Cómo usar un multímetro, medición de voltaje de CC

La palabra multímetro consta de dos palabras: mediciones de lote múltiple y medidor, dispositivo de medición. Estas definiciones se pueden encontrar en el diccionario multitran inglés-ruso y, por lo tanto, con total confianza podemos decir que un multímetro es una multitud de instrumentos de medición "empaquetados" en una pequeña caja. Todos estos instrumentos de medición están diseñados para mediciones en circuitos eléctricos, y sería imperdonable comenzar una historia sobre mediciones eléctricas sin recordar la ley de Ohm.

En los libros de texto escolares, la ley de Ohm para una sección de un circuito se escribe de la siguiente manera: "La corriente en el circuito (I) es directamente proporcional al voltaje (U) e inversamente proporcional a la resistencia (R)". Todos los que se dedican seriamente a la electricidad conocen esta frase como nuestro Padre. Y luego, sin saber la ley de Ohm, siéntate en casa

Si la ley de Ohm se escribe en forma de una fórmula matemática, resultará bastante simple: I = U / R.

Esta es la ley de Ohm para una sección de la cadena, a la que nos limitaremos aquí. Para obtener los resultados correctos, los valores actuales en amperios, voltajes en voltios y resistencia en ohmios deben sustituirse en la fórmula. Las primeras letras están en mayúscula, porque las unidades de medida provienen de los nombres de los científicos que descubrieron estas leyes.

Es cierto que no está prohibido sustituir, por ejemplo, la resistencia en kilo-ohmios (1 KΩ = 1000 Ohmios), entonces la corriente se convertirá en miliamperios (1 mA = 0.001 A). Tal sustitución en circuitos de baja corriente se usa a menudo.

El circuito eléctrico más simple que se muestra en la Figura 1 consiste en una fuente de voltaje, cables de conexión, disyuntor y carga. Pero en el ejemplo de este circuito, puede ver todo lo que se menciona en la ley de Ohm, todo lo que se puede medir con instrumentos, familiarizarse con la conexión de un amperímetro, voltímetro y ohmímetro.

Figura 1. El circuito eléctrico más simple.

Para conducir mediciones actuales, tensiones y resistencia Se requerirán tres dispositivos diferentes: un amperímetro, un voltímetro y un ohmímetro. La conexión de dispositivos se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Conexión de instrumentos de medición a un circuito eléctrico.

De esta figura queda claro que amperímetro está conectado a la interrupción del circuito en serie con la carga, el voltímetro está conectado en paralelo a la sección del circuito, el ohmímetro también es paralelo a la sección de prueba, pero la tensión de alimentación debe estar desconectada o una parte desconectada está controlada. Por supuesto, puede medir la resistencia de las resistencias R1, R2, sin evaporarlas del circuito, solo recuerde apagar la alimentación.

Qué no hacer o las formas correctas de quemar un multímetro

Aquí puede hacer algunos comentarios de inmediato, hacer algunas preguntas difíciles. ¿Qué sucederá si intercambias, confundes, por ejemplo, un voltímetro y un amperímetro?

El voltímetro, incluido en el interruptor automático en lugar del amperímetro, probablemente no traerá ningún problema en particular: la gran resistencia interna del voltímetro limitará la corriente a un nivel tal que el circuito simplemente deje de funcionar, como si el interruptor automático estuviera abierto.

Otra cuestión es si el amperímetro está encendido para reemplazar el voltímetro, por ejemplo, en lugar de V1. La corriente a través del amperímetro alcanzará el máximo que la fuente de energía es capaz de suministrar, ya que la resistencia interna del amperímetro es muy pequeña (en el modo de medición normal, cuanto más pequeña, mejor).

En caso de celda galvánica Esto no es particularmente aterrador, ya que la corriente estará limitada por la resistencia interna de la batería, y el límite de medición del amperímetro es bastante grande (10 o más amperios).

