствует — вместо этого питание отключает перевод указателя в крайнее верхнее положение — «на 12 часов»
• 06. hFE — гнездо для тестирования транзисторов.
• 07. Сектор Lx, для выбора пределов измерения индуктивности.
• 08. Temp (C) — измерение температуры. Для использования этой функции к устройству нужно подключить внешний датчик температуры.
• 09. hFE — включение функции тестирования транзисторов.

• 10. Включение проверки диодов. Зачастую эта функция совмещается со звуковым сигналом для прозвонки электроцепи — если провод неповрежденный, то тестер «пищит».
• 11. Звуковой сигнал — в данном случае он совмещен с наименьшим пределом измерения сопротивления.
• 12. Ω – Когда переключатель в этом секторе, то прибор работает в режиме омметра.
• 13. Сектор Cx – режим проверки конденсаторов.
• 14. Сектор A – режим амперметра. Прибор подключается к цепи последовательно. В данном случае сам сектор совмещен для постоянного или переменного токов, а что из них измеряется зависит от переключателя «2».
• 15. Fric (Hz) — функция измерения частоты переменного тока – от 1 до 20000 Герц.
• 16. Сектор V — для выбора пределов измерения напряжения электрического тока. В данном случае сам сектор совмещен для постоянного или переменного токов, а что из них измеряется зависит от переключателя «2».

Кроме поворотной ручки, на мультиметре есть гнезда для подключения щупов – ими мастер и прикасается к точкам, в которых надо снять показания.

В зависимости от модели мультиметра, таких гнезд может быть 3 или 4.

• 17. Сюда подключается красный щуп, при необходимости замерить силу тока до 10 Ампер.
• 18. Гнездо для красного щупа. Используется при измерениях температуры (переключатель в это время выставляется на деление 8), силы тока до 200 mA (переключатель в секторе 14) или индуктивности (переключатель в секторе 7).

• 19. «Земля», «минус», «общий» провод — к этой клемме подключается черный щуп.
• 20. Гнездо для красного щупа при измерении напряжения электрического тока, его частоты и сопротивления проводки (плюс прозвонка).

Заключение — что выбрать

Профессиональному электрику сложно посоветовать какой функционал ему нужен от мультиметра для работы, а тем более нет смысла рекомендовать какую либо определенную модель устройства — каждый подберет прибор, а то и несколько, под свои нужды. Ну а для домашнего использования, как это ни странно, но лучше взять прибор близкий к «навороченному», но в разумных пределах в плане стоимости. Подробнее на видео:

Дело в том, что в таком случае сложно предугадать какие из функций могут со временем пригодиться. Как минимум точно понадобятся прозвонка и вольтметр, а если возникнет необходимость проверить мощность какого-либо устройства, то и амперметр. Далее, в порядке убывания можно расположить проверку температуры, конденсаторов, транзисторов, напряженности поля и частоты электрического тока. Кроме термометра, это все специфические функции, которые интересны только любителям радиоэлектроники, а для обычного обывателя просто увеличат стоимость устройства.

yaelectrik.ru

Мультиметр – это… Что такое Мультиметр?

Цифровой мультиметр Комбинированный прибор «Ц4324» Мультиметр высокой точности Gossen Metra Hit 23S. Базовая погрешность 0,05 % измеряемой величины + 3 младших разряда

Мультиме́тр (от англ. multimeter, те́стер — от англ. test — испытание, аво́метр — от АмперВольтОмМетр) — комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе это вольтметр, амперметр и омметр. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.

Мультиметр может быть как лёгким переносным устройством, используемым для базовых измерений и поиска неисправностей, так и сложным стационарным прибором со множеством возможностей.

Цифровые мультиметры

Наиболее простые цифровые мультиметры имеют разрядность 2,5 цифровых разряда (точность обычно около 10 %). Наиболее распространены приборы с разрядностью 3,5 (точность обычно около 1,0 %). Выпускаются также чуть более дорогие приборы с разрядностью 4,5 (точность обычно около 0,1 %) и существенно более дорогие приборы с разрядностью 5 и выше. Точность последних сильно зависит от диапазона измерения и вида измеряемой величины, поэтому оговаривается отдельно для каждого поддиапазона. В общем случае точность таких приборов может превышать 0,01 %, несмотря на портативное исполнение.

Разрядность цифрового измерительного прибора, например, «3,5» означает, что дисплей прибора показывает 3 полноценных разряда, с диапазоном от 0 до 9, и 1 разряд — с ограниченным диапазоном. Так, прибор типа «3,5 разряда» может, например, давать показания в пределах от 0,000 до 1,999, при выходе измеряемой величины за эти пределы требуется переключение на другой диапазон (ручное или автоматическое).

Типичная погрешность цифровых мультиметров при измерении сопротивлений, постоянного напряжения и тока менее ±(0,2 % +1 единица младшего разряда). При измерении переменного напряжения и тока в диапазоне частот 20 Гц…5 кГц погрешность измерения ±(0,3 %+1 единица младшего разряда). В диапазоне высоких частот до 20 кГц при измерении в диапазоне от 0,1 предела измерения и выше погрешность намного возрастает, до 2,5 % от измеряемой величины, на частоте 50 кГц уже 10 %. С повышением частоты повышается погрешность измерения.

Входное сопротивление цифрового вольтметра до 11 МОм, емкость — 100 пФ, падение напряжения при измерении тока не более 0,2 В. Питание обычно осуществляется от батареи напряжением 9В, потребляемый ток не превышает 2 мА, при измерении постоянных напряжений и токов и 7 мА при измерении сопротивлений и переменных напряжений и токов. Мультиметр обычно работоспособен при разряде батареи до напряжения 7,5 В^[1].

Количество разрядов не определяет точность прибора. Точность измерений зависит от точности АЦП, от точности, термо- и временной стабильности применённых радиоэлементов, от качества защиты от внешних наводок, от качества проведённой калибровки.

Типичные диапазоны измерений, например для распространённого мультиметра M832:

• постоянное напряжение: 0..200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1000 В
• переменное напряжение: 0..200 В, 750 В
• постоянный ток: 0..2 мА, 20 мА, 200 мА, 10 А (обычно через отдельный вход)
• переменный ток: нет
• сопротивления: 0..200 Ом, 2 кОм, 20 кОм, 200 кОм, 2 МОм.

Аналоговые мультиметры

Аналоговый мультиметр состоит из стрелочного магнитоэлектрического измерительного прибора, набора добавочных резисторов для измерения напряжения и набора шунтов для измерения тока. Измерение сопротивления производится с использованием встроенного или от внешнего источника.

