У процесі перевірки або ремонту електричних ланцюгів часто потрібно вимірювати їх основні параметри - напруга (U), струм (I), опір (R). Для це найкраще підійде комбінований прилад - мультиметр, яким необхідно навчитися правильно користуватися.
Як користуватися мультиметром: покрокові інструкції
Історично перші мультиметри мали аналоговий принцип дії. Але з плином часу і розвитком електронних компонентів більш поширеними стали цифрові прилади.
аналоговий прилад
Аналоговий мультиметр також називають стрілочним
Аналоговий прилад відображає величину вимірюваного параметра за допомогою стрілки, що переміщається по шкалі з поділками.
схема
Одним з перших аналогових комбінованих приладів з'явився легендарний тестер ТТ-1. Він був простий і надійний. За його схемою в 50-ті роки багато радянські радіоаматори конструювали свої власні мультиметри.
Основними елементами схеми такого аналогового мультиметра є:
- чутливий мікроамперметр постійного струму;
- набір резисторів;
- перемикач виду вимірювань;
- випрямний елемент;
- елементи живлення;
- вхідні і вихідні роз'єми.
За допомогою перемикача резистори підключаються послідовно і паралельно мікроамперметра, що дозволяє за допомогою одного і того ж приладу вимірювати різні параметри електричного кола.
Для визначення змінної напруги в схему вводиться випрямний діод. Опір ланцюга вимірюється з використанням елементів постійного струму.
Аналоговий мультиметр показує величину вимірюваного параметра за допомогою стрілки
У сучасних моделях аналогових мультиметров (наприклад, серії Ц4352) крім I, U і R, можуть вимірюватися величини ємності, а також деякі характеристики транзисторів і діодів.
Порядок вимірювання напруги
- Перевіряється знаходження стрілки на нулі. Що стосується розбіжності положення стрілки з нулем шкали аретиром головки приладу проводиться корекція стрілки.
- За допомогою перемикача роду робіт вибирається тип (DCV - постійне або ACV - змінне) і діапазон його вимірювання. Якщо значення напруги невідомо, то спочатку встановлюється максимальний діапазон.
- За допомогою щупів прилад підключається до схеми і проводиться вимір. Для отримання більш точного вимірювання бажано, щоб стрілка розташовувалася в другій половині шкали. Для цієї мети підбирається найбільш оптимальний діапазон виміру.
- При вимірюванні постійної напруги треба дотримуватись полярності підключення. Якщо полярність неправильна, то стрілка приладу відхилиться в ліву сторону. В цьому випадку необхідно перекинути щупи.
- Щоб визначити величину напруги необхідно дізнатися ціну поділки шкали. Для цього максимальне значення використовуваного діапазону ділиться на число поділок.
- Величина напруги буде дорівнює ціні поділки приладу, помноженої на число поділок, показаних стрілкою.
Вимірювання постійного струму виробляється при постановці положення перемикача в положення DCA. Порядок такої ж, як і вимірювання напруги. При проведенні вимірювання струму необхідно враховувати особливу чутливість приладу до позамежних струмів. Включення приладу в ланцюг із занадто великими струмами може привести до псування приладу.
опір
- Переключити прилад на відповідний діапазон в режимі вимірювання R ( «омега»).
- Закоротити щупи проводів і за допомогою регулятора установки нуля (0) направити стрілку приладу на нуль шкали.
- Неможливість установки стрілки на нуль найчастіше пов'язана з розрядкою батарей приладу. В цьому випадку їх необхідно замінити на нові.
- Перевірити відсутність напруги в вимірюваної схемою. Його наявність при вимірюванні опору може привести до виходу приладу з ладу.
- Підключити щупи приладу до схеми і зробити вимір. При визначенні величини R необхідно враховувати ціну поділки шкали і нерівномірність шкали вимірювання.
цифровий прилад
Вимірювання за допомогою цифрового мультиметра вимагає менше часу
Цифрові мультиметри більш зручні та надійні в експлуатації. Крім того, деякі моделі таких приладів, крім основних параметрів електроланок, дозволяють додатково проводити вимірювання температури, частоти, тривалості імпульсів.
схема
Основними елементами цифрового мультиметра є:
- резисторний дільник напруги;
- АЦП, що перетворює аналогові сигнали в цифрову форму;
- дисплей, що відображає результати вимірювань;
- допоміжні транзистори і діоди.
