Jak používat multimetr, měření stejnosměrného napětí

Slovo multimetr sestává ze dvou slov: více - šarže a metr - měření, měřící zařízení. Tyto definice lze nalézt ve vícejazyčném anglicko-ruském slovníku, a proto můžeme s plnou jistotou říci, že multimetr je množství měřicích přístrojů „zabalených“ do jedné malé krabičky. Všechny tyto měřicí přístroje jsou určeny pro měření v elektrických obvodech a bylo by neodpustitelné zahájit příběh o elektrických měřeních bez zapamatování Ohmova zákona.

Ve školních učebnicích je Ohmův zákon pro část obvodu psán následovně: „Proud v obvodu (I) je přímo úměrný napětí (U) a nepřímo úměrný odporu (R).“ Všichni, kdo se vážně zabývají elektřinou, tuto větu znají jako náš Otec. A pak řekněte, že neznáte Ohmův zákon - sedět doma.

Pokud je Ohmův zákon psán ve formě matematického vzorce, dopadne to jednoduše: I = U / R.

Toto je Ohmův zákon pro část řetězce, na kterou se budeme omezovat zde. Pro získání správných výsledků je třeba do vzorce nahradit aktuální hodnoty v ampérech, napětí ve voltech a odpor v ohmech. První písmena jsou velká, protože měrné jednotky pocházely od jmen vědců, kteří tyto zákony objevili.

Je pravda, že není zakázáno nahrazovat například odpor v kiloohmech (1 KOhm = 1 000 Ohmů), pak se proud ukáže v miliampérech (1 mA = 0,001 A). Taková substituce v obvodech nízkého proudu se často používá.

Nejjednodušší elektrický obvod znázorněný na obrázku 1 se skládá ze zdroje napětí, připojovacích vodičů, jističe a zátěže. Ale na příkladu tohoto obvodu můžete vidět vše, co je uvedeno v Ohmově zákoně, vše, co lze měřit pomocí přístrojů, seznamte se s propojením ampérmetru, voltmetru a ohmmetru.

Obrázek 1. Nejjednodušší elektrický obvod

Chovat měření proudu, zdůrazňuje a odpor budou vyžadována tři různá zařízení: ampérmetr, voltmetr a ohmmetr. Připojovací zařízení je znázorněno na obrázku 2.

Obrázek 2. Připojení měřicích přístrojů k elektrickému obvodu

Z tohoto obrázku je zřejmé, že ampérmetr je připojen k přerušení obvodu v sérii se zátěží, voltmetr je zapojen paralelně s obvodovou částí, ohmmetr je rovnoběžný s testovací sekcí, ale napájecí napětí musí být odpojeno nebo musí být zkontrolována nepřipojená část. Samozřejmě můžete měřit odpor rezistorů R1, R2, aniž byste je odpařili z obvodu, nezapomeňte vypnout napájení.

Co dělat, nebo správné způsoby, jak vypálit multimetr

Zde můžete okamžitě učinit několik komentářů, zeptat se na několik složitých otázek. Co se stane, když zaměníte, zaměníte například voltmetr a ampérmetr?

Voltmetr, který je součástí ampérmetru namísto ampérmetru, s největší pravděpodobností nepřinese žádné zvláštní problémy: velký vnitřní odpor voltmetru omezí proud na takové úrovni, že obvod jednoduše přestane fungovat, jako by byl přerušovač obvodu otevřen.

Je docela jiné, pokud je ampérmetr zapnutý místo voltmetru, místo V1. Proud procházející ampérmetrem dosáhne maxima, které je zdroj energie schopen dodávat, protože vnitřní odpor ampérmetru je velmi malý (v normálním režimu měření je menší, tím lepší).

V případě galvanický článek to není nijak zvlášť děsivé, protože proud bude omezen vnitřním odporem baterie a měřicí limit ampéru je poměrně velký (10 nebo více ampér).

Takto lze testovat článek velikosti AA nebo AAA s napětím 1,5V.Je-li prvek použitelný, pak ampérmetr zobrazí proud alespoň 1A nebo více, zatímco proud vybitého prvku není větší než několik miliampérů nebo vůbec žádný proud.

Ale takové doporučení je naprosto nevhodné pro kontrolu baterií stejné velikosti: baterie opravdu nemají rádi zkraty a mohou dokonce explodovat! I když nedojde k explozi, nabíjení takové baterie bude problematické.

Pokud je ampérmetr (multimetr v aktuálním režimu měření) „zapojen“ do zásuvky 220 V, výbuch zařízení je jednoduše nevyhnutelný. Totéž se stane, pokud se pokusíte změřit napětí na výstupu multimetrem v režimu měření odporu. Věřte mi, bylo mnoho takových případů. Z tohoto důvodu není nutné měřit napětí na výstupu, pokud není nutné, čistě ze zájmu!

