Мультиметр — это прибор, используемый для проверки напряжения переменного или постоянного тока, сопротивления и целостности электрических компонентов, а также малых величин тока в цепях. Этот прибор позволяет проверить наличие напряжения в цепи. Таким образом, мультиметр поможет вам решить множество полезных задач, таких как измерение ом, вольт и ампер[1].
Содержание
Знакомство с прибором
1. Найдите циферблат вашего мультиметра. На нем расположены дугообразные шкалы, видимые через окно, и указатель, который показывает значения, считанные со шкалы.
- Дугообразные метки на циферблате мультиметра могут быть разного цвета, обозначающие каждую шкалу, поэтому они будут иметь разные значения. Они определяют диапазоны величин.
- Также может присутствовать более широкая зеркальная поверхность в форме шкалы. Зеркало используется для уменьшения так называемой «ошибки параллакса», когда указатель совмещается со своим отражением, прежде чем прочитать значение, на которое указывает указатель. На изображении оно выглядит как широкая серая полоса между красной и черной шкалами.
- Многие новые мультиметры имеют цифровые показания, а не аналоговую шкалу. Функции в основном те же, просто вы получаете цифровые показания.
2. Найдите селекторный переключатель или ручку. Он позволяет переключать функции между вольтами, омами и амперами, а также изменять масштаб (x1, x10 и т. д.) измерительного прибора. Многие функции имеют несколько диапазонов, поэтому важно правильно установить оба, иначе можно серьезно повредить измеритель или нанести вред оператору.
- Некоторые измерители имеют положение «Выкл.» на этом селекторном переключателе, в то время как другие имеют отдельный переключатель для выключения измерителя. При хранении и неиспользовании счетчика его следует переводить в положение «Выключено».
3. Найдите в корпусе отверстия, куда будут вставляться тестовые провода. Большинство мультиметров имеют несколько гнезд, используемых для этой цели.
- Одно из них обычно обозначено «COM» или (-), что означает «общий». Именно к нему будет подключен черный тестовый провод. Он будет использоваться практически при каждом измерении.
- На другом разъеме или разъемах должны быть обозначены «V» (+) и символ Omega (перевернутая подкова) для вольт и ом соответственно.
- Символы + и + обозначают полярность щупов при настройке и проверке напряжения постоянного тока. Если тестовые провода установлены так, как предлагается, то красный провод будет положительным по сравнению с черным. Это полезно знать, когда на тестируемой цепи не обозначены + и -, как это обычно бывает.
- Многие измерительные приборы оснащены дополнительными разъемами, которые необходимы для проверки тока или высокого напряжения. Подключение тестовых проводов к соответствующим гнездам не менее важно, чем установка диапазона селектора и типа теста (вольты, амперы, омы). Все должно быть правильно. Если вы не уверены в том, какие разъемы следует использовать, обратитесь к руководству по эксплуатации измерительного прибора.
4. Найдите тестовые провода. Должно быть два тестовых провода или щупа. Как правило, один из них черный, а другой красный. Они используются для подключения к любому устройству, которое вы планируете тестировать и измерять.
5. Найдите отсек для батареек и предохранителей. Обычно он находится на задней панели, но в некоторых моделях может располагаться и сбоку. Здесь хранится предохранитель (и, возможно, запасной), а также батарея, подающая питание на измеритель для тестирования сопротивления.
- В счетчике может быть более одной батареи, и они могут быть разного размера. Для защиты механизма счетчика предусмотрен предохранитель. Также часто имеется более одного предохранителя. Для работы измерителя необходим исправный предохранитель, а для проверки сопротивления/непрерывности — полностью заряженные батареи.
6. Найдите ручку регулировки нуля. Это небольшая ручка, обычно расположенная рядом с циферблатом, на которой написано «Ohms Adjust», «0 Adj» или что-то подобное. Она используется только в диапазоне ом или сопротивлений, когда щупы замкнуты вместе (касаются друг друга).
- Медленно вращайте ручку, чтобы переместить иглу как можно ближе к положению 0 на шкале Ом. Если установлены новые батарейки, это будет легко сделать, а если игла не доходит до нуля, значит, батарейки слабые и их следует заменить.
Измерение сопротивления
1. Установите мультиметр в режим Ом или Сопротивление. Включите прибор, если у него есть отдельный выключатель питания. Когда мультиметр измеряет сопротивление в омах, он не может измерить непрерывность, потому что сопротивление и непрерывность — противоположные понятия. Если сопротивление мало, то непрерывность велика, и наоборот. Учитывая это, вы можете делать предположения о непрерывности на основе измеренных значений сопротивления.
- Найдите на циферблате шкалу Ом. Обычно это самая верхняя шкала, на ней указаны наибольшие значения в левой части циферблата («∞» или боковая «8» для бесконечности), постепенно уменьшающиеся до 0 в правой части. Это противоположно другим шкалам, у которых наименьшие значения находятся слева и увеличиваются вправо.