Советские аналоговые мультиметры чаще всего производились под шифром, начинающимся с буквы Ц, из-за чего широко распространилось их неофициальное название «цэшка».

Одним из первых измерительных приборов такого рода был тестер ТТ-1, комбинированный измерительный прибор — один из первых, и первый массово изготовленный промышленностью СССР, портативных измерительных приборов. Прибор ТТ-1 имел огромную значимость для народного хозяйства СССР по причине того что это первый массовый прибор для настройки электрооборудования выпущенный в массовом количестве, в послевоенные годы, в количестве сотен тысяч штук. Например, максимальный пиковый объём выпуска рыбинским приборостроительным заводом до 8000 данных приборов в месяц. Прибор изначально предназначался для армии, однако простая, надежная и удобная конструкция обеспечили популярность прибора во всех сферах народного хозяйства. Даже в настоящее время, несмотря на появление новой элементной базы, концепции измерительных приборов такого класса принципиально не изменились (диапазоны, методы измерения величин, способы переключения электрических цепей, способ работы), что свидетельствует о тщательно продуманной конструкции прибора ТТ-1.

Прибор ТТ-1 стал одним из первых переносных тестеров распространенных в СССР, успех прибора определил делнейшее направление приборов данного типа. На основе тестера ТТ-1 были созданы десятки подобных приборов, и получившие распространение, например в учебных заведениях СССР. Приборы созданные на основе ТТ-1 это, например, ТТ-2, «Школьный», АВО-63 и многие другие.

В последующих приборах устранили недостатки прибора ТТ-1, повысили удобство и надежность работы, в более новых приборах данного класса, таких как: ТТ-2, ТТ-3 и ТЛ-4, «Школьный», ТЛ-4М, Ц20, Ц52, Ц57, Ц434, Ц435, Ц4311, Ц4313, Ц4324, Ц4328, Ц4341, Ц43101, Ц4352, Ф4313, АВО-5, АВО-5М1, АВО-63.

Модернизация касалась например материала и формы корпуса, металл, или более легкий карболит. Факта наличия или отсутствие переключателя рода измерения (разработчик повышая надежность работы, жертвует усложнением коммутации при переходе с одного режима измерения на другой режим). Выбор типа переключателя, например, ламельно-контроллерного типа вместо галетного (который в ТТ-1 был слабым местом). В последующих приборах отказались от купроксного выпрямитея в пользу германиевых диодов типа Д2Б. Расширили пределы измерения напряжения до 1000 В, добавляли нижний предел от 0-2 В, 0-0,2 мА с целью повышения точности измерения.

Технические характеристики, возможности измерения первых аналоговых приборов, выпускаемых серийно в 1952 году были скромными, для сравнения приведем параметры тестера ТТ-1:

• Постоянное напряжение, переменное напряжение в следующих диапазонах: от 0,2В (одно деление шкалы) до 0-10; 0-50; 0-200; 0-1000 В.
• Постоянный ток в диапазонах: от 4 мкА (одно деление шкалы) до 0-0.2; 0-1; 0-5; 0-20; 0-100 и 0-500 мА.
• сопротивления: в пределах от 1 Ома до 2 МОм.^[2]

При этом сопротивление прибора при измерении постоянного напряжения 5 кОм/вольт максимального значения выбранного диапазона, для переменного напряжения 3,3 кОм/вольт.

Отсчет производится непосредственно по шкале. Погрешность измерения составляет:

• ±3 % от номинального значения шкал постоянного тока
• ±5 % от максимального значения шкал переменного тока
• ±10 % от величины измеряемого сопротивления.

Основные режимы измерений

• ACV (англ. alternating current voltage — напряжение переменного тока) — измерение переменного напряжения.
• DCV (англ. direct current voltage — напряжение постоянного тока) — измерение постоянного напряжения.
• DCA (англ. direct current amperage — сила тока постоянного тока) — измерение постоянного тока.
• Ω — измерение электрического сопротивления.

Дополнительные функции

В некоторых мультиметрах доступны также функции:

• Прозво́нка — измерение электрического сопротивления со звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи (обычно менее 50 Ом).
• Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) — как своеобразный вариант прозвонки.
• Тест диодов — проверка целостности полупроводниковых диодов и нахождение их «прямого напряжения».
• Тест транзисторов — проверка полупроводниковых транзисторов и, как правило, нахождение их h_21э (например, тестеры ТЛ-4М, Ц-4341).
• Измерение электрической ёмкости (Ц-4341).
• Измерение индуктивности (редко).
• Измерение температуры, с применением внешнего датчика (как правило, термопара К-типа).
• Измерение частоты гармонического сигнала.
• Измерение большого сопротивления (обычно до сотен МОм; требуется дополнительное питание)
• Измерение большой силы тока (с использованием подключаемых/встроенных токовых клещей)

И служебные:

• Автоотключение питания
• Подсветка дисплея
• Фиксирование результатов измерений (отображаемое значение и/или максимальное)
• Автоматическое определение пределов
• Индикация разряда батарейки
• Индикация перегрузки
• Режим относительных измерений
• Запись и хранение результатов измерений

Примечания

Литература

• Бензарь В. К. Словарь-справочник по электротехнике, промышленной электронике и автоматике. — 2-е изд., пер. и доп. — Мн.: Вышэйшая школа, 1985. — С. 7. — 176 с.

Ссылки

dic.academic.ru

Что такое мультиметр, для чего нужен, его виды, типы, функции, что можно проверить, измерить мультиметром

На заре развития знаний об электричестве, достаточно было оперировать такими понятиями, как напряжение, сопротивление проводника, сила тока. Соответственно, для измерения этих величин использовались вольтметры, омметры, амперметры.

Современные электроприборы – это высокотехнологичные устройства, которые заключают в своей конструкции множество инженерных решений, в том числе различные электронные модули. Для отладки или ремонта систем, использующих эти модули, необходимо производить измерение множества параметров, связанных с работой устройств, для чего используется множество контрольно-измерительных приборов.

Наиболее простым и доступным прибором, используемым для этих целей, является мультиметр.

Назначение и виды

Назначение прибора угадывается из названия. «Мульти» – приставка в сложных словах, означающая «много». «Метрео» переводится с греческого языка как «измерять». Получается, что мультиметр – это прибор, которым можно измерить много различных параметров. Конечно же, почти все измеряемые параметры, так или иначе, связаны с электричеством. Мультиметром невозможно измерить, например, артериальное давление человека или влажность воздуха, но используя некоторые модели, можно измерить температуру какого-либо предмета, жидкости или газа.

По конструкции выделяются следующие виды мультиметров:

1. аналоговые;
2. цифровые.

