Kako koristiti multimetar, mjerenje istosmjernog napona

Riječ multimetar sastoji se od dvije riječi: multi - puno i metar - mjerenja, mjerni uređaj. Te se definicije mogu naći u engleskom-ruskom multitran rječniku, pa stoga s punim povjerenjem možemo reći da je multimetar mnoštvo mjernih instrumenata "upakiranih" u jednu malu kutiju. Svi su ovi mjerni instrumenti dizajnirani za mjerenja u električnim krugovima, a bilo bi neoprostivo započeti priču o električnim mjerenjima ne sjećajući se Ohmovog zakona.

U školskim udžbenicima Ohmov zakon za dio kruga piše na sljedeći način: "Struja u krugu (I) izravno je proporcionalna naponu (U) i obrnuto je proporcionalna otporu (R)." Svi koji se ozbiljno bave električnom energijom poznaju ovu frazu kao naš Otac. A onda reci, ne znajući Ohmov zakon - sjedni kod kuće.

Ako je Ohmov zakon napisan u obliku matematičke formule, ispostavit će se vrlo jednostavno: I = U / R.

Ovo je Ohmov zakon za dio lanca, na koji ćemo se ovdje ograničiti. Da biste dobili ispravne rezultate, u formulu treba zamijeniti trenutne vrijednosti u amperama, naponi u voltima i otpor u Ohmima. Prva su slova velika slova, jer su mjerne jedinice nastale od imena znanstvenika koji su otkrili ove zakone.

Istina, nije zabranjeno supstituirati, na primjer, otpor u kilo-ohima (1 KΩ = 1000 Ohma), tada će se struja ispostaviti u miliamperima (1 mA = 0,001 A). Takva supstitucija u strujama s malo struje često se koristi.

Najjednostavniji električni krug prikazan na slici 1 sastoji se od izvora napona, priključnih žica, prekidača i opterećenja. Ali na primjeru ovog kruga možete vidjeti sve što je spomenuto u Ohmovom zakonu, sve što se može mjeriti pomoću instrumenata, upoznati se s vezom ampermetra, voltmetra i ohmmetra.

Slika 1. Najjednostavniji električni krug

Za vođenje trenutna mjerenja, naponi i otpornost Trebat će tri različita uređaja: ampermetar, voltmetar i ohmmetar. Priključni uređaji prikazani su na slici 2.

Slika 2. Povezivanje mjernih instrumenata s električnim krugom

Iz ove brojke jasno je da ampermetar serijski je povezan s prekidom kruga s opterećenjem, voltmetar je spojen paralelno s odjeljkom kruga, ohmmetar je paralelno s ispitnim dijelom, ali mora se isključiti dovodni napon ili uopće provjeriti nepovezani dio. Naravno, možete mjeriti otpor otpornika R1, R2, bez isparavanja iz kruga, samo zapamtite da isključite struju.

Što ne učiniti ili ispravne načine spaljivanja multimetra

Ovdje možete odmah dati nekoliko komentara, postaviti nekoliko škakljivih pitanja. Što će se dogoditi ako zamijenite, zbrkate, na primjer, voltmetar i ampermetar?

Voltmetar, uključen u prekidač umjesto ampermetra, najvjerojatnije neće donijeti posebne probleme: veliki unutarnji otpor voltmetra ograničit će struju na takvoj razini da krug jednostavno prestane raditi, kao da se prekidač sklopa otvorio.

Sasvim je drugačija stvar je li ampermetar uključen umjesto voltmetra, na primjer umjesto V1. Struja kroz ampermetar dostići će maksimum koji izvor napajanja može napajati, budući da je unutarnji otpor ampermetra vrlo mali (u normalnom načinu mjerenja, što je manji, to je bolje).

U slučaju galvanska ćelija to nije osobito zastrašujuće, jer će struja biti ograničena unutarnjim otporom akumulatora, a granica mjerenja ampermetra je prilično velika (10 ili više ampera).

