Как сделать тестер своими руками, переделка питания у мультиметра
Любителям сделать все своими руками предлагается простой тестер на основе микроамперметра М2027-М1, у которого диапазон измерения 0-300 мкА, внутреннее сопротивление 3000 Ом, класс точности 1,0.
Необходимые детали
Это тестер, имеющий магнитоэлектрический механизм для измерения тока, поэтому он мерит только постоянный ток. Подвижная катушка со стрелкой крепится на растяжках. Применяется в аналоговых электроизмерительных приборах.
Найти на блошином рынке или купить в магазине радиодеталей проблем не составит. Там же можно приобрести и остальные материалы и компоненты, а также приставки к мультиметру. Кроме микроамперметра потребуется:
- десяток постоянных резисторов;
- один переменный резистор;
- гнездовой разъем на 12-16 контактов;
- кусок одностороннего стеклотекстолита;
- пара метров медного многожильного провода сечением 1 кв. мм;
- 40 см одножильного медного провода сечением 4 кв.
- припой, канифоль, паяльник на 60 Вт.
Если человек решил сделать себе мультиметр своими руками, значит, других измерительных приборов у него нет. Исходя из этого, и будем дальше действовать.
Выбор диапазонов измерения и вычисление номиналов резисторов
Определим для тестера диапазон измеряемых напряжений. Выберем три самых распространенных, покрывающих большинство потребностей радиолюбителя и домашнего электрика. Это диапазоны от 0 до 3 В, от 0 до 30 В и от 0 до 300 В.
Максимальный ток, проходящий через самодельный мультиметр равен 300 мкА. Поэтому задача сводится к подбору добавочного сопротивления, при котором стрелка отклонится на полную шкалу, а на последовательную цепочку Rд+ Rвн будет подано напряжение, соответствующее предельному значению диапазона.
То есть на диапазоне 3 В Rобщ=Rд+Rвн= U/I= 3/0,0003=10000 Ом,
где Rобщ – это общее сопротивление, Rд – добавочное сопротивление, а Rвн – внутреннее сопротивление тестера.
Rд=Rобщ-Rвн=10000-3000=7000 Ом или 7кОм.
На диапазоне 30 В общее сопротивление должно быть равно 30/0,0003=100000 Ом
Отсюда
Rд=100000-3000=97000 Ом или 97 кОм.
Для диапазон 300 В Rобщ=300/0,0003=1000000 Ом или 1 мОм.
Отсюда
Rд=1000000-3000=997000 Ом или 997 кОм.
Для измерения токов выберем диапазоны от 0 до 300 мА, от 0 до 30 мА и от 0 до 3 мА. В этом режиме шунтирующее сопротивление Rш подсоединяется к микроамперметру параллельно. Поэтому
Rобщ=Rш*Rвн/(Rш+Rвн).
А падение напряжения на шунте равно падению напряжения на катушке тестера и равно Uпр=Uш=0,0003*3000=0,9 В.
Отсюда в интервале 0…3 мА
Rобщ=U/I=0,9/0,003=300 Ом.
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=300*3000/(3000-300)=333 Ом.
В диапазоне 0…30 мА Rобщ=U/I=0,9/0,030=30 Ом.
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=30*3000/(3000-30)=30,3 Ом.
Отсюда в интервале 0…300 мА Rобщ=U/I=0,9/0,300=3 Ом.
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=3*3000/(3000-3)=3,003 Ом.
Подгонка и монтаж
Чтобы сделать тестер точным, нужно подогнать номиналы резисторов. Эта часть работы самая кропотливая. Подготовим плату для монтажа. Для этого надо расчертить ее на квадратики размером сантиметр на сантиметр или немного меньше.
Затем, сапожным ножом или чем-нибудь подобным по линиям прорезается медное покрытие до основы из стеклотекстолита. Получились изолированные контактные площадки. Отметили, где будут расположены элементы, получилось подобие монтажной схемы прямо на плате. В дальнейшем, к ним будут припаяны элементы тестера.
Чтобы самодельный тестер выдавал правильные показания с заданной погрешностью, все его компоненты должны иметь характеристики по точности такие же, как минимум, и даже выше.
Внутреннее сопротивление катушки в магнитоэлектрическом механизме микроамперметра будем считать равным заявленным в паспорте 3000 Ом. Количество витков в катушке, диаметр провода, электропроводность металла, из которого сделана проволока известны. Значит, данным завода-изготовителя верить можно.
А вот напряжения батареек на 1,5 В могут немного отличаться от заявленных производителем, а знание точного значения напряжения потом потребуются для измерения тестером сопротивления резисторов, кабелей и других нагрузок.
Определение точного напряжения батарейки
Для того чтобы самому выяснить действительное напряжение батарейки потребуется хотя бы один точный резистор номиналом 2 или 2,2 кОм с погрешностью 0,5%. Этот номинал резистора выбран из-за того, что при последовательном подключении с ним микроамперметра, общее сопротивление цепи составит 5000 Ом. Следовательно, проходящий через тестер ток будет около 300 мкА, и стрелка отклонится на полную шкалу.
I=U/R=1,5/(3000+2000)=0,0003 А.
Если тестер покажет, к примеру, 290 мкА, значит, напряжение батареи равно
U=I*R=0,00029(3000+2000)=1,45 В.
Теперь зная точное напряжение на батарейках, имея одно точное сопротивление и микроамперметр можно подобрать необходимые номиналы сопротивления шунтов и добавочных резисторов.
Сбор блока питания
Блок питания для мультиметра собирается из двух последовательно соединенных батареек по 1,5 В. После этого к нему подключается последовательно микроамперметр и предварительно отобранный по номиналу резистор в 7 кОм.
Тестер должен показать значение близкое к предельному току. Если прибор зашкалит, то последовательно к первому резистору необходимо подсоединить второй, маленького номинала.
Если показания меньше 300 мкА, то параллельно к этим двум резисторам, подключают сопротивление большого номинала. Это уменьшит общее сопротивление добавочного резистора.
Такие операции продолжаются до тех пор, пока стрелка не установится на пределе шкалы в 300 мкА, что сигнализирует о точной подгонке.
Для подбора точного резистора на 97 кОм, выбираем ближайший, подходящий по номиналу, и проделываем те же процедуры, что и с первым на 7 кОм. Но так как здесь необходим источник питания 30 В, то потребуется переделка питания мультиметра из батарей на 1,5 В.
Собирается блок с выходным напряжением 15-30 В, на сколько хватит. К примеру, получилось 15 В, тогда всю подгонку делают из расчета, что стрелка должна стремится к показанию 150 мкА, то есть к половине шкалы.
Это допустимо, так как шкала тестера при измерении тока и напряжения линейная, но желательно работать с полным напряжением.
Для регулировки добавочного резистора в 997 кОм для диапазона 300 В понадобятся генераторы постоянного тока или напряжения. Их можно использовать и как приставки к мультиметру при измерении сопротивлений.
Номиналы резисторов: R1=3 Ом, R2=30,3 Ом, R3=333 Ом, R4 переменный на 4,7 кОм, R5=7 кОм, R6=97 кОм, R7=997 кОм. Подбираются подгонкой. Питание 3 В. Монтаж можно сделать навеской элементов прямо на плате.
Разъем можно установить на боковой стенке коробки, в которую врезается микроамперметр. Щупы изготавливаются из одножильного медного провода, а шнуры к ним из многожильного.
Подключение шунтов осуществляется перемычкой. В результате из микроамперметра получается тестер, которым можно мерить все три основных параметра электрического тока.
Мини тестер своими руками | Домострой
На днях пришлось посетить авто электрика. Не могли понять что с дверной панелью управления. То работала, то нет. Как оказалось отходит масса. Но найти обрыв оказалось не очень просто. Мастер подключал тестер через иголку для прозвона проводов. Свою работу он выполнил хорошо и очень качественно. Но я подумал надо что то сообразить для себя на такой случай. Да и плюс иногда надо найти. Тем более скоро придется тянуть свет в багажник, под капот. Не столь важно. Вещь в общем нужная. Решил делать из ручки. И светодиод есть. Начали.
Разобрал ручку. Диод оказался толстоват и пришлось немного расточить корпус ручки изнутри.
Снял пишущую головку со стержня, сточил кончик надфилем и аккуратно вбил в него иголку. Все сделано для того, чтоб прокол провода можно было сделать в абсолютно любом понравившемся месте.
Припаиваем иголку к плюсу светодиода. А минус к проводу идущему через ручку на минус. Ручку просверлил самым малым сверлом.
Аккуратно все собрав, получается вот такой вид.
Для возможности зацепиться к кузову, припаиваем малый крокодильчик. Изолентой обмотал чисто для вида. Конечный результат трудов.
Тестим на аккумуляторе шурика. Все работает. Плюс к плюсу, минус к минусу.
Теперь в машине можно самому без проблем искать постоянный плюс. Всем мира.
Любителям сделать все своими руками предлагается простой тестер на основе микроамперметра М2027-М1, у которого диапазон измерения 0-300 мкА, внутреннее сопротивление 3000 Ом, класс точности 1,0.
Необходимые детали
Это тестер, имеющий магнитоэлектрический механизм для измерения тока, поэтому он мерит только постоянный ток. Подвижная катушка со стрелкой крепится на растяжках. Применяется в аналоговых электроизмерительных приборах.
Найти на блошином рынке или купить в магазине радиодеталей проблем не составит. Там же можно приобрести и остальные материалы и компоненты, а также приставки к мультиметру. Кроме микроамперметра потребуется:
- десяток постоянных резисторов;
- один переменный резистор;
- гнездовой разъем на 12-16 контактов;
- кусок одностороннего стеклотекстолита;
- пара метров медного многожильного провода сечением 1 кв. мм;
- 40 см одножильного медного провода сечением 4 кв. мм;
- припой, канифоль, паяльник на 60 Вт.
Если человек решил сделать себе мультиметр своими руками, значит, других измерительных приборов у него нет. Исходя из этого, и будем дальше действовать.
Выбор диапазонов измерения и вычисление номиналов резисторов
Определим для тестера диапазон измеряемых напряжений. Выберем три самых распространенных, покрывающих большинство потребностей радиолюбителя и домашнего электрика. Это диапазоны от 0 до 3 В, от 0 до 30 В и от 0 до 300 В.
Максимальный ток, проходящий через самодельный мультиметр равен 300 мкА. Поэтому задача сводится к подбору добавочного сопротивления, при котором стрелка отклонится на полную шкалу, а на последовательную цепочку Rд+ Rвн будет подано напряжение, соответствующее предельному значению диапазона.
То есть на диапазоне 3 В Rобщ=Rд+Rвн= U/I= 3/0,0003=10000 Ом,
где Rобщ – это общее сопротивление, Rд – добавочное сопротивление, а Rвн – внутреннее сопротивление тестера.
Rд=Rобщ-Rвн=10000-3000=7000 Ом или 7кОм.
На диапазоне 30 В общее сопротивление должно быть равно 30/0,0003=100000 Ом
Rд=100000-3000=97000 Ом или 97 кОм.
Для диапазон 300 В Rобщ=300/0,0003=1000000 Ом или 1 мОм.
Rд=1000000-3000=997000 Ом или 997 кОм.
Для измерения токов выберем диапазоны от 0 до 300 мА, от 0 до 30 мА и от 0 до 3 мА. В этом режиме шунтирующее сопротивление Rш подсоединяется к микроамперметру параллельно. ПоэтомуА падение напряжения на шунте равно падению напряжения на катушке тестера и равно Uпр=Uш=0,0003*3000=0,9 В.
Отсюда в интервале 0…3 мА
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=300*3000/(3000-300)=333 Ом.
В диапазоне 0…30 мА Rобщ=U/I=0,9/0,030=30 Ом.
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=30*3000/(3000-30)=30,3 Ом.
Отсюда в интервале 0…300 мА Rобщ=U/I=0,9/0,300=3 Ом.
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=3*3000/(3000-3)=3,003 Ом.
Подгонка и монтаж
Чтобы сделать тестер точным, нужно подогнать номиналы резисторов. Эта часть работы самая кропотливая. Подготовим плату для монтажа. Для этого надо расчертить ее на квадратики размером сантиметр на сантиметр или немного меньше.
Затем, сапожным ножом или чем-нибудь подобным по линиям прорезается медное покрытие до основы из стеклотекстолита. Получились изолированные контактные площадки. Отметили, где будут расположены элементы, получилось подобие монтажной схемы прямо на плате. В дальнейшем, к ним будут припаяны элементы тестера.
Чтобы самодельный тестер выдавал правильные показания с заданной погрешностью, все его компоненты должны иметь характеристики по точности такие же, как минимум, и даже выше.
Внутреннее сопротивление катушки в магнитоэлектрическом механизме микроамперметра будем считать равным заявленным в паспорте 3000 Ом. Количество витков в катушке, диаметр провода, электропроводность металла, из которого сделана проволока известны. Значит, данным завода-изготовителя верить можно.
А вот напряжения батареек на 1,5 В могут немного отличаться от заявленных производителем, а знание точного значения напряжения потом потребуются для измерения тестером сопротивления резисторов, кабелей и других нагрузок.
Определение точного напряжения батарейки
Для того чтобы самому выяснить действительное напряжение батарейки потребуется хотя бы один точный резистор номиналом 2 или 2,2 кОм с погрешностью 0,5%. Этот номинал резистора выбран из-за того, что при последовательном подключении с ним микроамперметра, общее сопротивление цепи составит 5000 Ом. Следовательно, проходящий через тестер ток будет около 300 мкА, и стрелка отклонится на полную шкалу.
Если тестер покажет, к примеру, 290 мкА, значит, напряжение батареи равно
Теперь зная точное напряжение на батарейках, имея одно точное сопротивление и микроамперметр можно подобрать необходимые номиналы сопротивления шунтов и добавочных резисторов.
Сбор блока питания
Блок питания для мультиметра собирается из двух последовательно соединенных батареек по 1,5 В. После этого к нему подключается последовательно микроамперметр и предварительно отобранный по номиналу резистор в 7 кОм.
Тестер должен показать значение близкое к предельному току. Если прибор зашкалит, то последовательно к первому резистору необходимо подсоединить второй, маленького номинала.
Если показания меньше 300 мкА, то параллельно к этим двум резисторам, подключают сопротивление большого номинала. Это уменьшит общее сопротивление добавочного резистора.
Такие операции продолжаются до тех пор, пока стрелка не установится на пределе шкалы в 300 мкА, что сигнализирует о точной подгонке.
Для подбора точного резистора на 97 кОм, выбираем ближайший, подходящий по номиналу, и проделываем те же процедуры, что и с первым на 7 кОм. Но так как здесь необходим источник питания 30 В, то потребуется переделка питания мультиметра из батарей на 1,5 В.
Собирается блок с выходным напряжением 15-30 В, на сколько хватит. К примеру, получилось 15 В, тогда всю подгонку делают из расчета, что стрелка должна стремится к показанию 150 мкА, то есть к половине шкалы.
Это допустимо, так как шкала тестера при измерении тока и напряжения линейная, но желательно работать с полным напряжением.
Для регулировки добавочного резистора в 997 кОм для диапазона 300 В понадобятся генераторы постоянного тока или напряжения. Их можно использовать и как приставки к мультиметру при измерении сопротивлений.
Номиналы резисторов: R1=3 Ом, R2=30,3 Ом, R3=333 Ом, R4 переменный на 4,7 кОм, R5=7 кОм, R6=97 кОм, R7=997 кОм. Подбираются подгонкой. Питание 3 В. Монтаж можно сделать навеской элементов прямо на плате.
Разъем можно установить на боковой стенке коробки, в которую врезается микроамперметр. Щупы изготавливаются из одножильного медного провода, а шнуры к ним из многожильного.
Подключение шунтов осуществляется перемычкой. В результате из микроамперметра получается тестер, которым можно мерить все три основных параметра электрического тока.
В первой версии тестера передатчик был собрана на ATmega8 в паре с ULN2003 установленными в качестве защиты выходов контроллера. В принципе все просто и без лишних деталей, но на такую работу был призван такой «жирный» контроллер как ATmega8, что вызвало негодование у некоторых читателей моей статьи. У одного из них тогда возник вопрос (человек занимается ремонтом электроники и электрики в автомобилях) о переделке передатчика и приемника так что бы общий был минус, а не плюс как в прошлой версии прибора. Так как в автомобиле общий это минус и он идет по кузову авто и очень удобно в любом месте на кузове подключил приемник и передатчик и прозванивай провода не тратя время на поиски провода которым можно соединить общий на приборах прозвонки. В этой версии общий минус, и с подключения не должно возникнуть ни каких проблем.
Что касается характеристик прибора, в приемнике так и остался МК Attiny13, но уже в паре с одним сдвиговым регистром 74HC595, что позволило уменьшить размер печатной платы и использовать динамическую индикацию. Индикатор семисегментный с общим анодом.
Мозгом же передатчика теперь тоже стал МК Attiny13 вкупе с тремя 74НС595, это позволило увеличить количество прозваниваемых жил на 2, теперь прибор прозванивает 24 жилы. Это количество можно увеличить навесив еще 74HC595. Так же по просьбе трудящихся появилась версия прошивки для приемника в которой выходы 22, 23, 24 определяются им как А, b и С соответственно.
При включении приемника на индикаторе высвечивается число «88» светится 2 секунды и потом полностью гаснет, после чего приемник готов к работе. Это так называемая диагностика индикатора. В моей практике были случаи выхода из сторя сегментов индикатора и что бы сразу на это обратить внимание был реализован такой алгоритм включения. Так же сделана небольшая экономия потребляемого тока приемником, теперь если приемник отключить от прозваниваемой жилы то через некоторое время порядка 3-х секунд, индикатор полностью гаснет, только останется светиться центральный сегмент второй цифры. Что касается передатчика, то тут все тривиально просто, после включения моргает периодически светодиод сигнализируя об исправной работе передатчика. Может кому не понравится отсутствие защиты выходов 74HC595, с которой я заморачиваться не стал, но при испытаниях на производстве ни одна микросхема не вышла из строя. В работе тестера изменился алгоритм передачи данных передатчиком, что позволило теперь приемнику распознавать замкнутые между собой прозваниваемые жилы. Они будут отображаться на индикаторе друг за другом по кругу, но есть один минус, чем ближе номера жил к друг другу тем быстрее будут меняться значения на индикаторе и не всегда можно отчетливо их разглядеть. Суть в том что передатчик передает импульсы с номерами жил провода по очереди от 1 и до 24. Это не много замедляет работу по прозвонке, но есть возможность увидеть какие жилы замкнуты между собой. В ситуации когда допустим 15 и 21 жилы замкнуты на индикаторе приемника будут эти значения бегать по кругу, если жил замкнутых между собой будет больше то и отображаемых цифр друг за другом на индикаторе будет больше. Есть версия прошивки в которой реализовано более удобное отображения замкнутых жил по нажатию на кнопку. В этой статье такой прошивки выложено не будет, все дело в том что кнопка подключается к ножке RESET она же и PB 5, так как остальные ножки МК заняты, а это может стать проблемой для некоторых людей которые соберутся повторить данный проект и кучей угробленных Attiny13. В данном случае МК прошить стандартным способом можно будет только один раз, и если допустить ошибку при выставлении ФЬЮЗОВ, а с ними не все дружат, второй раз прошить МК уже не удастся, так как RESET станет простым портом ввода/вывода и поможет тут либо ФЬЮЗ-доктор который не у всех есть либо любой другой программатор поддерживающий режим высоковольтного параллельное программирования. Контроллер генератора работает на частоте 9.6 Мгц, а контроллер приемника на 4.8 Мгц эти параметры нужно учесть и выставить соответствующие фьюзы во время прошивки МК. По моим некоторым соображениям в статье не будут представлены исходники проекта, а будут только две версии прошивок для приемника и одна для передатчика, всем спасибо за внимание.
Огромная подборка схем, руководств, инструкций и другой документации на различные виды измерительной техники заводского изготовления: мультиметры, осциллографы, анализаторы спектра, аттенюаторы, генераторы, измерители R-L-C, АЧХ, нелинейных искажений, сопротивлений, частотомеры, калибраторы и многое другое измерительное оборудование. |
В процессе эксплуатации внутри оксидных конденсаторов постоянно происходят электрохимические процессы, разрушающие место соединения вывода с обкладками. И из-за этого появляется переходное сопротивление, достигающее иногда десятков Ом. Токи Заряда и разряда вызывают нагрев этого места, что еще больше ускоряет процесс разрушения. Еще одной частой причиной выхода из строя электролитических конденсаторов является «высыхание», электролита. Чтоб уметь отбраковывать такие конденсаторы предлагаем радиолюбителям собрать эту несложную схему
Идентификация и проверка стабилитронов оказывается несколько сложнее чем проверка диодов, т.к для этого нужен источник напряжения, превышающий напряжение стабилизации.
С помощью этой самодельной приставки вы сможете одновременно наблюдать на экране однолучевого осциллографа сразу за восемью низкочастотными или импульсными процессами. Максимальная частота входных сигналов не должна превышать 1 МГц. По амплитуде сигналы должны не сильно отличаться, по крайней мере, не должно быть более 3-5-кратного отличия.
Кварц это кристаллический электронный прибор, поддерживающий резонансные колебания на фиксированной частоте. Чтобы проверить кварц нужно собрать одну из предложенных схем для проверки.
Устройство расчитано на проверку почти всех отечественных цифровых интегральных микросхем . Им можно проверить микросхемы серий К155, К158, К131, К133, К531, К533, К555, КР1531, КР1533, К176, К511, К561, К1109 и многие другие
Самодельные измерительные приборы. Радиолюбительская конструкция для измерения емкости конденсаторов от 1 пф до 15000 мкф
Помимо измерения емкости, эту приставку можно использовать для измерения Uстаб у стабилитронов и проверки полупроводниковых приборов, транзисторов, диодов. Кроме того можно проверять высоковольтные конденсаторы на токи утечки, что весьма помогло мне при налаживание силового инвертора к одному медицинскому прибору
Конечно, есть много способов убедится в исправности батареек, например поменять их заведомо рабочими, но иногда в домашних припасах обнаруживается целые залежи батареек и не понятно, что с ними делать, насколько надежны они в работе, не откажет ли наша любимая мыльница в самый неподходящий момент. Поэтому если у вас есть хотя бы тестер или мультиметр, рекомендую сделать отбраковку ненадежных элементов питания
Эта приставка к частотомеру используется для оценки и измерения индуктивности в диапазоне от 0,2 мкГн до 4 Гн. А если из схемы исключить конденсатор С1 то при подключении на вход приставки катушки с конденсатором, на выходе будет резонансная частота. Кроме того, благодаря малому значению напряжения на контуре можно оценивать индуктивность катушки непосредственно в схеме, без демонтажа, я думаю многие ремонтники оценят эту возможность.
В интернете много разных схем цифровых термометров, но мы выбрали те которые отличается своей простотой, малым количеством радиоэлементов и надежностью, а пугаться того, что она собрана на микроконтроллере не стоит, т.к его очень легко запрограммировать.
Одну из схем самодельного индикатора температуры со светодиодным индикатором на датчике LM35 можно использовать для визуальной индикации плюсовых значений температуры внутри холодильника и двигателя автомобиля, а также воды в аквариуме или бассейне и т.п. Индикация выполнена на десяти обычных светодиодах подключенных к специализированной микросхеме LM3914 которая используется для включения индикаторов с линейной шкалой, и все внутренние сопротивления ее делителя обладают одинаковыми номиналами
Если перед вами встанет вопрос как измерить частоту вращения двигателя от стиральной машины. Мы подскажем простой ответ. Конечно можно собрать простой стробоскоп, но существует и более грамотная идея, например использованием датчика Холла
Две очень простые схемы часов на микроконтроллере PIC и AVR. Основа первой схемы микроконтроллер AVR Attiny2313, а второй PIC16F628A
Итак, хочу сегодня рассмотреть очередной проект на микроконтроллерах, но еще и очень полезный в ежедневных трудовых буднях радиолюбителя. Это цифровой вольтметр на микроконтроллере. Схема его была позаимствована из журнала радио за 2010 год и может быть с легкостью переделана под амперметр.
Эта конструкция описывает простой вольтметр, с индикатороми на двенадцати светодиодах. Данное измерительное устройство позволяет отображать измеряемое напряжение в диапазоне значений от 0 до 12 вольт с шагом в 1 вольт, причем погрешность в измерении очень низкая.
Метрономы используются при задании танцевального ритма в танцах и ритмической гимнастике, при занятиях музыкой. Всего на двух биполярных транзисторах можно сделать схему метронома своими руками, при помощи которого можно устанавливать ритм от 35 до 220 ударов в минуту.
Рассмотрена схема измерителя индуктивности катушек и емкости конденсаторов, выполненная всего на пяти транзисторах и, несмотря на свою простоту и доступность, позволяет в большом диапазоне определять с приемлемой точностью емкость и индуктивность катушек. Имеется четыре поддиапазона для конденсаторов и целых пять поддиапазонов катушек.
Думаю большинству понятно, что звучание системы во многом определяется различным уровнем сигнала на ее отдельных участках. Контролируя эти места, мы можем оценить динамику работы различных функциональных узлов системы: получить косвенные данные о коэффициенте усиления, вносимых искажениях и т.п. Кроме того, результирующий сигнал просто не всегда можно прослушать, поэтому и, применяются различного рода индикаторы уровня.
В электронных конструкциях и системах встречаются неисправности, которые возникают достаточно редко и их очень сложно вычислить. Предлагаемое самодельное измерительное устройство используется для поиска возможных контактных проблем, а также дает возможность проверять состояние кабелей и отдельных жил в них.