Así es como se puede probar una celda de tamaño AA o AAA con un voltaje de 1.5V.Si el elemento es útil, el amperímetro mostrará una corriente de al menos 1A, o incluso más, mientras que la corriente del elemento descargado no es más que unos pocos miliamperios o ninguna corriente.

Pero tal recomendación es absolutamente inadecuada para verificar baterías del mismo tamaño: a las baterías realmente no les gustan los cortocircuitos, ¡e incluso pueden explotar! Incluso si no alcanza la explosión, cargar dicha batería será problemático.

Si el amperímetro (multímetro en modo de medición de corriente) está "enchufado" a una salida de 220V, entonces la explosión del dispositivo es simplemente inevitable. Lo mismo sucede si intenta medir el voltaje en la salida con un multímetro en el modo de medición de resistencia. Créeme, ha habido muchos casos de este tipo. ¡Por eso no es necesario, cuando no es necesario, por puro interés, medir el voltaje en la salida!

Solo necesita ser aceptado como una ley, tomado como una regla. Bueno, ¿cuál es la diferencia, cuántos son 210 o 235V en este tomacorriente? Después de todo, todos los equipos electrónicos modernos funcionan en un rango de voltaje muy amplio, que es facilitado por los modernos cambio de fuentes de alimentación.

Muchos instrumentos para mediciones simples.

El circuito eléctrico que se muestra en la Figura 2 está alimentado por una fuente de corriente continua: una batería galvánica, por lo que el amperímetro y el voltímetro deben diseñarse para la medición en circuitos de CC. Si incluso un circuito tan simple es alimentado por corriente alterna (220V, interruptor, bombilla), entonces los dispositivos requerirán corriente alterna. Resulta que necesitas un montón de dispositivos, ¡incluso con un esquema tan simple!

Este circuito simple se muestra para actualizar las formas de conectar dispositivos en la memoria. Se pueden encontrar más detalles sobre la medición de corrientes y voltajes en el artículo. "Mediciones en circuitos eléctricos".

Es muy sencillo deshacerse de tantos dispositivos: ensamble todos los dispositivos en una carcasa y use los interruptores para conectar la misma punta de flecha de medición a cada uno de ellos. Dichos dispositivos alguna vez se llamaron combinación o avómetros: AmpereVoltOmmeter.

Otro nombre para estos dispositivos es un probador, de la prueba en inglés: verificación, prueba, ya que la precisión de las mediciones con dichos dispositivos es pequeña. Como regla, estos son dispositivos de la cuarta clase de precisión, es decir El error de medición es del 4%, que es suficiente para la mayoría de los propósitos prácticos.

En la actualidad, los probadores de flechas no solo se retiraron, sino que rara vez se usaron, aunque en algunos casos, simplemente no pueden prescindir. Pero muchos, en su mayoría especialistas antiguos, prefieren usar indicadores de flecha. Bueno, este es quién está acostumbrado a qué. Entonces, lentamente, llegamos a un instrumento combinado moderno: un multímetro.

Multímetro digital moderno

A diferencia de los probadores antiguos, el multímetro se ha convertido en un dispositivo digital, el "multímetro digital" está escrito en la caja del paquete. Esto no es por el hecho de que las lecturas se muestran en números, la diferencia radica en el principio de funcionamiento. El valor medido, el voltaje, la corriente o la resistencia utilizando un convertidor analógico a digital (ADC) se convierte en un código digital, que luego se muestra en una pantalla digital de cristal líquido.

Además de los resultados de medición reales, el indicador puede mostrar información adicional: el estado de la carga de la batería (cuando es el momento de cambiar la batería, aparece una imagen parpadeante de la batería en la pantalla) y una advertencia sobre la medición de altos voltajes. Los multímetros, con pequeñas dimensiones y precios bajos, tienen una alta precisión de medición, lo que les proporcionó una merecida popularidad entre los usuarios.