Аналоговые, ранее появившиеся в применении, заметно уступают цифровым в точности измерений и количестве измеряемых параметров. Они требуют дополнительной настройки и подготовки, перед тем как производить непосредственно измерение. В конструкции приборов могут присутствовать элементы, работа которых основана на использовании явления магнетизма. Точность аналоговых устройств сильно зависит от наличия магнитных полей в зоне измерений, влажности и температуры окружающей среды. Показания на таких устройствах считываются со шкалы, которая является многофункциональной.

Цифровые мультиметры намного проще в эксплуатации, чем аналоговые, они имеют более широкий диапазон выполняемых функций и пределы измерений, но при этом цена их выше. Показания выводятся в виде цифровой информации на жидкокристаллическом дисплее. Очень часто дисплей имеет подсветку для удобства использования мультиметра при недостаточном освещении.

Применение

Бывают случаи, когда человек, являясь профессионалом в какой-либо области, не касающейся электричества, совершенно не знает, зачем нужен мультиметр. Такое возможно потому, что еще недавно, буквально пару десятилетий назад, приборы эти производились только в аналоговом исполнении и были довольно дорогими. Применялись они, в основном, профессиональными электриками, были громоздкими, иногда требовали применения дополнительного источника питания.

В последнее время мультиметры делают компактными, недорогими, пользоваться ими стало намного проще. Любой рачительный хозяин сейчас обладает хотя бы простейшей моделью из большого семейства этих устройств. Ведь, если установлена причина неисправности какого-либо прибора домашнего обихода, то устранение ее может оказаться под силу обычному человеку, не обладающему профессиональными знаниями и навыками электрика. При этом нередко, имея под рукой такой полезный измерительный прибор, владелец его не всегда использует все функции мультиметра.

Мультиметр применяется при ремонте электроприборов, отладке схем, электронных устройств. В повседневной жизни он может использоваться при ремонте электрической бытовой техники, электрической части автомобилей, мотоциклов, устранении неисправностей в электрических сетях, при устройстве проводки, ремонте радиоаппаратуры. Область применения очень велика.

Какие параметры измеряет

Как же применяется один и тот же прибор в разных, на первый взгляд, ситуациях?

Все очень просто. В электрических устройствах обязательно существует множество элементов – электродвигатели, радиодетали, переключатели, катушки индуктивности, микросхемы, реле и прочие компоненты. Работа их непременно связана с наличием электричества, которое характеризуется такими параметрами как напряжение и сила тока.

Все типы мультиметров могут применяться при измерении напряжения переменного и постоянного тока, сопротивления проводника или участка цепи, силы тока на участке цепи с включенной нагрузкой.

Цифровой мультиметр, кроме того предоставляет возможность измерения емкости конденсаторов.

С помощью мультиметра можно проверять исправность диодов, транзисторов. Многие модели могут измерять частоту. Некоторые разновидности мультиметров имеют датчики температуры.

При обслуживании бытовой техники применение мультиметра основывается, как правило, на необходимости проверки – есть ток или нет тока. То есть проверяются подводящие кабели и шнуры на предмет обрыва, а также разъемы электрических цепей на наличие контакта. В этом случае мультиметр используется как омметр.

Проверка трансформаторов и электродвигателей

Иногда возникает необходимость проверки входного и выходного напряжения на трансформаторах блоков питания. Для измерения этих параметров необходимо использовать прибор, как вольтметр, произведя соответствующие настройки.

Многие бытовые машины содержат в конструкции электродвигатели, и в случае, когда двигатель не включается, приходится проверять наличие питающего напряжения на клеммах. Если в питающей цепи неисправностей не выявлено, необходимо проверять исправность ротора, статора двигателя. Для этого можно проверить целостность проводов обмотки и наличие межвиткового замыкания. Мультиметр при этом используется и как вольтметр, и как омметр.

Проверка реле и электронных схем

Иногда приходится проверять элементы автоматики – реле и электронные блоки. Реле проверяется, как правило, на величину тока открытия, для чего в цепь включается соответствующая нагрузка, и последовательно с ней мультиметр, работающий в режиме амперметра. В блоках управления проверяется напряжение на соответствующих контактах или сопротивление между определенными парами контактов в соответствии с их функциональным назначением.

Проверяется с помощью мультиметра и работоспособность отдельных элементов электрических схем, например полупроводниковых приборов (транзисторов, тиристоров), конденсаторов. Для этого детали выпаиваются из плат и вставляются в специальные разъемы на корпусе прибора. Такие функции доступны, как правило, в цифровых мультиметрах.

Применение в мото- и автотехнике

При обслуживании авто- и мототехники (к мототехнике можно отнести и различные садовые машины с двигателями внутреннего сгорания и лодочные моторы и прочую подобную технику) с помощью мультиметра может проверяться исправность генераторов, стартеров, аккумуляторных батарей. Во всех этих случаях мультиметр используется для получения данных о напряжении и силе тока. Измерения могут проводиться в различных режимах работы проверяемых агрегатов.

В двигателях внутреннего сгорания проверяется система зажигания. Для этого могут прозваниваться свечи, проверяется сопротивление изоляторов. Тестируются катушки зажигания.

При отказе в работе каких-либо систем, в автомобилях проверяется проводка на предмет обрыва или короткого замыкания, двигатели приводов.

При помощи мультиметра можно установить, например, цела ли спираль в лампе накаливания, не вытаскивая лампу из блока фары. Для этого достаточно разъединить разъем питания фары и можно измерить сопротивление лампы, а потом напряжение питания. В результате можно установить, действительно ли нужно менять лампу или необходимо искать обрыв в цепи. В последних моделях автомобилей это очень актуально, так как для замены лампы порой приходиться разбирать едва ли не всю переднюю облицовку.

Проверка электропроводки

При устройстве новой или ремонте старой проводки всегда появляется необходимость прозвонки кабелей, а также проверки работоспособности электроустановочных изделий, автоматических выключателей. Все эти операции также возможно с успехом осуществить, применив мультиметр.

Правильное использование мультиметра, этого универсального измерительного прибора с множеством функций и возможностей, помогает значительно улучшить условия эксплуатации техники. Мультиметр помогает своевременно выявить необходимость ее ремонта, увеличивая при этом максимальный срок эксплуатации. Это в конечном итоге позволяет владельцам избежать лишних затрат на ремонт и реновацию.

evosnab.ru

что это такое, как пользоваться, как и что можно измерить, а также как померить сопротивление и напряжение тестером

О том, что такое мультиметр и как им пользоваться знают далеко не все. Это один из первых вопросов, который задает начинающий электрик или радиолюбитель. Таким универсальным прибором можно легко измерить различные электрические параметры, определить годность электроприбора, наличие напряжения и произвести другие нужные работы.