Основой этой схемы является микроконтроллер AVR ATmega32. ЖК дисплей с разрешением 128 х 64 точек. Схема осциллографа на микроконтроллере предельно проста. Но есть один существенный минус — это достаточно низкая частота измеряемого сигнала, всего лишь 5 кГц.
Ваттметр — измерительный прибор, используемый для определения мощности электрического тока или электромагнитного поля. В быту такое устройство применяют для определения величины энергопотребление устройств электронной техники.
Эта приставка здорово облегчит жизнь радиолюбителя, в случае если у него появится необходимость в намотке самодельной катушки индуктивности, или для определения неизвестных параметров катушки в какой либо аппаратуре.
В данной теме рассмотрим подборку нескольких радиолюбительских схем, позволяющих собрать переходник USB COM, который часто используется в измерительной и медицинской техники. Устаревший, но все еще актуальный последовательный порт RS-232, он же COM-порт, используется для обмена информацией между компьютером и устройством. Последовательным он назван потому, т.к обмен данными идет бит за битом по одному.
Предлагаем вам повторить электронную часть схемы весов на микроконтроллере с тензодатчиком, прошивка и чертеж печатной платы к радиолюбительской разработке прилагаеться.
Самодельный измерительный тестер обладает следующими Функциональными возможностями: измерение частоты в диапазоне от 0.1 до 15000000 Гц с возможностью изменения времени измерения и отображением значение частоты и длительности на цифровом экране. Наличие опции генератора с возможностью регулировки частоты во всем диапазоне от 1-100 Гц и выводом результатов на дисплей. Наличие опции осциллограф с возможностью визуализации формы сигнала и измерения его амплитудного значения. Функция измерения емкости, сопротивления, а также напряжения в режиме осциллографа.
Простым методом измерения тока в электрической цепи является способ измерение падения напряжения на резисторе, соединенным последовательно с нагрузкой. Но при протекании тока через это сопротивление, на нем генерируется ненужная мощность в виде тепла, поэтому его необходимо выбрать минимально возможной величиной, что ощутимо усиливает полезный сигнал. Следует добавить, что рассмотренные ниже схемы позволяют отлично измерять не только постоянный, но и импульсный ток, правда, с некоторым искажением, определяемый полосой пропускания усилительных компонентов.
Устройство используется для измерения температуры и относительной влажности воздуха. В качестве первичного преобразователя взят датчик влажности и температуры DHT-11. Самодельный измерительный прибор можно использовать в складских и жилых помещениях для мониторинга температуры и влажности, при условии, что не требуется высокая точность результатов измерений.
В основном для измерения температуры применяются температурные датчики. Они имеют различные параметры, стоимость и формы исполнения. Но у них имеется один большой минус, ограничивающий практику их использования в некоторых местах с большой температурой среды объекта измерения с температурой выше +125 градусов по Цельсию. В этих случаях намного выгоднее использовать термопары.
Схема межвиткового тестора и его работа довольна проста и доступна для сборки даже начинающими электронщиками. Благодаря этому прибору сможно проверить практически любые трансформаторы, генераторы, дроссели и катушеки индуктивности номиналом от 200 мкГн до 2 Гн. Индикатор способен определить не только целостность исследуемой обмотки, но и отлично выявляет межвитковое замыкание, а кроме того им можно проверить p-n переходы у кремниевых полупроводниковых диодов.
Для измерения такой электротехнической величины, как сопротивление используется измерительный прибор называемый Омметр. Приборы, измеряющие только одно сопротивление, в радиолюбительской практике используются достаточно редко. Основная масса пользуется типовым мультиметров в режиме измерения сопротивления. В рамках данной темы рассмотрим простую схему Омметра из журнала Радио и еще более простую на плате Arduino.
Домашний мастер при ремонте квартиры своими руками сталкивается с необходимостью подключения светильников, розеток и выключателей по разным схемам. Такая деятельность требует выполнения электрических измерений и знания основных правил безопасности при работе под напряжением.
Наши советы помогут вам оптимально выбрать мультиметр для этих целей и понять основные правила безопасной работы с ним как в бытовой электропроводке, так и для ремонта подключаемых к ней приборов.
В материале статьи сравниваются два типа устройств измерителей: стрелочных аналоговых и цифровых. Это позволит оценить различные технологии замеров, сравнить их возможности, сделать выбор подходящей конструкции.
Назначение
Составное слово мультиметр обозначает своей первой частью «мульти» — много функций, которые выполняет этой прибор, а второй «метр» – измерение электрических величин.
Он позволяет определять:
- значение действующего напряжения;
- силу протекающего тока;
- электрическое сопротивление подключенной цепи;
- некоторые другие параметры.
Следует учесть, что прибор может иметь другие названия:
- авометр, обозначающее сокращение от ампер, вольт, ом измерение;
- или тестер, присвоенное первым аналоговым моделям.
На техническом языке его называют прибор многофункциональный измерительный.
Принципы измерения электрических величин
Поясняющая картинка из интернета с человечками призвана объяснить взаимосвязь процессов, происходящих в электрике, которые позволяет анализировать мультиметры любой конструкции.
Напряжение источника в вольтах старается пропихнуть ток в амперах через оказываемое ему противодействие сопротивлением в омах. Для анализа этих трех задач в мультиметр включены 3 отдельных измерительных прибора:
Кратко рассмотрим их функции.
Как работает амперметр
За основу действия аналоговых приборов принята измерительная головка магнитоэлектрической системы.
При протекании через нее электрического тока поворачивается подвижная рамка с противодействующей пружиной и прикрепленной к ним стрелкой, указывающей на шкале его силу в микроамперах — тысячных долях ампера. На таком диапазоне протекают токи через измерительную головку.
Однако амперметр замеряет не доли ампера, а целые и даже значительно большие значения. Такие величины тока способны выжечь все токопроводящие магистрали головки. Чтобы этого не произошло, их ограничивают параллельным подключением калиброванного электрического сопротивления, называемого шунтом.
Принцип шунтирования дополнительным сопротивлением уменьшает величину протекающего через головку тока и делает его пропорциональным входному значению. За счет этого шкалу градуируют в амперах, а не в тысячных его долях.
В цифровых приборах используются датчики токи, которые работают по микропроцессорным технологиям.
Устройство вольтметра
Та же измерительная головка подключается последовательно к добавочным сопротивлениям — токоограничивающим резисторам. Шкала прибора градуируется в вольтах.
Переключатель режимов у амперметра и вольтметра позволяет расширять пределы измерения.
Цифровой вольтметр работает от датчика напряжения.
Конструкция омметра
Омметр также работает с помощью измерительной головки.
Для этого используется встроенный источник напряжения, который выдает строго эталонную величину. Ее при подготовке омметра к работе необходимо вручную откалибровать.
Замеряемое сопротивление подключается к гнездам прибора. Через него проходит ток, ограничивающийся в зависимости от номинала резистора. Он отклоняет стрелку омметра на величину, пропорциональную значению электрического сопротивления.
Шкала омметра просто градуируется в омах.
Цифровые приборы вычисляют значение сопротивления по результатам информации, получаемой от датчиков тока и напряжения, но работают также от встроенного источника питания. Ручная калибровка им не требуется.
Разновидности мультиметров
Аналоговые приборы
Рассмотрим на примере тестера Ц4324.
Сразу бросаются в глаза многофункциональная шкала в несколько рядов и переключатели режимов с большим рабочим диапазоном.
Заводская схема внутренних соединений представлена на фото ниже.
Более подробно назначение шкалы измерительной головки показано на картинке.
При каждом замере необходимо анализировать положение стрелки на определённом диапазоне, соответствующем роду току и проверяемому сигналу.
Положения центрального переключателя разбиты на три главных сектора (амперметра, вольтметра и омметра) выделенные красными стрелками. При работе следует определять не только диапазон измеряемой величины, но и форму сигнала.
Цифровые приборы
Внутренняя конструкция этого типа мультиметра намного сложнее, а внешние органы выполнены проще для пользователя. В качестве образца выберем одну из типовых моделей с минимальным количеством автоматических настроек.
Вместо стрелочного указателя и сложной шкалы работает дисплей, а положением центрального переключателя можно выбрать все режимы измерения в любом секторе.
Подключение измерительных проводов выполняется к двум гнездам из трех:
- центральное — общее;
- левое — используется для замера токов более 10 ампер;
- правое — во всех остальных случаях.
Способы электрических замеров
Любой мультиметр сам ничего не измеряет. Он показывает только те величины, которые подготовил пользователь в созданном им режиме. Ошибки показаний чаще всего связаны с невнимательной работой человека.
Рассмотрим однотипные операции, которые необходимо выполнять на стрелочном и цифровом мультиметре.
Измерения тестером Ц4324
Замер напряжения
Работа с источниками постоянного тока
Выбираем соответствующий режим нажатием средней кнопки снизу и выставляем предел измерения больший, чем напряжение у замеряемой батарейки — 3 V.
Потребуется оценить полярность подключения проводов. Если пустить ток в обратном направлении через измерительную головку, то стрелка просто упрется в стопор слева от нуля. Замер не получится.
Для снятия отсчета необходимо выбрать правильно ту шкалу напряжения, на которой стоит знак постоянного тока. Следует учесть ее кратность на соответствующем положении переключателя.
Работа с источниками переменного тока
Обращаем внимание, что подобная операция относится к опасной и требует повышенного внимания.
Нажимаем до фиксации правую кнопку снизу со значком «
». Выбираем центральным переключателем соответствующий режим вольтметра и на нем положение 300 V. Только после этого устанавливаем концы в контакты розетки.
Со шкалы снимаем показания 250 V. Методика пользования ею та же, как и в предыдущем случае.
Замер тока
Положение переключателей и работа со шкалой выполняется по предыдущей методике.
Пальчиковая батарейка на 1,5 V выдала на лампочку 6,3 V ток 142 мА.
Замер сопротивления
В этом режиме важно:
- проверить выставление стрелки на ноль, используя регулятор натяжения пружины измерительной головки, расположенный под стрелкой;
- установить калиброванную величину источника питания ручкой потенциометра «Установка 0», размещенного в самой нижней части на лицевой стороне;
- обеспечить расположение корпуса строго по горизонту.
Для измерения потребуется нажать одновременно две левых кнопки и установить переключатель на значок омов. Отсчет показания по шкале Ω получился 1,5. Такое сопротивление у нити накаливания в холодном состоянии.
Режим измерения сопротивлений мультиметром создан для проверки резисторов и других элементов радиоэлектронных устройств. Он не предназначен для оценки качества изоляции диэлектрического слоя. Мощность источника питания недостаточна для подобного измерения.
Оценку сопротивления изоляции кабелей и проводов выполняют специальными приборами, питающимися от мощных источников: ручных генераторов или бытовой сети 220 либо встроенных преобразователей с комплектом батареек. Их называют мегаомметрами.
Три приведенных опыта с малогабаритной лампочкой накаливания и батарейкой позволяют показать, что мощность источника энергии и потребителя следует правильно подбирать по нагрузке и напряжению.
1,5 V у батарейки и 6,3 у лампочки — явное несоответствие. Источник работает в аварийном режиме и не справляется с задачей: нить еле-еле светится. Ему искусственно создан режим перегрузки.
Аналогичный случай может произойти и в бытовой сети 220, где защиту от перегрузок выполняет автоматический выключатель, снимающий питание с оборудования с выдержкой времени.
Подключая любой потребитель в электрическую сеть всегда оценивайте его возможность надежной работы и способность защит устранять аварийные ситуации.
Измерения цифровым мультиметром
Замер напряжения
Работа с источниками постоянного тока
Потребуется только установить центральный переключатель в положение замера напряжения на соответствующем пределе (=2 V), вставить провода в гнезда прибора и подключить их к проверяемой батарейке. Результат сразу отображается на табло.
Если полярность подключения источника к мультиметру перепутана, то на табло отобразится знак минус. Значит замер надо повторить, перевернув провода на батарейке.
Этот прием используют для определения полярности источника.
Когда замер выполняется на большем пределе, то точность результата будет занижена. Необходимо соблюдать соответствие величин.
Работа с источниками переменного тока
Вначале переключатель режимов устанавливают в положение «
600 V», а затем проверяют напряжение в розетке.
У нас получился результат 231 вольт.
Замер тока
Мультиметр врезают в цепь тока, предварительно переключив его в режим амперметра и установив на соответствующую позицию измерений. Мы имеем показание 145 мА на пределе 200.
Знак минус перед значением тока свидетельствует о том, что полярность подключения проводов прибора в схему перепутана. Ток через него идет в обратном направлении.
Электрикам, часто сталкивающимися с измерениями, рекомендуем приобрести мультиметр с разъемным магнитопроводом трансформатора тока —клещами. Им удобно выполнять безразрывное подключение и быстрый замер.
Замер сопротивления
Центральный переключатель мультиметра установлен в положение 200 Ω, а результат 9,75 отображен на табло.
Таким же способом прибор работает на шкале kΩ. На приведенном фото даже завышен предел измерения сопротивления. На результате это особенно не сказывается, хоть и влияет.
Режим прозвонки
Цифровой мультиметр в отличие от аналогового стрелочного имеет такую дополнительную функцию. Она позволяет просто определять наличие электрического контакта внутри проверяемой цепи.
В замкнутой и разомкнутой схеме меняется индикация на табло, а у многих моделей приборов дополнительно появляется звуковой сигнал.
Режим прозвонки создан для анализа маленьких сопротивлений, характерных для цепей тока. Но им не стоит пользоваться в цепях напряжения. Особенно он удобен для проверки полупроводниковых элементов.
Режим генератора
Еще одна полезная функция для радиолюбителей, называемая на их сленге «пищалкой». Мультиметр выдает высокочастотные сигналы, которые позволяют проверять тракты звуковых усилителей и различные каналы передатчиков или приемников.
У владельцев стрелочных приборов такой функции нет. Они вынуждены делать подобный генератор своими руками.
Проверка транзисторов
Еще одна полезная функция цифрового мультиметра, которая также встречается на более сложных конструкциях стрелочных моделей.
Для проверки биполярного транзистора достаточно правильно вставить его ножки в соответствующее гнездо, учитывающее структуру p-n-p или n-p-n полупроводникового перехода. Для этого создано четыре контактных отверстия, в которые устанавливают ножки за счет поворота корпуса в одну из сторон.
У исправного транзистора сразу высвечивается коэффициент усиления h31.
Эта же функция на стрелочных тестерах требует снятия показаний и выполнения математических расчетов.
Основные правила безопасности
Мультиметр создан для измерения электрических величин и позволяет работать под напряжением. Его корпус и провода выполнены с соответствующей степенью защиты как по классу IP, так и по нормативам электрической безопасности от поражения током.
Качество защиты цифровых приборов выше, а их дизайн более продуман. Однако, даже при их пользовании следует быть внимательным и осторожным, соблюдать рекомендации производителя.
Любой цифровой мультиметр можно вывести из строя неправильным обращением при его несомненных преимуществах перед стрелочным прибором:
- работе встроенных защит «от дурака», которые отключают схему от проникновения опасных токов, созданных при всех режимах измерения;
- повышенной диэлектрической прочности изоляции.
Стрелочные старые тестеры требуют еще больше внимания: при неправильном подключении к цепям токам или напряжения, особенно в бытовой сети 220, элементы их внутренней схемы выгорают. Если калибровочные резисторы еще можно заменить, то с контактами переключателей и кнопок ситуация ремонта усугубляется.
Но чаще всего у них выходит из строя токопроводящая пружинка или обмотка измерительной головки. В этой ситуации ремонт обходится дороже покупки нового цифрового мультиметра.
Рекомендуем посмотреть видеоролик владельца Andrey Tonurwator “Как пользоваться мультиметром”.
Ждем комментариев на статью и напоминаем, что сейчас ей удобно поделиться с друзьями в соц сетях.
Любителям сделать все своими руками предлагается простой тестер на основе микроамперметра М2027-М1, у которого диапазон измерения 0-300 мкА, внутреннее сопротивление 3000 Ом, класс точности 1,0.
Необходимые детали
Это тестер, имеющий магнитоэлектрический механизм для измерения тока, поэтому он мерит только постоянный ток. Подвижная катушка со стрелкой крепится на растяжках. Применяется в аналоговых электроизмерительных приборах.
Найти на блошином рынке или купить в магазине радиодеталей проблем не составит. Там же можно приобрести и остальные материалы и компоненты, а также приставки к мультиметру. Кроме микроамперметра потребуется:
- десяток постоянных резисторов;
- один переменный резистор;
- гнездовой разъем на 12-16 контактов;
- кусок одностороннего стеклотекстолита;
- пара метров медного многожильного провода сечением 1 кв. мм;
- 40 см одножильного медного провода сечением 4 кв. мм;
- припой, канифоль, паяльник на 60 Вт.
Если человек решил сделать себе мультиметр своими руками, значит, других измерительных приборов у него нет. Исходя из этого, и будем дальше действовать.
Выбор диапазонов измерения и вычисление номиналов резисторов
Определим для тестера диапазон измеряемых напряжений. Выберем три самых распространенных, покрывающих большинство потребностей радиолюбителя и домашнего электрика. Это диапазоны от 0 до 3 В, от 0 до 30 В и от 0 до 300 В.
Максимальный ток, проходящий через самодельный мультиметр равен 300 мкА. Поэтому задача сводится к подбору добавочного сопротивления, при котором стрелка отклонится на полную шкалу, а на последовательную цепочку Rд+ Rвн будет подано напряжение, соответствующее предельному значению диапазона.
То есть на диапазоне 3 В Rобщ=Rд+Rвн= U/I= 3/0,0003=10000 Ом,
где Rобщ – это общее сопротивление, Rд – добавочное сопротивление, а Rвн – внутреннее сопротивление тестера.
Rд=Rобщ-Rвн=10000-3000=7000 Ом или 7кОм.
На диапазоне 30 В общее сопротивление должно быть равно 30/0,0003=100000 Ом
Rд=100000-3000=97000 Ом или 97 кОм.
Для диапазон 300 В Rобщ=300/0,0003=1000000 Ом или 1 мОм.
Rд=1000000-3000=997000 Ом или 997 кОм.
Для измерения токов выберем диапазоны от 0 до 300 мА, от 0 до 30 мА и от 0 до 3 мА. В этом режиме шунтирующее сопротивление Rш подсоединяется к микроамперметру параллельно. Поэтому
А падение напряжения на шунте равно падению напряжения на катушке тестера и равно Uпр=Uш=0,0003*3000=0,9 В.
Отсюда в интервале 0…3 мА
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=300*3000/(3000-300)=333 Ом.
В диапазоне 0…30 мА Rобщ=U/I=0,9/0,030=30 Ом.
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=30*3000/(3000-30)=30,3 Ом.
Отсюда в интервале 0…300 мА Rобщ=U/I=0,9/0,300=3 Ом.
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=3*3000/(3000-3)=3,003 Ом.
Подгонка и монтаж
Чтобы сделать тестер точным, нужно подогнать номиналы резисторов. Эта часть работы самая кропотливая. Подготовим плату для монтажа. Для этого надо расчертить ее на квадратики размером сантиметр на сантиметр или немного меньше.
Затем, сапожным ножом или чем-нибудь подобным по линиям прорезается медное покрытие до основы из стеклотекстолита. Получились изолированные контактные площадки. Отметили, где будут расположены элементы, получилось подобие монтажной схемы прямо на плате. В дальнейшем, к ним будут припаяны элементы тестера.
Чтобы самодельный тестер выдавал правильные показания с заданной погрешностью, все его компоненты должны иметь характеристики по точности такие же, как минимум, и даже выше.
Внутреннее сопротивление катушки в магнитоэлектрическом механизме микроамперметра будем считать равным заявленным в паспорте 3000 Ом. Количество витков в катушке, диаметр провода, электропроводность металла, из которого сделана проволока известны. Значит, данным завода-изготовителя верить можно.
А вот напряжения батареек на 1,5 В могут немного отличаться от заявленных производителем, а знание точного значения напряжения потом потребуются для измерения тестером сопротивления резисторов, кабелей и других нагрузок.
Определение точного напряжения батарейки
Для того чтобы самому выяснить действительное напряжение батарейки потребуется хотя бы один точный резистор номиналом 2 или 2,2 кОм с погрешностью 0,5%. Этот номинал резистора выбран из-за того, что при последовательном подключении с ним микроамперметра, общее сопротивление цепи составит 5000 Ом. Следовательно, проходящий через тестер ток будет около 300 мкА, и стрелка отклонится на полную шкалу.
Если тестер покажет, к примеру, 290 мкА, значит, напряжение батареи равно
Теперь зная точное напряжение на батарейках, имея одно точное сопротивление и микроамперметр можно подобрать необходимые номиналы сопротивления шунтов и добавочных резисторов.
Сбор блока питания
Блок питания для мультиметра собирается из двух последовательно соединенных батареек по 1,5 В. После этого к нему подключается последовательно микроамперметр и предварительно отобранный по номиналу резистор в 7 кОм.
Тестер должен показать значение близкое к предельному току. Если прибор зашкалит, то последовательно к первому резистору необходимо подсоединить второй, маленького номинала.
Если показания меньше 300 мкА, то параллельно к этим двум резисторам, подключают сопротивление большого номинала. Это уменьшит общее сопротивление добавочного резистора.
Такие операции продолжаются до тех пор, пока стрелка не установится на пределе шкалы в 300 мкА, что сигнализирует о точной подгонке.
Для подбора точного резистора на 97 кОм, выбираем ближайший, подходящий по номиналу, и проделываем те же процедуры, что и с первым на 7 кОм. Но так как здесь необходим источник питания 30 В, то потребуется переделка питания мультиметра из батарей на 1,5 В.
Собирается блок с выходным напряжением 15-30 В, на сколько хватит. К примеру, получилось 15 В, тогда всю подгонку делают из расчета, что стрелка должна стремится к показанию 150 мкА, то есть к половине шкалы.
Это допустимо, так как шкала тестера при измерении тока и напряжения линейная, но желательно работать с полным напряжением.
Для регулировки добавочного резистора в 997 кОм для диапазона 300 В понадобятся генераторы постоянного тока или напряжения. Их можно использовать и как приставки к мультиметру при измерении сопротивлений.
Номиналы резисторов: R1=3 Ом, R2=30,3 Ом, R3=333 Ом, R4 переменный на 4,7 кОм, R5=7 кОм, R6=97 кОм, R7=997 кОм. Подбираются подгонкой. Питание 3 В. Монтаж можно сделать навеской элементов прямо на плате.
Разъем можно установить на боковой стенке коробки, в которую врезается микроамперметр. Щупы изготавливаются из одножильного медного провода, а шнуры к ним из многожильного.
Подключение шунтов осуществляется перемычкой. В результате из микроамперметра получается тестер, которым можно мерить все три основных параметра электрического тока.
Как сделать щупы для мультиметра
Бюджетный вариант
Щупы измерительные, у которых провода имеют ПВХ изоляцию, в качестве материала для штекеров и держателей используется пластмасса, а сами наконечники изготовлены из стали, как правило, самые недорогие. Именно они входят в комплект к бюджетным моделям мультиметров, таких как DT-838 или DT-830B.
Измерительные провода подбираются разного цвета, чтобы правильно подключить прибор к измеряемой цепи. Стандартная толщина электрода у таких изделий 4мм, а длина варьируется в зависимости от модели. Форма держателей может иметь несколько вариаций, но эта незначительная конструктивная особенность не влияет на надежность.
Рисунок . Недорогие мультиметры комплектуются соответствующими щупами.
Такие изделия не являются лучшим вариантом, любое неосторожное движение может привести к отрыву наконечника. Помимо этого не следует забывать о недостатках, присущих ПВХ изоляции, они следующие:
- сохраняется форма у смотанных проводов, что приводит к неудобствам при работе;
- низкая термостойкость, изоляцию легко повредить паяльником;
- провод становится жестким на морозе и может потрескаться.
Также необходимо заметить, что наконечники для щупов с иглами диаметром 4мм подойдут не для всех работ. Например, для снятия замеров с электронных плат, где находятся SMD-компоненты, потребуются тонкие щупы для тестера. Единственное достоинство бюджетных моделей — невысокая цена. Такие изделия вполне оправдывают себя при использовании мультиметра на непрофессиональном уровне, то есть, в бытовых целях для мелкого ремонта.
Профессиональное оборудование
Приведем характерные отличительные особенности, свойственные качественному инструменту:
- провода с силиконовой изоляцией, они обладают хорошей гибкостью и термостойкостью;
- держатель и штекер должны обладать гибкими герметичными вводами, благодаря такой конструкции провода не вырвутся из них, даже если допустить случайный рывок;
- держатели имеют прорезиненное покрытие и снабжены специальными выступами для удобства захвата пальцами;
- иглы электродов (а нередко и штекеры) снабжены специальными снимающимися колпачками. Такой вид защиты несет две функции: не допускает загрязнения контактной поверхности и существенно снижает риск получить колотую травму;
- анодированные или покрытые золотом электроды;
- небольшое внутреннее сопротивление провода (в идеале около 0,04 Ом).
Таким требованиям отвечает продукция следующих брендов: Fluke, Unitrend, Mastech и т.д.
Рисунок Щупы Flucke в комплекте с «крокодилами»
Как правило, хорошие профессиональные щупы разборные, это позволяет использовать для них специальные насадки. Имеет смысл рассказать о них подробнее.
