Как пользоваться мультиметром: подробная инструкция для чайников

Стрелочный вольтметр с растянутой шкалой 10…15 В

Прибор будет полезен автолюбителям для измерения с высокой точностью напряжения на аккумуляторе, но он может найти и другие применения, где требуется контролировать напряжение в интервале 10…15 В с точностью 0,01 В.

Рис. 1 Вольтметр с растянутой шкалой

Известно, что о степени заряженности автомобильного аккумулятора можно судить по его напряжению. Так, у полностью разряженного, разряженного наполовину и полностью заряженного аккумулятора оно соответствует 11,7, 12,18 и 12,66В.

Для того чтобы измерить напряжение с такой точностью, нужен либо цифровой вольтметр, или стрелочный с растянутой шкалой, позволяющий контролировать интересующий нас интервал.

Схема, приведенная на рис. 1, позволяет, используя любой микроамперметр со шкалой 50 мкА или 100 мкА, сделать из него вольтметр со шкалой измерения 10…15 В.

Схема вольтметра не боится неправильного подключения полярности к измеряемой цепи (в этом случае показания прибора не будут соответствовать измеряемой величине).

Для предохранения микроамперметра РА1 от повреждения при перевозках используется включатель S1, который при закорачивании выводов измерительного прибора препятствует колебаниям стрелки.

В схеме использован прибор РА1 с зеркальной шкалой, типа М1690А (50 мкА), но подойдут и, многие другие. Прецизионный стабилитрон VD1 (Д818Д) может быть с любой последней буквой в обозначении. Подстроечные резисторы лучше использовать многооборотные, например R2 типа СПЗ-36, R5 типа СП5-2В.

Для настройки схемы потребуется блок питания с регулируемым выходным напряжением О…15 В и образцовый вольтметр (удобней, если он будет цифровым). Настройка заключается в том, чтобы, подключив блок питания к зажимам Х1, Х2 и постепенно увеличивая напряжение до 10 В, добиться резистором R5 «нулевого» положения стрелки прибора РА1. После этого напряжение источника питания увеличиваем до 15 В и резистором R2 устанавливаем стрелку на предельное значение шкалы измерительного прибора. На этом настройку можно считать законченной.

Рис. 2. Схема для более точного измерения сетевого напряжения

На основе данной схемы прибор можно выполнить многофункциональным. Так, если выводы микроамперметра подключать к схеме через галетный переключатель 6П2Н, можно сделать режим обычного вольтметра, подобрав добавочный резистор, а также тестер для проверки цепей и предохранителей.

Прибор можно дополнить схемой (рис. 2) для измерения перемен- ного сетевого напряжения. При этом шкала у него будет от 200 до 300 В, что позволяет более точно измерять сетевое напряжение.

Список радиоэлементов

4 Sinometer VC97

Сразу обращает на себя внимание легкий пластиковый корпус с продуманной эргономикой (весит всего 290 г). Провод не перекручивается, его длина составляет 100 мм, рукоятки щупов покрыты резиновым слоем, есть защитные колпачки

Прибор можно подвесить на вертикальную поверхность с помощью петельки или установить подставкой на горизонтальную плоскость. Хорошо реализован защитный противоударный чехол и удобные держатели для щупов. ЖК-экран большой и информативный: надписи удобочитаемы, отображается множество измерительных параметров и активированный режим. К сожалению, подсветки дисплея нет.

Классификация

В настоящее время все мультиметры (тестеры) делятся на два вида: стрелочный мультиметр, он же аналоговый, и цифровой. Стрелочным мультиметром электрики пользуются давно, но работать с мультиметром этого типа сложно.

• Непросто разобраться в нескольких шкалах.
• Необходимо удерживать сам прибор в определенном положении, чтобы стрелка по шкале не «гуляла».

Поэтому все больше мастеров свое предпочтение отдают цифровым, а не аналоговым мультиметрам. Поэтому рассмотрен будет именно он. Необходимо отметить, что современный рынок предлагает широкий модельный ряд мультиметров, в котором есть практически любые предложения. Но нужно заметить, что существует определенная пропорциональность, в которой соотношении цены и функциональности прибора прямая. То есть, чем дороже прибор, тем больше у него функций.