Мультиметр или «тестер», как принято его называть в быту, представляет собой универсальный прибор, способный выполнять функции нескольких измерительных электрических приборов – вольтметра, амперметра, омметра. Такие приборы представлены двумя типами – аналоговый мультиметр, обладающий стрелочной индикацией и цифровой аппарат с индикаторным табло.

В настоящее время наибольшее распространение находит цифровая модель, которая отличается более высокой точностью измерения и удобством эксплуатации. Именно этот вариант и стоит рассмотреть более подробно.

Устройство и принцип работы

Цифровой мультиметр работает по принципу сравнения входного сигнала с опорным значением. Он базируется на контроллере с блоком аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) двойного интегрирования. В схеме имеется элемент, способный анализировать величину поступающего напряжения.

Пределы измерений изменяются с помощью делителей напряжения резисторного типа. При наличии возможности деления в милливольтовом диапазоне у прибора появляется способность варьирования коэффициента усиления. Электрическое напряжение измеряется при непосредственном включении мультиметра в измеряемую электрическую цепь.

Для замера величины тока определяется падение напряжения на встроенных сопротивлениях. В схеме имеется несколько таких резисторов, что позволяет варьировать диапазоны измерений. Сопротивление определяется по току на резисторе, который подключается с помощью обратной связи усилителя.

Конструкция

Комплектация аппарата включает сам электронный прибор и 2 щупа с проводами разной расцветки. Для питания прибора устанавливается батарейка на 9 В.

На внешней стороне мультиметра располагается экран (дисплей), переключатель на несколько позиций и гнезда для подведения проводов со щупами (3 или 4 штуки).

На переключателе и лицевой панели используются следующие обозначения:

1. Включение – «OFF» или установка специальной кнопки.
2. Режим для измерения переменного напряжения – ACV или (V~), а переменного тока – АСА или (А~).
3. Режим для измерения постоянного напряжения DCV или (V-), а постоянного тока – DCA или (А-).
4. Режим измерения электрического сопротивления – Ω.
5. Для измерения характеристик транзисторов предусматривается режим hFE.

Режимы измерения некоторых параметров имеют несколько диапазонов. Сопротивление может измеряться в таких диапазонах – 200 и 2000 Ом; 20, 200 и 2000 кОм. Для постоянного тока предусмотрены режимы – 200 и 2000 мкА, 20 и 200 мА, а также до 10 А. Напряжение может измеряться в диапазонах – 200 и 2000 мВ; 20, 200 и 600 В.

Важно. При эксплуатации прибора важно правильно пользоваться разъемами для подключения щупов. Если подключение выполнено неверно, может сгореть встроенный предохранитель, а то и сам прибор.

Индексом «СОМ» обозначается общий ввод, заземление или минусовой электрод. К нему подводится проводник черной расцветки и задействован он при любом измерении. Разъем «VωmA» нужен при измерении напряжения, сопротивления и силы тока, не превышающего 200 мА. Разъем «10А» или «10ADC» можно задействовать при измерении тока в пределах до 10 А или указанной величины.

Как пользоваться мультиметром?

При проведении измерения нужного параметра прибор подключается непосредственно в электрическую цепь. Для определения тока аппарат соединяется последовательно с элементами схемы. При измерении напряжения на нужном элементе щупы подключаются параллельно ему.

Как измерить сопротивление?

Последовательность действий:

• подсоединение проводов щупов в нужные гнезда прибора;
• установка диапазона на переключателе;
• подключение щупов параллельно измеряемому элементу;
• считывание показания.

Выбор нужного диапазона на переключателе производится по таким правилам:

1. Если уровень сопротивления элемента известен, а надо определить его годность или соответствие характеристики номиналу, то предел выбирается близким к значению сопротивления, с небольшим превышением.
2. Если уровень данного параметра неизвестен и может колебаться в очень широком диапазоне, то вначале устанавливается максимальный режим. Постепенно снижая границы, устанавливается оптимальный предел измерений.

Обратите внимание

Если при измерении сопротивления отображается значение «1», то это означает, что его величина превышает максимальное значение выбранного диапазона. Необходимо переключиться на следующий режим.

Как замерить силу постоянного тока?

Порядок проведения измерения силы тока аналогичен предыдущему варианту, но щупы подсоединяются последовательно, т.е. в разрыве электрической цепи. Провода щупа подключаются в нужные клеммы прибора с учетом величины измеряемого тока, а также полярности. Минус на схеме должен совпадать с клеммой «СОМ». Выбор пределов измерения проводится также, как описано выше.

Важно!

При измерении значительной силы тока, т.е. в диапазоне до 10 А, продолжительность процедуры не должна превышать 12-15 сек.

Особенности определения переменного тока

При желании определить силу переменного тока следует помнить, что не все мультиметры имеют такую функцию. Например, модель М-831 измеряет только постоянный ток. Для того, чтобы иметь такую возможность, надо проверить наличие соответствующего обозначения на переключателе.

Если такая функция в приборе предусмотрена, то измерения проводятся аналогично предыдущему случаю. При этом не имеет значение, какой провод будет присоединен к клемме «СОМ».

Определение значений электрического напряжения

Чаще всего возникает потребность определения величины напряжения элемента питания – батарейки или аккумулятора.

В этом случае обеспечивается такая последовательность действий:

1. Узнается номинал элемента по надписи на корпусе или паспорту. Для примера, рассмотрим батарею на 9 В.
2. Устанавливается наиболее близкий диапазон измерения на переключателе. В рассматриваемом примере – 20 В.
3. Щуп с черным проводом присоединяется к клемме «СОМ» на приборе и минусу на батарее, а щуп с красным проводом – с клеммой «VωmA» и плюсом батареи.
4. Включается прибор и снимается показание с экрана.

Когда измерение проводится на схеме, где неизвестно напряжение, то вначале устанавливается максимальный предел. Обычно он составляет 600 В, а затем постепенно уменьшается до оптимального диапазона. Щупы подсоединяются параллельно измеряемому элементу.

Величина переменного напряжения измеряется аналогично. Наиболее часто мультиметр используется при определении наличия и значения напряжения в розетке. В этом случае устанавливается верхний предел, а щупы вводятся в гнезда розетки.

Как прозванивать провода?

Один из распространенных способов выяснения причин выхода из строя бытовой техники – прозвонка проводов, т.е. определение целостности токопроводящей жилы. Задача решается путем измерения сопротивления на нижних пределах переключателя. В принципе сама величина сопротивления особого значения не имеет.

