Cum se utilizează o măsurătoare de tensiune continuă multimetru

Cuvântul multimetru constă din două cuvinte: măsurare multi - lot și metru - dispozitiv de măsurare. Aceste definiții pot fi găsite în dicționarul multitran engleză-rusă și, prin urmare, cu încredere deplină putem spune că un multimetru este o multitudine de instrumente de măsurare „ambalate” într-o cutie mică. Toate aceste instrumente de măsurare sunt concepute pentru măsurători în circuite electrice și ar fi de neiertat să începeți o poveste despre măsurători electrice fără să ne amintim de legea lui Ohm.

În manualele școlare, legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit este scrisă astfel: „Curentul din circuit (I) este direct proporțional cu tensiunea (U) și invers proporțional cu rezistența (R)." Toți cei care sunt angajați serios în electricitate cunosc această frază ca fiind Tatăl nostru. Și apoi spune, neștiind legea lui Ohm - stai acasă.

Dacă legea lui Ohm este scrisă sub forma unei formule matematice, se va dovedi destul de simplu: I = U / R.

Aceasta este legea lui Ohm pentru o secțiune a lanțului, la care ne vom limita aici. Pentru a obține rezultate corecte, valorile curente în amperi, tensiunile în volți și rezistența în Ohms trebuie înlocuite în formulă. Primele litere sunt cu litere mari, deoarece unitățile de măsură provin din numele oamenilor de știință care au descoperit aceste legi.

Adevărat, nu este interzisă înlocuirea, de exemplu, a rezistenței în kilo-ohmi (1 KOhm = 1000 Ohms), atunci curentul se va transforma în miliampere (1 mA = 0,001 A). O astfel de substituție în circuitele cu curent mic este adesea utilizată.

Cel mai simplu circuit electric prezentat în figura 1 constă dintr-o sursă de tensiune, cabluri de conectare, întreruptor și sarcină. Dar pe exemplul acestui circuit, puteți vedea tot ceea ce este menționat în legea lui Ohm, tot ceea ce poate fi măsurat folosind instrumente, să faceți cunoștință cu conexiunea unui ampermetru, voltmetru și ohmetru.

Figura 1. Cel mai simplu circuit electric

A conduce măsurători de curent, tensiuni și rezistență vor fi necesare trei dispozitive diferite: un amperometru, un voltmetru și un ohmetru. Conectarea dispozitivelor este prezentată în figura 2.

Figura 2. Conectarea instrumentelor de măsurare la un circuit electric

Din această cifră este clar că ampermetru acesta este conectat la întreruperea circuitului în serie cu sarcina, voltmetrul este conectat în paralel cu secțiunea circuitului, ohmmetrul este de asemenea paralel cu secțiunea de încercare, dar tensiunea de alimentare trebuie deconectată sau o parte neconectată este verificată deloc. Desigur, puteți măsura rezistența rezistențelor R1, R2 fără a le evapora din circuit, amintiți-vă doar să opriți puterea.

Ce să nu faci sau căile potrivite de a arde un multimetru

Aici puteți face imediat câteva comentarii, pune câteva întrebări complicate. Ce se va întâmpla dacă schimbați, confundați, de exemplu, un voltmetru și un ampermetru?

Voltmetrul, inclus în întrerupătorul în loc de amperometru, nu va aduce, probabil, probleme suplimentare: rezistența internă mare a voltmetrului va limita curentul la un nivel încât circuitul să nu mai funcționeze, ca și cum întrerupătorul ar fi fost deschis.

Este cu totul altă problemă dacă amperometrul este pornit în locul unui voltmetru, de exemplu, în loc de V1. Curentul prin ampermetru va atinge valoarea maximă pe care o poate furniza sursa de energie, deoarece rezistența internă a amperometrului este foarte mică (în modul normal de măsurare, cu cât este mai mică cu atât mai bine).

În cazul celulă galvanică acest lucru nu este în special înfricoșător, deoarece curentul va fi limitat de rezistența internă a bateriei, iar limita de măsurare a amperometrului este destul de mare (10 sau mai multe amperi).

Astfel se poate testa o celulă de 1,5V AA sau AAA.Dacă elementul este funcțional, atunci ampermetrul va afișa un curent de cel puțin 1A, sau chiar mai mult, în timp ce curentul elementului descărcat nu este mai mult de câțiva milimetri sau deloc curent.