Je to prostě třeba přijmout jako zákon, zpravidla. Jaký je rozdíl, kolik je 210 nebo 235V v této zásuvce? Ve skutečnosti všechna moderní elektronická zařízení pracují ve velmi širokém rozsahu napětí, což je podporováno moderními spínací zdroje napájení.

Mnoho nástrojů pro jednoduchá měření

Elektrický obvod znázorněný na obrázku 2 je napájen ze zdroje stejnosměrného proudu - galvanické baterie, takže ampérmetr a voltmetr by měly být navrženy pro měření ve stejnosměrných obvodech. Pokud je i takový jednoduchý obvod napájen střídavým proudem (220 V, spínač, žárovka), zařízení budou vyžadovat střídavý proud. Ukázalo se, že potřebujete celou řadu zařízení, a to i s tak jednoduchým schématem!

Tento jednoduchý obvod je zobrazen za účelem aktualizace způsobů připojení zařízení v paměti. Více podrobností o měření proudů a napětí naleznete v článku. "Měření v elektrických obvodech".

Je velmi jednoduché zbavit se takového počtu zařízení: sestavte všechna zařízení do jednoho pouzdra a pomocí přepínačů připojte ke každému z nich stejnou měřicí šipku. Taková zařízení byla kdysi nazývána kombinací nebo avometry - AmpereVoltOmmeter.

Další název pro tato zařízení je tester, z anglického testu - ověření, test, protože přesnost měření u takových zařízení je malá. Zpravidla se jedná o zařízení 4. třídy přesnosti, tj. chyba měření je 4%, což je dost praktické pro většinu praktických účelů.

V současné době, testery šipek, a to nejen v důchodu, ale zřídka používané, i když v některých případech se prostě nemohou obejít bez. Ale mnoho, většinou starých odborníků, dává přednost použití šipek. Tak na to je zvyklý. Pomalu jsme tedy dospěli k modernímu kombinovanému nástroji - multimetru.

Moderní digitální multimetr

Na rozdíl od starožitných testerů se multimetr stal digitálním zařízením, „digitální multimetr“ je zapsán na obalu. To není ze skutečnosti, že hodnoty jsou zobrazovány ve formě čísel, rozdíl spočívá v principu činnosti. Naměřená hodnota, napětí, proud nebo odpor pomocí analogově-digitálního převodníku (ADC) se převede na digitální kód, který se poté zobrazí na digitálním displeji z tekutých krystalů.

Kromě skutečných výsledků měření může indikátor ukazovat další informace: stav nabití baterie (když je čas vyměnit baterii, na displeji se objeví blikající obrázek baterie) a varování o měření vysokého napětí. Multimetry, s malými rozměry a nízkými cenami, mají vysokou přesnost měření, což jim poskytlo zaslouženou popularitu mezi uživateli.

Nejjednodušší způsob, jak zacházet se zařízením a provozem zařízení, když je v rukou. Protože však taková možnost neexistuje, je vhodný obrázek s obrázkem zařízení. Stačí vyfotografovat fotografii a poskytnout jí vysvětlující nápisy. Podobná fotografie je znázorněna na obrázku 3. (kliknutím obrázek zvětšíte).

Obrázek 3Vzhled digitálního multimetru D838

Proč a kdo potřebuje multimetr

Multimetry řady D83X jsou rozpočtovou variantou - při minimálních nákladech existuje řada všech nebo téměř všech provozních režimů, které většina elektrikářů, elektronických inženýrů a jen těch, kteří musí čas od času komunikovat s elektřinou. Samozřejmě existují dražší modely, které mají další meze měření a různé provozní vybavení.

Především jde o schopnost měřit kapacitu kondenzátorů a indukčnost cívek. Některé multimetry mají dokonce režim měření frekvence, obvykle je však omezen na frekvence zvukového rozsahu až do 20 kHz. Téměř všechny multimetry, včetně možnosti rozpočtu, mají režim pro měření zisku tranzistorů s nízkým výkonem, ale nepoužívají se často.

Mezi další možnosti patří podsvícení stupnice (jak jinak provádět měření v noci?) A tlačítko pro uložení posledního výsledku měření. Takové zapamatování umožňuje zapsat výsledek do poznámkového bloku nebo do předtištěné tabulky. Vlastně velmi užitečná vlastnost.

Multimetr DT838 zobrazený na obrázku 3 jako příjemný doplněk má režim měření teploty: pokud v tomto režimu jednoduše zapnete multimetr, můžete pomocí interního teplotního senzoru sledovat teplotu v pracovní místnosti.

Zařízení je dokončeno externí termočlánek typ K, který umožňuje měřit teploty až několik stovek stupňů, například teplotu páječky nebo horkovzdušné pistole.