Тестирование проводится в таком порядке. Щупы присоединяются к разным концам измеряемого провода. Если он в норме, то сопротивление его оценивается в миллиоммах, т.е. близко к О. При наличии обрыва, цепь нарушается и значение сопротивления измеряется в мегаоммах, а на нижних пределах измерения будет показывать «1».

При проведении измерения в резисторах с большим значением сопротивления надо учитывать, что при целом проводе его сопротивление не будет ниже номинала, а при обрыве его величина значительно выше. Прозвонка мультиметром катушек проводится на диапазонах, соответствующих номинальному значению сопротивления элемента.

Электробезопасность при работе

Сам по себе мультиметр не представляет опасности для человека, т.к. его питание не превышает 9 В. При измерении параметров на элементах, не подключенных к электросети, не требуется особых подходов к электробезопасности.

Осторожность необходимо соблюдать при работах на подключенных схемах и оборудовании.

Опасность для человека начинается при напряжении выше 100 В и токах более 10 А.

При работе под напряжением необходимо соблюдение следующих мер предосторожности:

1. Использование только стандартных щупов с хорошо изолированными проводами.
2. Присоединение проводов к клеммам прибора должно быть надежным.
3. При проведении измерений нельзя касаться клемм и оголенного участка щупа.
4. Особую опасность представляет повышенная влажность и вода на поверхности прибора или измеряемых элементов.
5. Не следует измерять сопротивление элементов, находящихся под напряжением. Этот параметр определяется при отключенной электроэнергии.
6. Наибольшую опасность таит в себе измерение силы тока, т.к. прибор подключается последовательно в цепь и весь ток проходит по проводам тестера. При измерении тока свыше 10 А подключение надо проводить при отсутствии напряжения.

Полезные видео

Коротко и ясно о мультиметре, как им пользоваться, смотрим:

Посмотрите, как измерить силу тока, величину напряжения, сопротивления, а также прозвонку проводов и целостность диода и транзисторов:

Азы работы с тестером напряжения – всё в одном, смотрим:

Мультиметр считается необходимым прибором в доме. С его помощью, даже не обладающий особыми знаниями человек, способен произвести нужные измерения электрических параметров, выяснить причину отсутствия электроэнергии. Важно осуществлять работы правильно с соблюдением мер безопасности.

domavlad.ru

Мультиметр. Измерения и конструктивные особенности

Многие люди до сих пор не знают, что за прибор – мультиметр, как его применять, и для чего он необходим. Чтобы ответить на эти вопросы, постараемся создать подробную инструкцию.

Мультиметром называют универсальный измерительный прибор, включающий в себя устройство нескольких приборов, и способный измерять целый ряд электрических параметров, проверить исправность многих радиодеталей, целостность электрической цепи. Удобно иметь для себя компактный прибор, способный выполнить многие измерения.

Принципы измерений

Прежде чем начинать изучение мультиметра, следует ознакомиться с существующими понятиями, и принципами применения этого прибора при следующих видах измерений:

• Прямые. Проводятся непосредственным соединением щупов прибора с измеряемой цепью, либо отдельным элементом, с мгновенным отображением информации на шкале или цифровом дисплее прибора. Например, при измерении силы тока, на дисплее отображается эта величина в амперах, если измеряется напряжение, то виден результат в вольтах, а при замерах сопротивлений – значение в Омах.
• Косвенные. Производятся несколькими последовательными шагами разных величин, с дальнейшим расчетом зависимого результата. Например, необходимо определить мощность подключенного устройства в цепи постоянного тока. Для решения этой задачи необходимо измерить напряжение, далее – силу тока, затем перемножить между собой полученные данные измерений. Таким образом, определяют индуктивность катушки, с помощью генератора переменного напряжения. При повышении частоты тока будет возрастать активное сопротивление катушки, а значит, будет снижаться сила тока. Чаще всего для проведения косвенных измерений требуется наличие нескольких приборов.
• Измерение неэлектрических величин выполняется с помощью различных преобразователей в виде датчиков, усилителей, шунтов и т.д. Например, многие мультиметры имеют функцию измерения освещенности, температуры, давления. Используя специальные электроды, можно измерить влажность деревянных досок, кислотность почвы и т.д. Эти вспомогательные преобразователи обычно приобретаются отдельно, но иногда имеются в комплекте в виде термометров, люксметров или клещей для измерения величины тока в кабеле без контакта с ним.

Такой универсальный мультиметр стал хорошим помощником для электромонтеров и радиолюбителей. Несмотря на наличие множества режимов, работать с прибором довольно просто.

Конструктивные особенности

Большинство мультиметров похожи между собой по расположению индикаторов, управляющих элементов, а также по внешнему виду. В центре обычно находится главный переключатель в виде круглого диска с удобной ручкой, которая при вращении указывает, какой режим в данный момент включен.

Надписи диапазонов и названий режимов нанесены вокруг переключателя. Режимы, расположенные рядом друг с другом, объединены в группы и обведены в рамку.

Мультиметр оснащен жидкокристаллическим экраном, вокруг которого могут находиться вспомогательные кнопки для включения подсветки и другие дополнительные опции. Кнопки также могут располагаться по бокам корпуса.

Внизу лицевой панели находятся гнезда для подключения измерительных щупов. Гнездо «СОМ» является общей отрицательной клеммой для подключения щупа черного цвета. Другие два гнезда применяются для подключения щупа красной расцветки. Одно из них для широко распространенных измерений параметров, а другое – для измерения большой силы тока.

Измерение напряжения

Чтобы измерить с помощью мультиметра такой параметр, как напряжение, достаточно воспользоваться двумя группами режимов для постоянного и переменного тока, которые обозначены соответственно DCV и ACV. Для замера напряжения в сети переменного тока нет необходимости в соблюдении полярности, так как переменный ток не имеет ее.

Диапазон измерений у разных исполнений приборов отличается. Чаще всего диапазон измерений для постоянного напряжения не более 1000 В, для переменного – до 750 В. Весь диапазон делится на несколько режимов измерений. Если, например, на режиме «до 20 вольт» измерять более высокое значение, то прибор выдаст ошибку. А если попытаться измерить величину, больше максимально допустимого предела, например, 2000 вольт, то прибор выйдет из строя. Некоторые модели выдерживают небольшое превышение пределов измерений, но вряд ли стоит рисковать своими деньгами.

Соблюдение полярности подключения щупов необходимо при измерении постоянного и импульсного тока. Так можно определить полярность источника, у которого неизвестно где плюс, а где минус. Если щупы будут подключены наоборот, то есть, красный щуп на минус, а черный на плюс, то на дисплее перед цифрами будет изображен знак «минуса». Напряжение измеряется путем параллельного подключения щупов к измеряемому объекту.