Универсальные щупы
Эти изделия – самые простые и дешевые. Ими комплектуется большинство недорогих моделей мультиметров. Кабели этих элементов снабжены ПВХ изоляцией, а штекеры и держатели наконечников изготовлены из пластмассы. Изнутри держателя к стальному электроду прикреплен тонкий провод. Такие наконечники легко могут оторваться при недостаточно аккуратном обращении. Понятно, что о долговечности и высокой надежности здесь говорить не приходится.
Различные модели универсальных контактов имеют неодинаковую длину центрального электрода штекера и выступающей части его корпуса. Отличаются они и по посадочной глубине штекера.
Фирменные изделия
Мультиметр может иметь щуп из различных материалов. Качественные и надежные контакты можно отличить по следующим признакам:
- Провода для щупов мультиметра изготовлены из материала, обладающего высокой гибкостью.
- Ввод держателя отличается гибкостью и герметичностью. Жила в нем держится крепко и не поддается случайным рывкам.
- Поверхность изделия около основания держателя не скользит и во время измерений удобно удерживается пальцами. Оптимальный вариант – держатель с прорезиненной поверхностью.
Всеми перечисленными свойствами обладают силиконовые щупы. Этими параметрами и обусловлена высокая популярность таких изделий.
Нередко вводы держателей изготавливаются из пластика, но в этом случае на них должны быть специальные выемки, иначе элемент не будет иметь нужной гибкости. Практически на всех фирменных моделях штекеры и электроды снабжены колпачками, которые защищают элементы от загрязнений и сводят к минимуму возможность получения колотых травм.
Эти щупы разработаны с учетом опыта использования более ранних моделей, поэтому отличаются продуманностью и удобством в работе. Провод таких контактов обладает достаточно высокой прочностью и гибкостью, устойчив к случайным рывкам и не трескается при сгибании.
Изготавливаем щупы своими руками
Для начала подготовим провода. Красного и чёрного кабеля я увы, не обнаружил у себя в хозяйстве, потому взял нейтральный серый, на оба щупа. Кабель рассчитан на максимальное рабочее напряжение в 300 вольт, не смотря на небольшую толщину. Кабели от “родных” щупов мультиметра рассчитаны на максимальное рабочее напряжение в 600 вольт.
Так что новые щупы для домашнего пользования вполне сгодятся! Тем более, что это лишь временная замена вышедшим из строя щупам, на то время, пока не будут приобретены оригинальные. Итак, замеряем новые провода, по длине старых, и отрезаем нужные куски.
Зачищаем канцелярским ножом по 5 мм. с концов обоих проводов, и лудим их оловом для дальнейшего удобства при пайке.
Далее, берём шпильку от лазерного привода CD, и режем её напополам.
Почему именно шпилька – она идеально подходит по своим параметрам, у неё острые концы и она сделана из превосходной стали. Далее, обрабатываем флюсом отпиленные края шпильки, припаиваем к ним луженые провода по одному концу каждого провода, надеваем термотрубки, усаживаем их зажигалкой.
Продеваем шпильки, с припаянными к ним проводами, сверху вниз, чтобы шпилька вылезла из кончика фломастера, откуда раньше торчало пишущее перо. Капаем туда же каплю секундного клея, и бросаем щепотку соды, чтобы закрепить всё это изнутри. Продеваем полученную рукоятку щупа в термоусадочную трубку красного цвета, и усаживаем её зажигалкой. Ту же процедуру повторяем и со вторым щупом, только теперь с черной термотрубкой.Ну вот, верхние части щупов готовы. Осталось сделать штекеры. Для штекера я использовал латунную трубку от антенны – она отлично подходит по диаметру к разъёму в мультиметре. Отпиливаем от трубки куски, по 3 см.Втыкаем трубку в разъем. Оставшиеся от фломастеров отрезки идеально подходят под корпус штекера в разъёме мультиметра. Вставляем поверх латунной трубки пластмассовую, замеряем, и отрезаем.
Далее, припаиваем оставшиеся концы проводов к латунным трубкам, наращиваем изолентой на них диаметр под пластмассовые трубки, смазываем секундным клеем и вставляем в пластмассовые трубки. Сверху можно закрепить всё секундным клеем с содой.
Отрезаем по 4 см. термотрубок, красного и чёрного цветов, надеваем их на соответствующие штекера, и усаживаем зажигалкой.
Вот и готово. Ничего сложного. Вся работа заняла около 40-50 минут. Теперь можно опробовать новые щупы.
Колпачки можно сделать из оплётки usb кабеля. На подходящий отрезок оплётки надеваем красную термотрубку, и усаживаем зажигалкой. Равняем ножницами. Для чёрного щупа моно и без термотрубки, оплётка сама по себе чёрная.
Замена провода и щупов мультиметра
В первую очередь с чем сталкивается 99% пользователей дешевых китайских мультиметров — это выход из строя некачественных щупов для замеров.
- Во-первых, кончики щупов могут поломаться. Когда прикасаетесь для измерения к окисленной или слегка ржавой поверхности, чтобы появился надежный контакт, эту поверхность нужно слегка зачистить. Удобнее всего это конечно сделать с помощью самого щупа. Но как только начинаете шкрябать, в этот момент кончик может обломиться.
- Во-вторых, сечение проводов идущих в комплекте также не выдерживает никакой критики. Мало того, что они хлипкие, так это еще будет влиять на погрешность работы мультиметра. Особенно когда сопротивление самих щупов при замерах играет существенную роль.
Чаще всего излом провода происходит в местах подсоединения на втычном контакте и непосредственно на пайке острого наконечника щупа.
Когда это произойдет вы удивитесь насколько проводок внутри действительно тонкий.
А между тем мультиметр должен быть рассчитан на измерение токовых нагрузок до 10А! Как это можно сделать с помощью такого провода не понятно.
Вот реальные данные замеров тока потребления для фонариков, выполненные с помощью стандартных щупов идущих в комплекте и с помощью самодельных щупов сечением 1,5мм2. Разница погрешности как видите более чем существенная.
Втычные контакты в разъемы мультиметра также со временем разбалтываются и ухудшают общее сопротивление цепи при измерениях.
В общем однозначный вердикт всех владельцев мультиметров DT830 и других моделей — щупы необходимо дорабатывать или менять сразу же после покупки инструмента.
Если вы счастливый обладатель токарного станка или у вас есть знакомый токарь, то ручки щупов можно изготовить самостоятельно из какого-нибудь изоляционного материала, например кусков ненужного пластика.
Наконечники щупов делаются из заточенного сверла. Сверло само по себе закаленный металл и им можно спокойно соскабливать любой нагар или ржавчину без риска повредить щуп.
При замене втычных контактов лучше всего использовать вот такие штекеры применяемые в аудио аппаратуре под гнезда динамиков.
Если уж совсем колхозить или других вариантов под рукой нет, то в крайнем случае можно применить обычные контакты из разборной вилки. Они также идеально подходят под разъем на мультиметре.
При этом не забудьте заизолировать термотрубкой концы, которые будут торчать снаружи мультиметра, в местах пайки проводов к вилке. Когда возможности самостоятельно изготовить щупы нет, то корпус можно оставить прежний, заменив лишь провода.
При этом возможны три варианта:
После замены такие провода очень легко будут собираться в пучок и при этом не путаться. Во-вторых, они рассчитаны на огромное количество изгибов и переломятся не раньше чем выйдет из строя сам мультиметр. В третьих погрешность измерений из-за их большего сечения по сравнению с оригинальными будет минимальна. То есть везде сплошные плюсы.
Важное замечание: при замене проводов не нужно стремиться сделать их гораздо длиннее тех, что шли в комплекте. Помните что длина провода, как и его сечение влияет на общее сопротивление цепи.
Если будете делать длинные провода до 1,5м, с учетом всех мест соединений, сопротивление на них может доходить до нескольких Ом! Те, кто не хочет заниматься самоделками, может заказать уже готовые качественные силиконовые щупы с множеством наконечников на АлиЭкспресс здесь.
Чтобы новые щупы с проводом занимали минимум места, можно их скрутить спиралью. Для этого новый провод наматывается на трубку, оборачивается изолентой для фиксации и все это дело прогревается строительным феном в течении пары минут. В итоге получаете вот такой результат.
В дешевом варианте такой фокус не пройдет. А при использовании для разогрева строительного фена изоляция и вовсе может поплыть.
Доработка крепления мультиметра
Еще одно неудобство при измерениях с мультиметром – это нехватка третьей руки. Постоянно приходится в одной руке удерживать мультиметр, а другой работать одновременно двумя щупами.
Если замеры происходят за рабочим столом, то нет проблем. Положил инструмент, освободил руки и работай.
А что делать если измеряешь напряжение в щитке или в распредкоробке под потолком?
Проблема решается просто и недорого. Для того, чтобы иметь возможность закрепить мультиметр на металлической поверхности, на обратной стороне прибора с помощью термоклея или двухстороннего скотча, приклеиваете обыкновенные плоские магниты.
И ваш девайс ничем не будет отличаться от дорогих зарубежных аналогов.
Еще один вариант недорогой модернизации мультиметра в части его удобного размещения и установки на поверхность при замерах – изготовление самодельной подставки. Для этого вам понадобится всего 2 скрепки и термоклей.
А если у вас нет поблизости вообще никакой поверхности где можно разместить инструмент, что делать в этом случае? Тогда можно использовать обыкновенную широкую резинку, например от подтяжек.
Делаете из резинки кольцо, пропускаете его через корпус и все. Таким образом мультиметр можно удобно закрепить прямо на руке, наподобие часов.
Во-первых, теперь мультиметр никогда больше не выпадет из рук, и во-вторых показания всегда будут перед глазами.
Наконечники-«крокодилы»
Этот вариант наконечника тоже имеется на современном рынке и пользуется немалым спросом. В ряде случаев он оказывается предпочтительнее острых электродов. Размер «крокодила» может быть различным, но в любом случае он должен иметь надежную оболочку из диэлектрического материала.
В форме «крокодилов» могут выполняться присоединительные наконечники, идущие в качестве дополнительного элемента для стандартного щупа. Зачастую в состав комплекта к мультиметру входят наконечники в форме пристегивающихся «крокодилов», которые при необходимости можно как отсоединять, так и пристегивать.
Необходимо упомянуть также о комплектах, которые включают в себя несколько разных наконечников. Приступая к работе, мастер сам выбирает из них нужный и ввинчивает его как насадку. Такая возможность позволяет в ряде случаев значительно облегчить измерительный процесс. Так, к примеру, крокодил можно подключать по очереди к различным участкам тестируемой электроцепи, в то время как другой наконечник в качестве клеммы крепится на «массу».
Специалисты, работающие с компонентами выводов, предпочитают наконечники, выполненные в форме зажимов и крючков. С помощью таких элементов удобно производить измерительные работы на печатных платах, а также удерживать на месте во время измерений компоненты выводов. Эти наконечники так же, как иглы и крокодилы, могут входить в комплект поставки.
Колпачки под щупы
Шипы на концах щупов достаточно острая штука, о которые можно больно уколоться. В некоторых моделях идут в комплекте защитные колпачки, в некоторых нет.
Также они довольно часто теряются. А ведь помимо опасности уколоть палец они еще и защищают контакты от излома, когда мультиметр лежит в сумке вперемежку с другим инструментом.
Чтобы каждый раз не покупать запасные, можно их изготовить самостоятельно. Берете обыкновенный колпачок от гелиевой ручки и смазываете любым маслом наконечник щупа. Делается это для того, чтобы колпачок в процессе изготовления не прилип к поверхности.
Затем заливаете внутреннюю поверхность колпачка термоклеем и одеваете его на острый кончик.
Дожидаетесь пока термоклей застынет и спокойно снимаете получившийся результат.
Обзор различных насадок
Многие производители предусматривают подключение к измерительным проводам разные типы насадок, что делает щупы универсальными и существенно расширяет сферу их применения (см. рисунок 5).
Рисунок 5. Измерительные провода и набор насадок
Благодаря такому набору можно выбрать длинные или короткие иглы, в зависимости от необходимости, изменить толщину жала, например, когда требуется сделать деликатное измерение и т.д.
Для проверки SMD компонентов удобно использовать специальную насадку-щипцы, тестирование с ее помощью показано на рисунке 6.
Рисунок 6. Проверка SMD резистора
Не менее полезен зажим «крокодил» (см. рисунок 4), с его помощью можно подключиться к устройству для проведения замеров, при этом, в процессе тестирования освобождаются руки, что позволяет делать другие измерения.
Используя насадку, у которой имеется подпружиненный крючок (рисунок 7) можно подключиться к большинству навесных элементов на печатных платах.
Рисунок 7. Насадка с подпружиненным крючком
Насадка с клеммным переходником позволит легко подключиться к лабораторному блоку питания для контроля напряжения и силы тока.
Рисунок 8. Насадка-переходник под клеммы
Завершая тему профессиональных измерительных проводов, следует обратить внимание на один существенный недостаток таких изделий – относительно высокую цену. Например, оригинальные щупы Flucke с набором насадок стоят порядка $60.
Подсветка мультиметра
Функция которой не хватает мультиметру в плохо освещенных местах – подсветка дисплея. Решить эту проблему не сложно, достаточно применить:
- 2 светодиода последовательно припаянных друг к другу
- отражатель – обыкновенная золотинка от жвачки
- микровыключатель любого типа
Проделываете в корпусе сбоку отверстие для выключателя. Приклеиваете отражатель под дисплеем индикации и припаиваете два проводка к контактам кроны.
От них подается питание на выключатель и далее на светодиоды. Конструкция готова.
В конечном результате самодельная доработка подсветки мультиметра будет выглядеть вот так:
Батарейка с подсветкой будет расходоваться значительно быстрее, поэтому не забывайте отключать выключатель когда естественного освещения будет вполне достаточно.
Подгонка и монтаж
Чтобы сделать тестер точным, нужно подогнать номиналы резисторов. Эта часть работы самая кропотливая. Подготовим плату для монтажа. Для этого надо расчертить ее на квадратики размером сантиметр на сантиметр или немного меньше.
Затем, сапожным ножом или чем-нибудь подобным по линиям прорезается медное покрытие до основы из стеклотекстолита. Получились изолированные контактные площадки. Отметили, где будут расположены элементы, получилось подобие монтажной схемы прямо на плате. В дальнейшем, к ним будут припаяны элементы тестера.
Чтобы самодельный тестер выдавал правильные показания с заданной погрешностью, все его компоненты должны иметь характеристики по точности такие же, как минимум, и даже выше. Внутреннее сопротивление катушки в магнитоэлектрическом механизме микроамперметра будем считать равным заявленным в паспорте 3000 Ом. Количество витков в катушке, диаметр провода, электропроводность металла, из которого сделана проволока известны. Значит, данным завода-изготовителя верить можно.
А вот напряжения батареек на 1,5 В могут немного отличаться от заявленных производителем, а знание точного значения напряжения потом потребуются для измерения тестером сопротивления резисторов, кабелей и других нагрузок.
Определение точного напряжения батарейки
Для того чтобы самому выяснить действительное напряжение батарейки потребуется хотя бы один точный резистор номиналом 2 или 2,2 кОм с погрешностью 0,5%. Этот номинал резистора выбран из-за того, что при последовательном подключении с ним микроамперметра, общее сопротивление цепи составит 5000 Ом. Следовательно, проходящий через тестер ток будет около 300 мкА, и стрелка отклонится на полную шкалу.
I=U/R=1,5/(3000+2000)=0,0003 А.
Если тестер покажет, к примеру, 290 мкА, значит, напряжение батареи равно
U=I*R=0,00029(3000+2000)=1,45 В.
Теперь зная точное напряжение на батарейках, имея одно точное сопротивление и микроамперметр можно подобрать необходимые номиналы сопротивления шунтов и добавочных резисторов.
Сбор блока питания
Блок питания для мультиметра собирается из двух последовательно соединенных батареек по 1,5 В. После этого к нему подключается последовательно микроамперметр и предварительно отобранный по номиналу резистор в 7 кОм. Тестер должен показать значение близкое к предельному току. Если прибор зашкалит, то последовательно к первому резистору необходимо подсоединить второй, маленького номинала.
Если показания меньше 300 мкА, то параллельно к этим двум резисторам, подключают сопротивление большого номинала. Это уменьшит общее сопротивление добавочного резистора. Такие операции продолжаются до тех пор, пока стрелка не установится на пределе шкалы в 300 мкА, что сигнализирует о точной подгонке.
Для подбора точного резистора на 97 кОм, выбираем ближайший, подходящий по номиналу, и проделываем те же процедуры, что и с первым на 7 кОм. Но так как здесь необходим источник питания 30 В, то потребуется переделка питания мультиметра из батарей на 1,5 В.
Собирается блок с выходным напряжением 15-30 В, на сколько хватит. К примеру, получилось 15 В, тогда всю подгонку делают из расчета, что стрелка должна стремится к показанию 150 мкА, то есть к половине шкалы. Это допустимо, так как шкала тестера при измерении тока и напряжения линейная, но желательно работать с полным напряжением.
Для регулировки добавочного резистора в 997 кОм для диапазона 300 В понадобятся генераторы постоянного тока или напряжения. Их можно использовать и как приставки к мультиметру при измерении сопротивлений.
Номиналы резисторов: R1=3 Ом, R2=30,3 Ом, R3=333 Ом, R4 переменный на 4,7 кОм, R5=7 кОм, R6=97 кОм, R7=997 кОм. Подбираются подгонкой. Питание 3 В. Монтаж можно сделать навеской элементов прямо на плате.
Разъем можно установить на боковой стенке коробки, в которую врезается микроамперметр. Щупы изготавливаются из одножильного медного провода, а шнуры к ним из многожильного. Подключение шунтов осуществляется перемычкой. В результате из микроамперметра получается тестер, которым можно мерить все три основных параметра электрического тока.
Самодельные щупы
Совсем не обязательно покупать новые измерительные провода, если старые не подлежат ремонту. Тем более, что щупы для мультиметра своими руками сделать несложно. Результат будет несколько уступать профессиональной продукции, но стоимость изделий будет несоизмеримо ниже. Что касается качества и надежности, то их уровень будет не хуже, чем у китайских аналогов.
В первую очередь необходимо приобрести качественный многожильный медный провод в силиконовой изоляции. В крайнем случае, можно использовать и ПВХ оболочку, но, как уже упоминалось выше, у таких щупов будет масса недостатков. В качестве держателей можно использовать обычные авторучки, фломастеры или карандаши со сменными грифелями. Для электродов подойдут швейные иглы или наконечники дротиков от игры Дартс.
Вариант первый: делаем щуп на основе авторучки и наконечника дротика, алгоритм действий следующий:
- Разбираем авторучку и снимаем наконечник с дротика.
- Наконечник нагреваем над горелкой газовой печки и бросаем в него немного припоя.
- Просовываем провод в ручку и припаиваем его к наконечнику (рисунок 9).
- Приклеиваем наконечник к ручке.
- На выход провода надеваем термоусадочный кембрик и нагреваем его, пока он плотно не обхватит конец ручки и провод.
Рисунок 9. Осталось приклеить наконечник и надеть термоусадочный кембрик
Второй вариант: используем в качестве щупа карандаш со сменным грифелем, роль наконечника будет играть швейная игла. Принцип изготовления практически такой же, только провод припаивается к иголке. Заметим, что в качестве защитных насадок для таких щупов можно использовать колпачки от авторучек.
Заключение
Из этой статьи вы узнали, для чего нужны щупы тестеров, каких типов бывают эти изделия и каковы особенности их использования. Ну а тех, кто любит самостоятельно собирать электрические устройства и изделия, наверняка заинтересует информация о том, как сделать щупы для мультиметра своими руками.
Видео по теме: как сделать щупы для мультиметра своими руками
Источники
- https://www.asutpp.ru/shhupy-izmeritelnye-dlya-multimetra-obzor-byudzhetnyh-i-professionalnyh-variantov.html
- https://YaElectrik.ru/elektroprovodka/shhupy-provoda-dlya-multimetra
- https://SdelaySam-SvoimiRukami.ru/4784-samodelnye-schupy-dlja-multimetra.html
- https://domikelectrica.ru/7-dorabotok-multimetra/
- https://EvoSnab.ru/instrument/avo/tester-svoimi-rukami
Как из мультиметра сделать металлоискатель за 5 минут
Вы думаете это не реально сделать за 5 минут полноценный металлоискатель? Сейчас ваши представления будут разрушены.
Наверняка почти у каждого есть дома китайский мультиметр, не обязательно такой как на фото, любой подобный подойдет. Так вот, на базе него и будем делать этот простой прибор для поиска металлов.
Понадобится
- Мультиметр — http://ali.pub/59olb8
- Проволока эмалированная 0,3 мм.
- Пластиковая труба.
- Скотч.
Как быстро переделать мультиметр в металлоискатель
Все что нужно сделать так это поисковую катушку металлоискателя. Для этого берем провод 0,3 мм.
В доску вбиваем 2 гвоздя и на них наматываем 150 витков.
Далее снимаем намотку, фиксируем кусочками проволоки.
Подключаем щупы китайского мультиметра к катушке, предварительно отчистив контакты от эмали.
Мультиметр устанавливаем в режим проверки диодов. На этом все, металлоискатель говтов.
Для проверки поднесите металлический предмет и показания тестера сразу изменятся.
Почему он работает?
Мультиметр в режиме прозвонки диодов выдает на щупы переменный ток, так как изначально не знает полярность подключенного диода. Данный переменный сигнал производит в катушке резонанс и считывает его значение. Как только в катушке появляется металл — это меняет ее индуктивность, что и считывает тестер.
У данного прибора есть один недостаток: он работает в импульсном режиме, и, поэтому, необходимо двигать постоянно предмет, чтобы его обнаружить. Так как если металл в катушке остается, но не двигается, тестер выдает «0» или низкие значения.
Улучшим наш прибор
Дополним наш металлоискатель поисковой штангой, для удобство использования. Берем пластиковую водопроводную трубу и немного сгибаем снизу.
Выпилим прощелину и отверстие для катушки.
Закрепим плотно ниткой.
Сделаем отвод к мультиметру.
Тестер закрепим скотчем.
Соединим со шумами.
Теперь можно пользоваться.
Если приноровиться, то поиск идет отлично, даже закопанных в землю металлов.
Смотрите видео
ЩУПЫ ДЛЯ МУЛЬТИМЕТРА СВОИМИ РУКАМИ
Всем привет! Хочу поделить способом изготовления надежных щупов. Когда купил мультиметр DT9208A, с ним в комплекте шли щупы, но они сделаны очень некачественно и в скором времени пришли в негодность. Самое слабое место у данных щупов – это там, где провод заходит в пластиковую трубку. В этом месте нет фиксации провода и если вы случайно потянете кабель, не прикладывая особых усилий, он оторвется. Так и случилось с моими щупами. Так что такой совет: чтобы кабель не оторвался его нужно зафиксировать. Сделать это можно с помощью обычной изоленты или скотча.
Но если у вас есть возможность, лучше купите качественные фирменные щупы или как я, сделайте своими руками. Итак, нам понадобится:
Советская штепсельная вилка. Можно использовать и другую, но лучше производства СССР, так как у советских вилок латунные штыри. Найти такую вилку не трудно, в крайнем случае можно купить на рынке. Можно использовать вот такой вариант. Главное, обратите внимание на металл, из которого выполнены штыри.
Когда нашли такую вилку, из неё надо извлечь латунные штыри. Сделать это очень просто: для этого нужно открутить болты с верхней части вилки, и она распадется на пополам. Далее нужно открутить сами штыри. Вот так выглядят штыри с моей вилки:
Как уже говорил, основу мы будем брать из старых щупов, которые шли в комплекте. А именно нам понадобится пластиковая трубка, в которую мы и вставим штыри от вилки. Для этого нам надо удалить старые штырьки щупов плоскогубцами. Вот что должно получится в итоге:
Итак, мы имеем штыри от вилки и пластиковые трубки от старых щупов. Теперь нам нужно подготовить штыри для ставки в трубки. Как мы могли заметить штыри не ровные, а буквой «Г», поэтому нужно отрезать ножовкой лишнее. А точнее ту часть, которая загнута. Кроме того, нам нужно заточить штыри. Это можно сделать с помощью напильника или на точильном станке. Обрабатываем из таким образом, чтобы они туго входили с пластиковую трубку.
Далее нам нужно определится, какой провод мы будем использовать для щупов. Я пошел на радиорынок и выбрал подходящий. Лучше брать провод с толстой медной жилой. У нас на рынке из таких проводов были только двойные акустические провода.
Если вы также купили двойной провод, его нужно аккуратно разделить на два с помощью лезвия или ножа. Также при покупке провода, следует выбрать правильную длину. Я купил провод длиной 1.5 метров, хотя у родных щупов провод был меньше метра. Не знаю, как вам, а мне удобней, когда провод длинный. Так что выбирайте длину провода из своих соображений, но не короче 0.7 метра, так как будет очень неудобно пользоваться такими щупами.
Когда пойдете покупать провод, не забудьте купить штекеры для подключения щупов. При покупке штекеров возьмите с собой мультиметр, чтобы проверить походят ли штекер к вашему прибору или нет. Но на большинство мультиметров подойдут штекеры типа «банан». Я купил вот такие:
Теперь у нас есть все необходимое для изготовления щупов. Первым делом следует разделить и зачистить провод. Затем залудить все места пайки, т.е. концы проводов и концы штырей, где будет припаян провод. Штекеры лудить не нужно, так как в них провод вставляется и зажимается болтом.
Когда все подготовлено к сборке, проденьте провод в пластиковую трубку и припаяйте к нему латунный штырек. Затем нужно оттянуть провод назад, чтобы штырь был вставлен в трубку. Теперь нужно зафиксировать место входа провода в трубку и место входа штыря в трубку. Я сделал это с помощью термоусадки.