Ovako se može testirati stanica veličine AA ili AAA s naponom od 1,5 V.Ako je element prikladan, tada će ampermetar pokazati struju od najmanje 1A ili čak više, dok struja ispražnjenog elementa nije veća od nekoliko miliampera ili uopće nema struje.

Ali takva je preporuka apsolutno neprikladna za provjeru baterija iste veličine: baterije zaista ne vole kratki spoj, a mogu čak i eksplodirati! Čak i ako ne dođe do eksplozije, punjenje takve baterije bit će problematično.

Ako je ampermetar (multimetar u trenutnom načinu mjerenja) "uključen" u utičnicu od 220 V, tada je eksplozija uređaja jednostavno neizbježna. Ista stvar se događa ako pokušate izmjeriti napon u utičnici multimeterom u načinu mjerenja otpora. Vjerujte, bilo je mnogo takvih slučajeva. Zato nije potrebno, kada nije nužno, čisto iz interesa, mjeriti napon na izlazu!

To samo treba prihvatiti kao zakon, uzeti kao pravilo. Pa, koja je razlika, koliko ih je 210 ili 235V u ovoj utičnici? Doista, sva suvremena elektronička oprema djeluje u vrlo širokom rasponu napona, što omogućava moderni prebacivanje napajanja.

Mnogo instrumenata za jednostavna mjerenja

Električni krug prikazan na slici 2 pokreće izvor istosmjerne struje - galvanska baterija, pa bi ampermetar i voltmetar trebali biti dizajnirani za mjerenje u istosmjernim krugovima. Ako se čak i takav jednostavan krug napaja izmjeničnom strujom (220V, prekidač, žarulja), tada će uređaji trebati izmjeničnu struju. Ispada da vam treba čitava hrpa uređaja, čak i s tako jednostavnom shemom!

Ovaj je jednostavan krug prikazan kako bi se osvježili načini povezivanja uređaja u memoriji. Više detalja o mjerenju struje i napona možete pronaći u članku. "Mjerenja u električnim krugovima".

Vrlo se jednostavno riješiti takvog broja uređaja: sastavite sve uređaje u jednom kućištu i pomoću prekidača spojite istu mjernu strelicu na svaki od njih. Takvi su se uređaji jednom zvali kombinirani ili avometri - AmpereVoltOmmeter.

Drugi naziv za ove uređaje je tester, s engleskog test - provjera, ispitivanje, jer je točnost mjerenja s takvim uređajima mala. U pravilu su to uređaji 4. klase točnosti, tj. pogreška mjerenja iznosi 4%, što je sasvim dovoljno za većinu praktičnih razloga.

Trenutno ispitivači strelica ne samo da su u mirovini, već se rijetko koriste, iako u nekim slučajevima jednostavno ne mogu bez njih. Ali mnogi, uglavnom stari stručnjaci, radije koriste mjerače strelice. Pa, to je ono na što je naviknut. Dakle, polako smo došli do modernog kombiniranog instrumenta - multimetra.

Moderni digitalni multimetar

Za razliku od antiknih testera, multimetar je postao digitalni uređaj, na kutiji za pakiranje piše "Digitalni multimetar". To nije iz činjenice da se očitanja prikazuju u obliku brojeva, razlika leži u načelu rada. Izmjerena vrijednost, napon, struja ili otpor pomoću analogno-digitalnog pretvarača (ADC) pretvara se u digitalni kod koji se zatim prikazuje na digitalnom zaslonu s tekućim kristalima.

Uz stvarne rezultate mjerenja, indikator može pokazati dodatne informacije: stanje napunjenosti baterije (kad je vrijeme za promjenu baterije, na zaslonu se pojavljuje treptajuća slika baterije) i upozorenje o mjerenju visokog napona. Multimetri, s malim dimenzijama i niskim cijenama, imaju visoku mjernu točnost, što im je osiguralo zasluženu popularnost među korisnicima.

