Система прибора мультиметра: Мультиметр это… устройство и возможности измерительного прибора

Мультиметр это… устройство и возможности измерительного прибора

При создании или починке электрических цепей используются различные измерительные приборы, которые позволяют отслеживать все необходимые параметры. Мультиметр это универсальное устройство, объединяет в себе как минимум три из них — вольтметр, амперметр и омметр, для измерения напряжения, силы тока и сопротивления, соответственно. Это уже позволяет получить значительное количество информации про электроцепь как в рабочем состоянии, так и при отключенном питании.

Содержание

• Какие бывают мультиметры
  • Аналоговые мультиметры
  • Цифровые мультиметры
• Что можно измерить мультиметром
• Условные обозначения на шкале и лицевой панели мультиметра
  • Постоянный и переменный ток
  • Префиксы метрической системы и диапазон измерений
  • Обозначения различных функций
• Заключение — что выбрать

Какие бывают мультиметры

Разные поколения электриков могут каждый по своему объяснять что такое мультиметр, так как эти приборы все время совершенствуются. Одни думают, что это достаточно большой и тяжелый ящик, а другие привыкли к миниатюрным устройствам, которые легко помещаются в ладони.

В первую очередь все мультиметры делятся на приборы по принципу действия — они бывают аналоговые и цифровые. Их легко различить по внешнему виду — у аналоговых стрелочный циферблат, а у цифровых — жидкокристаллический экран. Сделать между ними выбор достаточно просто — цифровые являются следующей ступенью развития этих устройств и выигрывают у аналоговых по большинству показателей.

Когда только появились первые цифровые мультиметры, то у них, конечно, были определенные конструктивные недочеты, позволяющие говорить о том, что это игрушка для любителей, но уже тогда было понятно, что у цифровых устройств огромный потенциал и со временем они вытеснят аналоговые приборы.

Аналоговые мультиметры

В некоторых случаях использование аналоговых мультиметров оправдано и сейчас — у них все еще есть ряд преимуществ, которые обусловлены самой конструкцией измерительного прибора. Его главной частью является рамка с закрепленной на ней стрелкой. Рамка может поворачиваться от воздействия на нее электромагнитного поля — чем оно сильнее, тем больше угол поворота.

Исходя из этого выделяются главный плюс аналогового устройства — инерционность отображения результатов измерений.

Простыми словами это отображается в следующих свойствах:

• Если измерять надо не линейные, а переменные данные (V, A или Ω), то стрелка в реальном времени станет показывать их изменения, наглядно демонстрируя всю амплитуду колебаний сигнала. Н, «цифре» в этом случае результат будет показан ступенчато — его значение будет изменяться раз в 2-3 секунды (это зависит от чувствительности прибора и его скорости обработки данных).

• Стрелочный мультиметр способен выявить паразитные пульсации напряжения или силы тока. К примеру, если в цепи есть постоянный ток величиной значением в один ампер, но каждые несколько секунд он может кратковременно увеличиваться/уменьшаться на 1/10 или 1/5, а потом возвращается к номиналу. В таком случае цифровой тестер может и вовсе не показать каких-либо изменений сигнала, а у аналогового стрелка будет как минимум «подрагивать» в эти моменты. То же самое произойдет и при наличии стойких помех — если колебания напряжения будут уже ощутимыми — цифровой мультиметр будет постоянно показывать различные данные, а аналоговый просто некое усредненное – «проинтегрированное» значение.
• Для работы цифрового мультиметра обязательно нужен источник питания, а аналоговому батарейка понадобится только если включить режим омметра.
• Для разных устройств могут быть разные экстремальные условия. Если цифровые без должной защиты не могут работать, к примеру, в высокочастотном электрическом поле, то для аналоговых это не является серьезным испытанием — они даже могут служить индикаторами его наличия.

Все сказанное относится не только к мультиметрам, но и к каждому аналоговому измерительному прибору по отдельности — амперметру, вольтметру или омметру.

Цифровые мультиметры

Их главный козырь это простота и функциональность, которые отражаются в отличительных свойствах таких приборов:

• Для изготовления такого устройства не нужно проводить филигранную работу по изготовлению электромагнитных катушек и закреплению их в корпусе, отладке и последующей подстройке уже в процессе эксплуатации.

Цифровой мультиметр это просто электрическая плата, в которую впаяны контакты и управляющие элементы.