Красный щуп получился немного кривоватый, потому что провод был припаян не по центру штыря, а сбоку. Но это никак не влияет на работу.
Теперь нам осталось продеть другой конец провода в разъем и зажать провод болтом и щупы готовы к работе.
Вот такие щупы у меня получились:
Сопротивление щупов вышло 0.6 Ом, что довольно неплохо. Сопротивление родных щупов было около 1 Ома, так как провод был тоньше.
Вот такие щупы можно сделать своими руками без особых затрат. Перед тем ка покупать щупы, подумайте, может вам дешевле будет сделать их своими руками? Но если вы занимаетесь пайкой smd элементов и вам нужны более тонкие концы щупов (как иголки), то вы можете сильнее заточить латунные штыри (вот инструкция для них). Кончено если у вас есть возможность купить дорогие фирменные щупы, то покупайте их, но я решил сэкономить деньги и купить деталей. Кроме того, у нас на рынке очень высокие цены. Всем удачи! Специально для Радиосхем — Кирилл.
Форум
Форум по обсуждению материала ЩУПЫ ДЛЯ МУЛЬТИМЕТРА СВОИМИ РУКАМИ
инструкция, схемы и решения как сделать простой самодельный прибор
Смастерив себе мини-тестер, вот уже несколько лет пользуюсь им при ремонте бытовой электро- и радиотехники. Собранный по классической схеме, прибор позволяет с достаточной для практики точностью измерять напряжения до 300 В в цепях постоянного и переменного тока, проверять резисторы, диоды, транзисторы и конденсаторы.
Для изготовления такого мини-тестера требуется небольшое количество радиодеталей, причем ни одна иэ них к разряду дорогих и остродефицитных не относится. Они всегда, что называется, под рукой, их можно легко найти в запасе у любого радиолюбителя. А в качестве несущей конструкции, монтажной платы и корпуса прибора используется… сама измерительная головка М42100 (или аналогичного типа), рассчитанная на измерение постоянного напряжения 3 или 30 В.
Миниатюрные гнезда устанавливаются на корпусе головки. Здесь же «посадочные места» под винт МЗ (на нем крепится щуп «Общ.»), переменный резистор R2 «Уст.О» и фонарь ФРМ-1, выступающий в роли футляра для источника электропитания типа СЦ32, СЦ21 и т.п. При желании в прибор можно добавить индикатор фазы (на схеме показан пунктиром) — внутри головки места вполне хватает.
Шкала «-30 В» базовая, берется готовой. По ней осуществляется привязка делений в диапазоне с верхним пределом «-300 В». А для измерения переменных напряжений (из-за нелинейности начального участка), как и для измерения сопротивлений, желательно иметь дополнительные шкалы. Они градуируются по методикам, которые достаточно подробно излагаются в популярной литературе.
Стекло в тестере желательно заменить пластинкой из оргстекла — не разобьется при ударах и падениях прибора.
В.РЕЗКОВ, г. В и т е б с к, Беларусь
Любителям сделать все своими руками предлагается простой тестер на основе микроамперметра М2027-М1, у которого диапазон измерения 0-300 мкА, внутреннее сопротивление 3000 Ом, класс точности 1,0.
Необходимые детали
Это тестер, имеющий магнитоэлектрический механизм для измерения тока, поэтому он мерит только постоянный ток. Подвижная катушка со стрелкой крепится на растяжках. Применяется в аналоговых электроизмерительных приборах.
Найти на блошином рынке или купить в магазине радиодеталей проблем не составит. Там же можно приобрести и остальные материалы и компоненты, а также приставки к мультиметру. Кроме микроамперметра потребуется:
Если человек решил сделать себе мультиметр своими руками, значит, других измерительных приборов у него нет. Исходя из этого, и будем дальше действовать.
Выбор диапазонов измерения и вычисление номиналов резисторов
Определим для тестера диапазон измеряемых напряжений. Выберем три самых распространенных, покрывающих большинство потребностей радиолюбителя и домашнего электрика. Это диапазоны от 0 до 3 В, от 0 до 30 В и от 0 до 300 В.
Максимальный ток, проходящий через самодельный мультиметр равен 300 мкА. Поэтому задача сводится к подбору добавочного сопротивления, при котором стрелка отклонится на полную шкалу, а на последовательную цепочку Rд+ Rвн будет подано напряжение, соответствующее предельному значению диапазона.
То есть на диапазоне 3 В Rобщ=Rд+Rвн= U/I= 3/0,0003=10000 Ом,
где Rобщ – это общее сопротивление, Rд – добавочное сопротивление, а Rвн – внутреннее сопротивление тестера.
Rд=Rобщ-Rвн=10000-3000=7000 Ом или 7кОм.
На диапазоне 30 В общее сопротивление должно быть равно 30/0,0003=100000 Ом
Rд=100000-3000=97000 Ом или 97 кОм.
Для диапазон 300 В Rобщ=300/0,0003=1000000 Ом или 1 мОм.
Rд=1000000-3000=997000 Ом или 997 кОм.
Для измерения токов выберем диапазоны от 0 до 300 мА, от 0 до 30 мА и от 0 до 3 мА. В этом режиме шунтирующее сопротивление Rш подсоединяется к микроамперметру параллельно. Поэтому
Rобщ=Rш*Rвн/(Rш+Rвн).
А падение напряжения на шунте равно падению напряжения на катушке тестера и равно Uпр=Uш=0,0003*3000=0,9 В.
Отсюда в интервале 0…3 мА
Rобщ=U/I=0,9/0,003=300 Ом.
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=300*3000/(3000-300)=333 Ом.
В диапазоне 0…30 мА Rобщ=U/I=0,9/0,030=30 Ом.
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=30*3000/(3000-30)=30,3 Ом.
Отсюда в интервале 0…300 мА Rобщ=U/I=0,9/0,300=3 Ом.
Тогда
Rш=Rобщ*Rвн/(Rвн-Rобщ)=3*3000/(3000-3)=3,003 Ом.
Подгонка и монтаж
Чтобы сделать тестер точным, нужно подогнать номиналы резисторов. Эта часть работы самая кропотливая. Подготовим плату для монтажа. Для этого надо расчертить ее на квадратики размером сантиметр на сантиметр или немного меньше.
Затем, сапожным ножом или чем-нибудь подобным по линиям прорезается медное покрытие до основы из стеклотекстолита. Получились изолированные контактные площадки. Отметили, где будут расположены элементы, получилось подобие монтажной схемы прямо на плате. В дальнейшем, к ним будут припаяны элементы тестера.
Чтобы самодельный тестер выдавал правильные показания с заданной погрешностью, все его компоненты должны иметь характеристики по точности такие же, как минимум, и даже выше.
Внутреннее сопротивление катушки в магнитоэлектрическом механизме микроамперметра будем считать равным заявленным в паспорте 3000 Ом. Количество витков в катушке, диаметр провода, электропроводность металла, из которого сделана проволока известны. Значит, данным завода-изготовителя верить можно.
А вот напряжения батареек на 1,5 В могут немного отличаться от заявленных производителем, а знание точного значения напряжения потом потребуются для измерения тестером сопротивления резисторов, кабелей и других нагрузок.
Определение точного напряжения батарейки
Для того чтобы самому выяснить действительное напряжение батарейки потребуется хотя бы один точный резистор номиналом 2 или 2,2 кОм с погрешностью 0,5%. Этот номинал резистора выбран из-за того, что при последовательном подключении с ним микроамперметра, общее сопротивление цепи составит 5000 Ом. Следовательно, проходящий через тестер ток будет около 300 мкА, и стрелка отклонится на полную шкалу.
I=U/R=1,5/(3000+2000)=0,0003 А.
Если тестер покажет, к примеру, 290 мкА, значит, напряжение батареи равно
U=I*R=0,00029(3000+2000)=1,45 В.
Теперь зная точное напряжение на батарейках, имея одно точное сопротивление и микроамперметр можно подобрать необходимые номиналы сопротивления шунтов и добавочных резисторов.
Сбор блока питания
Блок питания для мультиметра собирается из двух последовательно соединенных батареек по 1,5 В. После этого к нему подключается последовательно микроамперметр и предварительно отобранный по номиналу резистор в 7 кОм.
Тестер должен показать значение близкое к предельному току. Если прибор зашкалит, то последовательно к первому резистору необходимо подсоединить второй, маленького номинала.
Если показания меньше 300 мкА, то параллельно к этим двум резисторам, подключают сопротивление большого номинала. Это уменьшит общее сопротивление добавочного резистора.
Такие операции продолжаются до тех пор, пока стрелка не установится на пределе шкалы в 300 мкА, что сигнализирует о точной подгонке.
Для подбора точного резистора на 97 кОм, выбираем ближайший, подходящий по номиналу, и проделываем те же процедуры, что и с первым на 7 кОм. Но так как здесь необходим источник питания 30 В, то потребуется переделка питания мультиметра из батарей на 1,5 В.
Собирается блок с выходным напряжением 15-30 В, на сколько хватит. К примеру, получилось 15 В, тогда всю подгонку делают из расчета, что стрелка должна стремится к показанию 150 мкА, то есть к половине шкалы.
Это допустимо, так как шкала тестера при измерении тока и напряжения линейная, но желательно работать с полным напряжением.
Для регулировки добавочного резистора в 997 кОм для диапазона 300 В понадобятся генераторы постоянного тока или напряжения. Их можно использовать и как приставки к мультиметру при измерении сопротивлений.
Номиналы резисторов: R1=3 Ом, R2=30,3 Ом, R3=333 Ом, R4 переменный на 4,7 кОм, R5=7 кОм, R6=97 кОм, R7=997 кОм. Подбираются подгонкой. Питание 3 В. Монтаж можно сделать навеской элементов прямо на плате.
Разъем можно установить на боковой стенке коробки, в которую врезается микроамперметр. Щупы изготавливаются из одножильного медного провода, а шнуры к ним из многожильного.
Подключение шунтов осуществляется перемычкой. В результате из микроамперметра получается тестер, которым можно мерить все три основных параметра электрического тока.
Несмотря на высокую надежность автоэлектрики современных автомобилей, все равно приходится сталкиваться с ее ремонтом. Чаще всего перестают работать световые приборы, фары, габаритные огни или указатели поворота. Причиной неисправности может быть, как сама лампочка, так и токоподводящие контакты или предохранитель. Возможно возникновение сразу всех трех неисправностей. Из-за плохого контакта в патроне или колодки лампочки она может перегореть. В момент перегорания в самой лампочке возникает дуга, укорачивающая нить накала, что приводит к резкому увеличению в цепи тока. При перегорании лампочки часто перегорает и предохранитель .
Разобраться в причине поломки без приборов не простая задача. Придется подставлять заведомо исправные детали. Неисправность можно определить с помощью стрелочного тестера или мультиметра , но не у каждого есть такой прибор и в автомобиле не очень удобно с ним работать, особенно в плохую погоду. Гораздо удобнее искать неисправность простейшим универсальным автомобильным тестером-пробником, сделанным своими руками.
Автомобильный тестер-пробник можно сделать из любой шариковой ручки, удалив из нее пишущий стрежень и разместив в ее корпусе всего один светодиод любого типа и токоограничивающий резистор. Соединяются детали между собой по ниже приведенной электрической принципиальной схеме. Как видите, проще схемы не бывает. Такой пробник может своими руками смастерить любой автолюбитель, не имеющий опыта изготовления электронных устройств.
Для надежного электрического контакта при касании щупом и возможности прокола изоляции проводов при поиске неисправностей, конец щупа выполнен виде стального острия. Чтобы сделать такой конец из пишущего стержня нужно извлечь пишущий узел и со стороны поступления пасты вставить в него тонкую швейную иголку. Иголка выдавит шарик, и острый ее конец выйдет из пишущего узла. Если ее вставить со значительным усилием, то она будет крепко зафиксирована. К самой иголке припаивается проводник, идущий к светодиоду.
Пишущий стержень надо брать с латунным пишущим узлом и большим шариком (ручки с такими стержнями оставляют широкую линию), иначе иголка может не достаточно войти в пишущий узел, и не будет выступать в достаточной мере, на 1,5-2 мм.
Проводник, для подключения автомобильного тестера к минусу аккумулятора или корпусу автомобиля можно припаять непосредственно к выводу резистора R1. Но для возможности смены проводника в случае его обрыва или если потребуется провод большей длины, я сделал присоединение его на резьбе.
Для этого достаточно отрезок трубки с внутренней резьбой вплавить, разогрев паяльником в подготовленное отверстие в корпус авторучки, предварительно припаяв к ней проводник необходимой длины.
Светодиод установлен на боковой стороне корпуса автомобильного тестера, но можно его установить на торце корпуса, а минусовой провод вывести сбоку.
Как пользоваться тестером
Приведу на примерах как можно выполнить проверку тестером исправность аккумулятора, предохранителя, лампочки накаливания и электромагнитного реле.
Как проверить аккумулятор
Для проверки наличия напряжения на выводах аккумулятора, нужно зажимом крокодил подсоединиться к отрицательному выводу аккумулятора, а концом щупа тестера прикоснуться к положительной клемме.
Как проверить предохранитель
Как проверить лампочку накаливания
Для проверки тестером лампочки накаливания , нужно одним выводом цоколя лампочки прикоснуться к положительному выводу аккумулятора, а ко второму выводу лампочки прикоснуться щупом тестера.
Если светодиод засветится, то лампочка исправна. Если в лампочке две нити накала, например лампочка для фар автомобиля, то нити накала проверяются по очереди.
Как проверить автомобильное реле
Автомобильное реле кроме обмотки электромагнита имеет еще и контакты, которые со временем выгорают и могут перестать коммутировать электрические цепи. С помощью тестера можно проверить как целостность обмотки, так и исправность контактов.
Стандартное автомобильное реле имеет ниже приведенную электрическую схему. Выводы 85 и 86 сделаны от обмотки реле. Вывод под номером 30 выполнен от подвижного контакта, 87а от нормально замкнутого контакта с подвижным контактом 30 и 87, это вывод от контакта, с которым соединяется подвижный контакт 30 при подаче на обмотку напряжения питания.
Для проверки обмотки реле, нужно одним из его выводов 85 или 86 прикоснуться к плюсовой клемме аккумулятора, а ко второму выводу прикоснуться щупом тестера. Если светодиод засветился, значит, обмотка целая. Исправность контактов проверяется касанием вывода подвижного контакта 30 к клемме аккумулятора, а щупа к выводу 87а. Таким же способом легко проверить любые выключатели и микропереключатели.
Как пользоваться тестером
при ремонте электропроводки автомобиля
На практике при поиске неисправности электрооборудования автомобиля нет необходимости извлекать предохранители и лампочки. Как известно, отрицательный вывод аккумулятора подключен к корпусу автомобиля и все электрооборудование в автомобиле одним выводом тоже подключено к корпусу. Таким образом, удалось в два раза уменьшить количество проводов электропроводки и повысить ее надежность. Исключение составляют только активаторы для замков дверей автомобиля, так как на них нужно подавать напряжение разной полярности в зависимости от необходимости отрыть или закрыть замок двери.
Например, если не светит лампочка одной из фар. Неисправность может быть в одном из элементов подачи напряжения на лампочку – включатель в салоне, реле, предохранитель или неисправность самой лампочки. Вероятнее всего перегорела сама лампочка, с нее и надо начинать проверку.
Для этого нужно зажимом крокодил тестера зацепиться за любую оголенную металлическую деталь кузова автомобиля или отрицательный вывод аккумулятора. Проверить качество контакта, прикоснувшись иглой щупа к плюсу аккумулятора. Светодиод должен светить. Включить неработающую фару и концом щупа по очереди коснуться всех контактов подключения лампочки. Если такой возможности нет, то можно иглой щупа проколоть по очереди каждый провод и если напряжения ни на одном нет (светодиод пробника не засветился) значит, лампочка цела, и нужно проверить предохранитель.
По схеме смотрите, где он установлен и проверяете его, даже не вынимая из колодки. Для этого достаточно коснуться сначала к одному его выводу, а затем к другому. Светодиод тестера должен засветиться каждый раз. Если светит только при прикосновении к одному из выводов, то предохранитель перегорел. Если к выводам предохранителя не подобраться, то нужно его вынуть и проверить, как описано в статье выше.
По такой методике проверяются любые провода электропроводки и контакты в автомобиле.
В этой статье я расскажу вам как сделать из смартфона тестер для прозвонки электрических цепей на наличие обрыва или короткого замыкания. Фактически, я сделаю приставку для сотового телефона (скорее даже переходник со щупами), с помощью которой можно производить измерения. Схема её невероятно проста и содержит в себе один резистор.
Такая поделка может вам пригодиться, если у вас сломался рабочий мультиметр. Или вам не охота брать его с собой. Лично я сделал такой переходник-приставку и бросил в бардачок автомобиля. Теперь, когда мне нужно прозвонить лампочку, предохранитель или ещё чего, то я достаю щупы и подключаю к телефону.
Какие возможности дает тестер из смартфона?
С помощью такого тестера можно:- — Прозвонить цепь на обрыв или короткое замыкание.
- — Узнать приблизительное значение сопротивления (0-70 Ом).
- — Смартфон издает звук, когда обнаружена целостность цепи.
Схема переходника-приставки
Распиновка выводов разъема гарнитуры.Мы будем подавать сигнал со щупов на микрофонный вход.
Все можно сделать навесным монтажом, припаяв резистор к штекеру, припаяв провода и залить все это дело горячим клеем. Либо сделать отдельный узел с раздвоением под щупы, одеть термоусадку и обдуть. В крайнем случае воспользоваться изолентой. 15 минут работы, не более…
Приложение для смартфона
После того, как переходник спаян, скачиваем приложение на (активная ссылка на приложение) и устанавливаем.Запускаем приложение и подключаем переходник. Все должно работать. Если замкнуть щупы, то вы услышите звуковой сигнал, значит все нормально и можно пользоваться.
Изначально показываются нули:
А когда вы замкнете щупы между собой появиться вот такое слово и телефон пищит.
Предостережение при пользовании тестером
Этим тестером нельзя мерить цепи где есть напряжение! Так как ваш смартфон может выйти из строя. Так же учтите, что в некоторых схемах может присутствовать остаточное напряжение на конденсаторах устройства, что тоже будет опасно для смартфона.Вещь порой очень нужная и в хозяйстве сгодиться.
Смартфоны давно уже вошли в нашу жизнь и находят все большее и большее применение.
Как пользоваться мультиметром
Добавлено в избранное Любимый 59Введение
Итак … как пользоваться мультиметром? Из этого туториала Вы узнаете, как использовать цифровой мультиметр (DMM), незаменимый инструмент, который можно использовать для диагностики цепей, изучения электронных устройств других людей и даже тестирования батареи. Отсюда и название «мульти» — «метр» (множественное измерение).
Основные параметры, которые мы измеряем, — это напряжение и ток.Мультиметр также отлично подходит для некоторых базовых проверок работоспособности и устранения неполадок. Ваша схема не работает? Переключатель работает? Поставь на него счетчик! Мультиметр — ваша первая защита при поиске и устранении неисправностей в системе. В этом руководстве мы рассмотрим измерение напряжения, тока, сопротивления и целостности цепи.
Рекомендуемая литература
Эти концепции могут быть полезны в этом руководстве:Мы будем использовать SparkFun VC830L на протяжении всего руководства, но эти методы должны применяться к большинству мультиметров.
Цифровой мультиметр — базовый
В наличии TOL-12966Цифровой мультиметр (DMM) — незаменимый инструмент в арсенале каждого энтузиаста электроники. Цифровой мультиметр SparkFun, h…
21 годВидео
Ищете мультиметр, который подходит именно вам?
Мы вас прикрыли!
Цифровой мультиметр — базовый
В наличии TOL-12966Цифровой мультиметр (DMM) — незаменимый инструмент в арсенале каждого энтузиаста электроники.Цифровой мультиметр SparkFun, h…
21 годУмный тестер SMD
Распродано TOL-10829Этот интеллектуальный тестер SMD представляет собой по сути пару мультиметрового пинцета. Это позволяет устранять неисправности в цепях с малым SMD p…
. 1Детали мультиметра
Мультиметр состоит из трех частей:
- Дисплей
- Ручка выбора
- Порты
Дисплей обычно имеет четыре цифры и возможность отображения отрицательного знака.Некоторые мультиметры имеют дисплеи с подсветкой для лучшего обзора в условиях низкой освещенности.
Ручка выбора позволяет пользователю настроить мультиметр на считывание различных значений, таких как ток в миллиамперах (мА), напряжение (В) и сопротивление (& Ом;).
Два датчика вставляются в два порта на передней панели устройства. COM означает «общий» и почти всегда подключается к заземлению или «-» цепи. Зонд COM обычно черный, но нет никакой разницы между красным и черным зондом, кроме цвета. 10A — специальный порт, используемый для измерения больших токов (более 200 мА). мАВΩ — это порт, к которому обычно подключается красный зонд. Этот порт позволяет измерять ток (до 200 мА), напряжение (В) и сопротивление (& Ом;). Щупы имеют разъем типа банан на конце, который подключается к мультиметру. С этим измерителем будет работать любой зонд с банановой пробкой. Это позволяет использовать различные типы датчиков.
Использование мультиметра для проверки напряжения LiPo батареи.
Типы датчиков
Для мультиметров доступно множество различных типов щупов. Вот несколько наших любимых:
- Зажимы типа «банан» для «аллигатора»: это отличные кабели для подключения к большим проводам или контактам на макетной плате. Подходит для проведения долгосрочных тестов, когда вам не нужно удерживать зонды на месте, пока вы манипулируете цепью.
- Banana to IC Hook: крючки IC хорошо работают с меньшими ИС и ножками ИС.
- Банан для пинцета: Пинцет удобен, если вам нужно протестировать компоненты SMD.
- Банан для тестовых зондов: если вы когда-нибудь сломаете зонд, их будет дешево заменить!
Кабели с крючками от банана к микросхеме
В наличии CAB-00506Это различные кабели с выводами для подключения к мультиметрам, источникам питания, осциллографам, генераторам функций и т. Д.Кабели…
7Кабель от банана к аллигатору
В наличии CAB-00509Это различные кабели с выводами для подключения к мультиметрам, источникам питания, осциллографам, генераторам функций и т. Д.Кабели…
2Измерение напряжения
Для начала, измеряем напряжение на батарее AA: Подключите черный щуп к COM , а красный щуп к мАВОм . Установите мультиметр на «2V» в диапазоне постоянного тока. Практически вся портативная электроника использует постоянный ток), а не переменный ток.Подключите черный щуп к заземлению аккумулятора или к «-», а красный щуп к питанию или к «+». Слегка прижмите щупы к положительной и отрицательной клеммам батареи AA. Если у вас новая батарея, вы должны увидеть на дисплее около 1,5 В (эта батарея совершенно новая, поэтому ее напряжение немного выше 1,5 В).
Если вы измеряете напряжение постоянного тока (например, аккумулятор или датчик, подключенный к Arduino), вы хотите установить ручку там, где V имеет прямую линию.Напряжение переменного тока (например, выходящее из стены) может быть опасным, поэтому нам редко нужно использовать настройку напряжения переменного тока (V с волнистой линией рядом с ним). Если вы возитесь с переменным током, мы рекомендуем вам приобрести бесконтактный тестер, а не использовать цифровой мультиметр.
Используйте V с прямой линией для измерения напряжения постоянного тока
Используйте V с волнистой линией для измерения напряжения переменного тока
Что произойдет, если поменять местами красный и черный щупы? Показания мультиметра просто отрицательные.Ничего страшного не происходит! Мультиметр измеряет напряжение относительно общего щупа. Какое напряжение на «+» батареи по сравнению с общим или отрицательным контактом? 1,5 В. Если мы переключаем датчики, мы определяем «+» как общую или нулевую точку. Какое напряжение на «-» батареи по сравнению с нашим новым нулем? -1,5 В!
Теперь давайте построим простую схему, чтобы продемонстрировать, как измерять напряжение в реальных условиях. Схема представляет собой просто 1 кОм; и синий сверхяркий светодиод с питанием от модуля питания SparkFun Breadboard.Для начала давайте убедимся, что схема, с которой вы работаете, правильно запитана. Если ваш проект должен быть на 5 В, но меньше 4,5 В или больше 5,5 В, это быстро даст вам указание на то, что что-то не так, и вам может потребоваться проверить ваши силовые соединения или проводку вашей цепи.
Измерение напряжения на стержне источника питания.
Установите ручку в положение «20V» в диапазоне постоянного тока (рядом с диапазоном напряжения постоянного тока отображается буква V с прямой линией).Мультиметры обычно не поддерживают автоматический выбор диапазона. Вы должны установить мультиметр на диапазон, который он может измерять. Например, 2V измеряет напряжения от до 2 вольт , а 20V измеряет напряжения от до 20 вольт . Поэтому, если вы измеряете аккумулятор на 12 В, используйте настройку 20 В. Система 5В? Используйте настройку 20 В. Если вы установите его неправильно, вы, вероятно, увидите, как экран счетчика изменился, а затем прочитал «1».
С некоторой силой (представьте, что воткнули вилку в кусок жареного мяса) надавите зондами на два открытых куска металла.Один зонд должен контактировать с GND-соединением. Один зонд для подключения VCC или 5 В.