Najlakši način da se nosite s uređajem i radom uređaja kada je u rukama. Ali, budući da ne postoji takva mogućnost, tada je slika sa slikom uređaja sasvim prikladna. Dovoljno je fotografirati i pružiti mu objašnjenja. Slična je slika prikazana na slici 3. (kliknite na sliku za povećanje).

Slika 3Izgled digitalnog multimetra D838

Zašto i kome treba multimetar

Multimetri serije D83X proračunska su mogućnost - uz minimalni trošak postoji skup svih, ili gotovo svih, modusa rada koji većina električara, elektroničkih inženjera i samo oni koji povremeno moraju komunicirati s električnom energijom. Naravno, postoje i skuplji modeli koji imaju dodatna ograničenja mjerenja i razne operativne pogodnosti.

Prije svega, to je sposobnost mjerenja kapaciteta kondenzatora i induktivnosti zavojnica. Neki multimetri imaju čak i način mjerenja frekvencije, međutim, on je obično ograničen na frekvencije audio područja, do 20KHz. Gotovo svi multimetri, uključujući proračunsku opciju, imaju način mjerenja dobitka tranzistora male snage, ali se ne koriste vrlo često.

Dodatne opcije uključuju pozadinsko osvjetljenje skale (kako drugačije vršiti mjerenja noću?) I gumb za spremanje posljednjeg rezultata mjerenja. Takvo pamćenje omogućuje pisanje rezultata u bilježnicu ili u prethodno ispisanu tablicu. Zapravo, vrlo korisno svojstvo.

Multimetar DT838 prikazan na slici 3 kao ugodan dodatak ima način mjerenja temperature: ako u ovom načinu rada jednostavno uključite multimetar, pomoću internog senzora temperature možete nadzirati temperaturu u radnoj sobi.

Uređaj je dovršen vanjski termoelement tip K, koji vam omogućuje mjerenje temperature do nekoliko stotina stupnjeva, na primjer, temperatura lemilice ili pištolja za vrući zrak.

Slični uređaji drugih serija, na primjer, DT832, umjesto mjerača temperature, imaju ugrađeni pravokutni generator impulsa sa fiksnom frekvencijom od oko 1 KHz, koji vam omogućuje provjeru, na primjer, audio pojačala.

Ne zaboravite isključiti multimetar noću

Još jedna od lijepih značajki svojstvenih skupljim multimetrima je automatsko isključivanje: nakon 15 minuta uređaj se isključuje. Daljnji je rad moguć samo ponovnim pritiskom gumba za uključivanje.

Na uređajima poput D83x, isključivanje se vrši postavljanjem jednog prekidača u položaj OFF (vidi Sliku 3). Ako se silno zanesete i zaboravite isključiti uređaj, ostavite ga preko noći (iz nekog razloga se to najčešće događa), onda će sljedeći dan morati mijenjati bateriju.

Cijena baterije "Krona" (stari domaći naziv, sada je to samo tip 6F22) je prosječne kvalitete, mala je i kupnja nije problem. Ali svejedno, čak se u jednom od najnovijih radijskih časopisa za 2014. godinu, naime, u broju 9. pojavio članak pod naslovom "Pretvarač za napajanje digitalnog multimetra."

Pretvarač radi na jednoj bateriji veličine AA ili na jednoj nikal-kadmijevoj bateriji. Tamo su navedeni i jednostavni krug, štampana pločica te tehnike montaže i konfiguracije. Na kraju članka dan je popis nekoliko ranijih publikacija na ovu temu: također Radio časopisi sa sličnim shemama.

Slika 4. Uvezeno "Krone"

Takav je dizajn bio primjeren za vrijeme sovjetske opće nestašice, kada je bilo nemoguće "nabaviti" bateriju Kron, poput tolikog višeg. Sada se takav pretvarač može sastaviti samo "iz ljubavi prema umjetnosti".

Općenito, urednici časopisa Radio posljednjih su se godina ponašali vrlo čudno: umjesto da objavljuju dobre, zanimljive materijale, poboljšavaju kvalitetu publikacija, oni (urednici) progone usluge dijeljenja datoteka i odatle oduzmu njihove kreacije pod zaštitnim znakom zakona o zaštiti autorskih prava.