Dar o astfel de recomandare nu este absolut potrivită pentru verificarea bateriilor de aceeași dimensiune: bateriile chiar nu le plac scurtcircuitele și chiar pot exploda! Chiar dacă nu ajunge la explozie, încărcarea unei astfel de baterii va fi problematică.

Dacă ampermetrul (multimetru în modul de măsurare curent) este „conectat” la o priză de 220 V, atunci explozia dispozitivului este pur și simplu inevitabilă. Același lucru se întâmplă dacă încercați să măsurați tensiunea în priză cu un multimetru în modul de măsurare a rezistenței. Crede-mă, au existat multe astfel de cazuri. Acesta este motivul pentru care nu este necesar, când nu este necesar, pur și simplu fără interes, măsurarea tensiunii la ieșire!

Trebuie doar acceptată ca lege, luată de regulă. Ei bine, care este diferența, câți sunt 210 sau 235V în această priză? Într-adevăr, toate echipamentele electronice moderne funcționează într-un interval de tensiune foarte larg, care este facilitat de modern surse de alimentare cu comutare.

Multe instrumente pentru măsurători simple

Circuitul electric prezentat în figura 2 este alimentat de o sursă de curent continuu - o baterie galvanică, astfel încât ampermetrul și voltmetrul ar trebui să fie proiectate pentru măsurarea în circuitele cu curent continuu. Dacă chiar și un astfel de circuit simplu este alimentat cu curent alternativ (220V, întrerupător, bec), dispozitivele vor necesita curent alternativ. Se dovedește că ai nevoie de o mulțime de dispozitive, chiar și cu o schemă atât de simplă!

Acest circuit simplu este prezentat pentru a reîmprospăta modalitățile de conectare a dispozitivelor în memorie. Mai multe detalii despre măsurarea curenților și tensiunilor puteți găsi în articol. "Măsurători în circuite electrice".

Este foarte simplu să scapi de un astfel de număr de dispozitive: asamblați toate dispozitivele într-o singură carcasă și folosiți întrerupătoarele pentru a conecta același cap de săgeată la fiecare dintre ele. Astfel de dispozitive au fost numite odată combinație sau avometre - AmpereVoltOmmeter.

Un alt nume pentru aceste dispozitive este un tester, din testul în limba engleză - verificare, test, deoarece precizia măsurătorilor cu astfel de dispozitive este mică. De regulă, acestea sunt dispozitive din clasa a 4-a de precizie, adică. eroarea de măsurare este de 4%, ceea ce este suficient pentru cele mai multe scopuri practice.

În prezent, testerele cu săgeți, nu numai pensionate, dar utilizate rar, deși, în unele cazuri, pur și simplu nu pot să le facă fără. Dar mulți specialiști, mai ales bătrâni, preferă să folosească indicatoarele cu săgeți. Ei bine, acesta este cine este obișnuit cu ce. Deci, încet, am ajuns la un instrument combinat modern - un multimetru.

Multimetru digital modern

Spre deosebire de testerele antice, multimetrul a devenit un dispozitiv digital, iar Multimetrul digital este scris pe cutia de ambalaje. Aceasta nu se datorează faptului că citirile sunt afișate sub formă de numere, diferența constă în principiul funcționării. Valoarea, tensiunea, curentul sau rezistența măsurate folosind un convertor analog-digital (ADC) sunt convertite într-un cod digital, care este apoi afișat pe un afișaj digital cu cristale lichide.

Pe lângă rezultatele efective ale măsurării, indicatorul poate afișa informații suplimentare: starea încărcării bateriei (când este timpul să schimbați bateria, pe ecran apare o imagine intermitentă a bateriei) și un avertisment privind măsurarea tensiunilor înalte. Multimetrele, cu dimensiuni mici și prețuri mici, au o precizie ridicată de măsurare, ceea ce le-a oferit o popularitate binemeritată în rândul utilizatorilor.

