Как мультиметр измеряет сопротивление принцип

Что такое мультиметр и как им пользоваться? Как измерить сопротивление, напряжение и силу тока самостоятельно

О том, что такое мультиметр и как им пользоваться знают далеко не все. Это один из первых вопросов, который задает начинающий электрик или радиолюбитель. Таким универсальным прибором можно легко измерить различные электрические параметры, определить годность электроприбора, наличие напряжения и произвести другие нужные работы.

Мультиметр или «тестер», как принято его называть в быту, представляет собой универсальный прибор, способный выполнять функции нескольких измерительных электрических приборов – вольтметра, амперметра, омметра. Такие приборы представлены двумя типами — аналоговый мультиметр, обладающий стрелочной индикацией и цифровой аппарат с индикаторным табло.

В настоящее время наибольшее распространение находит цифровая модель, которая отличается более высокой точностью измерения и удобством эксплуатации. Именно этот вариант и стоит рассмотреть более подробно.

Устройство и принцип работы

Цифровой мультиметр работает по принципу сравнения входного сигнала с опорным значением. Он базируется на контроллере с блоком аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) двойного интегрирования. В схеме имеется элемент, способный анализировать величину поступающего напряжения.

Пределы измерений изменяются с помощью делителей напряжения резисторного типа. При наличии возможности деления в милливольтовом диапазоне у прибора появляется способность варьирования коэффициента усиления. Электрическое напряжение измеряется при непосредственном включении мультиметра в измеряемую электрическую цепь.

Для замера величины тока определяется падение напряжения на встроенных сопротивлениях. В схеме имеется несколько таких резисторов, что позволяет варьировать диапазоны измерений. Сопротивление определяется по току на резисторе, который подключается с помощью обратной связи усилителя.

Конструкция

Комплектация аппарата включает сам электронный прибор и 2 щупа с проводами разной расцветки. Для питания прибора устанавливается батарейка на 9 В.

На внешней стороне мультиметра располагается экран (дисплей), переключатель на несколько позиций и гнезда для подведения проводов со щупами (3 или 4 штуки).

На переключателе и лицевой панели используются следующие обозначения:

), а переменного тока — АСА или (А

Режимы измерения некоторых параметров имеют несколько диапазонов. Сопротивление может измеряться в таких диапазонах – 200 и 2000 Ом; 20, 200 и 2000 кОм. Для постоянного тока предусмотрены режимы – 200 и 2000 мкА, 20 и 200 мА, а также до 10 А. Напряжение может измеряться в диапазонах – 200 и 2000 мВ; 20, 200 и 600 В.

[stextbox При эксплуатации прибора важно правильно пользоваться разъемами для подключения щупов. Если подключение выполнено неверно, может сгореть встроенный предохранитель, а то и сам прибор.[/stextbox]

Индексом «СОМ» обозначается общий ввод, заземление или минусовой электрод. К нему подводится проводник черной расцветки и задействован он при любом измерении. Разъем «VωmA» нужен при измерении напряжения, сопротивления и силы тока, не превышающего 200 мА. Разъем «10А» или «10ADC» можно задействовать при измерении тока в пределах до 10 А или указанной величины.

Как пользоваться мультиметром?

При проведении измерения нужного параметра прибор подключается непосредственно в электрическую цепь. Для определения тока аппарат соединяется последовательно с элементами схемы. При измерении напряжения на нужном элементе щупы подключаются параллельно ему.

Как измерить сопротивление?

Выбор нужного диапазона на переключателе производится по таким правилам:

[stextbox defcaption=»true»]Если при измерении сопротивления отображается значение «1», то это означает, что его величина превышает максимальное значение выбранного диапазона. Необходимо переключиться на следующий режим.[/stextbox]

Как замерить силу постоянного тока?

Порядок проведения измерения силы тока аналогичен предыдущему варианту, но щупы подсоединяются последовательно, т.е. в разрыве электрической цепи. Провода щупа подключаются в нужные клеммы прибора с учетом величины измеряемого тока, а также полярности. Минус на схеме должен совпадать с клеммой «СОМ». Выбор пределов измерения проводится также, как описано выше.

[stextbox defcaption=»true»]При измерении значительной силы тока, т.е. в диапазоне до 10 А, продолжительность процедуры не должна превышать 12-15 сек.[/stextbox]

Особенности определения переменного тока

При желании определить силу переменного тока следует помнить, что не все мультиметры имеют такую функцию. Например, модель М-831 измеряет только постоянный ток. Для того, чтобы иметь такую возможность, надо проверить наличие соответствующего обозначения на переключателе.