Как измерять сопротивление

Наиболее популярной функцией в мультиметре является измерение сопротивления. Чаще всего группа интервалов для омметра расположена внизу круга изображения режимов, и маркирована символом «Ω». Имеется несколько диапазонов замера сопротивлений.

При неизвестной величине резистора необходимо начинать измерения от меньшего предела. Точность замеров прибора невысока, и отклонения могут составлять до 2%. Чем больше интервал измеряемой величины, тем больше будет отклонение от номинала, особенно для больших сопротивлений. Если аккумуляторная батарея в приборе разряжена, то точность значительно снижается. При измерениях малых сопротивлений в несколько Ом, следует учитывать сопротивление щупов и измерительных проводов. После касания щупов к измеряемой детали, необходимо подождать несколько секунд, для более точных показаний.

Измерение тока

Мультиметр можно также использовать для измерения силы тока. Гнездо для таких замеров ограничено небольшими значениями – обычно от 0,2 до 0,5 ампер, в зависимости от исполнения прибора. Имеется отдельное гнездо для определения большого тока (до 10 ампер), однако в таком случае допускаемое напряжение уменьшается на 50% от наибольшего предела измерений.

Чтобы измерить силу тока, нужно переключатель поставить в соответствующее положение. В бюджетных моделях обычно имеется возможность измерять только постоянный ток, в отличие от дорогих моделей.

Для постоянного и переменного тока группы интервалов отличаются. Если их перепутать, с прибором ничего не случится, просто показания будут некорректными. Если превысить наибольшие допустимые значения, то может сгореть предохранитель, либо выйдет из строя электронная плата. В дешевых моделях из Китая два «плюсовых» гнезда могут быть соединены вместе, что приводит к невозможности измерения больших токов.

Как прозвонить диоды и проверить целостность цепи

Для таких измерений существует отдельный режим для диодов с изображением его значка. Для его прозвонки необходимо прикоснуться к выводам щупами, затем изменить положение щупов между собой. В одном из вариантов на экране прибора будут иметься показания, в другом не должно быть никакой реакции, так как диод проводит ток только в одну сторону.

Если на экране показываются определенное значение, то черный щуп соответствует катоду диода, а красный – аноду. При таких измерениях мультиметр можно считать источником тока величиной 1 миллиампер, а значение, изображенное на экране — падение напряжения в милливольтах. Диоды можно прозванивать также и в режиме сопротивлений. При этом в одном направлении показания будут, а в другом нет. Но лучше проверять диоды в специально предназначенном для этого режиме, так как при этом определяется падение напряжения, по которому судят о параметрах диода, если он не имеет маркировки.

Многие модели таких приборов имеют опцию звуковой прозвонки цепи. Она включается при достижении наименьшего значения сопротивления (около 100 Ом). Звуковой сигнал может появляться с некоторой задержкой.

Как мультиметр измеряет температуру

Многие модели таких приборов имеют в комплекте специальный датчик для измерения температуры – термопару. Максимальное значение измеряемой температуры может достигать 800 градусов. Термопара оснащена двойным штекером, который вставляется в гнездо «СОМ» и другой разъем, расположенный рядом, либо отдельную пару разъемов с маркировкой «С», в зависимости от варианта исполнения прибора.

На цифровом дисплее отображается температура в градусах Цельсия. Мультиметр может не иметь специального режима и разъемов для измерения температуры. В этом случае температуру можно определить на наименьшем пределе режима DCV, пользуясь графиком зависимости температуры от ЭДС.

Точность измерений при этом будет небольшой, так как при определении температуры будет рассчитана не фактическая температура, а разница температур прибора и измеряемого объекта. Эта погрешность может компенсироваться с помощью специальной функции, присутствующей во многих измерительных устройствах.

Проверка биполярных и полевых транзисторов

На самых простых и бюджетных моделях можно проверить цоколевку транзисторов. Специальный режим имеется для биполярных транзисторов (hFE), а также отдельное контактное гнездо, которое разделено на две части, для транзисторов с P-N-P и N-P-N переходами. Контакты промаркированы буквами Е (эмиттер), С (коллектор) и В (база).

Гнезда контактов расположены в таком виде, чтобы транзистор, у которого неизвестна цоколевка, можно было оперативно переставлять и изменять положения выводов. Когда цоколевка будет определена правильно, то на экране появится отображение коэффициента передачи полупроводника.

В гнездах контакты утоплены глубоко, поэтому проверить транзисторы с короткими выводами не получится. Мощные транзисторы также нельзя проверить таким прибором, так как создаваемого мультиметром тока будет недостаточно для открытия полупроводникового перехода.

Полевые транзисторы можно тестировать в диодном режиме, если цоколевка транзистора заранее известна. Сначала «минусовым» щупом касаются стока, а «плюсовым» — истока. Таким образом, определяется целостность внутреннего диода. Если щупы подключить, поменяв их между собой, то падения напряжения не будет.

Если прикоснуться «плюсовым» щупом затвора, при этом, не убирая «минусового» щупа от стока, то транзистор должен открыться, и падение напряжения уменьшится, и возникнет в двух направлениях. Транзистор закроется, если прикоснуться черным щупом к затвору, не отнимая красный щуп от истока.

Функции и кнопки

Дорогостоящий мультиметр может быть оснащен важной кнопкой «HOLD», которая дает возможность закрепить текущее положение на экране.

У «навороченных» приборов могут быть специальные кнопки, нажав на которые, прибор покажет только минимальные или максимальные значения. Если включить какой-либо вспомогательный режим измерения, то на экране отобразится соответствующий символ.

Также существуют мультиметры с функциями проверки конденсаторов, частоты сигнала, индуктивности, функциями осциллографа.

Похожие темы:

tehpribory.ru

Мультиметр — Википедия. Что такое Мультиметр

Цифровой мультиметр с функциями измерения частоты, проверки биполярных транзисторов, измерения температуры и автоматическим выбором предела измерений. Комбинированный прибор Ц4324 Мультиметр высокой точности Gossen Metra Hit 23S. Базовая погрешность 0,05 % измеряемой величины + 3 младших разряда Карманный ампервольтметр 1920-х годов

Мульти́ме́тр (от англ. multimeter), те́стер (от англ. test — испытание), аво́метр (от ампервольтомметр) — комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций.

В минимальном наборе включает функции вольтметра, амперметра и омметра. Иногда выполняется мультиметр в виде токоизмерительных клещей. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.

Мультиметр может быть как лёгким переносным устройством, используемым для базовых измерений и поиска неисправностей, так и сложным стационарным прибором со множеством возможностей.