Cel mai simplu mod de a face față dispozitivului și funcționarea dispozitivului atunci când acesta este în mâini. Dar, întrucât nu există o astfel de posibilitate, atunci o imagine cu imaginea dispozitivului este destul de potrivită. Este suficient să faceți o fotografie și să îi oferiți inscripții explicative. O fotografie similară este prezentată în figura 3. (faceți clic pe imagine pentru a mări).

Figura 3Apariția multimetrului digital D838

De ce și cine are nevoie de un multimetru

Multimetrele din seria D83X sunt o opțiune bugetară - la un cost minim există un set de moduri de operare pe care îl utilizează majoritatea electricienilor, inginerilor electronici și doar celor care trebuie să comunice cu electricitate din când în când. Desigur, există modele mai scumpe, care au limite de măsurare suplimentare și diverse facilități operaționale.

În primul rând, este capacitatea de a măsura capacitatea condensatorilor și inductanța bobinelor. Unii multimetri au chiar un mod de măsurare a frecvenței, cu toate acestea, este de obicei limitat la frecvențele intervalului audio, până la 20KHz. Aproape toate multimetrele, inclusiv opțiunea bugetară, au un mod de măsurare a câștigului tranzistorilor cu putere mică, dar nu sunt utilizate foarte des.

Opțiunile suplimentare includ lumina de fundal a scării (cum să mai facem măsurători noaptea?) Și butonul pentru salvarea ultimului rezultat al măsurării. O astfel de memorare face posibilă scrierea rezultatului într-un caiet sau într-un tabel preimprimat. De fapt, o proprietate foarte utilă.

Multimetrul DT838 prezentat în figura 3 ca un plus plăcut are un mod de măsurare a temperaturii: dacă pur și simplu porniți multimetrul în acest mod, atunci utilizând senzorul de temperatură internă puteți monitoriza temperatura în camera de lucru.

Dispozitivul este completat termocuplu extern tip K, care vă permite să măsurați temperaturile până la câteva sute de grade, de exemplu, temperatura unui fier de lipit sau a unui pistol cu ​​aer cald.

Dispozitive similare din alte serii, de exemplu, DT832, în loc de un contor de temperatură, au un generator de impulsuri dreptunghiular încorporat cu o frecvență fixă ​​de aproximativ 1 KHz, care vă permite să verificați, de exemplu, amplificatoare de frecvență audio.

Nu uitați să opriți multimetrul noaptea

O altă caracteristică frumoasă inerentă multimetrelor mai scumpe este oprirea automată: după 15 minute, dispozitivul se oprește. Lucrări suplimentare sunt posibile numai apăsând din nou butonul de pornire.

În dispozitive precum D83x, oprirea se face prin setarea unui singur comutator în poziția OFF (vezi Fig. 3). Dacă vă îndepărtați foarte mult și uitați să opriți dispozitivul, lăsați-l peste noapte (din anumite motive, acest lucru se întâmplă cel mai des), atunci bateria va trebui schimbată a doua zi.

Costul bateriei „Krona” (denumirea internă veche, acum este doar tip 6F22) este de calitate medie este mic, iar cumpărarea nu este o problemă. Cu toate acestea, chiar și într-una dintre cele mai recente reviste Radio pentru 2014, și anume, în numărul 9, a apărut un articol intitulat „Convertor pentru alimentarea unui multimetru digital”.

Convertorul rulează pe o singură baterie de dimensiuni AA sau pe o singură baterie de nichel-cadmiu. Un circuit simplu, o placă de circuit imprimat și tehnici de asamblare și configurare sunt de asemenea oferite acolo. La sfârșitul articolului este oferită o listă a mai multor publicații anterioare pe această temă: de asemenea reviste Radio cu scheme similare.

Figura 4. „Krone” importat

Un astfel de design a fost adecvat în timpul deficitului general sovietic, când a fost imposibil să „obțineți” bateria Kron, ca atât mai mult. Acum, un astfel de convertor poate fi asamblat doar „din dragoste de artă”.

În general, editorii revistei Radio în ultimii ani s-au comportat foarte ciudat: în loc să publice materiale bune, interesante, să îmbunătățească calitatea publicațiilor, ei (editorii) urmăresc servicii de partajare a fișierelor și preiau de acolo creațiile lor sub numele de marcă a legii privind protecția drepturilor de autor.