Neka čitatelj ne pomisli da je to subjektivno mišljenje autora članka o časopisu: na forumima s elektronikom postoji dosta argumenata koji su o tome mnogo kategoričniji.

Počnimo proučavati multimetar

Često čujete takve izjave: "Pa, znam kako zvoniti žicom s električne gitare na otvoren ili kratki spoj. I ne treba mi drugi. "Da bismo takve izjave smanjili, vratimo se još jednom slici 3 koja će nam pomoći da shvatimo što multimetar može mjeriti.

Na prednjoj ploči multimetra odmah su vidljiva dva velika detalja: na vrhu je tekući kristalni indikator (zaslon), a na sredini je veliki okrugli upravljački gumb. U ovom je uređaju on, ustvari jedini, jednostavno nema drugih. S ovom ručicom se u tim načinima prebacuju načini rada i ograničenja mjerenja. Multimetri drugih marki izgledaju približno isto.

Kako bi naznačio odabranu granicu mjerenja, ručka ima nagib s ekstrudiranim trokutom, što nije baš prikladno pri radu. Ako ovaj trokut ispunite bijelom bojom, kao što je prikazano na slici 3, tada će biti puno manje pogrešnih uključenja.

Načini mjerenja

Pomoću upravo spomenutog gumba možete odabrati jedan od načina mjerenja. Razmatrani multimetar pruža nekoliko NAČINA:

• Mjerenje istosmjernog napona

• Mjerenje izmjeničnog napona

• Mjerenje istosmjerne struje

• Mjerenje otpora

• Ožičenje žica i poluvodiča

• Mjerenje dobitka tranzistora

• Mjerenje temperature

Svaki način mjerenja, uz mjerenje temperature, kontinuiteta poluvodiča i pojačanja tranzistora, podijeljen je u nekoliko LIMITA, što može značajno povećati točnost mjerenja, što će biti opisano kasnije.

U praktičnom radu najčešće je potrebno izmjeriti konstantne napone i pomoću načina "biranja" odrediti integritet instalacije ili zdravlje dioda, tranzistora, ponekad čak i mikro krugova. Stoga će ta mjerenja morati biti opisana dovoljno detaljno.

Mjerenje istosmjernog napona

Elektronička oprema pokreće se izvorima stalnog napona. To mogu biti baterije, galvanske ćelije, a kada se napajaju iz mreže, to su izvori napajanja raznih sklopova i dizajna. Zbog toga je pri popravku i puštanju u rad elektroničke opreme najčešće potrebno mjeriti konstantne napone na elektrodama tranzistora i mikrostrujnih krugova te provjeriti načine rada na istosmjernu struju. Dalje je opisano kako koristiti multimetar za mjerenje istosmjernih napona.

Na slici 3, sklopka takve vrste rada postavljena je na način mjerenja konstantnog napona i, na najveću granicu, do 1000 V. Istodobno, na zaslonu se prikazuje upozorenje o opasnosti od visokog napona: HV - (visoki napon - visoki napon). Isto upozorenje pojavit će se na granici izmjenične struje od 750 V. Stoga sam uređaj upozorava da u ovom mjernom području mogu biti prisutni opasni naponi.

Ali to uopće nije potrebno, jer je na ovom ograničenju moguće izmjeriti napone koji uopće nisu opasni, na primjer, u automobilskom ožičenju, gdje je napon samo 12 V, ili samo jedna galvanska ćelija. Istina, rezultati mjerenja neće biti vrlo točni. Pouzdaniji rezultati dobit će se pri mjerenju pri granici od 20V.

Kad su digitalni instrumenti rijetki, bili su to uglavnom ogromni laboratorijski instrumenti "s dvije ručke za nošenje", gotovo sva mjerenja su provedena pomoću mjerača strelice. A tada je postojalo takvo pravilo da bi se dobio najtočniji rezultat ako u postupku mjerenja strelica nije niža od prve trećine skale, bolje je ako je bliža sredini. Na primjer, napon od 5 V može se izmjeriti na granici od 30 V, ali rezultat će biti precizniji ako koristite granicu od 10 V.