• Значения, которые отображаются на экране, не требуют «расшифровки» или интерпретации, что часто бывает с аналоговыми устройствами, показания которых могут быть непонятны неспециалисту.
• Устойчивость к вибрации. Если на цифровые устройства тряска просто оказывает такое же действие как на любую деталь, то на стрелку аналоговых она влияет очень заметно, а в некоторых случаях может привести и к порче устройства.
• В отличие от аналоговых устройств, цифровой мультиметр самостоятельно калибруется при каждом включении, поэтому нет необходимости постоянно выставлять ноль на циферблате, что является болезнью любого стрелочного прибора.

Это далеко не весь список возможных преимуществ цифрового мультиметра — только те, что явно отличают его от аналогового устройства.

Как итог — если заниматься электротехническими работами достаточно серьезно, то желательно в своем арсенале иметь приборы обеих разновидностей, так как некоторые возможности у них диаметрально противоположные.

Как проводятся измерения цифровым и аналоговым устройствами – на следующем видео:

Что можно измерить мультиметром

Самые первые аналоговые устройства совмещали в себе 3 прибора и им можно было проверять напряжение (V), силу тока (A) и значения сопротивления проводников. При этом, если не было особой проблемы в измерении напряжения для постоянного и переменного токов, то объединить в одном корпусе измерительные приборы для проверки силы тока – и постоянного и переменного — получилось не сразу. Казалось бы, при чем тут дела давно минувших дней, но дело в том, что до сих пор не во все бюджетные приборы включают такой функционал. Как итог — обязательный минимум, который включает в себя мультиметр сегодня, это вольтметр для переменного и постоянного токов, измерение сопротивления и силы переменного или постоянного тока.

Далее, исходя из класса устройства, кроме вольтметра, амперметра и омметра, в нем также могут быть измерители частоты, температуры, схемы для проверки диодов (зачастую, совмещенные со звуковым сигналом — очень удобно для использования в качестве обычной прозвонки), транзисторов, конденсаторов и другие функции.

Не всем и не всегда нужны все перечисленные функции, поэтому выбор такого устройства это индивидуальная задача, которая решается исходя из планируемого фронта работ и бюджета, который можно выделить на покупку прибора.

Условные обозначения на шкале и лицевой панели мультиметра

Не обязательно читать инструкцию к мультиметру, чтобы определить на что он способен — эта информация будет доступна если просто посмотреть на его лицевую часть со шкалой установки режимов использования.

Так как функционал аналоговых устройств меньший, чем у цифровых, то как пример стоит рассмотреть именно последний прибор.

На подавляющем большинстве моделей режимы выставляются посредством поворотного диска, на котором есть метка, указывающая на участок шкалы, нанесенной на корпус.

Сама шкала поделена на секторы, метки в которых визуально различаются цветом или наглядно поделены на зоны. Каждая из них обозначает параметр, который измеряет тестер и позволяет выставить его чувствительность.

Обзор функционала цифрового тестера на видео:

Постоянный и переменный ток

Способность устройства измерять значения переменного и постоянного тока видна по графическим меткам, либо буквенным обозначениям. Так как подавляющее большинство тестеров выпускаются зарубежными производителями, то и метки на них проставляются латинскими буквами.

Переменный ток это волнистая линия либо литеры «AC», которые расшифровываются как «Alternating current». Постоянный, в свою очередь, помечается двумя горизонтальными линиями, верхняя из которых сплошная, а нижняя пунктирная. Буквенное обозначение пишется как DC, что расшифровывается как «Direct Current». Эти отметки ставятся возле секторов, включающих режимы измерения силы тока (обозначается литерой «A» — Ампер) или напряжения (обозначается литерой «V» — Вольт). Соответственно, для постоянного напряжения обозначения будут выглядеть как буква V с черточками возле нее или буквами DCV. Переменное напряжение обозначается как буква V с волнистой линией или буквами ACV.

Аналогично помечаются сектора для измерения силы тока — если переменный, то это литера A с волнистой линией или ACA, а если постоянный, то буква A с черточками или литеры ADA.

Префиксы метрической системы и диапазон измерений

Чувствительность прибора может быть настроена на измерение не только целых единиц, ведь зачастую в электросхемах применяются сотые или даже тысячные доли Вольта или Ампера.