Lăsați cititorul să nu creadă că aceasta este opinia subiectivă a autorului articolului despre jurnal: pe forumurile electronice, puteți găsi o mulțime de argumente care sunt mult mai categorice.

Să începem să studiem multimetrul

De multe ori auziți astfel de afirmații: „Ei bine, știu să sun un fir de la o chitară electrică pentru un circuit deschis sau scurt. Și nu am nevoie de alta. ”Pentru a face astfel de afirmații mai mici, să ne întoarcem din nou la Figura 3, care ne va ajuta să descoperim ce poate măsura multimetrul.

Pe panoul frontal al multimetrului, sunt evidente imediat două detalii mari: în partea de sus se află un indicator cu cristale lichide (afișaj), iar în mijloc este un buton de control rotund mare. În acest dispozitiv, este, de fapt, singurul, pur și simplu nu există altele. Cu acest mâner se modifică modurile de operare și limitele de măsurare în aceste moduri. Multimetrele altor mărci arată cam la fel.

Pentru a indica limita de măsurare selectată, mânerul are un conic cu un triunghi extrudat, ceea ce nu este foarte convenabil atunci când lucrați. Dacă completați acest triunghi cu vopsea albă, așa cum se arată în figura 3, atunci vor fi incluziuni mult mai puțin eronate.

Moduri de măsurare

Folosind butonul menționat, puteți selecta unul dintre modurile de măsurare. Multimetrul considerat oferă mai multe MODE:

• Măsurarea tensiunii CC

• Măsurarea tensiunii AC

• Măsurarea curentului continuu

• Măsurarea rezistenței

• Cablarea firelor și semiconductorilor

• Măsurarea câștigului tranzistorului

• Masurarea temperaturii

Fiecare mod de măsurare, pe lângă temperatura de măsurare, continuitatea semiconductorului și câștigul tranzistorului, este împărțit în mai multe LIMITE, care pot crește semnificativ precizia măsurătorilor, care vor fi descrise mai târziu.

În lucrările practice, este cel mai adesea necesar să se măsoare tensiunile constante și să se utilizeze modul „de apelare” pentru a determina integritatea instalației sau starea de sănătate a diodelor, tranzistoarelor, uneori chiar a microcircuitelor. Prin urmare, aceste măsurători vor trebui descrise în detaliu suficient.

Măsurarea tensiunii CC

Echipamentele electronice sunt alimentate de surse de tensiune constantă. Acestea pot fi baterii, celule galvanice și atunci când sunt alimentate de la rețea, acestea sunt surse de alimentare pentru diverse circuite și proiectări. Prin urmare, în repararea și punerea în funcțiune a echipamentelor electronice, cel mai adesea este necesar să se măsoare tensiunea constantă pe electrozii tranzistoarelor și microcircuitelor, pentru a verifica existența curentului direct al modurilor de operare. Este descris în continuare modul de utilizare a unui multimetru pentru măsurarea tensiunilor de curent continuu.

În figura 3, comutatorul tipului de lucru este setat la modul de măsurare a tensiunii constante și, la limita maximă, la 1000V. În același timp, afișajul arată un avertisment cu privire la pericolul de înaltă tensiune: HV - (înaltă tensiune - înaltă tensiune). Același avertisment va apărea și la limita de 750V AC. Astfel, dispozitivul în sine avertizează că tensiunile care pot pune viață pot fi prezente în acest interval de măsurare.

Dar acest lucru nu este deloc necesar, deoarece la această limită este posibilă măsurarea unor tensiuni care nu sunt deloc periculoase, de exemplu, în cablajele auto, unde tensiunea este de numai 12V sau doar o singură celulă galvanică. Adevărat, rezultatele măsurătorilor nu vor fi foarte precise. Rezultate mai fiabile vor fi obținute atunci când se măsoară la o limită de 20V.

Când instrumentele digitale erau rare, erau în principal instrumente de laborator uriașe „cu două mânere pentru transport”, aproape toate măsurătorile erau efectuate cu contoare cu săgeți. Și atunci a existat o astfel de regulă încât rezultatul cel mai precis ar fi obținut dacă în procesul de măsurare a săgeții nu este mai mic decât prima treime a scării, este mai bine dacă este mai aproape de mijloc. De exemplu, tensiunea de 5V poate fi măsurată la limita de 30V, dar rezultatul va fi mai precis dacă utilizați limita de 10V.