Производители предлагают дорогие модели, похожие на осциллографы. На бытовом уровне и для начинающих радиолюбителей и электриков подойдут более простые мультиметры для чайников. Все они имеют одну и ту же конструкцию, и внешний вид у них практически одинаковый.

В комплектацию таких тестеров входит сам аппарат и два щупа: красный и черный. Питание производится от батарейки Крона на 9 вольт (потребление энергии минимальное). Это и есть весь комплект.

Перед тем как перейти к основному вопросу статьи – как нужно пользоваться мультиметром любого типа: все тонкости – необходимо ознакомиться с его функциональными приспособлениями и научиться, ими управлять. В принципе, правила пользования достаточно просты.

Плюсы и минусы

Теперь поговорим о сильных и слабых сторонах цифровых мультиметров. Их преимущества следующие.

• Их точность существенно более высока, нежели у устройств аналогового типа.
• У них имеется функция автоматической полярности. Её наличие и использование позволяет избежать проблем с подключением тестера к сети с неверной полярностью, что проверяется.
• Более высокая скорость выявления показателей и считывания информации с электроцепи.
• Здесь не требуется подкручивание стрелки на показатель нуля в отличие от аналоговых моделей.
• Выход цифрового типа, что имеется в таких устройствах, предназначается для дальнейшей обработки или записи.
• Нынешние модели цифровых мультиметров работают на интегральных микросхемах. Это позволило существенно сократить их размеры, стоимость, а также требования к питанию. Кроме того, благодаря использованию таких микросхем, существенно улучшились характеристики устройств.
• Наличие цифровой индикации позволяет повысить точность измерений.
• Наличие функции автоматической настройки цифрового мультиметра даёт возможность выбирать различные диапазоны измерений, что позволяет снизить вероятность поломки устройства из-за неверного выбора диапазона.
• Наличие высокого входного сопротивления.

Но у рассматриваемой категории тестеров имеются и определённые слабые стороны.

• В случае колебаний, высока вероятность фиксации ошибки.
• Наличие ограничения напряжения.
• Более высокая стоимость, нежели у аналоговых моделей.
• Обычно они поставляются с жидкокристаллическими дисплеями, зависящими от аккумулятора или внешнего источника энергии. Если батарея разряжена, то разглядеть полученные показания на экране будет сложно.
• Устройство может нагреваться во время использования, что может привести к ошибкам в измерениях и отображению некорректных результатов.
• Такой тип мультиметров не может осуществлять регулировку настройки контуров или пик настраиваемых ответов.

Основные функции цифрового мультиметра М-831 и назначения органов управления прибором

Рассмотрим внимательно внешнюю панель мультиметра. Здесь мы видим в верхней части семисегментный жидкокристаллический индикатор, на котором и будут отображаться измеряемые нами величины.

Далее, можно сказать по центру прибора, расположен переключатель величин и пределов измерения.

Рассмотрим подробнее все обозначения, которые нанесены по кругу, тем самым разберем режимы работы мультиметра.

1- выключение мультиметра.

2 — режим измерения значений переменного напряжения, имеет два диапазона измерений 200 и 600 вольт.

В других моделях мультиметров может применяться обозначение ACV — AC Voltage — (анг. Alternating Current Voltage) — переменное напряжение

3 -режим измерения значений постоянного тока в следующих диапазонах: 200 мкА, 2000 мкА, 20 мА, 200 мА.

В других моделях мультиметров может применяться обозначение DCA — (анг. Direct Current Amperage) — постоянный ток.

4 -режим измерения больших значений постоянного тока до 10 ампер.

5 — звуковая прозвонка проводов, звуковой сигнал включается при сопротивлении прозванимаего участка менее 50 Ом.

6 — проверка исправности диодов, показывает падение напряжения на p-n переходе диода.

7 — режим измерения значений сопротивления, имеет пять диапазонов: 200 Ом, 2000 Ом, 20 кОм, 200 кОм, 2000 кОм.

8 -режим измерения значений постоянного напряжения, имеет пять диапазонов 200 мВ, 2000 мВ, 20 В, 200 В и 600 В.