La forma más fácil de lidiar con el dispositivo y la operación del dispositivo cuando está en las manos. Pero, dado que no existe tal posibilidad, una imagen con la imagen del dispositivo es bastante adecuada. Es suficiente tomar una fotografía y proporcionarle inscripciones explicativas. Una fotografía similar se muestra en la Figura 3. (haga clic en la imagen para ampliar).

Figura 3La aparición del multímetro digital D838

¿Por qué y quién necesita un multímetro?

Los multímetros de la serie D83X son una opción económica: a un costo mínimo, hay un conjunto de todos, o casi todos, los modos de operación que la mayoría de los electricistas, ingenieros electrónicos y solo aquellos que tienen que comunicarse con la electricidad de vez en cuando usan. Por supuesto, hay modelos más caros que tienen límites de medición adicionales y varias comodidades operativas.

En primer lugar, es la capacidad de medir la capacidad de los condensadores y la inductancia de las bobinas. Algunos multímetros incluso tienen un modo de medición de frecuencia, sin embargo, generalmente se limita a las frecuencias del rango de audio, hasta 20 kHz. Casi todos los multímetros, incluida la opción de presupuesto, tienen un modo para medir la ganancia de los transistores de baja potencia, pero no se usan con mucha frecuencia.

Las opciones adicionales incluyen la retroiluminación de la báscula (¿de qué otra manera tomar mediciones en la noche?) Y el botón para guardar el último resultado de medición. Dicha memorización permite escribir el resultado en un cuaderno o en una tabla preimpresa. En realidad, una propiedad muy útil.

El multímetro DT838 que se muestra en la Figura 3 como una adición agradable tiene un modo de medición de temperatura: si simplemente enciende el multímetro en este modo, utilizando el sensor de temperatura interno puede monitorear la temperatura en la sala de trabajo.

El dispositivo se ha completado termopar externo tipo K, que le permite medir temperaturas de hasta varios cientos de grados, por ejemplo, la temperatura de un soldador o una pistola de aire caliente.

Dispositivos similares de otras series, por ejemplo, DT832, en lugar de un medidor de temperatura, tienen un generador de pulso rectangular incorporado con una frecuencia fija de aproximadamente 1 KHz, que le permite verificar, por ejemplo, amplificadores de frecuencia de audio.

No olvides apagar el multímetro por la noche

Otra de las buenas características inherentes a los multímetros más caros es el apagado automático: después de 15 minutos, el dispositivo se apaga. El trabajo adicional solo es posible presionando nuevamente el botón de encendido.

En dispositivos como el D83x, el apagado se realiza colocando un solo interruptor en la posición OFF (consulte la Fig. 3). Si te dejas llevar mucho y olvidas apagar el dispositivo, déjalo durante la noche (por alguna razón esto sucede con mayor frecuencia), entonces la batería tendrá que cambiarse al día siguiente.

El costo de la batería "Krona" (el antiguo nombre doméstico, ahora solo es del tipo 6F22) es de calidad promedio, es pequeño, y comprarlo no es un problema. Pero, sin embargo, incluso en una de las últimas revistas de Radio para 2014, es decir, en el número 9, apareció un artículo titulado "Convertidor para alimentar un multímetro digital".

El convertidor funciona con una sola batería de tamaño AA o con una sola batería de níquel-cadmio. También se proporcionan un circuito simple, una placa de circuito impreso y técnicas de montaje y configuración. Al final del artículo, se proporciona una lista de varias publicaciones anteriores sobre este tema: también revistas de radio con esquemas similares.

Figura 4. "Krone" importada

Tal diseño fue apropiado durante la escasez general soviética, cuando era imposible "obtener" la batería de Kron, como mucho más. Ahora, ese convertidor solo puede ensamblarse "por amor al arte".

En general, los editores de la revista Radio en los últimos años se han comportado de manera muy extraña: en lugar de publicar materiales buenos e interesantes, mejorar la calidad de las publicaciones, ellos (los editores) persiguen servicios de intercambio de archivos y confiscan sus creaciones desde allí bajo la marca de la ley de protección de derechos de autor.