Название «мультиметр» впервые закрепилось именно за цифровыми измерителями, в то время как аналоговые приборы часто именуются «тестер», «авометр», а иногда и просто «Цешка»(отечественные).

Цифровые мультиметры

Наиболее простые цифровые мультиметры имеют портативное исполнение. Их разрядность 2,5 цифровых разряда (точность обычно около 10 %). Наиболее распространены приборы с разрядностью 3,5 (точность обычно около 1,0 %). Выпускаются также чуть более дорогие приборы с разрядностью 4,5 (точность обычно около 0,1 %) и существенно более дорогие приборы с разрядностью 5 разрядов и выше (так, прецизионный мультиметр 3458A производства Keysight Technologies (до 3 ноября 2014 г. Agilent Technologies) имеет 8,5 разрядов). Среди таких мультиметров встречаются как портативные устройства, питающиеся от гальванических элементов, так и стационарные приборы, работающие от сети переменного тока. Точность мультиметров с разрядностью более 5 сильно зависит от диапазона измерения и вида измеряемой величины, поэтому оговаривается отдельно для каждого поддиапазона. В общем случае точность таких приборов может превышать 0,01 % (даже у портативных моделей).

Многие цифровые вольтметры (например В7-22А, В7-40, В7-78/1 и т. д.) по сути также являются мультиметрами, поскольку способны измерять кроме напряжения постоянного и переменного тока также сопротивление, силу постоянного и переменного тока, а у ряда моделей также предусмотрено измерение ёмкости, частоты, периода и т. д.). Также к разновидности мультиметров можно отнести скопметры (осциллографы-мультиметры), совмещающие в одном корпусе цифровой (обычно двухканальный) осциллограф и достаточно точный мультиметр. Типичные представители скопметров — АКИП-4113, АКИП-4125, ручные осциллографы серии U1600 фирмы Keysight Technologies и т. д.).

Разрядность цифрового измерительного прибора, например, «3,5» означает, что дисплей прибора показывает 3 полноценных разряда, с диапазоном от 0 до 9, и 1 разряд — с ограниченным диапазоном. Так, прибор типа «3,5 разряда» может, например, давать показания в пределах от 0,000 до 1,999, при выходе измеряемой величины за эти пределы требуется переключение на другой диапазон (ручное или автоматическое).

Индикаторы цифровых мультиметров (а также вольтметров и скопметров) изготавливаются на основе жидких кристаллов (как монохромных, так и цветных) — APPA-62, В7-78/2, АКИП-4113, U1600 и т. д., светодиодных индикаторов — В7-40, газоразрядных индикаторов — В7-22А, электролюминисцентных дисплеев (ELD) — 3458A, а также вакуумно-люминесцентных индикаторов (VFD) (в том числе и цветных) — В7-78/1.

Типичная погрешность цифровых мультиметров при измерении сопротивлений, постоянного напряжения и тока менее ±(0,2 % +1 единица младшего разряда). При измерении переменного напряжения и тока в диапазоне частот 20 Гц…5 кГц погрешность измерения ±(0,3 %+1 единица младшего разряда). В диапазоне высоких частот до 20 кГц при измерении в диапазоне от 0,1 предела измерения и выше погрешность намного возрастает, до 2,5 % от измеряемой величины, на частоте 50 кГц уже 10 %. С повышением частоты повышается погрешность измерения.

Входное сопротивление цифрового вольтметра порядка 10 МОм (не зависит от предела измерения, в отличие от аналоговых), ёмкость — 100 пФ, падение напряжения при измерении тока не более 0,2 В. Питание портативных мультиметров обычно осуществляется от батареи напряжением 9В. Потребляемый ток не превышает 2 мА при измерении постоянных напряжений и токов, и 7 мА при измерении сопротивлений и переменных напряжений и токов. Мультиметр обычно работоспособен при разряде батареи до напряжения 7,5 В^[1].

Количество разрядов не определяет точность прибора. Точность измерений зависит от точности АЦП, от точности, термо- и временной стабильности применённых радиоэлементов, от качества защиты от внешних наводок, от качества проведённой калибровки.

Типичные диапазоны измерений, например для распространённого мультиметра M832:

• постоянное напряжение: 0..200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1000 В
• переменное напряжение: 0..200 В, 750 В
• постоянный ток: 0..2 мА, 20 мА, 200 мА, 10 А (обычно через отдельный вход)
• переменный ток: нет
• сопротивления: 0..200 Ом, 2 кОм, 20 кОм, 200 кОм, 2 МОм.

Аналоговые мультиметры

Устройство

Аналоговый мультиметр состоит из стрелочного магнитоэлектрического измерительного прибора (микроамперметра), набора добавочных резисторов для измерения напряжения и набора шунтов для измерения тока. В режиме измерения переменных напряжений и токов микроамперметр подключается к резисторам через выпрямительные диоды^[2]. Измерение сопротивления производится с использованием встроенного источника питания, а измерение сопротивлений более 1..10 МОм — от внешнего источника.

Особенности и недостатки

• Недостаточно высокое входное сопротивление в режиме вольтметра.

Технические характеристики аналогового мультиметра во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Чем выше чувствительность (меньше ток полного отклонения) микроамперметра, тем более высокоомные добавочные резисторы и более низкоомные шунты можно применить. А значит, входное сопротивление прибора в режиме измерения напряжений будет более высоким, падение напряжения в режиме измерения токов будет более низким, что уменьшает влияние прибора на измеряемую электрическую цепь. Тем не менее, даже при использовании в мультиметре микроамперметра с током полного отклонения 50 мкА^[3], входное сопротивление мультиметра в режиме вольтметра составляет всего . Это приводит к большим погрешностям измерения напряжения в высокоомных цепях (результаты получаются заниженными), например при измерении напряжений на выводах транзисторов и микросхем, и маломощных источников высокого напряжения.

В свою очередь, мультиметр с недостаточно низкоомными шунтами вносит большую погрешность измерения тока в низковольтных цепях.

• Нелинейная шкала в некоторых режимах.

Аналоговые мультиметры имеют нелинейную шкалу в режиме измерения сопротивлений. Кроме того, она является обратной (нулевому значению сопротивления соответствует крайнее правое положение стрелки прибора). Перед началом измерения сопротивления необходимо выполнить установку нуля специальным регулятором на передней панели при замкнутых входных клеммах прибора, так как точность измерения сопротивления зависит от напряжения внутреннего источника питания.

Шкала на малых пределах измерения переменного напряжения и тока также может быть нелинейной.

• Требуется правильная полярность подключения.

Аналоговые мультиметры, в отличие от цифровых, не имеют автоматического определения полярности напряжения, что ограничивает удобство их использования и область применения: они требуют в режиме измерения постоянных напряжений/токов, и практически непригодны для измерения .