В других моделях мультиметров может применяться обозначение DCV — DC Voltage — (анг. Direct Current Voltage) — постоянное напряжение.

В нижнем правом углу лицевой панели мультиметра имеется три гнезда, для подключения входящих в комплект шнуров со щупами.

Тут все просто:

— нижнее гнездо для общего (минусового) провода во всех режимах и на всех диапазонах;

— среднее гнездо для плюсового провода во всех режимах и на всех диапазонах кроме режима измерения тока до 10 А;

— верхнее гнездо для плюсового провода в режиме измерения тока до 10 А.

Будьте внимательны, при измерении тока больше 200 мА плюсовой провод подключать только в верхнее гнездо!

Мультиметр питается от 9-вольтовой батарейки типа «Крона» или согласно типоразмеру — 6F22.

Внутри, под задней крышкой мультиметра имеется предохранитель, обычно на 250 мА, который защищает прибор в режиме измерения тока на пределах до 200 мА.

Наиболее востребованные возможности тестера

• Измерение напряжения в диапазоне от 20 до 750 вольт. Разумеется, постоянное и переменное.
• Сила тока (тоже постоянного и переменного). Диапазон измерений влияет на стоимость, поэтому надо исходить из принципа разумной достаточности. Для работы с электросхемами (ремонт, создание различных устройств) необходим предел измерений от 2 миллиампер. Проверка бытовых приборов и автоматов защиты — 20 Ампер. Такой же диапазон понадобится для поиска токов утечки в электрооборудовании и автомобильном аккумуляторе.
• Измерение сопротивления — от 200 Ом до 2 мОм. В этот диапазон укладываются все востребованные резисторы.
• Режим прозвонки. Функция копеечная, но очень нужная. Определяет исправность проводки. Если цепь замкнута, раздается звуковой сигнал.

Этот набор присутствует в любом приборе, даже самом дешевом. Рассмотрим расширенный функционал:

• Проверка транзисторов. Добавляется гнездо с возможностью подключения деталей с различным расположением выводов.
• Проверка диодов. Практически — это режим прозвонки.
• Проверка конденсаторов. Есть вариант оценки исправности, а есть более дорогой функционал — измерение емкости. Для радиолюбителя — необходимая опция.

Дополнительные функции. Еще не относятся к специальным, но требуются далеко не всегда.

• Измерение напряжения и переменного тока высокой частоты. Необходимо для настройки и ремонта импульсных блоков питания.
• Измерение частоты колебаний (величина в Гц).
• Оценка уровня освещенности в люменах. Подключается специальный выносной модуль. Опция дорогостоящая, требуется для выполнения профессиональных задач.
• Измерение температуры, влажности воздуха, звукового давления. Датчики подключаются к стандартным контактам, фактически — происходит преобразование измеряемой величины в напряжение, которое пересчитывается процессором, и выводится на экран в виде искомой величины. Набор датчиков может стоить больше самого прибора.

Какой основной набор функций должен быть в мультиметре?

Современные тестеры могут обладать десятками различных функций, однако по факту дома мы используем только несколько. Вот набор самых важных на наш взгляд функций, которые должны быть в мультиметре:

• Проверка постоянного и переменного напряжения. Переменное напряжение вы можете измерять в электросети, проверяя на наличие скачков, пониженного/повышенного напряжение. «Постоянка» необходима для замера напряжения аккумуляторных батарей.
• Проверка постоянного и переменного тока. Хотя замеры тока производятся в домашних условиях не так часто, те приборы, которые могут измерять напряжение, обычно «комплектуются» функцией замера тока. Однако, если вам необходимо часто проверять нагрузку на проводах без отключения напряжения, тогда для этих целей лучше всего купить токоизмерительные клещи.
• Прозвонка проводов. Это наиболее полезная функция для поиска повреждения в проводе. Благодаря этой функции вы сможете определить, какая конкретно жила в многожильном проводе повреждена, и соответственно отремонтировать ее. Прозвонка может быть звуковой, световой и в виде изменений показания в приборе. Удобнее всего звуковая прозвонка, так как вам не нужно будет смотреть на экран. Из недорогих со звуковой прозвонкой советуем приобрести Elitech MM 100.