Această recomandare ar trebui respectată atunci când lucrați cu un multimetru digital, adică. alegeți limita de măsurare cea mai potrivită. Acest lucru va fi discutat mai târziu.

Limitele de măsurare a tensiunii continue

Există cinci LIMITE în modul de măsurare a tensiunii CC.

• 200m,

• 2000m,

• 20,

• 200,

• 1000.

La o limită de 200 m (în continuare, așa cum este scris pe dispozitivul din Fig. 3), este posibil să măsurați tensiuni care să nu depășească 200 milivolți, pentru a spune mai simplu, doar 0,2V.

Limita de 2000m vă permite să măsurați tensiunea până la 2V. De exemplu, acest lucru vă permite să măsurați tensiunea unei celule galvanice sau căderea de tensiune pe o rezistență din circuitul emițător al unui tranzistor.

Următoarele trei limite sunt indicate pur și simplu prin numere fără litere: 20, 200, 1000. Acestea sunt tensiuni ale limitelor de măsurare în volți. Argumentarea cu privire la precizia măsurătorilor poate confirma cifrele prezentate mai jos. Bateria tip AA de tip deget a fost luată ca sursă a tensiunii măsurate, doar primul lucru care a venit, dar rezultatele măsurătorilor s-au dovedit a fi destul de clare.

Măsurători la diferite limite

Prima măsurare a tensiunii bateriei a fost efectuată la limita de 1000, așa cum se arată în figura 5. Trebuie menționat faptul că zero zeruri nesemnificative nu se anulează deloc la limite.

Figura 5

Aici a fost posibil să se măsoare exact 1B, deoarece rezoluția acestei limite este de doar 1B, zeci de volți pur și simplu nu sunt arătați, ceea ce este indicat prin absența unei virgule după semnul cel mai puțin semnificativ. Dacă tensiunea măsurată este, de exemplu, 135.2V, atunci am putea vedea rezultatul de 135V.

Poate cineva va spune: „Gândiți-vă, două zecimi de volt!”. Da, în cel de-al doilea caz, aceste două zecimi nu joacă deloc niciun rol, însă atunci când se măsoară tensiunea pe baterie, o astfel de rotunjire a rezultatului măsurării este inacceptabilă.

Cert este că o baterie de nichel-cadmiu sau hidrură de metal este considerată încărcată dacă tensiunea de pe acesta nu este mai mică de 1.2V. Dacă tensiunea este de numai 1V, aceasta indică faptul că bateria are nevoie de reîncărcare. Dar tocmai el a căzut sub braț, deși nu a fost vinovat de nimic.

Comutați limita de măsurare a tensiunii la 200. Apare deja un punct zecimal, după care vor fi afișate zeci de volți. Rezultatul măsurării este mult mai aproape de adevăr, care poate fi văzut în figura 6.

Figura 6. Tensiunea bateriei 1,2 V

La limita de măsurare de 20, rezultatul va fi mai precis, până la sutimi de volt, uitați-vă la Figura 7.

Figura 7. Tensiunea bateriei 1,22 V

Și la limita de 2000m, rezultatul este arătat în milivoliți, adică. exact la 1/1000 volți (1 milivolt). Prezentată în figura 8.

Figura 8. Tensiunea bateriei 1.222 V

Unele dispozitive au o limită de măsurare de 2 (2 volți), atunci rezultatul va arăta ca 1.222V. Există trei cifre după punctul zecimal, care permite, de asemenea, măsurători cu o rezoluție de 1 milivoltă.

Limita de 200m vă permite să măsurați tensiuni nu mai mari de 0,2V, iar pentru cazul în cauză (baterie) nu se potrivește, este prea mic. Este posibil ca dispozitivul să nu se ardă, dar acest lucru nu trebuie făcut. În general, există o astfel de regulă de aur: dacă magnitudinea tensiunii (curentului) măsurată este necunoscută cel puțin aproximativ, atunci măsurătorile ar trebui să înceapă de la cea mai mare limită de măsurare!

Continuarea articolului:Cum se măsoară tensiunea, curentul, rezistența cu un multimetru, verificați diodele și tranzistoarele

Boris Aladyshkin