Мы также можем протестировать различные части схемы. Эта практика называется узловым анализом и является основным строительным блоком в анализе цепей. Измеряя напряжение в цепи, мы можем увидеть, сколько напряжения требуется каждому компоненту. Давайте сначала измерим всю схему. Измеряя, откуда напряжение поступает на резистор, а затем на землю светодиода, мы должны увидеть полное напряжение цепи, которое, как ожидается, будет около 5 В.
Затем мы можем увидеть, какое напряжение потребляет светодиод. Это то, что называется падением напряжения на светодиодах. Если сейчас это не имеет смысла, не бойтесь. Это позволит вам больше исследовать мир электроники. Важно отметить, что можно измерять различные части схемы для анализа схемы в целом.
Этот светодиод использует 2,66 В доступного источника питания 5 В. Это ниже, чем прямое напряжение, указанное в таблице данных, из-за того, что схема имеет только небольшой ток, проходящий через нее, но об этом чуть позже.Перегрузка
Что произойдет, если вы выберете значение напряжения, слишком низкое для напряжения, которое вы пытаетесь измерить? Ничего плохого. Счетчик просто отобразит 1. Это счетчик пытается сказать вам, что он перегружен или находится вне диапазона. Все, что вы пытаетесь прочитать, слишком много для этой конкретной обстановки. Попробуйте установить ручку мультиметра на более высокое значение.
Показание 5 В в этой цепи слишком много для настройки 2 В на мультиметре.
Ручка выбора
Почему ручка счетчика показывает 20 В, а не 10 В? Если вы хотите измерить напряжение менее 20 В, выберите настройку 20 В. Это позволит вам читать от 2,00 до 19,99 .
Первая цифра на многих мультиметрах может отображать только «1», поэтому диапазоны ограничены 1 9,99 вместо 9 9,99. Следовательно, максимальный диапазон 20 В вместо максимального диапазона 99 В.
Предупреждение! В общем, придерживайтесь цепей постоянного тока (настройки мультиметра с прямыми линиями, а не кривыми линиями).Большинство мультиметров могут измерять системы переменного тока (переменного тока), но цепи переменного тока могут быть опасными. Настенная розетка с переменным током или «сетевым напряжением» — это то, что может вас здорово вывести из строя. ОЧЕНЬ бережно относитесь к AC. Если вам нужно проверить, включена ли розетка, используйте тестер переменного тока. На самом деле, нам нужно измерить переменный ток только тогда, когда у нас есть розетка, которая ведет себя странно (действительно ли она на 110 В?), Или если мы пытаемся управлять нагревателем (например, горячей плитой). Не торопитесь и дважды проверьте все, прежде чем проверять цепь переменного тока.Измерение сопротивления
Нормальные резисторы имеют цветовую маркировку. Если вы не знаете, что они означают, ничего страшного! Существует множество простых в использовании онлайн-калькуляторов. Однако, если вы когда-нибудь окажетесь без доступа в Интернет, мультиметр очень удобен для измерения сопротивления.
Выберите случайный резистор и установите на мультиметре значение 20 кОм. Затем прижмите щупы к ножкам резистора с таким же усилием, как при нажатии клавиши на клавиатуре.
Измеритель покажет одно из трех значений: 0,00 , 1 или фактическое значение резистора .
В этом случае измеритель показывает 0,97, что означает, что этот резистор имеет значение 970 Ом или около 1 кОм (помните, что вы находитесь в режиме 20 кОм или 20000 Ом, поэтому вам нужно переместить десятичную запятую на три разряда вправо или 970 Ом. ).
Если мультиметр показывает 1 или отображает OL , значит, он перегружен. Вам нужно будет попробовать более высокий режим, такой как режим 200 кОм или режим 2 МОм (мегаом).В этом нет ничего страшного, это просто означает, что необходимо отрегулировать ручку диапазона.
Если мультиметр показывает 0,00 или почти ноль, то вам нужно понизить режим до 2 кОм или 200 Ом .
Помните, что многие резисторы имеют допуск 5%. Это означает, что цветовой код может указывать на 10 000 Ом (10 кОм), но из-за несоответствий в производственном процессе резистор 10 кОм может быть от 9,5 кОм или до 10.5кОм. Не волнуйтесь, он отлично подойдет как подтягивающий или общий резистор.
Давайте опустим измеритель до следующего минимального значения, 2 кОм. Что просходит?
Не так много изменилось. Поскольку этот резистор (1 кОм) меньше 2 кОм, он все равно отображается на дисплее. Однако вы заметите, что после десятичной запятой есть еще одна цифра, что дает нам немного более высокое разрешение при чтении. А как насчет следующего минимального значения?
Теперь, так как 1k & ohm; больше 200 Ом, мы достигли максимального значения счетчика, и он сообщает вам, что он перегружен и вам нужно попробовать установить более высокое значение.
Как показывает практика, резистор менее 1 Ом можно встретить редко. Помните, что измерение сопротивления не идеально. Температура может сильно повлиять на показания. Кроме того, измерение сопротивления устройства, когда оно физически установлено в цепи, может быть очень сложной задачей. Окружающие компоненты на печатной плате могут сильно повлиять на показания.
Измерение тока
Ток считывания — одно из самых сложных и информативных показаний в мире встроенной электроники.Это сложно, потому что вам нужно последовательно измерять ток. Если напряжение измеряется путем подключения VCC и GND (параллельно), для измерения тока необходимо физически прервать прохождение тока и подключить измеритель к сети. Чтобы продемонстрировать это, мы будем использовать ту же схему, что и в секции измерения напряжения.
Первое, что нам понадобится, это лишний кусок провода. Как уже упоминалось, нам нужно физически прервать цепь, чтобы измерить ток. Другими словами, вытащите провод VCC, идущий к резистору, добавьте провод к тому месту, где этот провод был подключен, а затем проверьте от вывода питания на блоке питания до резистора.Это эффективно «обрывает» питание схемы. Затем мы вставляем мультиметр в линию, чтобы он мог измерять ток, когда он «течет» через мультиметр в макетную плату.
Для этих картинок мы обманули и использовали зажимы из крокодиловой кожи. При измерении тока часто полезно наблюдать за тем, что ваша система делает с течением времени, в течение нескольких секунд или минут. Возможно, вам захочется встать и поднести датчики к системе, но иногда легче освободить руки. Эти щупы с зажимом типа «крокодил» могут пригодиться.Обратите внимание, что почти все мультиметры имеют разъемы одинакового размера (они называются «банановыми вилками»), поэтому, если вы в затруднительном положении, вы можете использовать щупы вашего друга.
Теперь, когда мультиметр подключен, мы можем установить шкалу в правильное положение и измерить ток. Измерение тока работает так же, как напряжение и сопротивление — вы должны получить правильный диапазон. Установите мультиметр на 200 мА и работайте оттуда. Потребление тока для многих макетных проектов обычно составляет менее 200 мА. Убедитесь, что красный зонд вставлен в порт с предохранителем на 200 мА.На нашем любимом мультиметре отверстие 200 мА — это тот же порт / отверстие, что и показания напряжения и сопротивления (порт обозначен как мАВΩ ). Это означает, что вы можете держать красный зонд в том же порту для измерения тока, напряжения или сопротивления. Однако, если вы подозреваете, что ваша схема будет использовать около 200 мА или более, переключите зонд на сторону 10 А. на всякий случай. Перегрузка по току может привести к сгоранию предохранителя, а не просто к отображению перегрузки. Подробнее об этом чуть позже.
Эта цепь потребляла только 1.8 мА во время измерения, небольшой ток. Среднее значение было ближе к 2,1 мА.
Поймите, что мультиметр действует как кусок провода — вы замкнули цепь, и она включится. Это важно, потому что с течением времени светодиод, микроконтроллер, датчик или любое другое измеряемое устройство может изменить свое энергопотребление (например, включение светодиода может привести к увеличению на 20 мА на секунду, а затем к уменьшению на секунду при включении. выключенный).На дисплее мультиметра вы должны увидеть мгновенное значение тока. Все мультиметры снимают показания с течением времени, а затем выдают среднее значение , поэтому ожидайте, что показания будут колебаться. В общем, более дешевые счетчики будут в среднем более жестко и медленнее реагировать, поэтому относитесь к каждому показанию с недоверием. Мысленно возьмите средний диапазон, например, от 7 до 8 мА при нормальных условиях 5 В (а не 7,48 мА).
Как и при других измерениях, при измерении тока цвет щупов не имеет значения.Что произойдет, если мы поменяем зонды? Ничего страшного не происходит! Это просто приводит к тому, что текущее показание становится отрицательным:
Ток все еще течет через систему, вы только что изменили свою точку зрения, и теперь счетчик показывает отрицательное значение.
Помните! Когда вы закончите использовать измеритель, всегда возвращайте измеритель для считывания напряжения (верните щупы в порт напряжения, настройте измеритель на считывание диапазона постоянного напряжения, если необходимо). Обычно берут измеритель и начинают быстро измерять напряжение между двумя контактами.Если вы оставили свой счетчик в режиме «тока», вы не увидите напряжение на дисплее. Вместо этого вы увидите «0,000», указывающее на отсутствие тока между VCC и GND. В течение этой доли секунды вы подключите VCC к GND через ваш измеритель, и предохранитель 200 мА перегорит = плохо. Поэтому, прежде чем положить глюкометр на ночь, не забудьте оставить глюкометр в хорошем состоянии.
Первые несколько раз измерить ток может быть непросто. Не волнуйтесь, если вы перегорите предохранитель — мы делали это десятки раз! В следующем разделе мы покажем вам, как заменить предохранитель.
Непрерывность
Тестирование непрерывности — это проверка сопротивления между двумя точками. Если сопротивление очень низкое (менее нескольких Ом), две точки соединяются электрически, и издается звуковой сигнал. Если сопротивление превышает несколько Ом, значит, цепь разомкнута и звуковой сигнал не издается. Этот тест помогает убедиться, что соединения выполнены правильно между двумя точками. Этот тест также помогает нам определить, подключены ли две точки, которых не должно быть.
Непрерывность, возможно, самая важная функция для гуру встраиваемого оборудования. Эта функция позволяет нам проверять проводимость материалов и отслеживать, где были выполнены или не выполнены электрические соединения.
Установите мультиметр в режим «Непрерывность». Он может отличаться в зависимости от цифрового мультиметра, но ищите символ диода с распространяющимися волнами вокруг него (например, звук, исходящий из динамика).
Мультиметр установлен в режим проверки целостности цепи.
Теперь соедините щупы вместе.Мультиметр должен издать звуковой сигнал (Примечание: не все мультиметры имеют настройку непрерывности, но большинство должно). Это показывает, что очень небольшое количество тока может течь без сопротивления (или, по крайней мере, с очень маленьким сопротивлением) между датчиками.
Предупреждение! В общем, выключите систему перед проверкой целостности цепи.
На макетной плате, на которую подается питание , а не , используйте щупы, чтобы проткнуть два отдельных контакта заземления. Вы должны услышать тональный сигнал, указывающий, что они подключены.Подключите пробники от контакта VCC на микроконтроллере к VCC на источнике питания. Он должен издать звуковой сигнал, указывающий, что питание свободно течет от вывода VCC к микроконтроллеру. Если он не издает тонального сигнала, вы можете начать следовать по маршруту, по которому проходит медный провод, и определять, есть ли обрывы в линии, проводе, макетной плате или печатной плате.
Continuity — отличный способ проверить, соприкасаются ли два контакта SMD. Если ваши глаза не видят этого, мультиметр обычно является отличным вторым ресурсом для тестирования.
Когда система не работает, непрерывность — еще одна вещь, которая помогает устранить неполадки в системе.Вот шаги, которые необходимо предпринять:
- Если система включена, внимательно проверьте VCC и GND с настройкой напряжения, чтобы убедиться, что напряжение соответствует уровню. Если система 5 В работает при 4,2 В, внимательно проверьте регулятор, он может быть очень горячим, что указывает на то, что система потребляет слишком большой ток.
- Выключите систему и проверьте целостность цепи между VCC и GND. Если есть непрерывность (если вы слышите звуковой сигнал), значит, у вас где-то короткое замыкание.
- Выключите систему.Убедитесь, что VCC и GND правильно подключены к контактам микроконтроллера и других устройств. Система может быть включена, но отдельные микросхемы могут быть подключены неправильно.
- Предположим, вы можете запустить микроконтроллер, отложить мультиметр в сторону и перейти к последовательной отладке или использовать логический анализатор для проверки цифровых сигналов.
Обрыв цепи и большие конденсаторы: При обычном поиске неисправностей. вы будете проверять целостность цепи между землей и шиной VCC.Это хорошая проверка работоспособности перед включением прототипа, чтобы убедиться, что в системе питания нет короткого замыкания. Но не удивляйтесь, если вы услышите короткий звуковой сигнал! при зондировании. Это связано с тем, что в системе питания часто присутствует значительная емкость. Мультиметр ищет очень низкое сопротивление, чтобы увидеть, подключены ли две точки. Конденсаторы будут действовать как короткое замыкание в течение доли секунды, пока не заполнятся энергией, а затем будут действовать как открытое соединение. Поэтому вы услышите короткий звуковой сигнал, а затем ничего.Ничего страшного, просто шапки заряжаются.
Замена предохранителя
Одна из самых распространенных ошибок нового мультиметра — это измерение тока на макетной плате путем измерения от VCC к GND (плохо!). Это немедленно приведет к короткому замыканию на землю через мультиметр, что приведет к потере питания макетной платы. Когда ток проходит через мультиметр, внутренний предохранитель нагревается, а затем сгорает, когда через него протекает ток 200 мА. Это произойдет за доли секунды и без каких-либо реальных звуковых или физических признаков того, что что-то не так.
Вау, это было здорово. Что теперь? Во-первых, помните, что измерение тока выполняется последовательно (прервите линию VCC на макетную плату или микроконтроллер, чтобы измерить ток). Если вы попытаетесь измерить ток с помощью перегоревшего предохранителя, вы, вероятно, заметите, что измеритель показывает «0,00» и что система не включается, как должна, когда вы присоединяете мультиметр. Это связано с тем, что внутренний предохранитель сломан и действует как обрыв провода или разрыв. Не волнуйтесь, это происходит постоянно, и его устранение стоит около 1 доллара.
Чтобы заменить предохранитель, возьмите удобную мини-отвертку и начните выкручивать винты. Цифровой мультиметр SparkFun довольно легко разобрать. Начните со снятия пластины аккумулятора и аккумулятора.
Затем удалите два винта, скрывающиеся за пластиной аккумулятора.
Слегка приподнимите переднюю часть мультиметра.
Теперь обратите внимание на крючки на нижнем крае лица. Вам нужно будет сдвинуть лицо в сторону с небольшим усилием, чтобы освободить эти крючки.
После того, как лицевая часть отцеплена, она должна легко выйти. Теперь вы можете заглянуть внутрь мультиметра!
Осторожно поднимите предохранитель, и он выскочит.
Убедитесь, что заменил правильный предохранитель на правильный тип . Другими словами, замените предохранитель на 200 мА на предохранитель на 200 мА.
Предупреждение! ЗАПРЕЩАЕТСЯ класть предохранитель на 10 А туда, где должен находиться предохранитель на 200 мА. Размещение предохранителей может не совпадать с размещением портов зонда.Прочтите металлический колпачок на обоих концах предохранителя, чтобы дважды проверить, какой именно.
Компоненты и дорожки на печатной плате внутри мультиметра рассчитаны на разные величины тока. Вы повредите и, возможно, испортите свой мультиметр, если случайно пропустите 5 А через порт 200 мА.
Бывают случаи, когда вам нужно измерить сильноточные устройства, такие как двигатель или нагревательный элемент. Вы видите два места для размещения красного щупа на передней панели мультиметра? 10A слева и мАВΩ справа? Если вы попытаетесь измерить ток более 200 мА на порте мАВΩ , вы рискуете перегореть предохранитель.Но если вы используете порт 10A для измерения тока, вы значительно снизите риск перегорания предохранителя. Компромисс — чувствительность. Как мы уже говорили выше, используя порт 10A и настройку ручки, вы сможете читать только до 0,01A или 10 мА. Большинство моих систем используют более 10 мА, поэтому настройка и порт 10 А работают достаточно хорошо. Если вы пытаетесь измерить очень низкую мощность (микро или наноампер), порт 200 мА с 2 мА, 200 мкА или 20 мкА может быть тем, что вам нужно.
Помните: Если ваша система может использовать более 100 мА, вам следует начать с красного зонда, подключенного к порту 10A и установки ручки 10A .
С цифровыми мультиметрами стоимостью менее 50 долларов измерения, которые вы, вероятно, будете выполнять, являются просто показаниями для устранения неполадок, а не результатами научных экспериментов. Если вам действительно нужно увидеть, как ИС использует ток или напряжение с течением времени, используйте стенд Agilent или другой высококачественный стенд. Эти устройства имеют более высокую точность и предлагают широкий спектр необычных функций (некоторые из них включают Тетрис!). Банни Хуанг, разработчик оборудования Chumby, использует высокоточные показания тока для устранения неисправностей плат во время заключительных процедур тестирования Chumby.Посмотрев на потребление тока разными платами, которые вышли из строя (например, данная неисправная плата потребляет 210 мА больше обычного), он мог определить, что не так с платой (когда ОЗУ выходит из строя, она обычно использует 210 мА больше обычного). Выявление возможных неисправностей значительно упрощает переделку и ремонт плат.
Что делает хороший мультиметр?
У каждого свои предпочтения, но в целом предпочтительны мультиметры с непрерывностью измерения.Все остальные функции — это просто вишенка на торте.
Существуют причудливые мультиметры, которые автоматически устанавливают диапазон на , что означает, что они автоматически изменяют свой внутренний диапазон, пытаясь найти правильное напряжение, сопротивление или ток предмета, в который вы ткнете. Автоматический выбор диапазона может быть очень полезным, если вы знаете, как его использовать. Вообще говоря, мультиметры с автоматическим выбором диапазона более качественные и обычно имеют больше функций. Так что если вам дадут мультиметр с автодиапазоном, используйте его! Просто знайте, как перевести его в ручной режим.Напряжение или ток в цепи могут колебаться довольно быстро. В некоторых системах ток или напряжение настолько непостоянны, что автоматический выбор диапазона не может сравняться с этим.
ЖК-дисплей с задней подсветкой — это необычно, но когда вы в последний раз измеряли свою схему в темноте? Обычно мы избегаем страшных лесов и ситуаций, которые требуют от нас тестирования вещей посреди ночи, но некоторым людям может понадобиться или понадобится мультиметр, совместимый с темнотой.
Хороший щелчок на селекторе диапазона на самом деле является большим плюсом в нашей книге.Мягкая ручка обычно указывает на некачественный счетчик.
Достойные пробники — это плюс. Со временем провода будут ломаться в точке изгиба. Мы видели, как провода полностью выходят из зондов — и это всегда в тот момент, когда зонды должны работать! Если вы сломаете зонд, его будет достаточно дешево заменить.
Автоотключение — отличная функция, которая редко встречается на более дешевых мультиметрах. Это функция, которая может принести пользу как новичкам, так и опытным пользователям, так как легко забыть выключить глюкометр в 2 часа ночи.Цифровой мультиметр SparkFun не имеет этой функции, но, к счастью, он очень маломощный. Мы оставили мультиметр на два дня, прежде чем батарея на 9 В начала разряжаться. Тем не менее, не забудьте выключить глюкометр!
Теперь вы готовы использовать цифровой мультиметр для измерения окружающего мира. Не стесняйтесь использовать его, чтобы ответить на многие вопросы. Я считаю, что мой светодиод выдает 20 мА, правда? Какое напряжение у лимона? Стакан из воды токопроводящий? Можно ли заменить эти провода алюминиевой фольгой? Цифровой мультиметр ответит на эти и многие другие вопросы об электронике.
Покупка мультиметра
Цифровой мультиметр — незаменимый инструмент в арсенале каждого энтузиаста электроники. Вот несколько мультиметров и наборов с мультиметрами, которые подойдут как для начинающих, так и для опытных любителей.
Наши рекомендации:
Цифровой мультиметр — базовый
В наличии TOL-12966Цифровой мультиметр (DMM) — незаменимый инструмент в арсенале каждого энтузиаста электроники.Цифровой мультиметр SparkFun, h…
21 годМушиметр
На пенсии ТОЛ-13843Mooshimeter — это мультиметр для тестирования многоканальных цепей, который использует ваш смартфон или планшет через Bluetooth 4.0, как…
14 Пенсионер Нажмите, чтобы просмотреть дополнительные параметры мультиметраРесурсы и дальнейшее развитие
Теперь, когда вы знаете основы использования цифрового мультиметра, ознакомьтесь с этими руководствами, чтобы использовать свой новый навык:
Или ознакомьтесь с некоторыми из этих связанных сообщений в блогах.
Как безопасно пользоваться мультиметром ?. Мультиметры — самая распространенная штука… | by Multimeter Pro
Как пользоваться мультиметром — Советы по безопасности мультиметраМультиметры — это наиболее распространенная часть оборудования для электрических испытаний. И, как следует из названия, он может измерять множество переменных, таких как напряжение, сопротивление, ток и многие другие.
В то время как цифровой мультиметр может быть устройством безопасности и эффективным рабочим инструментом в руках обученного техника, он также может стать источником несчастных случаев, связанных с электричеством, в руках неосторожного или невежественного человека.
Эффективное и безопасное использование мультиметра, вероятно, является самым важным навыком, которым может овладеть техник или электрик, как для профессионального мастерства, так и для личной безопасности.
Небрежность — главный фактор, приводящий к несчастным случаям с электричеством. И независимо от того, являетесь ли вы профессиональным техником или любителем электроники, совершенно необходимо соблюдать меры предосторожности для мультиметра, чтобы не попасть в эту нежелательную ситуацию.
Существуют разные модели и бренды мультиметров, каждая из которых имеет свой набор функций.
В этом разделе мы обсудим, как безопасно использовать мультиметр для различных приложений. Однако используемые здесь иллюстрации представляют собой общий дизайн и не относятся к какой-либо торговой марке, а просто объясняют основные принципы использования.
На вашем цифровом мультиметре вы заметите поворотный переключатель, который можно установить на три основных параметра измерения: напряжение «V», сопротивление «Ω» и ток «A».
Настройки «V» и «A» дополнительно разделены на два уникальных положения: либо волнистой кривой с пунктирной линией под ней (которая представляет переменный ток), либо парой пунктирных и сплошных горизонтальных линий (DC).
Измерение напряжения с помощью цифрового мультиметра — Изображение: allaboutcircuits.comВсего получается пять позиций, и вам необходимо выбрать тип измеряемого тока (A) или напряжения (V) с помощью поворотного переключателя.
Во избежание ошибок и поражения электрическим током всегда помните об этом различии при настройках счетчика.
Вы также заметите розетки на устройстве, к которым вы можете подключить свои измерительные провода (изолированный черный и красный провод с острыми и заостренными щупами).
Подключите черный измерительный провод к разъему с маркировкой «COM» на мультиметре, а красный провод к красному разъему с маркировкой для сопротивления и напряжения или к разъему с маркировкой для тока в зависимости от параметра, который вы собираетесь измерять.
Советы по безопасности при измерении напряжения с помощью мультиметра
- Вам необходимо понимать величину, которую вы хотите измерить, и не вставлять измерительный провод в неправильную розетку, чтобы избежать риска поражения электрическим током.
- Обратите внимание на измеряемое напряжение.Например, при измерении переменного напряжения не позволяйте наконечникам щупов касаться друг друга, когда они все еще подключены к соответствующей точке в электрической цепи. Это необходимо для предотвращения короткого замыкания цепи, которое может вызвать искру или огненный шар, которые могут нанести вам вред.
- Не используйте измерительные провода, если защитная изоляция на выводах или пробниках потрескалась или изношена.Ваши пальцы могут прикоснуться к проводнику зонда, что может привести к сильному электрошоку.
- Перемещение тока из одной руки в другую при поражении электрическим током наиболее опасно. Если возможно, удерживайте щупы одной рукой или защелкните наконечник щупа на контрольной точке цепи, чтобы вы могли держать другой рукой и установить его на место.
- Напряжение постоянного и переменного тока может быть очень опасным. Даже если вы не ожидаете найти и то, и другое, вы всегда должны выполнять проверку безопасности при использовании мультиметра, проверяя наличие как постоянного, так и переменного напряжения.
>>> См. Также: Обзор лучшего мультиметра для электроники
Измерение сопротивления с помощью мультиметра — гораздо более простая задача.
- Поместите щупы в правые гнезда (черный тест в гнезде с маркировкой «COM» и красный тест в красном гнезде, отмеченном для сопротивления).
- Установите переключатель в положение «Ω» и коснитесь щупами устройства, которое вы собираетесь измерять, чтобы отобразить показания на вашем глюкометре.
Однако вы всегда должны помнить, что измерение сопротивления должно производиться только на обесточенном компоненте .
Это связано с тем, что измеритель, установленный в режим сопротивления, использует небольшую внутреннюю батарею для пропускания небольшого тока через компонент, который вы собираетесь измерять. Сложность прохождения этих токов через компонент затем записывается и отображается измерителем как сопротивление.
Если есть дополнительный источник напряжения или цепь находится под напряжением, счетчик выдаст неверные показания. В некоторых случаях это дополнительное напряжение может повредить счетчик.
Это наиболее сложное и опасное применение мультиметров.Причина этого не надумана; это потому, что вы должны заставить ток, который вы собираетесь измерять, пройти через измеритель.
Это означает, что вы не просто подключите измеритель где-нибудь сбоку, как вы это делаете при измерении напряжения, но скорее сделаете свой мультиметр частью пути тока в цепи.