Elitech MM 100

• Измерение сопротивления. Сразу оговоримся, что для качественного измерения сопротивления электроники лучше приобрести специализированный омметр. Однако, если вам нужно просто измерить сопротивление на плате телефона или в какой-то электрической цепи, тогда обычного мультиметра вполне хватит. Подавляющее большинство приборов имеют функцию замера сопротивления.
• Измерение температуры. Дома эта функция чаще все применяется для замера температуры на контактах (для подстанций лучше взять специализированный пирометр). Если температура высокая, значит соединение греется, что свидетельствует о слабом контакте проводников — значит нужно будет раскрутить скрутку, перечистить провод и сделать нормальное соединение. Далеко не все устройства могут измерять температуру. Недорогой мультиметр DT 838 может измерять температуру.

DT 838

Это основной набор функций, который должен быть в мультиметре для комфортного пользования. Однако существует еще множество дополнительных функций и возможностей, которые могут пригодиться в тех или иных работах.

Как пользоваться мультиметром

На передней панели любого изделия имеются гнезда (как минимум – три), для присоединения двух проводов, черного и красного цвета. Провода оснащены штекерами для установки их в гнезда, и щупами, для обеспечения контакта с исследуемым участком схемы. В гнездо, помеченное знаком (-), или буквами «com», вставляется штекер черного (минусового) провода. Остальные гнезда предназначены для красного провода и могут обозначаться символами исследуемых параметров.

1. Гнездо №1 — VΩmA. Для замеров напряжения (V), сопротивления (Ω), и тока в миллиамперах (mA).
2. Гнездо №2 — COM, для черного провода.
3. Гнездо №3 — 10 А, для определения силы тока до 10 ампер.

В центральной части панели управления располагается переключатель, вращающийся влево и вправо. Вокруг него размечены сектора, имеющие числовые значения.

1. DCV – cектор для исследования параметров напряжения от источников постоянного тока;
2. ACV – то же для переменного тока;
3. Ω — сектор замера сопротивления;
4. А – сектор измерений электротока;

Одно из положений переключателя помечено символами диода и конденсатора. В этой же позиции проверяют целостность проводников (режим прозвонки). Иногда эта позиция помечена еще и символом звуковой волны. Значит аппарат в этом режиме издает звуковой сигнал. Это удобно. Руки и глаза заняты обеспечением контакта тестера с проводниками. Если обрыва нет, раздается «мелодичный писк».
Каждый сектор разбит на поддиапазоны, обозначенные числовыми значениями максимальной величины измеряемого параметра

Измеряем напряжение

Самая простая операция. Переключатель диапазонов переводится в сектор DCV (постоянный ток) для исследования батареек и аккумуляторов, или в сектор ACV, для определения действительного напряжения в сети переменного тока (в домашней розетке). Затем переключатель устанавливается в положение максимального значения параметра. Например, нужно определить состояние батареи типа АА (1,5 В). Переключатель выставляется в положение 2000 mV (2,0 В). Щуп красного провода прижимается к плюсовому полюсу батареи, черного – к «минусу».

На дисплее появляется значение 1,351 В. Батарея нормально заряжена и пригодна к работе.

Если перевести переключатель в положение 200 mV (0,2 В) и повторить замер, на дисплее появится значение «1». Значит выбранный диапазон значительно меньше исследуемого параметра. Если при определении заряда батареи на дисплее появится величина со знаком «минус», пользователь перепутал полярность. Инструмент от этого не испортится, а владелец поймет, что перепутал минус с плюсом.

Проверка сопротивления

Переключатель выставляется в сектор Ω, выбирается максимальное значение, скажем 2000 k (килоом). Щупы прижимаются к выводам исследуемого резистора. Если числовое значение на экране слишком мало, (тысячные доли), выбранный поддиапазон слишком велик. Переключатель переводится в следующее положение, опыт повторяется. С каждым замером точность результата увеличивается.
У каждого резистора возможны отклонения от его номинала, выраженные в процентах. Выглядит это примерно так: 200 кОм ±15%. Проанализируйте полученный результат с допуском. Если отклонение намного превышает его, резистор неисправен.