2. Наблюдайте за показаниями прибора. Если тестовые провода ни с чем не соприкасаются, игла или стрелка аналогового измерительного прибора будет находиться в крайнем левом положении. Это означает бесконечное сопротивление, или «разомкнутую цепь». Можно с уверенностью сказать, что между черным и красным щупами нет непрерывности или пути.
3. Подключите тестовые провода. Подключите черный тестовый провод к разъему с маркировкой «Common» или «-«. Затем подключите красный тестовый провод к гнезду, маркированному символом Омега (Ом) или буквой «R» рядом с ним.
- Установите диапазон (если предусмотрен) на R x 100.
4. Держите щупы на концах тестовых проводов вместе. Стрелка измерителя должна полностью переместиться вправо. Найдите ручку «Zero Adjust» и поверните ее так, чтобы измеритель показывал «0» (или как можно ближе к «0»).
- Обратите внимание, что это положение является индикацией «короткого замыкания» или «нуля Ом» для данного диапазона R x 1 этого измерителя.
- Всегда помните об обнулении измерителя сразу после изменения диапазона сопротивления, иначе вы получите неверные показания.
- Если вам не удается добиться нулевого значения Ом, это может означать, что батарейки слабые и их следует заменить. Повторите вышеописанный шаг обнуления, используя свежие батарейки.
5. Измерьте сопротивление какой-нибудь заведомо исправной лампочки. Найдите две точки электрического контакта лампочки. Это цоколь с резьбой и центр нижней части цоколя.
- Попросите помощника держать лампочку только за стекло.
- Прижмите черный щуп к резьбовому цоколю, а красный щуп — к центральному выступу на дне цоколя.
- Наблюдайте, как игла движется от точки покоя слева и быстро переходит к 0 справа.
6. Попробуйте разные диапазоны. Измените диапазон измерителя на R x 1. Снова обнулите измеритель для этого диапазона и повторите описанные выше действия. Обратите внимание на то, что измерительный прибор уже не так сильно отклоняется вправо, как раньше. Шкала сопротивления была изменена таким образом, что каждое число на шкале R может быть прочитано напрямую.
- В предыдущем шаге каждое число представляло собой величину, которая была в 100 раз больше. Таким образом, 150 на самом деле было 15 000. Теперь 150 — это просто 150. Если бы была выбрана шкала R x 10, 150 было бы равно 1 500. Выбранный масштаб очень важен для точных измерений.
- Понимая это, изучите шкалу R. Она не линейна, как другие шкалы. Значения в левой части труднее точно прочитать, чем в правой. Если попытаться считать 5 Ом на измерителе, находясь в диапазоне R x 100, это будет выглядеть как 0. На шкале R x 1 это будет сделать гораздо проще. Именно поэтому при проверке сопротивления отрегулируйте диапазон так, чтобы показания можно было снимать с середины, а не с крайней левой или правой стороны.
7. Проверьте сопротивление между руками. Установите измеритель на максимальное значение R x и обнулите его.
- Свободно возьмите по зонду в каждую руку и снимите показания прибора. Плотно сожмите оба зонда. Заметьте, что сопротивление уменьшилось.
- Отпустите щупы и намочите руки. Снова возьмите щупы в руки. Заметьте, что сопротивление еще меньше.
8. Убедитесь в точности показаний. Очень важно, чтобы щупы не касались ничего, кроме проверяемого устройства. Перегоревшее устройство не покажет «разрыв» на приборе при тестировании, если ваши пальцы обеспечивают альтернативный путь вокруг устройства, например, когда они касаются щупов.
- Тестирование круглых картриджей и стеклянных автомобильных предохранителей старого образца покажет низкие значения сопротивления, если предохранитель лежит на металлической поверхности во время тестирования. Измеритель показывает сопротивление металлической поверхности, на которую опирается предохранитель (обеспечивая альтернативный путь между красным и черным щупами вокруг предохранителя), вместо того чтобы пытаться определить сопротивление через предохранитель. В этом случае каждый предохранитель, хороший или плохой, будет показывать «хорошо», что позволит вам провести анализ неисправности.
Измерение напряжения
1. Установите измерительный прибор на самый высокий диапазон, предусмотренный для переменного напряжения. Во многих случаях измеряемое напряжение имеет неизвестное значение. По этой причине выбирается самый высокий диапазон, чтобы не повредить схему и механизм измерителя напряжением, превышающим ожидаемое.
- Если установить измеритель на диапазон 50 вольт и протестировать обычную американскую электрическую розетку, то присутствующие 120 вольт могут непоправимо повредить измеритель. Начните с высоких значений и двигайтесь вниз до самого низкого диапазона, который можно безопасно отобразить.
2. Вставьте тестовые щупы. Вставьте черный щуп в гнездо «COM» или «-«. Затем вставьте красный щуп в гнездо «V» или «+».
3. Найдите шкалы напряжения. Может быть несколько шкал напряжения с разными максимальными значениями. Диапазон, выбранный ручкой селектора, определяет, какая шкала напряжения будет считываться.