Для этого необходимо разорвать исходную цепь и подключить счетчик к двум точкам открытого разрыва.
Чтобы измерить ток, вы должны установить измеритель так, чтобы он указывал на переменный или постоянный ток «A» с помощью переключателя, и подключите красный измерительный провод к розетке с маркировкой «A.На рисунке ниже показано, как измерить ток в цепи.
Измерьте токи с помощью мультиметра — Изображение: allaboutcircuits.comРазорвите цепь аккумулятор-лампа и подключите щупы мультиметра к разорванным концам цепи. (подключите красный щуп к концу провода, ведущего к лампе, а черный щуп к «-ve» клемме аккумулятора, чтобы измерить ток).
Подключите щупы к цепи для измерения тока — Изображение: allaboutcircuits.comСхема на этой иллюстрации имеет напряжение 9 В, что вряд ли приведет к поражению электрическим током, поэтому можно безопасно разомкнуть цепь голыми руками. .
Но это может быть очень опасно, если вы попробуете это, когда вы работаете с цепями более высокой мощности. Даже если напряжение в цепи низкое, ток, протекающий через нее, может быть достаточно высоким, чтобы вызвать опасную искру после того, как вы установите последнее соединение датчика измерителя.
Другой возможной причиной электрических несчастных случаев при использовании измерителя является невозможность вывести его из режима измерения тока и вернуть обратно в нормальную конфигурацию измерения напряжения перед измерением напряжения с его помощью.
Конечно, легко установить селекторный переключатель из положения тока в положение напряжения и забыть изменить положение красного светодиода с ампер на напряжение. Измеритель будет препятствовать потоку электронов в цепи, что приведет к короткому замыканию внутри измерителя.
Некоторые счетчики снабжены функцией предупреждения и звуковым сигналом, когда измерительный провод подключается к разъему «A», когда селекторный переключатель указывает на положение напряжения.
Какими бы хорошими ни были эти функции, они не заменяют ясного мышления и соблюдения необходимых мер безопасности при работе с цифровым мультиметром.
Советы по безопасности мультиметра Совет 1. Выберите правильный измерительОчень важно выбрать мультиметр, который может справиться с вашей работой. Это помогает избежать ошибки, повреждения счетчика или несчастных случаев с электричеством.
Всегда выбирайте измеритель, который подходит для вашего места измерения и имеет самые высокие оценки CAT, в которых он потенциально может использоваться, или счетчик с рейтингом выше, чем вам требуется.
Например, если вы хотите измерить электрическую распределительную панель с напряжением 500 В, используйте счетчик с CAT IV-600 В, CAT-III-1000 В или CAT III-600 В.
>>> Подробнее: Какой мультиметр лучше всего подходит для начинающих?
Совет 2. Осмотрите измеритель перед его использованием- Начните с поиска признаков физических повреждений.
- Не предполагайте, что мультиметр находится в хорошем рабочем состоянии. Вы должны проверить, работает ли он должным образом, прежде чем работать с высокоэнергетической цепью под напряжением. Используйте испытательный стенд или известный источник напряжения.
- После использования отсоедините измерительные щупы и храните прибор и его аксессуары в защитном футляре.
- Начните с физического осмотра щупов, убедитесь, что они закрыты кожухом и не изношены, не треснуты и не повреждены.
- Убедитесь, что соединение должно быть прочным и надежным, когда вы вставляете их в гнезда.
- Убедитесь, что металлические части измерительных выводов минимально оголены на наконечнике, чтобы избежать электрического короткого замыкания.
- Не используйте поврежденный измерительный щуп и не пытайтесь его отремонтировать. Поврежденные зонды необходимо заменить.
Совет 4:
Избегайте поражения электрическим токомУдар электрическим током происходит, когда тело оператора становится частью электрической цепи. По этой причине вы всегда должны предполагать, что все компоненты электрической цепи находятся под напряжением.
Вы также должны знать положение своего тела, когда попадаете в электрическую среду.
Серьезность поражения электрическим током зависит от:
- Количество тока, протекающего по цепи
- Как долго тело подвергается воздействию тока
- Площадь, подверженная контакту, и путь, по которому ток потоки
- Состояние области, подверженной воздействию тока (например, сухие руки имеют большее сопротивление току, чем влажные руки).
Чтобы избежать поражения электрическим током, следуйте приведенным ниже советам:
- Используйте свои средства индивидуальной защиты. Надевайте перчатки и головной убор, а также используйте изолированные резиновые коврики при работе рядом с источниками питания или с электрическими цепями с напряжением 50 В или выше.
- При работе рядом с находящейся под напряжением или незащищенной цепью, не работайте в одиночку.
- Избегайте эксплуатации глюкометра во влажной или влажной среде.
- Следите за звуковыми или визуальными предупреждениями на дисплее мультиметра.
Переходное перенапряжение (скачок напряжения) : Это кратковременный нежелательный скачок напряжения, который может достигать тысяч вольт. Удары молнии, включение и выключение питания, двигатели и нефильтрованное электрическое оборудование — главные генераторы всплесков. Переходное перенапряжение — почти неизбежная опасность тестирования электрических устройств.
Возникновение дуги, вспышки дуги : это текущий разряд через воздушный зазор.Они вызваны а) случайным контактом между проводниками или б) избыточным напряжением, ионизирующим воздух между проводниками.
Примечание. Возникновение дуги или вспышка дуги могут возникнуть в электрической системе, когда происходит переходный процесс в линии электропередачи, поскольку для регистрации напряжения используется мультиметр. Мультиметры с рейтингом CAT предназначены для уменьшения, снижения или предотвращения возникновения такой ситуации в пределах счетчика.
Совет 6. Знайте рейтинги CATРейтинг CAT — это величина временного скачка напряжения, который может выдержать счетчик.Категория перенапряжения
или рейтинги CAT — Источник: Азбука безопасности мультиметра — Fluke- Категории CAT зависят от того факта, что опасный всплеск высокой энергии, такой как удар молнии, будет подавляться или ослабляться при прохождении через сопротивление электрического устройства.
- Ключ к оценке CAT — это местоположение. Когда всплеск энергии (переходный процесс) проходит через электрическую систему, сопротивление переменному току (импеданс) будет уменьшать его.
- Как правило, чем ближе вы находитесь к источнику питания, тем выше будет номер CAT, что означает, что более высокие переходные процессы потенциальной энергии имеет электрическая среда.Счетчик с рейтингом CAT IV более устойчив к более высоким энергетическим переходным процессам, чем счетчик со стандартами CAT III.
Более высокое номинальное напряжение в категории CAT означает способность выдерживать более высокие всплески энергии.
Например, мультиметр CAT III-1000 В имеет более высокую степень защиты, чем мультиметр CAT III-600 В. В то время как измеритель CAT III-600 В обеспечивает большую защиту, чем CAT II-1000 В.
Дополнительные обзоры цифровых мультиметров и советы по использованию можно найти здесь
Мультиметр может быть устройством безопасности и эффективным рабочим инструментом, особенно в руками опытного техника.Хотя этот инструмент может эффективно измерять некоторые электрические параметры, обнаруживать электрические неисправности и повышать вашу квалификацию в своей профессии, он также может быть источником электрических несчастных случаев, если вы неосторожны или невежественны.
В этой статье показаны некоторые факторы, вызывающие несчастные случаи с электрическим током, а также показано, как можно использовать мультиметр и избежать нежелательных ситуаций.
Почему бы не соблюдать эти меры безопасности и не попрощаться с потенциальными опасностями, связанными с вашим инструментом?
Помните, вы можете больше получить, чем потерять.
Использование мультиметра
В этой статье представлены основные концепции мультиметров и объясняется, как их использовать для основных измерений. Мультиметры — одно из самых полезных электрических и электронных помощников, доступных нам. Фактически это наши глаза, чтобы видеть электричество. Умение использовать мультиметр очень важно, если вам нужно знать, что происходит с электричеством. Мультиметр, как следует из названия, может выполнять несколько функций. Базовый измеритель позволит нам измерять и проверять напряжения переменного тока, напряжения постоянного тока, полярность постоянного тока, сопротивление и часто ток.Более продвинутые измерители также измеряют частоту, емкость, усиление транзистора и / или индуктивность.
Аналоговый и цифровой мультиметр
Мультиметрыбывают разных форм и размеров. Однако в основном есть два типа:
Основные отличия указаны в следующей таблице:
Аналоговые счетчики | Цифровые счетчики |
---|---|
1. Укажите стрелкой, которая перемещается по лицевой стороне счетчика. | 1. Отобразите измеренное значение в фактических цифрах (числах). |
2. Не такой точный, как точно откалиброванный цифровой измеритель. | 2. Обычно считается более точным, чем аналог (только если они были правильно откалиброваны). |
3. Для быстрого считывания точных значений напряжения может потребоваться некоторая практика, хотя они очень полезны для демонстрации наличия напряжения. | 3. Легче считывать точные значения, чем на аналоговых счетчиках. Однако это часто бывает чрезмерным, когда все, что вам нужно знать, — есть ли напряжение или нет. |
4. Особенно подходит для измерения быстро меняющихся напряжений. Стрелка точно следует за напряжением, быстро меняя его вверх или вниз. | 4. Отображать вводящие в заблуждение результаты, если измеренное напряжение быстро меняется. Это связано с тем, что большинству цифровых измерителей требуется секунда или больше для считывания измеренного напряжения. Если за это время напряжение сильно изменится, показания будут неправильными. |
5. Требуется батарея только при измерении сопротивления. | 5.Требуется хорошая батарея для работы на всех настройках. |
Если у вас нет счетчика или вы не можете взять его взаймы, то самое время приобрести его. Базового счетчика, вероятно, будет достаточно для ваших нужд. Это тот, который просто считывает переменное и постоянное напряжение, сопротивление и постоянный ток. Выбор между аналоговым и цифровым сигналами остается за вами и будет зависеть от доступности, а также от вашего бюджета и предпочтений. Не рекомендуется переплачивать за первый мультиметр, так как его использование может быть неоправданным.Однако измеритель, который делает основы, очень полезен.
Если вам нужно купить мультиметр, вот ссылка на ассортимент Amazon в США или Великобритании или
в Австралии. Раскрытие информации: если вы покупаете через эти ссылки Amazon, Джефф получает небольшую комиссию с каждой продажи.
Цифровые счетчики обычно доступны в большинстве магазинов электроники. Аналоговые счетчики часто считаются «старой технологией». Однако во многих ситуациях аналоговый измеритель может быть единственным доступным измерителем, который работает (поскольку им не требуются батареи для считывания напряжений).В этой главе будут рассмотрены оба типа счетчиков. Если у вас есть счетчик, держите его при себе, когда будете читать эту статью. Прочтите инструкции к вашему конкретному глюкометру, чтобы знать о его функциях. По возможности используйте глюкометр для выполнения упражнений в качестве практических примеров.
Измерение напряжения на мультиметре
Независимо от того, какой у вас прибор, вам необходимо примерно знать, какое напряжение вы измеряете. Первый выбор — между переменным и постоянным током. В качестве ориентира распространены следующие источники:
Для переменного тока: трансформаторы, генераторы переменного тока (часто ошибочно называемые генераторами), домашняя проводка, световые розетки, электрические розетки (настенные розетки).
Для постоянного тока: батареи, солнечные батареи, автомобили, электронное оборудование.
После того, как вы определились, будете ли вы измерять переменный или постоянный ток, вам необходимо выбрать это на своем мультиметре. См. Инструкции к вашему глюкометру. Большинство счетчиков не будут повреждены, если выбрать переменный ток вместо постоянного или постоянный вместо переменного тока. Однако счетчик не будет показывать правильно, если вообще будет.
Следующим шагом является примерное рассмотрение величины напряжения, которое вы будете проверять. Затем выберите на своем измерителе диапазон, превышающий это напряжение.
Пример 1: Вы хотите измерить напряжение в розетке. Оно должно быть 220 или 240 вольт, выберите диапазон 250 или 300 вольт переменного тока.
Пример 2: Вы хотите измерить напряжение автомобильного аккумулятора. Оно должно быть 12 вольт. Выберите диапазон 15, 20, 25, 30 или 50 вольт постоянного тока (в зависимости от диапазонов вашего измерителя).
Если вы не уверены, какое напряжение должно быть, начните с максимального диапазона.
Аналоговый счетчик | Цифровой измеритель |
---|---|
Если указатель измерителя перемещается только немного, выберите меньший диапазон.Продолжайте выбирать меньший диапазон, пока указатель не окажется на полпути или выше. | Если показание составляет 0,01 или аналогичное очень низкое значение, выбирайте более низкий диапазон, пока не отобразится более значимое значение. |
Если указатель выходит за пределы шкалы (полностью в правую сторону), вам необходимо быстро удалить датчики, выбрать более высокий диапазон, а затем снова измерить | Если выбран слишком большой диапазон, на большинстве измерителей будет отображаться OL или -1 или аналогичный показатель, указывающий на перегрузку или выход за пределы диапазона. |
Некоторые (более дорогие) цифровые измерители имеют функцию, называемую «автоматический выбор» или «автоматический выбор диапазона». Это означает, что измеритель автоматически выберет подходящий диапазон для измеряемого напряжения. С этими измерителями все, что вам нужно сделать, это выбрать переменный или постоянный ток.
ГДЕ КАКОЙ ЗОНД?
Каждый счетчик имеет два датчика. Один черный датчик и один красный датчик. Черный обычно подключается к отрицательному (-) или общему выводу счетчика.Красный зонд обычно подключается к положительной (+) клемме измерителя.
[предупреждение]
Во избежание поражения электрическим током при измерении напряжения или тока всегда держите щупы только за пластиковую изоляцию.
НЕ прикасайтесь к металлическим штифтам
Измерительный прибор переменного тока
При измерении переменного тока не имеет значения, какой датчик переходит в фазу (иногда называемую «активным» или «горячим»), а какой датчик подключается к нейтрали (иногда называемой «холодным». То есть, переменный ток имеет без полярности (подробнее см. статью о переменном и постоянном токе).
Упражнение 1 : Чтобы измерить напряжение в розетке, вставьте один датчик в одно отверстие, а другой датчик в другое отверстие. Неважно, какой зонд куда идет. Попробуйте это со своим глюкометром:
- Выберите диапазон напряжения переменного тока, 250 или 300 вольт (в зависимости от диапазона вашего измерителя).
- Не касаясь металлических концов датчиков, вставьте один датчик в одно из отверстий в розетке. Вставьте другой зонд в другое выпускное отверстие. Ваш счетчик должен показывать где-то около того, какое должно быть напряжение (110, 220 или 240 вольт).
- Теперь, все еще не касаясь металлических концов зондов, поменяйте их местами. То есть выньте оба датчика из выпускных отверстий, поменяйте их местами и осторожно вставьте снова. Ваш глюкометр должен показывать то же самое, что и раньше. Это показывает, что не имеет значения, в каком направлении идут щупы при измерении переменного тока.
Измерение постоянного тока
При измерении постоянного тока необходимо подключить красный щуп к положительному (+), а черный провод к отрицательному (-) измеряемому напряжению.Если вы перепутаете это и перевернете провода, счетчик будет читать в обратном направлении. То есть на аналоговых измерителях стрелка быстро переместится за левую часть шкалы. Если это произойдет, обычно не происходит необратимых повреждений, просто измените способ установки датчиков. На цифровых счетчиках все, что происходит, это то, что перед числами появляется знак «-», указывающий на отрицательное напряжение.
Упражнение 2 : Измерение напряжения автомобильного аккумулятора.
- Выберите на своем измерителе 15, 20 или 50 вольт постоянного тока.
- Поместите красный положительный щуп на положительный полюс аккумуляторной батареи.
- Поместите черный отрицательный щуп на отрицательную клемму аккумуляторной батареи.
- Хорошая батарея должна показывать от двенадцати до четырнадцати (12-14) вольт.
Обычно мультиметр используется для определения того, какой вывод от батареи или источника питания является положительным, а какой — отрицательным. Если вы не знаете, какой из них какой, удерживайте один датчик на одном из проводов, которые нужно проверить, а затем на мгновение коснитесь другого провода другим датчиком.Если на аналоговом измерителе указатель смещается влево, поменяйте местами щупы. Когда счетчик показывает правильно, красный зонд подключен к положительному проводу (или положительной клемме аккумулятора). Если на цифровом измерителе появляется знак «-», поменяйте местами щупы, чтобы красный провод был подключен к плюсу.
Упражнение 3 : Определите положительный полюс маленькой батарейки фонарика.
Аналоговый счетчик | Цифровой измеритель |
---|---|
Убедитесь, что красный датчик подключен к положительной клемме измерителя. | Убедитесь, что красный зонд подключен к положительной клемме измерителя. |
Выберите напряжение постоянного тока и диапазон 3 или 10 вольт (или любой другой, какой у вашего измерителя). | Выберите DC Volts и диапазон 2 вольт (или любой другой, какой у вашего измерителя). |
Подсоедините черный провод к любому концу батареи. На мгновение прикоснитесь красным щупом к другому концу батареи. | Подсоедините черный провод к любому концу батареи. Коснитесь красным щупом другим концом аккумулятора |
Если счетчик показывает правильно, переходите к следующему шагу.Если указатель сместится влево, поменяйте щупы. То есть подсоедините черный щуп к концу, к которому вы на мгновение прикоснулись красным щупом. Теперь коснитесь первого конца красным щупом. Теперь счетчик должен показывать правильно. | Если счетчик показывает правильно (т.е. нет знака «-»), переходите к следующему шагу, если появляется знак «-», поменяйте датчики. То есть подключите черный щуп к концу, которого вы только что коснулись красным щупом. Теперь коснитесь первого конца красным щупом. Теперь счетчик должен показывать правильно |
Конец, подключенный к черному щупу, — это отрицательный (-) провод.Другой конец положительный (+). | Конец, подключенный к черному щупу, — это отрицательный (-) провод. Другой конец положительный (+). |
Практические советы по примечанию
1) Измеритель считывает напряжение между двумя датчиками, не обязательно полное напряжение в цепи. Это может показаться логичным утверждением, но многие люди оказались в ловушке, не понимая разницы.
2) Для проверки выходного напряжения усилителя HiFi лучше всего использовать аналоговый измеритель.
Упражнение 4 : Неважно, используете ли вы левый или правый канал, но вам нужно использовать положительную и отрицательную клеммы одного канала.
- Выберите переменный ток и диапазон 50 вольт на вашем измерителе.
- Подключите один щуп к отрицательной клемме динамика.
- Подсоедините другой щуп к плюсовой клемме динамика.
- Стрелка счетчика должна танцевать вверх и вниз в такт музыке. Насколько далеко продвинется игла, будет зависеть от регулятора громкости.
Это не очень практичный способ измерения выходной мощности, но он дает интересный дисплей. Чтобы правильно измерить выходные возможности вашего усилителя Hi-Fi, вам понадобится другое испытательное оборудование.
Измерение сопротивления на мультиметре
Полезной особенностью мультиметров является их способность измерять сопротивление в цепи. Хотя точное сопротивление в цепи может быть вам бесполезно, часто бывает, что относительное сопротивление полезно. Пример: точное сопротивление утюга для одежды не имеет значения.Однако знание того, что есть некоторое сопротивление (сопротивление нагревательного элемента), говорит вам, что он должен работать. Отсутствие сопротивления указывает на разорванное соединение, которое необходимо исправить.
Лучший известный способ разрушить ваш измеритель — это попытаться измерить высокое напряжение (например, 220 В переменного тока), все еще находясь в диапазоне сопротивления.
Перед измерением сопротивления убедитесь, что питание отключено и отключено.
Метод настройки мультиметра на измерение сопротивления различается для аналоговых и цифровых измерителей.Поэтому рассмотрим каждую отдельно.
Аналоговый мультиметр | Цифровой мультиметр |
---|---|
1. Выберите сопротивление. Это часто обозначается символом Ом «Ω». | 1. Выберите «Сопротивление». Это часто обозначается символом килоомов кОм. |
2. Откалибруйте измеритель. Для этого найдите ручку «Ohm’s Adjust», небольшую ручку вроде регулятора громкости.Сожмите металлические наконечники черного и красного щупов вместе так, чтобы они соприкасались друг с другом. Пока они соприкасаются, перемещайте регулятор «Ohm’s Adjust» до тех пор, пока стрелка не совпадет с крайней правой стороной шкалы. Это должно быть «0» по шкале Ом (обычно это верхняя шкала). | 2. Цифровые счетчики предварительно откалиброваны, поэтому дальнейшая калибровка не требуется. |
3. Поместите щупы поперек измеряемого сопротивления. Для большинства измерений сопротивления не имеет значения, какой зонд куда идет, то есть полярность не учитывается | 3.Поместите щупы поперек измеряемого сопротивления. Для большинства измерений сопротивления не имеет значения, какой зонд куда идет, то есть полярность не учитывается |
4. Считайте количество Ом на измерителе. Верхняя шкала обычно представляет собой шкалу сопротивления. Предположим, что стрелка указывает на «15». Если диапазон был Ом x 1, то вы измеряете 15 Ом. Если диапазон составляет Ом x 10, то вы измеряете 150 Ом. Аналогично Ом x 100 = 1500 Ом и Ом x 1K = 15000 Ом или 15 кОм. Если стрелка находится близко к левой части шкалы, выберите следующий диапазон.Пример: диапазон составляет Ω x 1. Стрелка указывает на 1200. Измените диапазон на Ω x 10, чтобы стрелка указывала на 120. | 4. Считайте количество Ом на измерителе. Отображаемые числа указывают сопротивление в Ом. Цифровые измерители обычно измеряют в килоомах (кОм). Следовательно, если измеритель показывает 1,5, это означает 1,5 кОм или 1500 Ом, а не 1,5 Ом. Обратите внимание на маленькие символы, обозначающие диапазон (если они отображаются). Это особенно важно для счетчиков с автоматическим выбором диапазона. Не обращая внимания на то, что это Ом, КОм или МОм, вы легко можете ошибиться в показании | .
5.Если сопротивление в проверяемой цепи очень высокое или цепь отсутствует вообще, стрелка не будет двигаться. То есть стрелка остается в левой части шкалы, показывая инфинитив (∞) Ом | 5. Если сопротивление в проверяемой цепи очень велико или цепь отсутствует, то прибор попытается вам сказать. Есть разные способы обозначить это состояние. Некоторые отображают OL, что означает «Открытый контур» или «Перегрузка». Это означает, что сопротивление настолько велико, что считается, что цепь вообще отсутствует или, по крайней мере, выходит за пределы диапазона измерения.Некоторые индикаторы мигают 1.999, чтобы указать на это состояние. Проверьте, что ваш глюкометр делает с обоими отсоединенными проводами. |
Некоторые общие термины
Короткое замыкание : Когда в цепи нулевое сопротивление, это называется «коротким замыканием». На всех измерителях это отображается как «0» (ноль Ом) или близкое к нулю.
Разрыв цепи : Когда сопротивление настолько велико, что счетчик не может его зарегистрировать, это называется «разомкнутой» цепью.Обычно это указывает на отсутствие связи между датчиками.
Примечание. При обрыве цепи измеритель иногда может показывать некоторое сопротивление (часто измеряемое в МОмах). Обычно это происходит при прикосновении к зондам руками, и глюкометр фактически измеряет сопротивление вашей кожи.
Практическое применение измерения сопротивления
Как упоминалось ранее, знание точного сопротивления в цепи часто не так важно, как знание того, есть ли цепь вообще, есть ли короткое замыкание или есть разрыв.В качестве примеров попробуйте выполнить следующие упражнения.
Упражнение 5 : Проверьте провод, чтобы определить, неисправен он или нет. Это может быть провод от Hi-Fi, удлинитель питания или микрофонный провод.
- Выберите сопротивление и шкалу Ω x 1. Если вы используете аналоговый измеритель, откалибруйте его так, чтобы показание 0 Ом при замыкании зондов вместе.
- Проверить провод на предмет короткого замыкания. Используя только один конец провода, поместите зонд на каждое соединение. Ваш измеритель должен показывать бесконечное сопротивление, говоря, что между двумя датчиками нет цепи.Если ваш измеритель показывает близкое значение 0 Ом (короткое замыкание), то его необходимо отремонтировать или заменить. Наиболее частые места появления «коротких замыканий» — заглушки на обоих концах.
- Проверить провод на обрыв. Используя оба конца провода, поместите по одному щупу в одну и ту же точку на каждом конце. Ваш измеритель должен показать короткое замыкание (0 Ом). Теперь сделайте то же самое для другого соединения на каждом конце. Если на каком-либо соединении короткое замыкание отсутствует, значит, в проводе нет непрерывной цепи, где она должна быть.Вероятно, это означает, что поводок сломан. Обычный способ исправить это — отрезать 10 см с любого конца провода, убедиться, что провод теперь непрерывен, а затем снова присоединить разъемы. Это рекомендуется, поскольку наибольший износ провода происходит в месте его изгиба на выходе из заглушек. Если после замены концов непрерывность по-прежнему отсутствует, то, вероятно, лучше заменить провод.
Примечание. Некоторые неподатливые провода обнаруживают разрыв цепи только после сильного сгибания провода с любого конца.Это говорит о том, что провод оборван, но соединение по-прежнему прерывается. Его также следует обрезать короче и снова соединить.
Упражнение 6 : Проверьте лампочку, исправна ли она. Если фонарик не работает, полезно узнать, разряжены ли батареи, есть ли плохое соединение или перегорела лампочка.
- Выберите сопротивление и диапазон Ω x1. Если вы используете аналоговый измеритель, откалибруйте его так, чтобы показание 0 Ом при замыкании зондов вместе.