Если такая функция в приборе предусмотрена, то измерения проводятся аналогично предыдущему случаю. При этом не имеет значение, какой провод будет присоединен к клемме «СОМ».

Определение значений электрического напряжения

Чаще всего возникает потребность определения величины напряжения элемента питания – батарейки или аккумулятора.

В этом случае обеспечивается такая последовательность действий:

Когда измерение проводится на схеме, где неизвестно напряжение, то вначале устанавливается максимальный предел. Обычно он составляет 600 В, а затем постепенно уменьшается до оптимального диапазона. Щупы подсоединяются параллельно измеряемому элементу.

Величина переменного напряжения измеряется аналогично. Наиболее часто мультиметр используется при определении наличия и значения напряжения в розетке. В этом случае устанавливается верхний предел, а щупы вводятся в гнезда розетки.

Как прозванивать провода?

Один из распространенных способов выяснения причин выхода из строя бытовой техники – прозвонка проводов, т.е. определение целостности токопроводящей жилы. Задача решается путем измерения сопротивления на нижних пределах переключателя. В принципе сама величина сопротивления особого значения не имеет.

Тестирование проводится в таком порядке. Щупы присоединяются к разным концам измеряемого провода. Если он в норме, то сопротивление его оценивается в миллиоммах, т.е. близко к О. При наличии обрыва, цепь нарушается и значение сопротивления измеряется в мегаоммах, а на нижних пределах измерения будет показывать «1».

При проведении измерения в резисторах с большим значением сопротивления надо учитывать, что при целом проводе его сопротивление не будет ниже номинала, а при обрыве его величина значительно выше. Прозвонка мультиметром катушек проводится на диапазонах, соответствующих номинальному значению сопротивления элемента.

Электробезопасность при работе

Сам по себе мультиметр не представляет опасности для человека, т.к. его питание не превышает 9 В. При измерении параметров на элементах, не подключенных к электросети, не требуется особых подходов к электробезопасности.

Осторожность необходимо соблюдать при работах на подключенных схемах и оборудовании.

Опасность для человека начинается при напряжении выше 100 В и токах более 10 А.

При работе под напряжением необходимо соблюдение следующих мер предосторожности:

Полезные видео

Коротко и ясно о мультиметре, как им пользоваться, смотрим:
[yvideo number=»qSGlSnsF6QA»]
Посмотрите, как измерить силу тока, величину напряжения, сопротивления, а также прозвонку проводов и целостность диода и транзисторов:
[yvideo number=»BEgvm4o-u2Q»]
Азы работы с тестером напряжения — всё в одном, смотрим:
[yvideo number=»O2fSCFDqyyA»]
Мультиметр считается необходимым прибором в доме. С его помощью, даже не обладающий особыми знаниями человек, способен произвести нужные измерения электрических параметров, выяснить причину отсутствия электроэнергии. Важно осуществлять работы правильно с соблюдением мер безопасности.

Источник

Мультиметр

Что такое мультиметр

Мультиметр — это электротехнический прибор, который может измерять различные параметры электрического тока и радиоэлементов. Это в основном напряжение, сопротивление, сила тока, емкость конденсаторов, а также имеет в своем составе некоторые функции, типа прозвонки целостности проводников, диодов и транзисторов. Некоторые модели мультиметров могут даже измерять температуру радиоэлементов с помощью термопары.

Цифровой мультиметр

Цифровые мультиметры почти вытеснили аналоговые мультиметры в силу своей дешевизны, удобства, а также многозадачности. Поэтому, в этой статье мы будем говорить именно о цифровых мультиметрах и их функциях.

Цифровой мультиметр состоит из дисплея, переключателя выбора функций (я его просто называю крутилкой), гнёзд, куда вставляются щупы, ну и сами щупы.

У дешевых мультиметров при измерении какой-либо величины надо выбирать измеряемый диапазон, поэтому, часто можно увидеть такие числа, как 2, 20, 200 и так далее, которые указывают на максимальный диапазон измерений.

Инструкция на мультиметр

На лицевой части мы видим переключатель, с помощью которого можем выбрать нужные нам функции. Давайте разберемся с обозначениями, которые есть на мультиметре. Каждую функцию я пометил цифрой для удобства восприятия.

1) Сопротивление Ω. Этот значок говорит нам о том, что мы собираемся измерять сопротивление какого-либо проводника или резистора.