Проверка переменных резисторов выполняется в несколько действий. Сначала измеряется номинальное значение параметра (между двумя крайними выводами). Затем поочередно измеряется сопротивление между средним и крайними выводами. При этом ось резистора плавно вращается. Результат должен меняться от нуля до максимума.

Как измерить ток

Для определения величины этого параметра аппарат нужно «врезать» в схему. Например, уже исследованный нами резистор прижимается одним выводом к положительному полюсу батареи питания. Это уже схема. Остается приложить один щуп к отрицательному полюсу батареи, другой – к свободному выводу резистора. Переключатель положения должен стоять в позиции максимального значения.

Дополнительные возможности

Стрелочным тестером можно измерять емкость конденсаторов, некоторые модели могут мерить температуру, определять исправность полупроводниковых элементов.

Встречаются мультимтеры со встроенным генератором испытательных сигналов на несколько (до десяти) частот.

У нормального производителя в комплект поставки входят:

• прибор;
• батарея на 1.5 В или 4,5 В;
• пара измерительных щупов;
• инструкция по эксплуатации.

При покупке нужно обратить внимание на соответствие стрелочного мультиметра стандарту безопасности 89/336/EEC. Диапазон проверки напряжения 500-1000 В, тока до 10 А

Стрелочным тестером удобно заниматься прозвонкой проводов, проверять заземление. Некоторые имеют звуковую или световую сигнализацию при достижении сопротивления в 20-30 Ом и ниже, это очень удобно

Диапазон проверки напряжения 500-1000 В, тока до 10 А. Стрелочным тестером удобно заниматься прозвонкой проводов, проверять заземление. Некоторые имеют звуковую или световую сигнализацию при достижении сопротивления в 20-30 Ом и ниже, это очень удобно.

Средним стрелочным мультиметором можно провести практически все измерения, необходимые в быту обычному человеку. Их функциональные возможности рассчитаны именно на это.

Какие бывают мультиметры

Аналоговый

Устройство с измерительной шкалой и показывающей стрелкой. Принцип действия достаточно прост. Измерительная головка инструмента состоит из катушки, внутри которой установлена вращающаяся рамка, механически связанная с пружиной и стрелкой. Ток, проходя по виткам катушки, генерирует в ней магнитное поле.

При выполнении исследований, магнитоэлектрические характеристики поля меняются, заставляя рамку поворачиваться на некоторый угол, увлекая за собой стрелку, которая перемещается по шкале, показывая результат.

Аналоговые аппараты не отличаются высокой точностью. В какой-то степени этот эффект нивелируется подстроечными резисторами. Остаточная погрешность не так уж велика, чтобы ею нельзя было пренебречь. Для получения более точного результата лучше воспользоваться цифровым мультиметром.

Цифровой

Инструменты этого типа удобнее аналоговых уже тем, что в них нет шкалы и стрелки. Их заменяет жидкокристаллический дисплей. Аналоговый сигнал обрабатывается АЦП (аналогово-цифровым преобразователем), преобразуясь в двоичный код. Результат отображается на дисплее. Это гораздо удобнее, чем засекать положение стрелки и высчитывать значения, с учетом цены деления и градуировки шкалы. И результаты точнее.

Любительский

Самый простой и недорогой прибор с минимальным набором операций. Предназначен для нечастого домашнего употребления: проверки напряжения в сети, исправности лампочки, определения заряда батареи или аккумулятора и т.п. Очень полезен режим прозвонки, для нахождения поврежденных жил электрокабелей.

Профессиональный

Для диагностики и ремонта сложного электронного оборудования, возможностей любительского тестера будет недостаточно. Нужен многофункциональный, комбинированный аппарат, способный ежедневно выполнять многочисленные замеры. Кроме стандартных операций им можно измерять индуктивность катушек, емкости конденсаторов, частоту в пределах 10 МГц и температуру, если комплектация предусматривает наличие термопары. Пределы измерения у профессиональных изделий значительно шире, чем у любительских, а точность выше. Профессиональные устройства надежны, долговечны и стоят дороже.