- Поместите щуп на каждое соединение на лампочке.Ваш глюкометр должен показать цепь. Часто он показывает, что сопротивление почти равно нулю, это нормально и говорит о хорошей лампочке.
Примечание: сопротивление лампочки значительно увеличивается при включении питания. Это связано с тем, что, как и в случае с большинством сопротивлений, сопротивление увеличивается с температурой.
Если лампочка горит нормально, выберите на измерителе напряжение постоянного тока и убедитесь, что батареи тоже в порядке.
Упражнение 7 : Проверьте, не перегорел ли предохранитель.Если вы думаете, что предохранитель перегорел, лучший способ узнать наверняка — это извлечь предохранитель (при выключенном питании!) И проверить его с помощью мультиметра.
- Выберите сопротивление и диапазон Ω x1. Если вы используете аналоговый измеритель, откалибруйте его так, чтобы показание 0 Ом при замыкании зондов вместе.
- Поместите щуп на каждый конец предохранителя. Ваш измеритель должен показать короткое замыкание (отсутствие или очень низкое сопротивление). Если сопротивление очень высокое или бесконечно большое, то предохранитель перегорел.
Измерение тока на мультиметре
Большинство мультиметров позволяют измерять небольшие величины постоянного тока.Некоторые измерители также позволяют измерять переменный ток. Хотя здесь объясняется измерение постоянного тока, процедура измерения переменного тока следует аналогичным принципам.
Когда мы измеряем напряжение, мы измеряем разницу в напряжении от одного щупа к другому. То есть мы измеряем напряжение на определенном сопротивлении.
Пример: Здесь у нас есть две батареи на 1,5 В, соединенные последовательно, чтобы дать 3 В на сопротивлении (лампочка). Поместив щупы, как показано, мы можем измерить напряжение (3 вольта) на лампочке.
Чтобы измерить ток в цепи, нам нужно измерить ток, протекающий через сопротивление. Мы видели, что нельзя просто поместить щупы на сопротивление, поскольку это дает нам напряжение, а не ток. Так в чем секрет?
В статье о законе ужасного ома мы узнали, что ток, протекающий по последовательной цепи, одинаков во всей цепи. Следовательно, если мы можем измерить ток, протекающий через любую часть цепи, мы эффективно измеряем ток, протекающий через сопротивление.То есть ток, протекающий через сопротивление, такой же, как ток, протекающий через провод, который такой же, как ток, протекающий через батареи (для использования в нашем примере).
Так как же все это сделать? Мы могли перерезать провод между батареей и лампочкой. Затем подключите по одному щупу к каждому из обрезанных концов, выбрав мультиметр для измерения постоянного тока. Это сработает, поскольку мы измеряем ток, протекающий через провод (и мультиметр). Поскольку это последовательная цепь, мы также измеряем ток, протекающий через лампочку и батареи.
Однако не всегда целесообразно обрезать провода без необходимости. В нашем примере очевидным местом для разрыва цепи и вставки пробников будет конец одной из батарей. У большинства держателей батарей есть пружина, чтобы обеспечить хороший контакт. Обычно можно разделить батареи и вставить небольшой кусок картона, чтобы изолировать батареи друг от друга. Затем нужно просто разместить датчик по обе стороны от картона.
Независимо от того, каким способом можно прервать цепь, именно в этот момент необходимо вставить щупы.
Какой зонд где?
При измерении переменного тока не имеет значения, в какую сторону идут красный и черный щупы. На DC это имеет значение. Черный (отрицательный) щуп должен находиться на положительной стороне разрыва. То есть он должен идти со стороны «обрыва», ближайшей к плюсу источника питания (или батарей). Если вы перепутаете это и перевернете провода, счетчик будет читать в обратном направлении. То есть на аналоговых измерителях указатель быстро переместится за левую часть шкалы.Если это произойдет, обычно не происходит необратимых повреждений, просто измените способ установки датчиков. На цифровых счетчиках все, что происходит, это то, что перед числами появляется знак «-», указывающий на отрицательный ток, но значение правильное.
Практические рекомендации
1. При измерении переменного тока (если у вашего измерителя есть такой выбор), будьте очень осторожны, чтобы не прикасаться к металлическим точкам щупов. Это связано с тем, что чаще всего при измерении переменного тока он находится под опасным (высоким) напряжением.
2. Остерегайтесь ограничений вашего счетчика. Многие измерители позволяют измерять только очень небольшие постоянные токи. Часто максимум 25 мА (мА). Многие счетчики также могут измерять ток 10 ампер. Для этого обычно нужно переставить красный зонд в другое гнездо на измерителе. Часто это только 10 ампер переменного тока, а не постоянного тока. Обязательно внимательно прочтите руководство, чтобы знать, что вы можете и чего не можете делать.
3. Многие цифровые измерители допускают максимум 200 мА. Если этот предел превышен, вероятно, потребуется замена предохранителя в счетчике.Целесообразно иметь под рукой запас запасных предохранителей.
4. Вставив щупы между двумя батареями, можно легко проверить зарядный ток, подаваемый на никель-кадмиевые батареи.
СВОДКА
Во избежание поражения электрическим током при измерении напряжения или тока всегда держите щупы только за пластиковую изоляцию.
НЕ прикасайтесь к металлическим штифтам
При измерении переменного тока не имеет значения, в каком направлении идут щупы.
При измерении постоянного напряжения красный положительный датчик подключается к положительной стороне всего, что проверяется.
При измерении сопротивления убедитесь, что на тестируемое сопротивление не подается питание. Неважно, в какую сторону идут зонды.
При измерении тока необходимо отключить цепь в подходящем месте и вставить щупы последовательно с проверяемой цепью. Черный щуп уходит на положительную сторону разрыва.
Итак, возьмите мультиметр и начните «смотреть» на электричество — но делайте это осторожно!
Начало работы с мультиметром
Мультиметры — идеальный инструмент для поиска и устранения неисправностей в электрических устройствах, от промышленных до бытовых устройств.Существуют сотни различных типов мультиметров с разными возможностями и ценами, однако основы их использования должны быть одинаковыми. Мультиметры измеряют напряжение, ток и сопротивление с помощью аналоговых или цифровых схем. Самым распространенным измерителем является цифровой мультиметр (DMM) .Функции мультиметра
Базовые измерители обычно имеют три порта для измерения следующего:1. COM
2. Вольт / Ом
3. Ампер
Некоторые цифровые мультиметры имеют только один порт для усилителя, в то время как некоторые имеют порты миллиампер и усилителя (показано ниже).Порт миллиампер используется для измерения токов менее 300 мА (типично) для более точного считывания.
Поворотный переключатель, показанный здесь выше, используется для выбора типа измерения, которое вы хотите выполнить.
- Знак «V» с волнистой линией над ним предназначен для измерения напряжения переменного тока.
- Знак «V» с пунктирными и сплошными линиями над ним предназначен для измерения постоянного напряжения.
- «мВ» с пунктирной и сплошной линиями над ним используется для измерения постоянного тока в милливольтах.
- Положение «Ω» предназначено для измерения сопротивления.
- На следующей позиции отображается символ «диод». Эта позиция позволяет нам тестировать диодов .
- Положение «мА / А» предназначено для измерения миллиампер и ампер.
- Последняя позиция, «мкА», предназначена для измерения микроампер.
Выполнение простых измерений
Лучший способ понять, как пользоваться цифровым мультиметром, — это провести несколько простых измерений.Проверка напряжения постоянного / переменного тока: аккумулятор
1. Подключите черный разъем к COM-порту мультиметра, а красный разъем к порту Voltage (часто обозначается как VΩmA).
2. Установите шкалу измерителя на постоянное напряжение (обозначается буквой В).
3. Поместите красный датчик на «+», а черный датчик — на «-» на батарее.
Ваш измеритель должен отображать напряжение постоянного тока. Вы можете выполнить те же действия, чтобы измерить напряжение переменного тока, сопротивление и целостность цепи. Просто убедитесь, что шкала установлена правильно, чтобы измерить соответствующие единицы (например, напряжение переменного тока, напряжение постоянного тока, Ом, диод и т. Д.).
Примечание. При измерении сопротивления обычно требуется измерять компонент вне цепи, как показано ниже, а не в цепи.Проведение внутрисхемных измерений может привести к неточности из-за сопротивления соседних компонентов.
Измерение сопротивления
Измерение целостности
Тест батареи
Измерение тока
Измерение тока немного отличается от простого размещения щупа на контакте с напряжением. Сначала вставьте красный разъем в порт усилителя (обычно обозначается буквой A).Для измерения тока необходимо замкнуть измеритель в цепь, как показано на изображении ниже.Цепь размыкается, и датчики вставляются в замкнутую цепь, поэтому ток проходит через счетчик, замыкая контур. Другой и, возможно, более точный метод заключается в измерении напряжения на резисторе и использовании закона Ома (V = IR) для расчета тока.
Схема измерения тока
Характеристики и типы мультиметра
Существует два основных типа мультиметров — аналоговый и цифровой.Аналоговые мультиметры по-прежнему широко используются и стоят примерно так же, как цифровой мультиметр (DMM), но не обеспечивают такой же точности, как DMM.Аналоговые измерители полезны для отображения показаний в реальном времени с падениями напряжения и тока, когда необходимо постоянно наблюдать за эффектами регулировки частей схемы, таких как нагрузка. Отличительной особенностью аналоговых счетчиков является дисплей с подпружиненным стрелочным указателем, который опирается на проволочную катушку, окруженную магнитом. При протекании тока он создает силу, которая толкает магнит, чтобы скрутить катушку, вызывая ее вращение.
Цифровые мультиметры используются чаще из-за их точности и простоты использования.В отличие от аналоговых измерителей, цифровые мультиметры не имеют сопротивления внутри, что обеспечивает точные показания. Он также не ограничен размером считывающего циферблата. Цифровые мультиметры легко калибруются и имеют автоматическую регулировку диапазона.
Velleman AVM460 Аналоговый мультиметр
Другие общие функции цифрового мультиметра:
- Автоматический выбор диапазона для выбора определенного диапазона для тестируемого количества
- Выполните выборку и удерживайте, чтобы отобразить самые последние показания после того, как измеритель отключен от тестируемой цепи
- Испытания с ограничением тока на падение напряжения на полупроводниковых переходах для проверки диодов , транзисторов и
- Отображение тестируемого количества в виде гистограммы, которая упрощает тестирование по принципу «годен / не годен», а также позволяет определять быстро меняющиеся тенденции.
- Малополосный осциллограф Функциональность
- Тестеры автомобильных цепей
- Простой сбор данных для записи максимальных и минимальных показаний за определенный период или для отбора проб через фиксированные интервалы
- Интеграция с пинцетом для использования с технологией SMD
- Комбинированный измеритель LCR для малогабаритных компонентов SMD и сквозных отверстий
На что обращать внимание на базовый мультиметр?
• Проверка целостности цепи с помощью пьезозуммера• Проверка сопротивления от 10 Ом (или ниже) до 1 МОм (или выше)
• Проверка постоянного напряжения от 100 мВ (или ниже) до 50 В
• Проверка переменного напряжения от 1 В и до 400 В (или 200 В в США / Канаде / Японии)
Если вы планируете достаточно продвинуться в области электроники и хотите измерить, который
не перерастет в ближайшее время, вот несколько других функций, которые вы захотите найти в измерителе:
- Автоотключение: продлевает срок службы батарей
- Испытание постоянного и переменного тока, от 10 мА до 10 А для некоторых моделей
- Подставка для ног: удерживает глюкометр в вертикальном положении и освобождает руки от работы на рабочих поверхностях
- Кнопка удержания: сохраняет значение, отображаемое на дисплее, так что вы можете зондировать, не глядя на счетчик
- Обычная батарея: 9V или AA , в карманных счетчиках используются трудно заменяемые монетные элементы
Velleman DVM810 Mini 3-1 / 2 Цифровой мультиметр
Безопасность прежде всего: общие ошибки при использовании мультиметра
Помните, что вы имеете дело с электричеством, поэтому важно соблюдать осторожность при использовании мультиметра.Некоторые из наиболее распространенных ошибок, которые совершают люди, включают:- Не забывая переключать измерительные провода (гнезда) при переключении между измерением тока и проверкой напряжения / сопротивления
- Превышение максимального значения счетчика
- Функциональный переключатель находится в неправильном положении при попытке измерения
- Использование измерителя в зоне, превышающей заявленный рейтинг
- Во избежание ложных показаний, которые могут привести к поражению электрическим током или травмам, заменяйте батарею, как только загорится индикатор
.Кроме того, при проведении измерений держите пальцы за защитными кожухами на щупах. - Некоторые простые ошибки могут стать причиной серьезных травм и даже смерти. Обязательно всегда проверяйте провода и убедитесь, что шкала находится в правильном положении
, и никогда не используйте измеритель, если провода были повреждены. - Никогда не используйте измеритель в цепях, мощность которых превышает 4800 Вт, и будьте осторожны при работе с напряжением выше 60 В постоянного тока или 30 В переменного тока
среднеквадратичного значения, поскольку они могут представлять опасность поражения электрическим током. Всегда обращайте пристальное внимание на оценки безопасности инструмента и никогда не используйте инструмент, который не соответствует классу
.
Счетчики следующего шага
В дополнение к необходимому ручному мультиметру для мастерской с полным спектром услуг ваши проекты могут в конечном итоге привести вас к настольным испытательным станциям , подобным показанным ниже. Понимание этой стоимости является серьезной проблемой, когда создает рабочее пространство , Jameco имеет несколько лабораторий в одной. Благодаря тому, что несколько инструментов упакованы в одно оборудование, эти лабораторные центры могут иметь большое значение в ваших процедурах тестирования.Дополнительные ресурсы мультиметра:
Afrotechmods
LadyAda
RobotPlatform
Омметр Использование | Основные концепции и испытательное оборудование
Детали и материалы
- Мультиметр, цифровой или аналоговый
- Резисторы в ассортименте (каталог Radio Shack № 271-312 — ассортимент из 500 штук)
- Выпрямительный диод (1N4001 или аналог; каталожный номер Radio Shack 276-1101)
- Фотоэлемент из сульфида кадмия (каталог Radio Shack № 276-1657)
- Макетная плата (каталог Radio Shack № 276-174 или аналог)
- Перемычки
- Бумага
- Карандаш
- Стакан воды
- Соль поваренная
Этот эксперимент описывает, как измерить электрическое сопротивление нескольких объектов.
Вам не нужно обладать всеми перечисленными выше предметами, чтобы эффективно изучать сопротивление.
И наоборот, вам не нужно ограничивать свои эксперименты этими элементами.
Однако убедитесь, что никогда не измеряет сопротивление каких-либо электрически «находящихся под напряжением» объектов или цепей.
Другими словами, не пытайтесь измерить сопротивление батареи или любого другого источника значительного напряжения с помощью мультиметра, настроенного на функцию сопротивления («Ом»).
Несоблюдение этого предупреждения может привести к повреждению прибора и даже травме.
Перекрестные ссылки
Уроки электрических цепей , том 1, глава 1: «Основные концепции электричества»
Уроки электрических цепей , том 1, глава 8: «Схемы измерения постоянного тока»
Цели обучения
- Определение и понимание «электрической непрерывности»
- Определение и понимание «электрически общих точек»
- Как измерить сопротивление
- Характеристики сопротивления: существует между двумя точками
- Выбор подходящего диапазона расходомера
- Относительная проводимость различных компонентов и материалов
Иллюстрация
Инструкции
Сопротивление — это мера электрического «трения» при движении зарядов по проводнику.
Он измеряется в единицах «Ом», которые обозначаются заглавной греческой буквой омега (Ом).
Установите мультиметр на максимально возможный диапазон сопротивления. Функция сопротивления обычно обозначается символом единицы измерения сопротивления: греческой буквой омега (Ом) или иногда словом «ом».
Соедините два измерительных щупа глюкометра. Когда вы это сделаете, измеритель должен зарегистрировать сопротивление 0 Ом.
Если вы используете аналоговый измеритель, вы заметите, что игла отклоняется на полную шкалу, когда зонды соприкасаются вместе, и возвращается в свое положение покоя, когда зонды разводятся.
Шкала сопротивления аналогового мультиметра напечатана в обратном порядке по сравнению с другими шкалами: нулевое сопротивление указано в крайней правой части шкалы, а бесконечное сопротивление указано в крайней левой части.
На аналоговом мультиметре также должна быть небольшая регулировочная ручка или «колесико», чтобы откалибровать его на «нулевое» сопротивление.
Соедините измерительные щупы вместе и перемещайте эту регулировку до тех пор, пока стрелка точно не укажет на ноль на правом конце шкалы.
Хотя ваш мультиметр может предоставлять количественные значения измеренного сопротивления, он также полезен для качественных тестов на непрерывность : независимо от того, существует ли постоянное электрическое соединение от одной точки к другой.
Вы можете, например, проверить целостность отрезка провода, подключив щупы измерителя к противоположным концам провода, и проверить, движется ли стрелка на полную шкалу.
Что бы мы сказали о куске провода, если бы стрелка омметра вообще не двигалась, когда щупы были подключены к противоположным концам?
Как измерить сопротивление
Цифровые мультиметры, установленные в режим «сопротивления», указывают на разрыв цепи, отображая на дисплее некоторую нечисловую индикацию.
На некоторых моделях указано «OL» (разомкнутый контур), на других — пунктирные линии.
Используйте свой измеритель, чтобы определить непрерывность между отверстиями на макетной плате : устройство, используемое для временного построения цепей, где клеммы компонентов вставляются в отверстия на пластиковой решетке, металлические пружинные зажимы под каждым отверстием соединяют одни отверстия с другими.
Используйте небольшие кусочки сплошного медного провода 22-го калибра, вставленные в отверстия на макетной плате, чтобы подключить измеритель к этим пружинным зажимам, чтобы вы могли проверить целостность цепи:
Преемственность и общность
Важным понятием в электричестве, тесно связанным с непрерывностью электрической цепи, является понятие точек, являющихся электрически общими друг с другом.
Электрически общие точки — это точки соприкосновения с устройством или в цепи, между которыми имеется пренебрежимо малое (очень маленькое) сопротивление.
Таким образом, мы могли бы сказать, что точки в столбце макета (вертикальные на иллюстрациях) электрически общие друг с другом, потому что между ними существует электрическая непрерывность .
И наоборот, точки макета внутри ряда (горизонтальные на иллюстрациях) электрически не являются общими, потому что между ними нет непрерывности.
Непрерывность описывает, что находится между точками соприкосновения, а общность описывает, как сами точки связаны друг с другом.
Как и целостность, общность — это качественная оценка, основанная на относительном сравнении сопротивления между другими точками цепи.
Это важная концепция, которую необходимо усвоить, потому что существуют определенные факты, касающиеся напряжения по отношению к электрически общему точкам, которые ценны при анализе схемы и поиске неисправностей, первая из которых состоит в том, что никогда не будет существенного падения напряжения между точками, электрически общими для друг с другом.
Как измерить сопротивление резистора?
Выберите резистор 10 000 Ом (10 кОм) из своего ассортимента запчастей.
Это значение сопротивления обозначается серией цветных полос: коричневого, черного, оранжевого, а затем другого цвета, представляющего точность резистора, золотого (+/- 5%) или серебряного (+/- 10%).
Некоторые резисторы не имеют цвета для точности, что означает +/- 20%. Другие резисторы используют пять цветных полос для обозначения их значения и точности, и в этом случае цвета для резистора 10 кОм будут коричневым, черным, черным, красным и пятым цветом для точности.
Подключите щупы измерителя к резистору как таковому и отметьте его показание на шкале сопротивления:
Если стрелка указывает очень близко к нулю, вам нужно выбрать более низкий диапазон сопротивления на измерителе, так же, как вам нужно было выбрать подходящий диапазон напряжения при считывании напряжения батареи.
Если вы используете цифровой мультиметр, вы должны увидеть на дисплее числовую цифру, близкую к 10, с маленьким символом «k» с правой стороны, обозначающим метрический префикс для «килограммов» (тысяч).
Некоторые цифровые измерители устанавливаются вручную и требуют соответствующего выбора диапазона, как и аналоговый измеритель.
Если у вас такой, поэкспериментируйте с разными положениями переключателя диапазонов и посмотрите, какое из них дает вам лучшую индикацию.
Попробуйте поменять местами подключения измерительного щупа на резисторе. Это вообще меняет показания счетчика?
Что это говорит нам об сопротивлении резистора? Что произойдет, если вы прикоснетесь к резистору только одним щупом?
Что это говорит нам о природе сопротивления и как оно измеряется?
Как это соотносится с измерением напряжения, и что произошло, когда мы попытались измерить напряжение батареи, прикоснувшись к батарее только одним датчиком?
Когда вы прикасаетесь щупами измерителя к клеммам резистора, старайтесь не прикасаться кончиками обоих щупов к пальцам.
Если вы это сделаете, вы будете измерять параллельную комбинацию резистора и вашего собственного тела, что будет иметь тенденцию делать показания измерителя ниже, чем должны быть!
При измерении резистора 10 кОм эта ошибка будет минимальной, но может быть более серьезной при измерении резистора других номиналов.
Вы можете безопасно измерить сопротивление собственного тела, удерживая один наконечник датчика пальцами одной руки, а другой наконечник датчика — пальцами другой руки.
Примечание: будьте очень осторожны с щупами, так как они часто заостряются до острия.
Держите наконечники щупов по всей длине, а не в точках! Возможно, вам придется снова отрегулировать диапазон измерителя после измерения резистора 10 кОм, поскольку сопротивление вашего тела, как правило, превышает 10000 Ом из рук в руки.
Попробуйте смочить пальцы водой и повторно измерить сопротивление глюкометром.
Как это влияет на индикацию? Попробуйте смочить пальцы соленой водой, приготовленной из стакана воды и поваренной соли, и повторно измерить сопротивление.
Как это влияет на сопротивление вашего тела, измеряемое глюкометром?
Сопротивление — это мера трения, возникающего при прохождении заряда через объект.
Чем больше сопротивление между двумя точками, тем труднее зарядам перемещаться (течь) между этими двумя точками.
Учитывая, что поражение электрическим током вызвано большим потоком зарядов через тело человека, а повышенное сопротивление тела действует как предохранитель, затрудняя прохождение зарядов через нас, что мы можем узнать об электробезопасности по полученным показаниям сопротивления мокрыми пальцами?
Вода увеличивает или снижает опасность поражения людей электрическим током?
Измерение сопротивления других материалов
Измерить сопротивление выпрямительного диода аналоговым измерителем.Попробуйте поменять местами подключения измерительного щупа к диоду и повторно измерить сопротивление.
Что вам примечательного в диоде, особенно в отличие от резистора?
Возьмите лист бумаги и нарисуйте на нем очень толстую черную отметку карандашом (не ручкой!).
Измерьте сопротивление на черной полосе с помощью измерителя, поместив наконечники щупа на каждый конец метки следующим образом:
Сдвиньте наконечники щупов ближе друг к другу на черной метке и обратите внимание на изменение значения сопротивления.
Увеличивается или уменьшается при уменьшении расстояния между датчиками?
Если результаты противоречат друг другу, вам необходимо перерисовать отметку более толстыми штрихами карандаша, чтобы она была одинаковой по плотности.
Что это говорит вам о зависимости сопротивления от длины проводящего материала?
Подключите глюкометр к клеммам фотоэлемента из сульфида кадмия (CdS) и измерьте изменение сопротивления, вызванное разницей в освещенности.
Как и в случае со светоизлучающим диодом (LED) в эксперименте с вольтметром, вы можете использовать перемычки с зажимом крокодила для соединения с компонентом, оставляя руки свободными, чтобы удерживать фотоэлемент на источнике света и / или менять диапазоны метров:
Поэкспериментируйте с измерением сопротивления нескольких различных типов материалов, только не пытайтесь измерить что-либо, что производит значительное напряжение, например, аккумулятор.
Предлагаемые материалы для измерения: ткань, пластик, дерево, металл, чистая вода, грязная вода, соленая вода, стекло, алмаз (на бриллиантовом кольце или другом ювелирном изделии), бумага, резина и масло.
СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:
Безопасное использование счетчика | Электробезопасность
Безопасное и эффективное использование электросчетчика — это, пожалуй, самый ценный навык, которым может овладеть электронщик, как ради собственной безопасности, так и для профессионального мастерства.Поначалу может быть сложно использовать счетчик, зная, что вы подключаете его к цепям под напряжением, которые могут содержать опасные для жизни уровни напряжения и тока.
Это опасение небезосновательно, и всегда лучше действовать осторожно при использовании счетчиков. Небрежность больше, чем какой-либо другой фактор, является причиной несчастных случаев с электричеством у опытных технических специалистов.
Мультиметры
Самым распространенным электрическим испытательным оборудованием является мультиметр .Мультиметры названы так потому, что они могут измерять множество переменных: напряжение, ток, сопротивление и часто многие другие, некоторые из которых не могут быть объяснены здесь из-за их сложности.
В руках обученного техника мультиметр является одновременно эффективным рабочим инструментом и защитным устройством. Однако в руках невежественного и / или неосторожного человека мультиметр может стать источником опасности при подключении к «действующей» цепи.
Существует много разных марок мультиметров, причем каждый производитель выпускает несколько моделей с разными наборами функций.Мультиметр, показанный здесь на следующих иллюстрациях, представляет собой «общую» конструкцию, не специфичную для какого-либо производителя, но достаточно общую, чтобы научить основным принципам использования:
Вы заметите, что дисплей этого измерителя имеет «цифровой» тип: числовые значения отображаются с использованием четырех цифр аналогично цифровым часам. Поворотный селекторный переключатель (теперь установлен в положение Off ) имеет пять различных положений измерения, в которых он может быть установлен: два значения «V», два значения «A» и одно положение посередине с забавной «подковой». Символ на нем, представляющий «сопротивление».”