No deje que el lector piense que esta es la opinión subjetiva del autor del artículo sobre la revista: en los foros electrónicos, puede encontrar mucho razonamiento sobre este tema, que es mucho más categórico.

Empecemos a estudiar el multímetro.

A menudo escuchas tales declaraciones: “Bueno, sé cómo hacer sonar un cable de una guitarra eléctrica para un circuito abierto o cortocircuito. Y no necesito otro ".Para hacer tales declaraciones más pequeñas, volvamos una vez más a la Figura 3, que ayudará a descubrir qué puede medir el multímetro.

En el panel frontal del multímetro, dos detalles grandes son inmediatamente evidentes: en la parte superior hay un indicador de cristal líquido (pantalla), y en el centro hay una gran perilla de control redonda. En este dispositivo, es, de hecho, el único, simplemente no hay otros. Es con este mango que los modos de operación y los límites de medición se cambian en estos modos. Los multímetros de otras marcas tienen el mismo aspecto.

Para indicar el límite de medición seleccionado, el mango tiene un bisel con un triángulo extruido, lo que no es muy conveniente cuando se trabaja. Si este triángulo está lleno de pintura blanca, como se muestra en la Figura 3, habrá inclusiones mucho menos erróneas.

Modos de medición

Usando la perilla recién mencionada, puede seleccionar uno de los modos de medición. El multímetro considerado proporciona varios MODOS:

• Medida de voltaje DC

• Medida de voltaje de CA

• Medida de corriente DC

• Medida de resistencia

• Cableado de cables y semiconductores.

• Medición de ganancia de transistor

• Medida de temperatura

Cada modo de medición, además de medir la temperatura, la continuidad de los semiconductores y la ganancia del transistor, se divide en varios LÍMITES, que pueden aumentar significativamente la precisión de las mediciones, que se describirán más adelante.

En el trabajo práctico, a menudo es necesario medir voltajes constantes y usar el modo de "marcado" para determinar la integridad de la instalación o el estado de los diodos, transistores, a veces incluso microcircuitos. Por lo tanto, estas mediciones deberán describirse con suficiente detalle.

Medida de voltaje DC

El equipo electrónico funciona con fuentes de voltaje constante. Pueden ser baterías, celdas galvánicas y, cuando se alimentan de la red eléctrica, son fuentes de alimentación de varios circuitos y diseños. Por lo tanto, en la reparación y puesta en servicio de equipos electrónicos, con mayor frecuencia es necesario medir el voltaje constante en los electrodos de los transistores y microcircuitos, para verificar los modos de funcionamiento para la corriente continua. Más adelante se describe cómo usar un multímetro para medir voltajes de CC.

En la Figura 3, el interruptor del tipo de trabajo se establece en el modo de medición de voltaje constante y, hasta el límite más alto, hasta 1000V. Al mismo tiempo, la pantalla muestra una advertencia sobre el peligro de alto voltaje: HV - (alto voltaje - alto voltaje). La misma advertencia aparecerá en el límite de 750 VCA. Por lo tanto, el propio dispositivo advierte que pueden estar presentes voltajes potencialmente mortales en este rango de medición.

Pero esto no es necesario en absoluto, ya que en este límite es posible medir voltajes que no son del todo peligrosos, por ejemplo, en el cableado de automóviles, donde el voltaje es solo de 12 V, o solo una sola celda galvánica. Es cierto que los resultados de la medición no serán muy precisos. Se obtendrán resultados más confiables al medir a un límite de 20V.

Cuando los instrumentos digitales eran raros, eran principalmente instrumentos de laboratorio enormes "con dos asas para transportar", casi todas las mediciones se llevaron a cabo con medidores de flecha. Y luego había una regla tal que el resultado más preciso se obtendría si en el proceso de medición de la flecha no es inferior al primer tercio de la escala, es mejor si está más cerca del medio. Por ejemplo, el voltaje de 5V puede medirse en el límite de 30V, pero el resultado será más preciso si usa el límite de 10V.