Основные режимы измерений

• ACV (англ. alternating current voltage — напряжение переменного тока) — измерение переменного напряжения.
• DCV (англ. direct current voltage — напряжение постоянного тока) — измерение постоянного напряжения.
• DCA (англ. direct current amperage — сила постоянного тока) — измерение постоянного тока.
• Ω — измерение электрического сопротивления.

Дополнительные функции

Прибор 43104 со встроенным генератором частот 1 и 465 кГц

В некоторых мультиметрах доступны также функции:

• Измерение силы переменного тока.
• Прозво́нка — измерение электрического сопротивления со звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи (обычно менее 50 Ом).
• Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) для оперативной проверки функционирования усилительных трактов и линий передачи (Ц4323 «Приз», 43104).
• Тест диодов — проверка целостности полупроводниковых диодов и определение их полярности.
• Тест транзисторов — проверка полупроводниковых транзисторов и, как правило, определение статического коэффициента передачи тока h_21э (например, тестеры ТЛ-4М, Ц4341).
• Измерение электрической ёмкости (Ц4315, 43101 и др.).
• Измерение индуктивности (редко).
• Измерение температуры, с применением внешнего датчика (как правило, термопара градуировки К (ХА)).
• Измерение частоты напряжения.
• Измерение большого сопротивления (обычно до сотен МОм; требуется внешний источник питания).
• Измерение большой силы тока (с использованием подключаемых/встроенных токовых клещей).

Дополнительные возможности:

• Защита входных цепей тестера в режиме измерения сопротивления при случайной подаче на вход внешнего напряжения
• Защита тестера при неправильном выборе предела измерения (может вызвать повреждение измерительного механизма аналогового тестера), и при подключении к источнику напряжения в режиме измерения тока (приводит к протеканию токов короткого замыкания, и может вызвать возгорание токовых шунтов и всего мультиметра). Защита выполняется на основе плавких предохранителей и быстродействующих автоматических выключателей.
• Автоотключение питания
• Подсветка дисплея
• Фиксирование результатов измерений (отображаемое значение и/или максимальное)
• Автоматический выбор пределов измерения
• Индикация разряда батарейки
• Индикация перегрузки
• Режим относительных измерений
• Запись и хранение результатов измерений

Ампервольтомметр Ц20 выпускался с 1958 до середины 1980-х гг.

Примечания

1. ↑ Теоретические основы электротехники и электроники
2. ↑ Направление отклонения рамки магнитоэлектрического микроамперметра зависит от направления протекающего тока, поэтому непосредственное измерение переменного напряжения и тока невозможно: стрелка будет дрожать возле нулевого значения.
3. ↑ Egon Penker. Unigor 4p Type 226224 Equipment Metrawatt, BBC Goerz (англ.). Radiomuseum.org. — Типичные значения в массовых отечественных приборах — 50..200 мкА. Высокоточные мультиметры марки Unigor производства Австрии имели в своем составе более чувствительный микроамперметр с током полного отклонения 40 мкА (Unigor 3s) и даже 10 мкА. Проверено 4 июня 2017.

Литература

• Бензарь В. К. Словарь-справочник по электротехнике, промышленной электронике и автоматике. — 2-е изд., пер. и доп. — Мн.: Вышэйшая школа, 1985. — С. 7. — 176 с.

Ссылки

wiki.sc

Что такое мультиметр

Что такое мультиметр

Мультиметр – это универсальный прибор для измерений. Измерений напряжения, тока, сопротивления, а так же проверки провода на обрыв.

Для каждого из этих измерений можно использовать специальные измерительные инструменты, такие как: омметр, амперметр, вольтметр. Для измерения напряжения применяют вольтметр, амперметром измеряют силу тока, омметр используется для измерения сопротивления, однако универсальным прибором для измерений напряжения, тока и сопротивления является  мультиметр.

Таким образом, омметр + амперметр + вольтметр = мультиметр. 

Существуют два основных типа мультиметров: аналоговый и цифровой.

В аналоговом мультиметре результаты измерений считывают по движению стрелки (как на часах) относительно измерительной шкалы, на которую нанесены значения: напряжения, тока, сопротивления. На многих, особенно китайских, аналоговых мультиметрах шкала реализована не очень удобно и измерение может доставлять некоторые проблемы. Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой, а основным недостатком является значительная погрешность в результатах измерений. В аналоговых мультиметрах для более точной подстройки имеется специальный построечный резистор, при помощи манипуляций которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее, в случаях когда требуются более точные результаты измерений, приоритетно использование цифрового мультиметра. К тому же, аналоговые мультиметры практически повсеместно сняты с производства.

Главный отличием  цифрового мультиметра от аналогового является то, что результаты измерения отображаются на специальном экране (светодиодном или жидкокристаллическом). Цифровые мультиметры обладают более высокой точностью измерений и отличаются простотой использования, так как нет необходимости разбираться во всех тонкостях градуирования измерительной шкалы, в отличие от стрелочных, аналоговых приборов. Новые мультиметры с графическим дисплеем имеют возможность отображения формы сигнала, таким образом, их даже можно отнести к простейшим осциллографам. Т.е. мультиметр как бы вбирает в себя свойства все большего числа приборов. Кроме того, некоторые мультиметры обладают возможностью работы под управлением компьютера, передавая на него результаты измерений для дальнейшей обработки (портативные, как правило, через интерфейс RS-232, а настольные — по GPIB).

Итак, что должен иметь каждый мультиметр. Любой мультиметр имеет от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше) и два вывода, черный и красный. Черный вывод является общим (масса). Красный называется потенциальным выводом и применяется для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т. е. минус, а сам вывод на конце может иметь так называемый “крокодильчик”, для того, чтобы при измерениях можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо которое помечается символами сопротивления или вольт (ft, V или +). При этом, если количество гнезд более двух, то остальные обычно предназначены для красного вывода для измерения тока и помечаются как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно.

Переключатель мультиметра используется для выбора одного из нескольких пределов для измерений. Например:

 Постоянного(DCV) и переменного(ACV) напряжения: 10В, 50В, 250В, 1000В.

Тока (mA): 0.5мА, 50мА, 500мА.

Сопротивления (Ω): 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 к ним часто добавляются дополнительные функции, такие, как частотометр, проверка переходов транзисторов, звуковой “прозвон” диодов, измерение емкости конденсаторов и, даже, датчик температуры.

ТД «Автоматика» предлагает только качественные приборы измерения, поэтому на условиях дилерства мы готовы предложить мультиметры иностранных производителей-лидеров, таких как FLUKE (США) и SONEL (Польша).

www.td-automatika.ru