Для корректного отображения результатов в схеме предусмотрены переключатели на шунты различного сопротивления и прибор показывает целые значения с учетом следующих префиксов:

• 1µ (микро) – (1*10^-6 = 0,000001 от единицы)
• 1m (милли) – (1*10^-3 = 0,001 от единицы)
• 1k (кило) – (1*10³ = 1000 единиц)
• 1M (мега) – (1*10⁶ = 1000000 единиц)

Если прибор выставлен на измерение силы постоянного тока (DCA) – указатель, например, развернут на 200 mA, это значит:

• Максимальный ток, что можно измерить в этом положении составляет 0,2 Ампера. Если измеряемое значение будет больше, то прибор покажет выход за допустимые пределы.
• 1 единица, показываемая тестером, равняется 0,001 Ампера. Соответственно, если прибор показывает цифру, к примеру, 53, то это следует читать как сила тока в 53 миллиампера, что в дробной десятичной записи будет выглядеть как 0,053 Ампера. Точно так же применяется приставка «кило» и «мега» — если регулятор выставлен на них, то единица на дисплее прибора обозначает тысячу или миллион (эти префиксы в основном используются при измерении сопротивления).

Если прибор показывает единицу, то для точности измерений стоит попробовать уменьшить диапазон — вместо значения на шкале с префиксом «m», выставить цифру с префиксом «µ».

Обозначения различных функций

Прочие функции мультиметра также могут обозначаться различными знаками или буквами. При этом, оценивая функциональность устройства, надо помнить, что обозначения на мультиметре могут относиться к разным секторам и внимательно смотреть на каждый значок:

• 01. Подсветка дисплея – Light (свет)
• 02. DC-AC – этот переключатель «сообщает» устройству какой ток будет замеряться – постоянный (DC) или переменный (AC).
• 03. Hold — клавиша для фиксации на экране последнего результата измерения. Преимущественно такая функция востребована если мультиметр совмещен с измерительными клещами.
• 04. Переключатель сообщает устройству, что будет измеряться – индуктивность (Lx) или емкость (Cx).
• 05. Включение питания. Во многих моделях тестеров отсутствует — вместо этого питание отключает перевод указателя в крайнее верхнее положение — «на 12 часов»
• 06. hFE — гнездо для тестирования транзисторов.
• 07. Сектор Lx, для выбора пределов измерения индуктивности.
• 08. Temp (C) — измерение температуры. Для использования этой функции к устройству нужно подключить внешний датчик температуры.
• 09. hFE — включение функции тестирования транзисторов.

• 10. Включение проверки диодов. Зачастую эта функция совмещается со звуковым сигналом для прозвонки электроцепи — если провод неповрежденный, то тестер «пищит».
• 11. Звуковой сигнал — в данном случае он совмещен с наименьшим пределом измерения сопротивления.
• 12. Ω – Когда переключатель в этом секторе, то прибор работает в режиме омметра.
• 13. Сектор Cx – режим проверки конденсаторов.
• 14. Сектор A – режим амперметра. Прибор подключается к цепи последовательно. В данном случае сам сектор совмещен для постоянного или переменного токов, а что из них измеряется зависит от переключателя «2».
• 15. Fric (Hz) — функция измерения частоты переменного тока – от 1 до 20000 Герц.
• 16. Сектор V — для выбора пределов измерения напряжения электрического тока. В данном случае сам сектор совмещен для постоянного или переменного токов, а что из них измеряется зависит от переключателя «2».

Кроме поворотной ручки, на мультиметре есть гнезда для подключения щупов – ими мастер и прикасается к точкам, в которых надо снять показания.

В зависимости от модели мультиметра, таких гнезд может быть 3 или 4.

• 17. Сюда подключается красный щуп, при необходимости замерить силу тока до 10 Ампер.
• 18. Гнездо для красного щупа. Используется при измерениях температуры (переключатель в это время выставляется на деление 8), силы тока до 200 mA (переключатель в секторе 14) или индуктивности (переключатель в секторе 7).

• 19. «Земля», «минус», «общий» провод — к этой клемме подключается черный щуп.
• 20. Гнездо для красного щупа при измерении напряжения электрического тока, его частоты и сопротивления проводки (плюс прозвонка).

Заключение — что выбрать

Профессиональному электрику сложно посоветовать какой функционал ему нужен от мультиметра для работы, а тем более нет смысла рекомендовать какую либо определенную модель устройства — каждый подберет прибор, а то и несколько, под свои нужды. Ну а для домашнего использования, как это ни странно, но лучше взять прибор близкий к «навороченному», но в разумных пределах в плане стоимости.  Подробнее на видео:

Дело в том, что в таком случае сложно предугадать какие из функций могут со временем пригодиться. Как минимум точно понадобятся прозвонка и вольтметр, а если возникнет необходимость проверить мощность какого-либо устройства, то и амперметр. Далее, в порядке убывания можно расположить проверку температуры, конденсаторов, транзисторов, напряженности поля и частоты электрического тока. Кроме термометра, это все специфические функции, которые интересны только любителям радиоэлектроники, а для обычного обывателя просто увеличат стоимость устройства.