2) Постоянное напряжение =V. Выставив переключатель на этот значок, мы можем измерять постоянное напряжение.

3) Переменное напряжение

V. С помощью этой функции мы можем измерять значение переменного напряжения.

4) Измерение коэффициента усиления транзисторов hFe. Я им не пользуюсь, потому что у меня есть специальный для этого прибор транзисторметр. Более подробно про коэффициент усиления можно прочитать в этой статье.

5) Емкость конденсаторов F. Все очевидно. Можно измерять емкость.

6) Измерение силы тока постоянного напряжения =A. Можем измерять силу тока постоянного напряжения.

7) Измерение силы тока переменного напряжения

A. С помощью этой функции мы можем измерить силу тока переменного напряжения. Например, эта функция пригодится тогда, когда нам надо узнать, какая сила тока течет в цепи, когда мы подключим лампу накаливания или какую-нибудь другую нагрузку к сети 220 Вольт.

8 ) Диодная прозвонка и прозвонка целостности проводников. Показывает сопротивление, если вы будете измерять целостность проводников. При проверке диодов показывает падение напряжения на PN-переходе. Прелесть данной функции в том, что если высвечивается сопротивление меньше, чем 100 Ом (для различных моделей оно разное), из мультиметра доносится орущий сигнал. Очень удобная функция для проверки диодов, а также целостности проводов и предохранителей. Если будете покупать мультиметр, то берите обязательно с диодной прозвонкой, иначе такой мультиметр резко потеряет свою функциональность.

Как проверить напряжение мультиметром

Измерение постоянного напряжения

Как вы знаете, напряжение бывает двух типов: переменное и постоянное. Любой мультиметр имеем в своем распоряжении функции измерения постоянного и переменного напряжения. Чтобы измерить напряжение, мы должны коснуться щупами выводы источника питания. Как вы видите, минус источника питания желательно соединять с минусом мультиметра (COM-черный щуп), а плюс — с красным щупом мультиметра.

измерение постоянного напряжения с помощью мультиметра

Для того, чтобы измерить постоянное напряжение, мы должны выставить переключатель на значок «=V» или ему подобный. Давайте замеряем напряжение на батарейке, так как батарейка выдает постоянное напряжение.

Для этого переключатель на мультиметре выставляем на измерение постоянного напряжения. Для более точного измерения я поставил диапазон до 20 Вольт. Дотрагиваемся щупами до батарейки и смотрим значение на дисплее. 1,28 Вольт, что для никель-марганцевого аккумулятора считается нормальным значением.

Для того, чтобы измерить напряжение на любом химическом источнике тока, просто выставляем нужный нам диапазон, далее смотрим, чтобы щупы стояли на своих местах (черный на COM, красный на V) и потом касаемся выводов батарейки, аккумулятора или любого другого источника тока.

Вот здесь, к примеру, я меряю напряжение на автомобильном аккумуляторе.

Можно также замерить напряжение с лабораторного блока питания, который выдает постоянный ток. Давайте продемонстрируем, как все это выглядит. Выставляю на блоке питания напряжение 10 Вольт и замеряю это напряжение мультиметром.

измерение постоянного напряжения от блока питания

Но что будет, если мы перепутаем полярность? То есть красный щуп мультиметра соединим с минусом, а черный щуп с плюсом? Цифровой мультиметр в этом случае просто покажет знак «минус».

В современных мультиметрах этот значок уже совмещен со значком переменного тока и выглядит вот так:

Здесь уже с помощью функциональной клавиши мы сами выбираем, какой ток будем мерять: постоянный или переменный. Постоянный ток обозначается DC — direct current, что в дословном переводе с английского — «прямой ток».

клавиша переключение функций

На примере ниже я измерил напряжение на литий-ионном аккумуляторе.

Измерение переменного напряжения

Для проверки переменного напряжения мы должны выставить переключатель выбора функционала на значок «

V». Думаю, вы в курсе, что напряжение в розетках вашего дома переменное. Давайте же замеряем его значение. Как вы видите, мультиметр показал 215 Вольт, хотя должно быть что-то около 220 Вольт. Это напряжение все равно укладывается в рабочий диапазон, так что все нормально.

Для мультиметра с автоматическим измерением диапазонов нам нужно выбрать с помощью клавиши FUNC значок AC на дисплее вашего прибора. АС — alternating current, что в дословном переводе на английский — переменный ток.

Вот таким образом измеряется напряжение в розетке. 228 Вольт, что тоже вполне нормально.