Символ «подкова» — это греческая буква «Омега» (Ω), которая является общим обозначением электрической единицы измерения в омах.
Из двух настроек «V» и двух настроек «A» вы заметите, что каждая пара разделена на уникальные маркеры либо парой горизонтальных линий (одна сплошная, одна пунктирная), либо пунктирной линией с волнистой кривой над ней. . Параллельные линии представляют «постоянный ток», а волнистая кривая — «переменный ток». «V», конечно, означает «напряжение», а «A» означает «сила тока» (ток).
Измеритель использует внутренние методы измерения постоянного тока, отличные от тех, которые он использует для измерения переменного тока, и поэтому он требует от пользователя выбора типа напряжения (В) или тока (А) для измерения. Хотя мы не обсуждали переменный ток (AC) в каких-либо технических деталях, это различие в настройках счетчика важно помнить.
Розетки для мультиметра
На лицевой панели мультиметра есть три разных гнезда, к которым мы можем подключить наши измерительные провода .Измерительные провода — это не что иное, как специально подготовленные провода, используемые для подключения измерителя к тестируемой цепи.
Провода покрыты гибкой изоляцией с цветовой кодировкой (черной или красной), чтобы руки пользователя не касались оголенных проводов, а концы зондов представляют собой острые жесткие кусочки проволоки:
Черный измерительный провод всегда подключается к черному разъему на мультиметре : с пометкой «COM» для «общего».”Красные измерительные провода подключаются либо к красной розетке с маркировкой напряжения и сопротивления, либо к красной розетке с маркировкой тока, в зависимости от того, какое количество вы собираетесь измерить с помощью мультиметра.
Чтобы увидеть, как это работает, давайте рассмотрим несколько примеров, показывающих, как используется счетчик. Сначала мы настроим измеритель для измерения постоянного напряжения от батареи:
Обратите внимание, что два измерительных провода подключены к соответствующим гнездам на измерителе напряжения, а селекторный переключатель установлен на «V» постоянного тока.Теперь рассмотрим пример использования мультиметра для измерения напряжения переменного тока от бытовой электрической розетки (настенной розетки):
Единственное отличие в настройке измерителя — это расположение селекторного переключателя: теперь он установлен на переменный ток «V». Поскольку мы все еще измеряем напряжение, измерительные провода останутся подключенными к тем же гнездам.
В обоих этих примерах настоятельно рекомендуется, , чтобы вы не позволяли наконечникам пробников соприкасаться друг с другом, пока они оба находятся в контакте со своими соответствующими точками на цепи.Если это произойдет, образуется короткое замыкание, вызывающее искру и, возможно, даже шар пламени, если источник напряжения способен обеспечить достаточный ток! Следующее изображение иллюстрирует потенциальную опасность:
Это всего лишь один из способов, которым счетчик может стать источником опасности при неправильном использовании.
Измерение напряжения, пожалуй, самая распространенная функция, для которой используется мультиметр. Это, безусловно, первичное измерение, выполняемое в целях безопасности (часть процедуры блокировки / маркировки), и оно должно быть хорошо понято оператором счетчика.
Поскольку напряжение между двумя точками всегда относительное, измеритель должен быть надежно подключен к двум точкам в цепи, прежде чем он будет обеспечивать надежное измерение. Обычно это означает, что оба щупа должны быть схвачены руками пользователя и прижаты к правильным точкам контакта источника напряжения или цепи во время измерения.
Поскольку путь электрического тока из рук в руки является наиболее опасным, удерживание измерительных щупов в двух точках высоковольтной цепи таким образом всегда представляет собой потенциальную опасность .Если защитная изоляция на датчиках изношена или потрескалась, пальцы пользователя могут соприкоснуться с проводниками датчика во время испытания, что приведет к сильному удару. Это более безопасный вариант, если можно использовать только одну руку для захвата зондов.
Иногда можно «защелкнуть» один наконечник щупа на контрольной точке цепи, чтобы его можно было отпустить, а другой установить на место, используя только одну руку. Для облегчения этого можно прикрепить специальные аксессуары для наконечников зонда, такие как пружинные зажимы.
Помните, что измерительные провода измерителя являются частью всего комплекта оборудования и что с ними следует обращаться так же осторожно и уважительно, как и с самим измерителем. Если вам нужен специальный аксессуар для ваших измерительных проводов, такой как пружинный зажим или другой специальный наконечник зонда, обратитесь к каталогу продукции производителя измерителя или другого производителя испытательного оборудования.
Не пытайтесь проявить изобретательность и изготавливать свои собственные пробники , так как вы можете подвергнуть себя опасности в следующий раз, когда будете использовать их в цепи под напряжением.
Также следует помнить, что цифровые мультиметры обычно хорошо справляются с различением измерений переменного и постоянного тока, поскольку они настраиваются на одно или другое при проверке напряжения или тока.
Как мы видели ранее, как переменное, так и постоянное напряжение и ток могут быть смертельными, поэтому при использовании мультиметра в качестве устройства проверки безопасности вы всегда должны проверять наличие как переменного, так и постоянного тока, даже если вы не ожидаете найти оба! Кроме того, при проверке наличия опасного напряжения вы должны обязательно проверить всех пар точек, о которых идет речь.
Например, предположим, что вы открыли шкаф с электропроводкой и обнаружили три больших проводника, подающих питание переменного тока на нагрузку. Автоматический выключатель, питающий эти провода (предположительно), был отключен, заблокирован и помечен. Вы дважды проверили отсутствие питания, нажав кнопку Start для нагрузки. Ничего не произошло, поэтому теперь вы переходите к третьему этапу проверки безопасности: проверке измерителя напряжения.
Сначала вы проверяете свой измеритель на известном источнике напряжения, чтобы убедиться, что он работает правильно.Любая ближайшая электрическая розетка должна обеспечивать удобный источник переменного напряжения для проверки. Вы делаете это и обнаруживаете, что счетчик показывает как следует. Затем вам нужно проверить напряжение между этими тремя проводами в шкафу. Но напряжение измеряется между двумя точками, так где же проверить?
Ответ — проверить все комбинации этих трех точек. Как видите, на рисунке точки обозначены буквами «A», «B» и «C», поэтому вам нужно будет взять мультиметр (установленный в режиме вольтметра) и проверить его между точками A и B, B и C, а также A и C.
Если вы обнаружите напряжение между любой из этих пар, цепь не находится в состоянии нулевой энергии. Но ждать! Помните, что мультиметр не будет регистрировать напряжение постоянного тока, когда он находится в режиме переменного напряжения, и наоборот, поэтому вам необходимо проверить эти три пары точек в для каждого режима , в общей сложности шесть проверок напряжения для завершения!
Однако, даже несмотря на все эти проверки, мы еще не охватили все возможности. Помните, что опасное напряжение может появиться между одиночным проводом и землей (в этом случае металлический каркас шкафа будет хорошей точкой отсчета заземления) в энергосистеме.
Итак, чтобы быть в полной безопасности, мы должны не только проверять между A и B, B и C, и A и C (как в режимах переменного, так и постоянного тока), но мы также должны проверять между A и землей, B и землей. , и C & заземление (как в режимах переменного, так и постоянного тока)! Это дает в общей сложности двенадцать проверок напряжения для этого, казалось бы, простого сценария всего с тремя проводами. Затем, конечно, после того, как мы завершили все эти проверки, нам нужно взять мультиметр и повторно проверить его с помощью известного источника напряжения, такого как розетка, чтобы убедиться, что он по-прежнему в хорошем рабочем состоянии.
Использование мультиметра для проверки сопротивления
Использование мультиметра для проверки сопротивления — гораздо более простая задача. Измерительные провода будут оставаться подключенными к тем же розеткам, что и для проверки напряжения, но селекторный переключатель необходимо повернуть, пока он не укажет на символ сопротивления «подкова». Касаясь щупами устройства, сопротивление которого необходимо измерить, прибор должен правильно отображать сопротивление в омах:
При измерении сопротивления нужно помнить, что это должно выполняться только на обесточенных компонентах ! Когда измеритель находится в режиме «сопротивления», он использует небольшую внутреннюю батарею для генерации крошечного тока через измеряемый компонент.
Путем определения того, насколько сложно пропустить этот ток через компонент, можно определить и отобразить сопротивление этого компонента. Если в контуре измерителя-вывод-компонент-вывод-измеритель имеется дополнительный источник напряжения, который либо помогает, либо противодействует току измерения сопротивления, производимому измерителем, это приведет к ошибочным показаниям. В худшем случае счетчик может даже выйти из строя из-за внешнего напряжения.
Мультиметр в режиме «Сопротивление»
Режим «сопротивления» мультиметра очень полезен для определения целостности проводов, а также для точных измерений сопротивления.Когда между наконечниками пробников имеется хорошее, прочное соединение (моделируется путем их соприкосновения), измеритель показывает почти нулевое сопротивление. Если бы измерительные провода не имели сопротивления, он показывал бы ровно ноль:
.Если выводы не контактируют друг с другом или не касаются противоположных концов разорванного провода, измеритель покажет бесконечное сопротивление (обычно путем отображения пунктирных линий или сокращения «O.L.», что означает «разомкнутый контур»):
Измерение тока с помощью мультиметра
Безусловно, наиболее опасным и сложным применением мультиметра является измерение тока.Причина этого довольно проста: для того, чтобы измеритель мог измерять ток, измеряемый ток должен пройти от до счетчика.
Это означает, что измеритель должен быть частью цепи тока, а не просто подключаться к какой-либо стороне, как в случае измерения напряжения. Чтобы сделать измеритель частью пути тока цепи, исходная цепь должна быть «разорвана», а измеритель должен быть подключен к двум точкам разомкнутого разрыва.Чтобы настроить измеритель на это, переключатель должен указывать на переменный или постоянный ток «A», а красный измерительный провод должен быть вставлен в красную розетку с маркировкой «A».
На следующем рисунке показан измеритель, полностью готовый к измерению тока, и проверяемая цепь:
Сейчас цепь разомкнута при подготовке к подключению счетчика:
Следующий шаг — вставить измеритель в линию со схемой, подключив два наконечника щупа к разомкнутым концам цепи, черный щуп к отрицательной (-) клемме 9-вольтовой батареи, а красный щуп к свободный конец провода, ведущего к лампе:
Этот пример показывает очень безопасную схему для работы.Напряжение 9 вольт вряд ли представляет опасность поражения электрическим током, поэтому не стоит бояться разомкнуть эту цепь (не голыми руками, не меньше!) И подключить счетчик параллельно с током. Однако с цепями более высокой мощности это действительно может быть опасным занятием.
Даже если напряжение в цепи было низким, нормальный ток мог быть достаточно высоким, чтобы возникла опасная искра в момент установления последнего подключения датчика измерителя.
Другой потенциальной опасностью использования мультиметра в режиме измерения тока («амперметр») является невозможность правильно вернуть его в конфигурацию измерения напряжения перед измерением напряжения с его помощью.Причины этого зависят от конструкции и работы амперметра. При измерении тока в цепи путем размещения измерителя непосредственно на пути тока, лучше всего, чтобы измеритель оказывал небольшое сопротивление току или не оказывал его вообще.
В противном случае дополнительное сопротивление изменит работу схемы. Таким образом, мультиметр спроектирован так, чтобы сопротивление между наконечниками измерительного щупа было практически нулевым, когда красный щуп был вставлен в красное гнездо «А» (для измерения тока).В режиме измерения напряжения (красный провод вставлен в красное гнездо «V») между наконечниками измерительных щупов имеется большое количество мегаомов сопротивления, потому что вольтметры имеют сопротивление, близкое к бесконечному (так что они не имеют сопротивления ). t потребляет значительный ток из тестируемой цепи).
При переключении мультиметра из режима измерения тока в режим измерения напряжения легко повернуть селекторный переключатель из положения «A» в положение «V» и забыть, соответственно, переключить положение разъема красного измерительного провода с «A» на положение «V». «V».В результате — если счетчик затем подключить к источнику значительного напряжения — произойдет короткое замыкание счетчика!
Чтобы предотвратить это, у большинства мультиметров есть функция предупреждения, которая издает звуковой сигнал, если когда-либо в гнездо «A» вставлен провод, а селекторный переключатель установлен в положение «V». Однако какими бы удобными ни были эти функции, они по-прежнему не заменяют ясного мышления и осторожности при использовании мультиметра.
Все качественные мультиметры содержат внутри предохранители, которые спроектированы так, чтобы «перегорать» в случае чрезмерного тока через них, как в случае, показанном на последнем изображении.Как и все устройства максимальной токовой защиты, эти предохранители в первую очередь предназначены для защиты оборудования (в данном случае самого счетчика) от чрезмерного повреждения и только во вторую очередь для защиты пользователя от повреждений.
Мультиметр можно использовать для проверки собственного предохранителя, установив селекторный переключатель в положение сопротивления и создав соединение между двумя красными гнездами следующим образом:
Исправный предохранитель покажет очень маленькое сопротивление, в то время как перегоревший предохранитель всегда покажет «O.Л. » (или любое другое указание, которое используется в этой модели мультиметра для обозначения отсутствия непрерывности). Фактическое количество Ом, отображаемое для исправного предохранителя, не имеет большого значения, если оно является произвольно низким.
Итак, теперь, когда мы увидели, как использовать мультиметр для измерения напряжения, сопротивления и тока, что еще нужно знать? Множество! Ценность и возможности этого универсального испытательного прибора станут более очевидными по мере того, как вы приобретете навыки и познакомитесь с ним.
Ничто не заменит регулярных занятий со сложными инструментами, такими как эти, поэтому не стесняйтесь экспериментировать с безопасными схемами с батарейным питанием.
ОБЗОР:
- Измеритель, способный проверять напряжение, ток и сопротивление, называется мультиметром .
- Поскольку напряжение между двумя точками всегда относительное, измеритель напряжения («вольтметр») должен быть подключен к двум точкам в цепи, чтобы получить хорошие показания. Будьте осторожны, не касайтесь оголенных наконечников щупов вместе при измерении напряжения, так как это приведет к короткому замыканию!
- Не забывайте всегда проверять как напряжение переменного, так и постоянного тока при использовании мультиметра для проверки наличия опасного напряжения в цепи.Убедитесь, что вы проверяете напряжение между всеми комбинациями пар проводников, в том числе между отдельными проводниками и землей!
- В режиме измерения напряжения («вольтметр») мультиметры имеют очень высокое сопротивление между выводами.
- Никогда не пытайтесь измерить сопротивление или целостность цепи с помощью мультиметра в цепи, которая находится под напряжением. В лучшем случае показания сопротивления, которые вы получаете от глюкометра, будут неточными, а в худшем случае глюкометр может быть поврежден, а вы можете получить травму.
- Измерители тока («амперметры») всегда подключены в цепь, поэтому электроны должны проходить через через счетчик .
- В режиме измерения тока («амперметр») мультиметры практически не имеют сопротивления между выводами. Это сделано для того, чтобы электроны могли проходить через счетчик с наименьшими трудностями. Если бы это было не так, измеритель добавлял бы дополнительное сопротивление в цепи, тем самым влияя на ток.
СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:
Мультиметр
Цифровой мультиметрМультиметр или мультитестер , также известный как вольт / омметр или VOM , представляет собой электронный измерительный прибор, который объединяет несколько функций измерения в одном устройстве.Типичный мультиметр может включать такие функции, как возможность измерения напряжения, тока и сопротивления. Мультиметры могут использовать аналоговые или цифровые схемы — аналоговые мультиметры и цифровые мультиметры (часто сокращенно DMM или DVOM ). Аналоговые приборы обычно основаны на микроамперметре, указатель которого перемещается по шкале калибровки для всех различных измерений, которые может быть сделано; цифровые приборы обычно отображают цифры, но могут отображать полосу, длина которой пропорциональна измеряемой величине.
Мультиметр может быть портативным устройством, используемым для базового поиска неисправностей и работы в полевых условиях, или настольным прибором, который может выполнять измерения с очень высокой степенью точности. Их можно использовать для поиска и устранения электрических проблем в широком спектре промышленных и бытовых устройств, таких как электронное оборудование, средства управления двигателем, бытовые приборы, источники питания и системы электропроводки.
Измеряемые величины
Современные мультиметры могут измерять множество величин.Наиболее распространенными являются:
Кроме того, некоторые мультиметры измеряют:
Цифровые мультиметры могут также включать в себя схемы для:
- непрерывности; пищит, когда цепь проводит.
- Диоды (измерение прямого падения диодных переходов, т. Е. Диодов и переходов транзисторов) и транзисторов (измерение усиления по току и других параметров).
- Проверка аккумуляторов для простых аккумуляторов на 1,5 и 9 В. Это шкала напряжения, нагруженного током.Проверка батареи (игнорирование внутреннего сопротивления, которое увеличивается по мере разряда батареи) менее точна при использовании шкалы напряжения постоянного тока.
Разрешение
Цифровое
Разрешение мультиметра часто указывается в «цифрах» разрешения. Например, термин 5½ цифр относится к количеству цифр, отображаемых на дисплее мультиметра.
По соглашению, половина цифры может отображать либо ноль, либо единицу, в то время как цифра в три четверти может отображать цифру больше единицы, но не девять.Обычно цифра в три четверти соответствует максимальному значению 3 или 5. Дробная цифра всегда является самой старшей цифрой в отображаемом значении. Мультиметр на 5½ разряда будет иметь пять полных цифр, отображающих значения от 0 до 9, и одну половину цифры, которая может отображать только 0 или 1. [3] Такой измеритель может показывать положительные или отрицательные значения от 0 до 199 999. Трехзначный счетчик может отображать количество от 0 до 3 999 или 5 999, в зависимости от производителя.
В то время как цифровой дисплей может быть легко увеличен в точности, дополнительные цифры не имеют значения, если не сопровождаются вниманием при проектировании и калибровке аналоговых частей мультиметра.Значимые измерения с высоким разрешением требуют хорошего понимания технических характеристик прибора, хорошего контроля условий измерения и прослеживаемости калибровки прибора.
Указание «счетчиков дисплея» — еще один способ указать разрешение. Счетчики на дисплее дают наибольшее число или наибольшее число плюс один (чтобы число счета выглядело лучше), которое может отображать дисплей мультиметра, игнорируя десятичный разделитель. Например, мультиметр на 5½ разряда может быть указан как мультиметр с отображением 199999 или 200000 единиц.Часто счетчик на дисплее в спецификациях мультиметра называется просто счетчиком.
Аналоговый
Разрешение аналоговых мультиметров ограничено шириной указателя шкалы, вибрацией указателя, точностью печати шкал, калибровкой нуля, количеством диапазонов и ошибками из-за негоризонтального использования механического дисплея . Точность получаемых показаний также часто снижается из-за неправильного подсчета разметки деления, ошибок в мысленной арифметике, ошибок наблюдения параллакса и несовершенного зрения.Для улучшения разрешения используются зеркальные шкалы и более крупный измерительный прибор; Эквивалентное разрешение от двух с половиной до трех цифр является обычным (и обычно достаточно для ограниченной точности, необходимой для большинства измерений).
Измерения сопротивления, в частности, имеют низкую точность из-за типичной схемы измерения сопротивления, которая сильно сжимает шкалу при более высоких значениях сопротивления. Недорогие аналоговые измерители могут иметь только одну шкалу сопротивления, что серьезно ограничивает диапазон точных измерений.Обычно аналоговый измеритель имеет панель регулировки для установки калибровки измерителя при нулевом сопротивлении, чтобы компенсировать изменяющееся напряжение батареи измерителя.
Точность
Цифровые мультиметры обычно выполняют измерения с точностью, превосходящей их аналоговые аналоги. Стандартные аналоговые мультиметры обычно производят измерения с точностью 3%, [4] , хотя бывают и более точные приборы. Стандартные портативные цифровые мультиметры обычно имеют точность 0.5% в диапазонах постоянного напряжения. Стандартные настольные мультиметры доступны с указанной точностью лучше ± 0,01%. Приборы лабораторного класса могут иметь точность до нескольких миллионных долей. [5]
Значения точности следует интерпретировать с осторожностью. Точность аналогового прибора обычно относится к полномасштабному отклонению; при измерении 10 В по шкале 100 В 3% счетчика возможна погрешность в 3 В, 30% от показания. Цифровые измерители обычно указывают точность в процентах от показаний плюс процент от полной шкалы, иногда выраженный в единицах, а не в процентах.
Заявленная точность определяется как нижняя граница диапазона милливольт (мВ) постоянного тока и известна как «базовая точность измерения постоянного напряжения». Более высокие диапазоны постоянного напряжения, тока, сопротивления, переменного тока и других диапазонов обычно имеют меньшую точность, чем базовое значение постоянного напряжения. Измерения переменного тока соответствуют указанной точности только в указанном диапазоне частот.
Производители могут предоставлять услуги по калибровке, так что новые счетчики могут быть приобретены с сертификатом калибровки, указывающим, что счетчик был настроен на стандарты, отслеживаемые, например, Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST) или другой национальной лабораторией стандартов. .
Испытательное оборудование имеет тенденцию выходить из строя со временем, и на указанную точность нельзя полагаться бесконечно. Для более дорогостоящего оборудования производители и третьи стороны предоставляют услуги по калибровке, чтобы старое оборудование могло быть откалибровано и повторно сертифицировано. Стоимость таких услуг непропорциональна недорогому оборудованию; однако предельная точность не требуется для большинства рутинных испытаний. Мультиметры, используемые для критических измерений, могут быть частью метрологической программы для обеспечения калибровки.
Чувствительность и входное сопротивление
При использовании для измерения напряжения входное сопротивление мультиметра должно быть очень высоким по сравнению с импедансом измеряемой цепи; в противном случае работа схемы может измениться, и показания также будут неточными.
Измерители с электронными усилителями (все цифровые мультиметры и некоторые аналоговые измерители) имеют фиксированный входной импеданс, который достаточно высок, чтобы не мешать работе большинства цепей. Часто это один или десять МОм; Стандартизация входного сопротивления позволяет использовать внешние высокоомные пробники, которые образуют делитель напряжения с входным сопротивлением, чтобы расширить диапазон напряжений до десятков тысяч вольт.
Большинство аналоговых мультиметров типа с подвижной стрелкой не имеют буферизации и потребляют ток от тестируемой цепи, чтобы отклонить указатель измерителя. Импеданс измерителя варьируется в зависимости от базовой чувствительности движения измерителя и выбранного диапазона. Например, измеритель с типичной чувствительностью 20 000 Ом / В будет иметь входное сопротивление 2 миллиона Ом в диапазоне 100 В (100 В * 20 000 Ом / В = 2 000 000 Ом). В каждом диапазоне при полном напряжении диапазона полный ток, необходимый для отклонения движения измерителя, берется из тестируемой цепи.Движение измерителя с более низкой чувствительностью приемлемо для тестирования в цепях, где полное сопротивление источника низкое по сравнению с импедансом измерителя, например, в силовых цепях; эти счетчики более прочны с механической точки зрения. Некоторые измерения в сигнальных цепях требуют движений с более высокой чувствительностью, чтобы не нагружать тестируемую цепь импедансом измерителя. [6]
Иногда чувствительность путают с разрешением измерителя, которое определяется как наименьшее изменение напряжения, тока или сопротивления, которое может изменить наблюдаемые показания.
Для цифровых мультиметров общего назначения самый низкий диапазон напряжения обычно составляет несколько сотен милливольт переменного или постоянного тока, но самый низкий диапазон тока может составлять несколько сотен миллиампер, хотя доступны инструменты с большей чувствительностью по току. Для измерения низкого сопротивления необходимо вычесть сопротивление выводов (измеренное путем соприкосновения измерительных щупов) для обеспечения максимальной точности.
Верхний предел диапазонов измерения мультиметра значительно варьируется; для измерения напряжений более 600 вольт, 10 ампер или 100 МОм может потребоваться специальный измерительный прибор.
Напряжение нагрузки
Любой амперметр, в том числе и мультиметр в диапазоне токов, имеет определенное сопротивление. Большинство мультиметров по своей сути измеряют напряжение и пропускают измеряемый ток через шунтирующее сопротивление, измеряя напряжение, возникающее на нем. Падение напряжения называется нагрузочным напряжением и выражается в вольтах на ампер. Значение может меняться в зависимости от диапазона, который выбирает измеритель, поскольку в разных диапазонах обычно используются разные шунтирующие резисторы. [7] [8]
В низковольтных цепях напряжение нагрузки может быть значительным.Чтобы проверить его влияние на точность и работу внешней цепи, счетчик может быть переключен на различные диапазоны; текущее показание должно быть таким же, и работа схемы не должна нарушаться, если напряжение нагрузки не является проблемой. Если это напряжение является значительным, его можно уменьшить (также уменьшая присущую точность и точность измерения), используя более высокий диапазон тока.
Измерение переменного тока
Поскольку базовая индикаторная система в аналоговом или цифровом измерителе реагирует только на постоянный ток, мультиметр включает в себя схему преобразования переменного тока в постоянный для выполнения измерений переменного тока.В базовых измерителях используется схема выпрямителя для измерения среднего или пикового абсолютного значения напряжения, но они откалиброваны для отображения вычисленного среднеквадратичного значения (RMS) для синусоидальной формы волны; это даст правильные показания для переменного тока, используемого при распределении энергии.