- Шкала максимальных значений должна совпадать с диапазонами ручек селектора. Шкала напряжения, в отличие от шкалы Ома, линейна. Шкала точна в любой точке своей длины. Конечно, гораздо легче точно определить 24 вольта на шкале 50 вольт, чем на шкале 250 вольт, где может показаться, что напряжение находится в пределах от 20 до 30 вольт.
4. Проверьте обычную электрическую розетку. В США вы можете рассчитывать на 120 или даже 240 вольт. В других местах можно ожидать 240 или 380 вольт.
- Вставьте черный щуп в одну из прямых щелей. Черный щуп можно будет отпустить, так как контакты за лицевой стороной розетки должны захватить щуп, как это происходит при вставке вилки.
- Вставьте красный щуп в другое прямое гнездо. Измеритель должен показать напряжение, близкое к 120 или 240 вольтам (в зависимости от типа тестируемой розетки).
5. Выньте щупы. Поверните ручку селектора в самый низкий из предложенных диапазонов, который больше, чем указанное напряжение (120 или 240).
6. Установите щупы на место, как и раньше. На этот раз измеритель может показывать от 110 до 125 вольт. Диапазон измерителя важен для получения точных измерений.
- Если указатель не двигается, скорее всего, вместо переменного тока был выбран постоянный. Режимы переменного и постоянного тока несовместимы. Необходимо установить правильный режим. Если он установлен неверно, пользователь может ошибочно посчитать, что напряжение отсутствует, что может быть опасной ошибкой.
- Если указатель не двигается, обязательно попробуйте оба режима. Переведите измеритель в режим переменного напряжения и попробуйте снова.
7. Старайтесь не удерживать оба режима. По возможности старайтесь подключать хотя бы один щуп таким образом, чтобы при проведении тестов не приходилось держать оба. Некоторые измерительные приборы оснащены аксессуарами, включающими зажимы типа «крокодил» или другие типы зажимов, которые помогут это сделать. Минимизация контакта с электрическими цепями значительно снижает вероятность получения ожогов или травм.
Измерьте амперы
1. Сначала убедитесь, что вы измерили напряжение. Вам нужно определить, является ли цепь переменным или постоянным током, измерив напряжение в цепи, как описано в предыдущих шагах.
2. Установите измерительный прибор на самый высокий поддерживаемый диапазон ампер переменного или постоянного тока. Если проверяемая цепь переменного тока, а измеритель измеряет только амперы постоянного тока (или наоборот), остановитесь. Измеритель должен быть способен измерять амперы в том же режиме (переменного или постоянного тока), что и напряжение в цепи, иначе он будет показывать 0.
- Имейте в виду, что большинство мультиметров измеряют только очень малые значения тока, в диапазонах мкА и мА. 1 мкА — это .000001 ампер, а 1 мА — .001 ампер. Это значения тока, которые протекают только в самых тонких электронных схемах, и они буквально в тысячи (и даже миллионы) раз меньше, чем значения, наблюдаемые в домашних и автомобильных схемах, которые большинство домовладельцев хотели бы протестировать.
- Для справки, типичная лампа накаливания 100 Вт/120 В потребляет .833 Ампера. Такой ток, скорее всего, повредит измерительный прибор.
3. Рассмотрите возможность использования амперметра с зажимом. Идеально подходящий для домовладельца, этот прибор должен был использоваться для измерения тока через резистор сопротивлением 4700 Ом при постоянном напряжении 9 Вольт.
- Для этого вставьте черный щуп в гнездо «COM» или «-» и вставьте красный щуп в гнездо «A».
- Отключите питание схемы.
- Разомкните тестируемую часть цепи (один или другой вывод резистора). Вставьте измерительный прибор последовательно с цепью так, чтобы он завершал цепь. Амперметр помещается последовательно с цепью для измерения тока. Его нельзя поместить «поперек» цепи, как это делают с вольтметром (иначе измерительный прибор может быть поврежден).
- Соблюдайте полярность. Ток течет от положительной стороны к отрицательной. Установите диапазон тока на максимальное значение.
- Подайте питание и отрегулируйте диапазон измерителя в сторону уменьшения, чтобы обеспечить точное считывание показаний стрелки на циферблате. Не превышайте диапазон измерителя, иначе он может быть поврежден. показания около 2 миллиампер должны быть указаны, так как по закону Ома I = V/R = (9 вольт)/(4700 Ω) = .00191 ампер = 1,91 мА.
4. Опасайтесь любых фильтрующих конденсаторов или других элементов, которые при включении требуют пускового (импульсного) тока. Даже если рабочий ток мал и находится в диапазоне предохранителя счетчика, импульсный ток может во много раз превышать рабочий ток, поскольку пустые конденсаторы фильтра почти как короткое замыкание. Перегорание предохранителя измерителя почти наверняка произойдет, если пусковой ток ИУ (тестируемого устройства) во много раз превышает номинал предохранителя. В любом случае, всегда используйте измерительный прибор с более высоким диапазоном, защищенный более высоким номиналом предохранителя, и будьте осторожны.