Что такое мультиметр

Мультиметр – это универсальный прибор для измерений. Измерений напряжения, тока, сопротивления, а так же проверки провода на обрыв.

Для каждого из этих измерений можно использовать специальные измерительные инструменты, такие как: омметр, амперметр, вольтметр. Для измерения напряжения применяют вольтметр, амперметром измеряют силу тока, омметр используется для измерения сопротивления, однако универсальным прибором для измерений напряжения, тока и сопротивления является  мультиметр.

Таким образом, омметр + амперметр + вольтметр = мультиметр. 

Существуют два основных типа мультиметров: аналоговый и цифровой.

В аналоговом мультиметре результаты измерений считывают по движению стрелки (как на часах) относительно измерительной шкалы, на которую нанесены значения: напряжения, тока, сопротивления. На многих, особенно китайских, аналоговых мультиметрах шкала реализована не очень удобно и измерение может доставлять некоторые проблемы. Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой, а основным недостатком является значительная погрешность в результатах измерений. В аналоговых мультиметрах для более точной подстройки имеется специальный построечный резистор, при помощи манипуляций которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее, в случаях когда требуются более точные результаты измерений, приоритетно использование цифрового мультиметра. К тому же, аналоговые мультиметры практически повсеместно сняты с производства.

Главный отличием  цифрового мультиметра от аналогового является то, что результаты измерения отображаются на специальном экране (светодиодном или жидкокристаллическом). Цифровые мультиметры обладают более высокой точностью измерений и отличаются простотой использования, так как нет необходимости разбираться во всех тонкостях градуирования измерительной шкалы, в отличие от стрелочных, аналоговых приборов. Новые мультиметры с графическим дисплеем имеют возможность отображения формы сигнала, таким образом, их даже можно отнести к простейшим осциллографам. Т.е. мультиметр как бы вбирает в себя свойства все большего числа приборов. Кроме того, некоторые мультиметры обладают возможностью работы под управлением компьютера, передавая на него результаты измерений для дальнейшей обработки (портативные, как правило, через интерфейс RS-232, а настольные — по GPIB).

Итак, что должен иметь каждый мультиметр. Любой мультиметр имеет от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше) и два вывода, черный и красный. Черный вывод является общим (масса). Красный называется потенциальным выводом и применяется для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т. е. минус, а сам вывод на конце может иметь так называемый «крокодильчик», для того, чтобы при измерениях можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо которое помечается символами сопротивления или вольт (ft, V или +). При этом, если количество гнезд более двух, то остальные обычно предназначены для красного вывода для измерения тока и помечаются как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно.

Переключатель мультиметра используется для выбора одного из нескольких пределов для измерений. Например:

 Постоянного(DCV) и переменного(ACV) напряжения: 10В, 50В, 250В, 1000В.

Тока (mA): 0. 5мА, 50мА, 500мА.

Сопротивления (Ω): X1K, X100, X10, что означает умножение на определенное значение, в цифровых мультиметрах обычно указывается стандартно: 200Ом, 2кОм, 20кОм, 200кОм, 2МОм.

На цифровых мультиметрах пределов измерений обычно больше, к тому же к ним часто добавляются дополнительные функции, такие, как частотометр, проверка переходов транзисторов, звуковой «прозвон» диодов, измерение емкости конденсаторов и, даже, датчик температуры.

ТД «Автоматика» предлагает только качественные приборы измерения, поэтому на условиях дилерства мы готовы предложить мультиметры иностранных производителей-лидеров, таких как FLUKE (США) и SONEL (Польша).

Мультиметр

Цифровой мультиметр

Мультиметр или мультитестер , также известный как вольт/омметр или ВОМ , представляет собой электронный измерительный прибор, который сочетает в себе несколько функций измерения в одном устройстве. Типичный мультиметр может включать в себя такие функции, как возможность измерения напряжения, тока и сопротивления. Мультиметры могут использовать аналоговые или цифровые схемы — аналоговые мультиметры , цифровые мультиметры и (часто сокращенно DMM или DVOM ). Аналоговые приборы обычно основаны на микроамперметре, стрелка которого перемещается по шкале калибровки для всех различных измерений, которые можно выполнить; цифровые приборы обычно отображают цифры, но могут отображать полосу, длина которой пропорциональна измеряемой величине.

Мультиметр может быть ручным устройством, полезным для базовой диагностики неисправностей и работы в полевых условиях, или настольным прибором, который может выполнять измерения с очень высокой степенью точности. Их можно использовать для устранения неполадок с электричеством в широком спектре промышленных и бытовых устройств, таких как электронное оборудование, средства управления двигателем, бытовая техника, источники питания и системы электропроводки.