Tu se preporuku treba pridržavati prilikom rada s digitalnim multimeterom, tj. odaberite najprikladniju granicu mjerenja. O tome će se govoriti kasnije.

Granice mjerenja istosmjernog napona

U NAČINU mjerenja istosmjernog napona postoji pet OGRANIČENJA:

• 200m,

• 2000m,

• 20,

• 200,

• 1000.

Na granici od 200m (u daljnjem tekstu, kako piše na uređaju na slici 3) moguće je izmjeriti napone koji ne prelaze 200 milivolta, jednostavnije rečeno, samo 0,2V.

Granica od 2000 m omogućava vam mjerenje napona do 2V. Na primjer, ovo vam omogućuje mjerenje napona galvanske ćelije ili pada napona preko otpornika u krugu odašiljača tranzistora.

Sljedeća tri ograničenja jednostavno su označena brojevima bez slova: 20, 200, 1000. To su naponi mjernih granica u voltima. Obrazloženje točnosti mjerenja može potvrditi niže prikazane brojke. Baterija tipa prsta veličine AA uzeta je kao izvor izmjerenog napona, samo prva stvar koja mi je došla u ruke, ali rezultati mjerenja pokazali su se sasvim jasnim.

Mjerenja na različitim granicama

Prvo mjerenje napona akumulatora obavljeno je na granici od 1000, kao što je prikazano na slici 5. Treba napomenuti da se beznačajne nule ne poništavaju na svim granicama.

Slika 5

Ovdje je bilo moguće izmjeriti točno 1B, budući da je razlučivost te granice samo 1B, desetine volta jednostavno nisu prikazane, što ukazuje na odsutnost zareza nakon najmanje značajnog znaka. Ako je izmjereni napon na primjer 135,2 V, tada možemo vidjeti rezultat od 135V.

Možda će netko reći: "Pomislite, dvije desetine volta!" Da, u drugom slučaju ove dvije desetine uopće ne igraju nikakvu ulogu, ali pri mjerenju napona na bateriji takvo zaokruživanje rezultata mjerenja je neprihvatljivo.

Činjenica je da se baterija nikal-kadmij ili metal-hidrid smatra napunjenom ako napon na njoj nije manji od 1,2 V. Ako je napon samo 1V, to znači da je bateriji potrebno ponovno punjenje. Ali upravo je on pao pod ruku, iako za ništa nije kriv.

Prebacite granicu za mjerenje napona na 200. Već se pojavljuje decimalna točka nakon koje će se prikazati desetine volta. Rezultat mjerenja puno je bliži istini, što se može vidjeti na slici 6.

Slika 6. Napon baterije 1,2 V

Na granici mjerenja od 20, rezultat će biti precizniji, na stotine volti, pogledajte sliku 7.

Slika 7. Napon baterije 1,22 V

A na granici od 2000m, rezultat je prikazan u milivoltima, tj. točno na 1/1000 volti (1 milivolt). Prikazana na slici 8.

Slika 8. Napon akumulatora 1.222 V

Neki uređaji imaju mjernu granicu od 2 (2 volta), a rezultat će izgledati 1,222 V. Nakon decimalne točke nalaze se tri znamenke, koje također omogućuju mjerenja u razlučivosti od 1 milivolta.

Ograničenje od 200m omogućuje vam izmjerenje napona koji nije viši od 0,2 V, a za slučaj koji baterija (akumulator) ne odgovara, jednostavno je premali. Uređaj možda neće izgorjeti, ali to se ne bi trebalo učiniti. Općenito, postoji takvo ZLATNO pravilo: ako je veličina izmjerenog napona (struje) barem približno nepoznata, mjerenja trebaju početi od najveće granice mjerenja!

Nastavak članka:Kako izmjeriti napon, struju, otpor s multimeterom, provjerite diode i tranzistore

Boris Aladyskin