Podobná zařízení jiných sérií, například DT832, namísto měřiče teploty, mají vestavěný generátor obdélníkových impulsů s pevnou frekvencí asi 1 KHz, což vám umožňuje kontrolovat například zesilovače zvuku.

Nezapomeňte v noci multimetr vypnout

Další z pěkných funkcí dražších multimetrů je automatické vypnutí: po 15 minutách se zařízení vypne. Další práci je možné pouze dalším stisknutím tlačítka napájení.

U zařízení, jako je D83x, se vypnutí provádí nastavením jediného přepínače do polohy OFF (viz obr. 3). Pokud vás hodně unesou a zapomenete zařízení vypnout, nechte jej přes noc (z nějakého důvodu se to stává nejčastěji), pak bude muset být další den vyměněna baterie.

Náklady na baterii „Krona“ (staré domácí jméno, nyní je to jen typ 6F22) jsou průměrné kvality nízké a jejich nákup není problém. Nicméně i v jednom z nejnovějších rozhlasových časopisů pro rok 2014, konkrétně v čísle 9, se objevil článek s názvem „Převodník pro napájení digitálního multimetru“.

Převodník pracuje na jedné baterii velikosti AA nebo na jedné nikl-kadmiové baterii. Je zde také uveden jednoduchý obvod, deska s plošnými spoji a montážní a konfigurační techniky. Na konci článku je uveden seznam několika dřívějších publikací na toto téma: také Rádiové časopisy s podobnými schématy.

Obrázek 4. Importovaný „Krone“

Takový design byl vhodný během sovětského obecného nedostatku, kdy nebylo možné „získat“ baterii Kron, jako mnohem víc. Nyní lze takový převodník sestavit pouze „z lásky k umění“.

Obecně se editoři časopisu Radio v posledních letech chovali velmi podivně: Namísto publikování dobrých a zajímavých materiálů, zlepšování kvality publikací, oni (editoři) honí služby sdílení souborů a odtamtud své výtvory pod značkou ochrany autorských práv.

Nechte čtenáře, aby si nemyslel, že se jedná o subjektivní názor autora článku o časopise: na elektronických fórech najdete spoustu zdůvodnění tohoto tématu, což je mnohem kategoričtější.

Začněme studovat multimetr

Často slyšíte taková prohlášení: „No, vím, jak vyzvánět drát z elektrické kytary pro přerušení nebo zkrat. A další nepotřebuji. “Abychom zmenšili tato tvrzení, vraťme se znovu k obrázku 3, který nám pomůže zjistit, co může multimetr měřit.

Na čelním panelu multimetru jsou okamžitě vidět dva velké detaily: nahoře je indikátor z tekutých krystalů (displej) a uprostřed je velký kulatý ovládací knoflík. V tomto zařízení je to ve skutečnosti jediné, prostě neexistují ostatní. Touto rukojetí se v těchto režimech přepínají provozní režimy a meze měření. Multimetry jiných značek vypadají stejně.

K označení zvoleného limitu měření má rukojeť zkosení s protlačovaným trojúhelníkem, což není při práci příliš pohodlné. Pokud vyplníte tento trojúhelník bílou barvou, jak je znázorněno na obrázku 3, bude to mnohem méně chybné inkluze.

Režimy měření

Pomocí právě zmíněného knoflíku můžete vybrat jeden z režimů měření. Uvažovaný multimetr poskytuje několik režimů:

• Měření stejnosměrného napětí

• Měření střídavého napětí

• Měření stejnosměrného proudu

• Měření odporu

• Zapojení vodičů a polovodičů

• Měření tranzistoru

• Měření teploty

Každý režim měření, kromě měření teploty, kontinuity polovodičů a zesílení tranzistoru, je rozdělen do několika LIMITŮ, což může výrazně zvýšit přesnost měření, která bude popsána později.

V praxi je nejčastěji nutné měřit konstantní napětí a používat režim „vytáčení“ k určení integrity instalace nebo zdraví diod, tranzistorů, někdy i mikroobvodů. Proto musí být tato měření popsána dostatečně podrobně.

Měření stejnosměrného napětí

Elektronická zařízení jsou napájena zdroji konstantního napětí. Mohou to být baterie, galvanické články a při napájení ze sítě se jedná o napájecí zdroje různých obvodů a provedení. Proto při opravě a uvádění do provozu elektronických zařízení je nejčastěji nutné měřit konstantní napětí na elektrodách tranzistorů a mikroobvodů a kontrolovat provozní režimy na stejnosměrný proud. Dále je popsáno, jak pomocí multimetru měřit stejnosměrné napětí.