Как измерить силу тока мультиметром

Измерение силы тока в цепи постоянного тока

Для того, чтобы измерить силу тока в цепи, мы должны подключить мультиметр в разрыв цепи.

На простых цифровых мультиметрах надо перекинуть красный щуп в гнездо А или mA, что значит Амперы. Вы ведь не забыли, что сила тока измеряется в Амперах?

Для того, чтобы измерить силу тока в цепи постоянного тока, мы должны выставить переключатель на «=A». Итак, в нашем случае мы будем подавать напряжение с блока питания на компьютерный вентилятор.

Собираем все это дело по нашей схеме, но вместо лампы накаливания у нас будет этот вентилятор.

Так как мой блок питания уже имеет встроенный амперметр, то можно сравнить показания на мультиметре и на блоке питания. Как вы видите, они полностью совпадают. Значение силы тока в цепи равняется 0,18 Ампер.

На более крутом мультиметре мы выставляем какой-нибудь из этих значков.

Если вы вообще не знаете, какая примерно должна быть сила тока в вашей цепи, то всегда ставим переключатель на самый большой диапазон. В данном случае на A. Давайте же проверим силу тока, которую потребляет лампа накаливания на 12 Вольт. Для этого выставляем на блоке питания напряжение 12 Вольт и в разрыв цепи ставим мультиметр. То есть делаем все как есть вот по этой схеме.

Как вы видите, сила тока в цепи 0,707 Ампер. Это означает, что лампа накаливания при 12 Вольтах потребляет ток в 0,707 Ампер.

Измерение силы тока в цепи переменного тока

Для того, чтобы измерить силу тока в цепи переменного тока, нам надо выставить переключатель на значок «

A». В крутых мультиметрах мы ставим переключатель функций на какой-нибудь из этих значков

и потом уже выбираем с помощью функциональной клавиши «AC», что говорит о том, что мы собираемся измерять силу тока в цепи переменного тока.

Для того, чтобы это продемонстрировать, мне понадобится лабораторный автотрансформатор (ЛАТР).

лабораторный автотрансформатор

Это автотрансформатор позволяет получить переменное напряжение меньшего значения, чем в домашней сети 220 Вольт. Выставляю на выходе ЛАТРа напряжение 12 Вольт. Не забывайте, что эти 12 Вольт — переменное напряжение. Подключаю все это дело по такой же схеме. Кстати, лампа накаливания здесь более мощная, поэтому, она будет потреблять больше силы тока.

Как проверить конденсатор мультиметром

Для того, чтобы проверить целостность конденсатора мультиметром, его емкость должна быть от 1 мкФ и выше. Этот трюк получается только с аналоговыми мультиметрами, а также с цифровыми мультиметрами выбора диапазонов, типа таких.

Как вы знаете, конденсаторы бывают полярными и неполярными. Более подробно читайте здесь. Полярные конденсаторы обладают большой емкостью, поэтому их проще проверять на работоспособность. Как же это сделать? Давайте рассмотрим на примере ниже.

У нас имеется электролитический конденсатор.

Мультиметр ставим на режим прозвонки и дотрагиваемся щупами до выводов конденсатора. Внимательно наблюдаем за цифрами на табло. Они должны увеличиваться по мере заряда конденсатора.

Как только я дотронулся до выводов, мультиметр сразу же показал это значение

и потом значение вышло за предел диапазона, и мультиметр показала единичку.

То есть что можно сказать? В самый начальный момент времени полностью разряженный конденсатор ведет себя, как проводник. По мере того, как он заряжается током от мультиметра, его сопротивление растет, пока не станет очень большим. Раз конденсатор заряжается, значит он рабочий. Все логично.

Конденсаторы меньшей емкости и неполярные конденсаторы с помощью прозвонки можно прозвонить только на короткое замыкание между его обкладками. Поэтому, здесь используется другой железный способ. Просто замерить емкость конденсатора). Здесь я измерил емкость конденсатора, на котором было написано 47 мкФ. Мультиметр показал 48 мкФ. Или погрешность конденсатора, либо мультиметра. Так как мультиметры Mastech считаются довольно неплохими, то спишем на погрешность конденсатора).

Как измерить сопротивление мультиметром

Итак, у нас есть всеми любимый цифровой мультиметр

Для того, чтобы измерить сопротивление, нам нужно повернуть переключатель выбора функций на “измерение сопротивления”. Это весь наш верхний ряд зеленого цвета с буквой Ω. Буква “К” говорит нам о том, что мы собираемся замерять килоомы, а буковка “М” означает, что мы собираемся замерять мегаомы. До буквы показан предел измерения. Если у нас горит единичка на дисплее мультиметра при измерении сопротивления, значит переключаем на более бОльший предел.