Измеряемые величины

Современные мультиметры могут измерять множество величин. Общие:

• Напряжение, переменное и постоянное, в вольтах.
• Ток переменный и постоянный, в амперах.
  Должен быть указан диапазон частот, для которого измерения переменного тока являются точными.

• Сопротивление в омах.

Кроме того, некоторые мультиметры измеряют:

• Емкость в фарадах.
• Электропроводность в сименсах.
• Децибел.
• Рабочий цикл в процентах.
• Частота в герцах.
• Индуктивность в генри.
• Температура в градусах Цельсия или Фаренгейта с помощью соответствующего датчика температуры, часто термопары.

Цифровые мультиметры могут также включать цепи для:

• Непрерывности цепи; подает звуковой сигнал, когда цепь работает.
• Диоды (измерение прямого падения диодных переходов, т. е. диодов и транзисторных переходов) и транзисторы (измерение коэффициента усиления по току и других параметров).
• Проверка аккумуляторов для простых 1,5-вольтовых и 9-вольтовых аккумуляторов. Это шкала напряжения с токовой нагрузкой. Проверка батареи (без учета внутреннего сопротивления, которое увеличивается по мере разрядки батареи) менее точна при использовании шкалы напряжения постоянного тока.

Разрешение

Цифровой

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, а цифра в три четверти может отображать число больше единицы, но не девять. Обычно цифра в три четверти относится к максимальному значению 3 или 5. Дробная цифра всегда является старшей цифрой в отображаемом значении. 5½-разрядный мультиметр будет иметь пять полных разрядов, которые отображают значения от 0 до 9, и один полуразряд, который может отображать только 0 или 1. ^[3] Такой измеритель может показывать положительные или отрицательные значения от 0 до 19.9999. Трехразрядный счетчик может отображать количество от 0 до 3999 или 5999, в зависимости от производителя.

В то время как точность цифрового дисплея можно легко увеличить, дополнительные цифры не имеют значения, если не сопровождаются тщательным проектированием и калибровкой аналоговых частей мультиметра. Значимые измерения с высоким разрешением требуют хорошего понимания технических характеристик прибора, хорошего контроля условий измерения и прослеживаемости калибровки прибора.

Указание «счетчика отображения» — еще один способ указать разрешение. Отсчеты дисплея дают наибольшее число или наибольшее число плюс один (чтобы число счета выглядело лучше), которое может отображать дисплей мультиметра, игнорируя десятичный разделитель. Например, 5½-разрядный мультиметр также может быть указан как мультиметр с 199999 отсчетами или 200000 отсчетов. Часто отображаемый счетчик просто называется счетчиком в спецификациях мультиметра.

Аналоговый

Разрешение аналоговых мультиметров ограничено шириной стрелки шкалы, вибрацией стрелки, точностью печати шкал, калибровкой нуля, количеством диапазонов и ошибками из-за негоризонтального использования механического дисплея . Точность полученных показаний также часто снижается из-за неправильного подсчета делений, ошибок в ментальной арифметике, ошибок наблюдения за параллаксом и далеко не идеального зрения. Зеркальные шкалы и большие перемещения измерителя используются для улучшения разрешения; обычно используется эквивалентное разрешение от двух с половиной до трех цифр (и обычно его 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. Как правило, аналоговый измеритель имеет панель регулировки для установки нулевой калибровки измерителя, чтобы компенсировать изменяющееся напряжение батареи измерителя.

Точность

Цифровые мультиметры обычно выполняют измерения с большей точностью, чем их аналоговые аналоги. Стандартные аналоговые мультиметры обычно измеряют с точностью до трех процентов, ^[4] , хотя производятся приборы с более высокой точностью. Стандартные портативные цифровые мультиметры имеют точность 0,5% в диапазоне постоянного напряжения. Стандартные настольные мультиметры доступны с заявленной точностью лучше ±0,01%. Приборы лабораторного класса могут иметь точность в несколько частей на миллион. ^[5]

Значения точности следует интерпретировать с осторожностью. Точность аналогового прибора обычно относится к полному отклонению; измерение 10 В на шкале 100 В 3%-го измерителя подвержено погрешности 3 В, 30% показания. Цифровые счетчики обычно определяют точность как процент от показаний плюс процент от значения полной шкалы, иногда выражаемый в единицах, а не в процентах.