Na obrázku 3 je přepínač druhu práce nastaven do režimu měření konstantního napětí a do nejvyššího limitu až do 1000 V. Současně se na displeji zobrazí varování o nebezpečí vysokého napětí: HV - (vysoké napětí - vysoké napětí). Stejné varování se objeví na limitu 750 V AC. Samotné zařízení tedy varuje, že v tomto rozsahu měření mohou být přítomna život ohrožující napětí.

To však není vůbec nutné, protože v tomto limitu je možné měřit napětí, která nejsou vůbec nebezpečná, například v automobilovém zapojení, kde napětí je pouze 12 V, nebo pouze jediný galvanický článek. Je pravda, že výsledky měření nebudou příliš přesné. Spolehlivější výsledky budou získány při měření na limitu 20V.

Když byly digitální přístroje vzácné, byly to hlavně obrovské laboratorní přístroje „se dvěma držadly pro přenášení“, téměř všechna měření byla prováděna pomocí šipkových metrů. A pak existovalo takové pravidlo, že nejpřesnější výsledek by byl dosažen, pokud by v procesu měření nebyla šipka menší než první třetina stupnice, je lepší, když je blíže ke středu. Napětí 5 V lze například měřit na hranici 30 V, ale výsledek bude přesnější, pokud použijete limit 10 V.

Toto doporučení je třeba dodržovat při práci s digitálním multimetrem, tj. zvolte nejvhodnější mez měření. O tom bude diskutováno později.

Meze měření stejnosměrného napětí

V REŽIMU Měření stejnosměrného napětí je pět LIMIT:

• 200 m

• 2000 m

• 20,

• 200,

• 1000.

V mezích 200 m (dále, jak je psáno na zařízení na obr. 3), je možné měřit napětí nepřesahující 200 milivoltů, jednoduše řečeno, pouze 0,2 V.

Mez 2000m vám umožňuje měřit napětí až 2V. To například umožňuje měřit napětí galvanického článku nebo pokles napětí na odporu v emitorovém obvodu tranzistoru.

Následující tři meze jsou jednoduše označeny čísly bez písmen: 20, 200, 1000. Jedná se o napětí mezí měření ve voltech. Důvody přesnosti měření mohou potvrdit níže uvedené hodnoty. Baterie typu AA byla použita jako zdroj měřeného napětí, to byla první věc, která se dostala do rukou, ale výsledky měření se ukázaly být zcela jasné.

Měření při různých mezích

První měření napětí baterie bylo provedeno na limitu 1000, jak je znázorněno na obrázku 5. Je třeba poznamenat, že nevýznamné nuly se nezruší ve všech mezích.

Obrázek 5

Zde bylo možné měřit přesně 1B, protože rozlišení tohoto limitu je pouze 1B, desetiny voltu se jednoduše nezobrazí, což je naznačeno neexistencí čárky za nejméně významným znaménkem. Pokud je naměřené napětí například 135,2 V, pak bychom mohli vidět výsledek 135 V.

Možná někdo řekne: „Mysli, dvě desetiny voltu!“. Ano, ve druhém případě tyto dvě desetiny nehrají vůbec žádnou roli, ale při měření napětí na baterii je takové zaokrouhlení výsledku měření nepřijatelné.

Faktem je, že nikl-kadmiové nebo kovové hydridové baterie se považují za nabité, pokud je na nich napětí menší než 1,2V. Pokud je napětí pouze 1V, pak to znamená, že je třeba baterii nabít. Ale právě on spadl pod paži, přestože se za nic nevinil.

Přepněte limit měření napětí na 200. Objeví se již desetinná tečka, po které se zobrazí desetiny voltu. Výsledek měření je mnohem blíže pravdě, jak je vidět na obrázku 6.

Obrázek 6. Napětí baterie 1,2 V

Při limitu měření 20 bude výsledek přesnější, až do setin voltu, podívejte se na obrázek 7.

Obrázek 7. Napětí baterie 1,22 V

A na hranici 2 000 m je výsledek zobrazen v milivoltech, tj. přesný na 1/1000 voltů (1 milivolt). Na obrázku 8.

Obrázek 8. Napětí baterie 1,222 V

Některá zařízení mají měřicí limit 2 (2 V), pak bude výsledek vypadat jako 1,222V. Za desetinnou čárkou jsou tři číslice, což také umožňuje měření s rozlišením 1 milivoltu.

Limit 200m vám umožňuje měřit napětí nepřesahující 0,2V a pro daný případ (baterie) se nehodí, je to prostě příliš malé. Zařízení nemusí hořet, ale nemělo by se to dělat. Obecně platí takové ZLATÉ pravidlo: pokud velikost měřeného napětí (proudu) není známa alespoň přibližně, pak by měření měla začít od největšího měřicího limitu!

Pokračování článku:Jak měřit napětí, proud, odpor pomocí multimetru, zkontrolovat diody a tranzistory

Boris Aladyshkin