Как проверить постоянный резистор

Итак, у нас есть вот такой резистор.

Видим на нем надпись “82R”. Она означает, что его сопротивление должно быть 82 Ома. Более подробно про маркировку резисторов можете прочитать в этой статье. Для этого прикладываем один щуп к одному концу резистора, а другой щуп – к другому концу.

Как вы видите, мультиметр почти точно показал значение сопротивления этого резистора.

Как проверить переменный резистор

Давайте замеряем сопротивление переменного резистора. Как вы знаете, у переменного резистора мы можем менять сопротивление вручную. То же самое касается и подстроечных резисторов – это одна из разновидностей переменных резисторов.

Это его вид снизу. Здесь мы видим надпись 47 КМ. Значит его сопротивление должно быть 47 КилоОм между двумя крайними контактами.

С помощью ручки мы можем крутить его по часовой стрелке, либо против часовой стрелки, тем самым меняя сопротивление между средним контактом и двумя крайними контактами

Вот и его схематическое обозначение:

Ставим щупы по крайним контактам. Замеряем полное сопротивление переменного резистора.

Мда… Чуточку другое сопротивление. Наш переменный резистор слишком уж староват, может быть поэтому его сопротивление не соответствует написанному на нем. Для того, чтобы проверить рабочий ли он, крутим ручку переменного резистора до упора против часовой стрелки и замеряем сопротивление между левым и средним контактом. Должно получиться близко к нулю.

Крутим ручку по часовой стрелке, но не до конца. Замеряем снова сопротивление между средним и левым контактом.

Замеряем сопротивление между средним и правым контактом.

В сумме должен получиться результат сопротивления двух крайних контактов. 12,2+27,6=39,8 Почти все верно. Следовательно, переменный резистор у нас исправен.

Правила при измерении сопротивления

Как прозванивать мультиметром

У всех современных цифровых мультиметров есть функция прозвонки. Прозвонка — это та же самая функция «измерение сопротивления», но только в этом случае мультиметр издает писк, если сопротивление меньше 100 Ом.

Для чего нужная эта функция? Для того, чтобы проверить целостность проводов, предохранителей, ламп накаливания, печатных проводников и так далее. Очень удобная и незаменимая функция в любом мультиметре. Чаще всего значок прозвонки совмещен с диодной прозвонкой. Выглядит все это примерно так:

Например, я хочу прозвонить лампочку и узнать, целая ли она? Для этого ставлю переключатель на соответствующий значок и дотрагиваюсь щупами до лампы. Мультиметр издает истошный «пиииип», а на дисплее мультиметра высвечивается показание сопротивления нити накала. Это означает, что лампочка жива, так как вольфрамовая нить не порвана.

прозвонка мультиметром

Проверенные мультиметры

Со своим многолетним стажем в области электроники, я поменял много мультиметров. Хочу остановиться именно на двух марках, которые меня очень сильно радовали и до сих пор радуют в моем нелегком деле.

Мультиметры DT9205

Большой дисплей, удобный функционал, функция автоматического выключения, недорогая стоимость. Если вы полистаете страницы моего сайта, то увидите, что я использовал именно эти модели мультиметров в своей практике. Они очень удобные и долговечные. Да, они имеют большие габариты, но это того стоит. Такой мультиметр очень удобно лежит в руке.

Вот ссылка на Алиэкспресс. Старайтесь брать именно такой, какой на фото выше. Его стоимость в диапазоне 700-800 рублей.

Мультиметры Mastech

Фирма Mastech, на мой субъективный взгляд, делает достойные мультиметры по цене, качеству и функционалу. Да, такие мультиметры раза в 2-3 дороже, чем экземпляр выше, но оно действительно того стоит, если вы желаете глубже погрузиться в мир электроники. Автоматический выбор диапазона, множество функций, малые габариты, удобная замена батареек и так далее. Достоинства такого мультиметра можно перечислять и перечислять.

Как вы видели, у меня есть вот такой мультиметр от этой фирмы. Не могу не нарадоваться).

Посмотреть его можете также на Алиэкспрессе по этой ссылке. Встречаются множество подделок, так что будьте бдительны.

Похожие статьи по теме «мультиметр»

Источник