Указанная погрешность соответствует нижнему диапазону постоянного тока в милливольтах (мВ) и известна как «базовая погрешность измерения постоянного напряжения». Более высокие диапазоны напряжения постоянного тока, тока, сопротивления, переменного тока и другие диапазоны обычно имеют более низкую точность, чем базовое значение напряжения постоянного тока. Измерения переменного тока соответствуют указанной точности только в указанном диапазоне частот.

Производители могут предоставлять услуги по калибровке, чтобы новые счетчики можно было приобрести с сертификатом калибровки, указывающим, что счетчик был отрегулирован в соответствии со стандартами, прослеживаемыми, например, Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST) или другой национальной лабораторией стандартов .

Испытательное оборудование имеет тенденцию к отклонению от калибровки с течением времени, и нельзя бесконечно полагаться на заданную точность. Для более дорогого оборудования производители и третьи стороны предоставляют услуги по калибровке, чтобы старое оборудование можно было повторно откалибровать и повторно сертифицировать. Стоимость таких услуг несоизмерима с недорогим оборудованием; однако для большинства рутинных испытаний не требуется предельной точности. Мультиметры, используемые для важных измерений, могут быть частью программы метрологии для обеспечения калибровки.

Чувствительность и входное сопротивление

При использовании для измерения напряжения входное сопротивление мультиметра должно быть очень высоким по сравнению с сопротивлением измеряемой цепи; в противном случае работа схемы может быть изменена, и показания также будут неточными.

Счетчики с электронными усилителями (все цифровые мультиметры и некоторые аналоговые счетчики) имеют фиксированное входное сопротивление, достаточно высокое, чтобы не мешать большинству цепей. Часто это либо один, либо десять МОм; стандартизация входного сопротивления позволяет использовать внешние высокоомные щупы, образующие делитель напряжения с входным сопротивлением, что позволяет расширить диапазон напряжений до десятков тысяч вольт.

Большинство аналоговых мультиметров с подвижной стрелкой не имеют буфера и потребляют ток из тестируемой цепи для отклонения стрелки измерителя. Импеданс измерителя варьируется в зависимости от базовой чувствительности движения измерителя и выбранного диапазона. Например, счетчик с типичной чувствительностью 20 000 Ом/вольт будет иметь входное сопротивление в два миллиона Ом в диапазоне 100 вольт (100 В * 20 000 Ом/вольт = 2 000 000 Ом). На каждом диапазоне, при полном напряжении диапазона, полный ток, необходимый для отклонения движения счетчика, снимается с тестируемой цепи. Движения измерителя с более низкой чувствительностью допустимы для тестирования в цепях, где полное сопротивление источника низкое по сравнению с полным сопротивлением измерителя, например, в силовых цепях; эти счетчики более прочны механически. Некоторые измерения в сигнальных цепях требуют перемещения с большей чувствительностью, чтобы не нагружать тестируемую цепь полным сопротивлением измерителя. ^[6]

Иногда чувствительность путают с разрешающей способностью измерителя, которая определяется как наименьшее изменение напряжения, тока или сопротивления, которое может изменить наблюдаемое показание.

Для цифровых мультиметров общего назначения самый низкий диапазон напряжения обычно составляет несколько сотен милливольт переменного или постоянного тока, а самый низкий диапазон тока может составлять несколько сотен миллиампер, хотя доступны приборы с большей чувствительностью к току. Измерение низкого сопротивления требует вычитания сопротивления выводов (измеряемого касанием испытательных щупов) для достижения наибольшей точности.

Верхний предел диапазона измерений мультиметра значительно различается; измерения свыше 600 вольт, 10 ампер или 100 МОм могут потребовать специального измерительного прибора.

Нагрузочное напряжение

Любой амперметр, включая мультиметр в диапазоне токов, имеет определенное сопротивление. Большинство мультиметров по своей сути измеряют напряжение и пропускают измеряемый ток через шунтирующее сопротивление, измеряя возникающее на нем напряжение. Падение напряжения называется напряжением нагрузки и выражается в вольтах на ампер. Значение может меняться в зависимости от диапазона, выбранного измерителем, поскольку в разных диапазонах обычно используются разные шунтирующие резисторы. ^{[7] [8]}

Напряжение нагрузки может быть значительным в низковольтных цепях. Для проверки его влияния на точность и работу внешней цепи счетчик можно переключать на разные диапазоны; показание тока должно быть таким же, и работа схемы не должна сказываться, если напряжение нагрузки не является проблемой. Если это напряжение является значительным, его можно уменьшить (что также снижает присущую точность и прецизионность измерения) за счет использования более высокого диапазона тока.