Esta recomendación debe seguirse cuando se trabaja con un multímetro digital, es decir. Elija el límite de medición más adecuado. Esto se discutirá más adelante.

Límites de medición de voltaje de CC

Hay cinco LÍMITES en el MODO de medición de voltaje de CC:

• 200m

• 2000m

• 20,

• 200,

• 1000.

En un límite de 200 m (en adelante, como está escrito en el dispositivo en la Fig. 3), es posible medir voltajes que no excedan los 200 milivoltios, para decirlo de manera más simple, solo 0.2V.

El límite de 2000m le permite medir voltaje de hasta 2V. Por ejemplo, esto le permite medir el voltaje de una celda galvánica o la caída de voltaje a través de una resistencia en el circuito emisor de un transistor.

Los siguientes tres límites se indican simplemente mediante números sin letras: 20, 200, 1000. Estos son voltajes de los límites de medición en voltios. El razonamiento sobre la precisión de las mediciones puede confirmar las cifras que se muestran a continuación. La batería tipo dedo de tamaño AA se tomó como la fuente del voltaje medido, solo lo primero que se le ocurrió, pero los resultados de la medición resultaron ser bastante claros.

Mediciones a diferentes límites.

La primera medición del voltaje de la batería se realizó en el límite de 1000, como se muestra en la Figura 5. Cabe señalar que los ceros insignificantes no se cancelan en todos los límites.

Figura 5

Aquí fue posible medir exactamente 1B, ya que la resolución de este límite es solo 1B, simplemente no se muestran décimas de voltio, lo que se indica por la ausencia de una coma después del signo menos significativo. Si el voltaje medido es, por ejemplo, 135.2V, entonces podríamos ver el resultado de 135V.

Tal vez alguien dirá: "¡Piensa, dos décimas de voltio!". Sí, en el segundo caso, estas dos décimas no juegan ningún papel en absoluto, pero al medir el voltaje de la batería, dicho redondeo del resultado de la medición es inaceptable.

El hecho es que una batería de níquel-cadmio o hidruro metálico se considera cargada si el voltaje no es inferior a 1.2V. Si el voltaje es de solo 1V, esto indica que la batería necesita recarga. Pero fue él quien simplemente cayó bajo el brazo, aunque no era culpable de nada.

Cambie el límite de medición de voltaje a 200. Ya aparece un punto decimal, después del cual se mostrarán décimas de voltio. El resultado de la medición está mucho más cerca de la verdad, que se puede ver en la Figura 6.

Figura 6. Voltaje de la batería 1.2 V

En el límite de medición de 20, el resultado será más preciso, hasta centésimas de voltio, mire la Figura 7.

Figura 7. Voltaje de la batería 1.22 V

Y en el límite de 2000 m, el resultado se muestra en milivoltios, es decir precisa a 1/1000 voltios (1 milivoltio). Se muestra en la Figura 8.

Figura 8. Voltaje de la batería 1.222 V

Algunos dispositivos tienen un límite de medición de 2 (2 voltios), luego el resultado se verá como 1.222V. Hay tres dígitos después del punto decimal, lo que también permite mediciones con una resolución de 1 milivoltio.

El límite de 200 m le permite medir voltajes no superiores a 0.2V y para el caso en cuestión (batería) no cabe, es demasiado pequeño. Es posible que el dispositivo no se queme, pero esto no debe hacerse. En general, existe una regla DORADA: si la magnitud del voltaje (corriente) medido es desconocido al menos aproximadamente, ¡las mediciones deberían comenzar desde el límite de medición más grande!

Continuación del artículo:Cómo medir voltaje, corriente, resistencia con un multímetro, verificar diodos y transistores

Boris Aladyshkin