У режимі прозвона також використовується мікросхема, на якій зібрано генератор звукових частот і компаратор.
В даний час є велика кількість різних варіантів цифрових мультиметров, але основні принципи роботи у них однакові.
Прикладом може служити мультиметр MAS830 компанії MASTECH. Даний мультиметр призначений для вимірювання постійного струму (від 200 мкА до 10 А), постійного і змінного напруги (до 600 В), опору (до 2 мОм), прозвона ланцюгів і перевірки діодів і транзисторів.
Діапазон вимірювання встановлюється за допомогою центрального перемикача (ЦП). Підключення до приладу проводиться через мінусовий роз'єм COM, загальний роз'єм VmA і роз'єм вимірювання великих струмів 10ADC. Дисплей має 7 сегментів, що складаються з потужних світлодіодів. Як харчування мультиметра служить 9-вольта батарея.
Точність вимірювань по змінній напрузі дорівнює (0, 5-0, 8%), по постійній напрузі -1, 2%, по постійному струмі - (1-3%), опору - (0, 8-1%).
Основні принципи роботи у всіх цифрових мультиметров однакові
Порядок вимірювання напруги
- Вставити червоний провід в роз'єм VmA, а чорний - в роз'єм COM.
- Для постійної напруги поставити ЦП в положення DCV (V =), а для змінного - в положення ACV (V ~). Якщо величина невідома, то треба встановити перемикач на максимальний діапазон. Надалі для оптимального вимірювання діапазон можна змінити.
- Приєднати щупи проводів до точок вимірювання напруги.
- Прочитати величину напруги з урахуванням полярності, яка відповідатиме червоному проводу.
Постійний струм
- Вставити червоний і чорний дроти в роз'єми VmA і COM. Якщо очікується, що величина струму буде лежати в межах від 200 мА до 10 А, то чорний необхідно вставити в роз'єм 10ADC.
- Поставити ЦП в положення, відповідне очікуваному діапазону величини струму.
- Розірвати ланцюг, в якій буде вимірюватися струм, і включити прилад в ланцюг послідовно.
- Прочитати на дисплеї величину I в ланцюзі і його полярність.
опір
- Вставити червоний і чорний дроти в роз'єми VmA і COM.
- Поставити ЦП в положення «омега».
- Приєднати проведення до резистору і прочитати показання дисплея.
- Якщо елемент, у якого вимірюється опір, включений в електричну схему, то попередньо треба вимкнути живлення схеми і розрядити конденсатори в схемі.
Перевірка діода
- Вставити червоний і чорний дроти в роз'єми VmA і COM.
- Встановити ЦП в положення «позначення діода».
- Приєднати червоний щуп до анода діода, чорний щуп - до катода діода. На дисплеї висвітиться приблизне значення напруги на діоді в режимі прямого струму. Якщо підключення діода зворотне, то висвітиться буква «f».
Перевірка транзистора
- Встановити ЦП в положення «hFE».
- Визначити розташування емітера, колектора і бази транзистора з урахуванням його полярності (PNP або NPN). Вставити висновки транзистора у відповідні отвори роз'єму hFE на фронтальній панелі приладу.
- Прочитати на дисплеї величину параметра hFE транзистора з урахуванням того, що перевірка відбувалася при струмі бази в 10 мкА і напрузі Vce = 3 V.
Перевірка ланцюгів прозвоном
- Вставити червоний і чорний дроти в роз'єми VmA і COM.
- Встановити ЦП в положення «прозвон».
- Підключити щупи до двох точках ланцюга, що перевіряється.
- Якщо провідність між точками велика, то пролунає звуковий сигнал.
В даний час використовуються як цифрові, так і аналогові мультиметри. Цифрові мультиметри мають більш широкий функціонал, високу точність, лінійну шкалу, малу залежність точності від падіння напруги живлення, а також підвищену стійкість до механічних впливів. Аналогові стрілочні мультиметри є хорошими інтеграторами, тому вони добре відображають динаміку процесу. Наприклад, за допомогою такого приладу легко відслідковується динаміка струму заряду конденсатора. Ці прилади також більш стійкі до перешкод, оскільки сигнал буде усереднюють і не зробить великого впливу на вимірювання.