Измерение переменного тока

Поскольку базовая система индикаторов в аналоговом или цифровом измерителе реагирует только на постоянный ток, мультиметр включает в себя схему преобразования переменного тока в постоянный для измерения переменного тока. В базовых измерителях используется схема выпрямителя для измерения среднего или пикового абсолютного значения напряжения, но они откалиброваны для отображения рассчитанного среднеквадратичного значения (RMS) для синусоидальной формы волны; это даст правильные показания переменного тока, используемого в распределении электроэнергии. В руководствах пользователя для некоторых таких измерителей приведены поправочные коэффициенты для некоторых простых несинусоидальных сигналов, чтобы можно было вычислить правильное среднеквадратичное (RMS) эквивалентное значение. Более дорогие мультиметры включают в себя преобразователь переменного тока в постоянный, который измеряет истинное среднеквадратичное значение формы волны в определенных пределах; в руководстве пользователя измерителя могут быть указаны пределы амплитуды и частоты, для которых действительна калибровка измерителя. Измерение среднеквадратичного значения необходимо для измерений несинусоидальных периодических сигналов, таких как аудиосигналы и частотно-регулируемые приводы. 9 «Точный адаптер тока для мультиметров с объяснением напряжения нагрузки (журнал Silicon Chip, апрель 2009 г.)». alterzone.com . http://www.alternatezone.com/electronics/ucurrent. Проверено 22 сентября 2009 г. .

Введение в измерительный прибор: что такое мультиметр?

По

Джиджи
2 года назад

Мультиметр — это измерительный прибор, практически незаменимый в электронике. Не можете понять, что пошло не так в вашей схеме? Не волнуйтесь! Мультиметр выполнит эту работу и поможет вам устранить эту проблему.

Прежде чем мы начнем изучать мультиметры сегодня, вот некоторые основные понятия, которые вы должны знать, прежде чем мы сможем это сделать:

• Напряжение: разница заряда между двумя точками.
• Ток: Поток электрических зарядов.
• Сопротивление: Мера сопротивления протеканию тока.

Если вам понадобится какой-либо обзор этих концепций, загляните в эти блоги!

• Что происходит в электрической цепи: зависимость напряжения от силы тока
• Базовая электроника: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC)

Отложив это в сторону, теперь мы можем перейти к тому, что будет рассмотрено в этой теме:

• Обзор мультиметра
• Как измерять напряжение, Ток и сопротивление?
• Рекомендации для мультиметра
• Проекты с мультиметром

Обзор мультиметра

Что такое мультиметр?

Мультиметр известен как мультитестер или ВОМ (вольт-омный миллиамперметр). Это универсальный электронный измерительный прибор, сочетающий в себе несколько измерительных функций. Таким образом, он сможет устранять проблемы с вашей схемой или электронными конструкциями!

Существует два типа мультиметров, но обычный мультиметр способен измерять напряжение, ток и сопротивление. Мы рассмотрим более подробно в последней части этого руководства.

Типичный мультиметр в настоящее время выглядит следующим образом:

Типы мультиметров

Хотя в наши дни мы в основном используем цифровые мультиметры, как я кратко упоминал ранее, существует два типа мультиметров:

• Аналоговый
• Цифровой

Давайте расскажите о разрешении в мультиметрах, прежде чем указывать их различия: разрешение мультиметра — это наименьшая часть шкалы, которая может быть показана и зависит от масштаба.

Аналоговый мультиметр

Аналоговые мультиметры более чувствительны к изменениям, чем цифровые мультиметры, поэтому они могут давать более точные показания. Однако из-за того, что он настолько чувствителен, это затрудняет его чтение и приводит к задержкам.

Типовой аналоговый мультиметр

Цифровой мультиметр

Разрешение мультиметра часто определяется числом разрешенных и отображаемых десятичных разрядов. Некоторые цифровые мультиметры умеют настраивать и свое разрешение!

Компоненты цифрового мультиметра

Мультиметр состоит из 3 основных частей:

• Дисплей: здесь отображаются измерения
• Ручка выбора: позволяет выбрать, что измерять
• Порты: место подключения датчиков

Ref: Random Nerd Tutorial

Он также должен поставляться с зондами, и обратите внимание, что цвет не имеет значения!

Ref: Random Nerd Tutorials

Как измерить напряжение, ток и сопротивление?

Непрерывность

Прежде чем мы приступим к измерениям, важно знать, как проверить целостность цепи. Непрерывность позволяет обнаруживать ошибки и устранять неполадки в цепи.

Для этого поверните ручку на этот символ:

Ref: Random Nerd Tutorials

Это позволит очень малому току течь без сопротивления. Затем вы можете приступить к касанию двух щупов вместе. Если ваша цепь подключена, вы должны услышать непрерывный звук. Если нет, то это знак для устранения неполадок!

Примечание. Эта опция есть не у всех мультиметров, но у большинства мультиметров она должна быть.

Измерение напряжения

Все, что вам нужно сделать, это подключить щупы и настроить требуемое напряжение. Ниже приведен пример измерения напряжения батареи:

Ref: Circuit Digest

Примечание: красный щуп должен быть подключен к положительной клемме, сделайте то же самое с черными щупами. Если нет, вы получите отрицательное чтение.

Измерение тока

Чтобы измерить ток, вам нужно подключить щупы в противоположность тому, что вы сделали для измерения напряжения. Это связано с тем, что ток следует измерять последовательно. Таким образом, это будет выглядеть примерно так:

Ref: Circuit Digest

Измерение сопротивления

Ваши щупы должны располагаться так, как если бы вы измеряли ток, просто поверните ручку до символа сопротивления. Все, что вам нужно сделать, это выбрать необходимое напряжение. Он должен выглядеть так:

Ref: Circuit Digest

Примечание: Никогда не пытайтесь измерять сопротивление в цепи с резисторами, так как показания будут неточными.

Рекомендации для мультиметра

Теперь, когда мы знаем, как работает мультиметр, я буду рекомендовать 2 мультиметра, которые мы предлагаем в Seeed, и, надеюсь, вы найдете тот, который сможет удовлетворить ваши потребности!

Цифровой измеритель емкости (34,90 долл. США)

Наш цифровой измеритель емкости (34,90 долл. США) отличается высокой точностью измерения и широким диапазоном измерений, что делает его долговечным и высоконадежным. Мультиметр компактный, карманный и легкий! Хотя это самый простой мультиметр из рекомендуемых, он определенно удовлетворит любого новичка, который ищет удобный мультиметр!

Что включено:

• Цифровой мультиметр
• Пара кабелей зонда
• Измерительный разъем
• Black Bag

Функции:

• Engence-Friendly MultiMeter
• • Engeramerment Multiameter
  • . : Индикация низкого заряда батареи, быстрое взятие проб
    • Портативный и карманный

    DT71 Mini Digital Smart Tweezers – измеритель LCR/ESR, мультиметр, тестер SMD со встроенным генератором микросигналов (

    59,00 $ )

    Миниатюрный цифровой пинцет — это инструмент для многофункциональных измерений с измерением полного дифференциального входа. Таким образом, это идеально подходит для тех, кто хочет что-то более функциональное, чем обычный мультиметр!

    Что включено:

    • DT71 Controller
    • 2 x Советы Tweazer
    • Тестовые рычаги
    • Кабель данных
    • Корпус
    • Пинцеты все в одном! Они бывают раздельными, комбинируемыми и взаимозаменяемыми.
    • Для работы слегка коснитесь верхней части контроллера! Включает интеллектуальные функции, такие как автоматическая идентификация и автоматическое отключение.
    • Различные типы измерения: сопротивление, напряжение, индуктивность, диод и т. д.
    • Двойные встроенные перезаряжаемые литиевые батареи = время работы до 10 часов. Но для полной зарядки требуется всего 2 часа!
    • Встроенный миниатюрный генератор сигналов формы волны: выводит сигналы формы волны и помогает отлаживать, а также обеспечивать техническое обслуживание сложных электронных систем.
    • Автоматическая идентификация SMD и быстрое распознавание различных компонентов.
    • Портативный и компактный по размеру (поставляется в держателе!)
    • Оснащен OLED-экраном на поворотном на 360° контроллере, обеспечивает видимость под любым углом и интеллектуальное управление левой и правой рукой.

    ---

    Использование мультиметра в проектах

    Картофельная батарея

    Ref: Science Buddies

    Хотите сделать батарею своими руками? Вот забавный проект, который вы можете попробовать зажечь лампочку, используя фрукты или овощи!

    What you’ll need:

    • 3 potatoes (or fruits!)
    • 3x copper and zinc electrodes
    • 6x Alligator Clips
    • 3x Red LED
    • digital multimeter
    • Piezoelectric buzzer

    Sounds interesting? Нажмите здесь для получения дополнительных инструкций!

    Насколько ярка ваша светящаяся палочка?

    Ref: Science Buddies

    Хотите поэкспериментировать со светящимися в темноте предметами? Не смотрите дальше! Этот проект позволяет измерять свет, излучаемый люминесцентными материалами.