Comment utiliser un multimètre, mesure de tension continue

Le mot multimètre se compose de deux mots: multi - lot et mètre - mesures, appareil de mesure. Ces définitions se trouvent dans le dictionnaire multitran anglais-russe, et donc, en toute confiance, nous pouvons dire qu'un multimètre est une multitude d'instruments de mesure «emballés» dans une petite boîte. Tous ces instruments de mesure sont conçus pour des mesures dans des circuits électriques, et il serait impardonnable de commencer une histoire sur les mesures électriques sans se souvenir de la loi d'Ohm.

Dans les manuels scolaires, la loi d'Ohm pour une section d'un circuit est écrite comme suit: "Le courant dans le circuit (I) est directement proportionnel à la tension (U) et inversement proportionnel à la résistance (R)." Tous ceux qui sont sérieusement engagés dans l'électricité connaissent cette phrase comme notre Père. Et puis dites, ne connaissant pas la loi d'Ohm - asseyez-vous à la maison.

Si la loi d'Ohm s'écrit sous la forme d'une formule mathématique, cela se révélera tout simplement: I = U / R.

C'est la loi d'Ohm pour une section de la chaîne, à laquelle nous nous limiterons ici. Pour obtenir les résultats corrects, les valeurs actuelles en ampères, les tensions en volts et la résistance en ohms doivent être remplacées dans la formule. Les premières lettres sont en majuscules, car les unités de mesure proviennent des noms des scientifiques qui ont découvert ces lois.

Certes, il n'est pas interdit de substituer, par exemple, la résistance en kilo-ohms (1 KOhm = 1000 Ohms), puis le courant se transformera en milliampères (1 mA = 0,001 A). Une telle substitution dans les circuits à faible courant est souvent utilisée.

Le circuit électrique le plus simple illustré à la figure 1 se compose d'une source de tension, de fils de connexion, d'un disjoncteur et d'une charge. Mais sur l'exemple de ce circuit, vous pouvez voir tout ce qui est mentionné dans la loi d'Ohm, tout ce qui peut être mesuré à l'aide d'instruments, vous familiariser avec la connexion d'un ampèremètre, d'un voltmètre et d'un ohmmètre.

Figure 1. Le circuit électrique le plus simple

Conduire mesures de courant, stress et résistance trois appareils différents seront nécessaires: un ampèremètre, un voltmètre et un ohmmètre. La connexion des appareils est illustrée à la figure 2.

Figure 2. Connexion d'instruments de mesure à un circuit électrique

Il ressort clairement de cette figure ampèremètre il est connecté au disjoncteur en série avec la charge, le voltmètre est connecté en parallèle à la section de circuit, l'ohmmètre est également parallèle à la section de test, mais la tension d'alimentation doit être déconnectée ou une partie non connectée est vérifiée. Bien sûr, vous pouvez mesurer la résistance des résistances R1, R2 sans les évaporer du circuit, n'oubliez pas de couper l'alimentation.

Ce qu'il ne faut pas faire ou les bonnes façons de graver un multimètre

Ici, vous pouvez immédiatement faire quelques commentaires, poser quelques questions délicates. Que se passera-t-il si vous échangez, confondez, par exemple, un voltmètre et un ampèremètre?

Le voltmètre, inclus dans le disjoncteur au lieu de l'ampèremètre, n'entraînera probablement pas de problèmes particuliers: la grande résistance interne du voltmètre limitera le courant à un niveau tel que le circuit cesse simplement de fonctionner, comme si le disjoncteur était ouvert.

C'est tout autre chose si l'ampèremètre est allumé à la place d'un voltmètre, par exemple, au lieu de V1. Le courant traversant l'ampèremètre atteindra le maximum que la source d'alimentation est capable de fournir, car la résistance interne de l'ampèremètre est très petite (en mode de mesure normal, plus elle est petite, mieux c'est).

En cas de cellule galvanique ce n'est pas particulièrement effrayant, car le courant sera limité par la résistance interne de la batterie, et la limite de mesure de l'ampèremètre est assez grande (10 ampères ou plus).

C'est ainsi que l'on peut tester une cellule de taille AA ou AAA avec une tension de 1,5V.Si l'élément est réparable, l'ampèremètre affichera un courant d'au moins 1A, voire plus, tandis que le courant de l'élément déchargé n'est pas supérieur à quelques milliampères ou pas de courant du tout.

Mais une telle recommandation ne convient absolument pas pour vérifier des batteries de même taille: les batteries n'aiment vraiment pas les courts-circuits, et peuvent même exploser! Même si elle n'atteint pas l'explosion, la charge d'une telle batterie sera problématique.

Si l'ampèremètre (multimètre en mode mesure de courant) est "branché" sur une prise 220V, alors l'explosion de l'appareil est tout simplement inévitable. La même chose se produit si vous essayez de mesurer la tension dans la prise avec un multimètre en mode de mesure de résistance. Croyez-moi, il y a eu beaucoup de tels cas. C'est pourquoi il n'est pas nécessaire, lorsqu'il n'est pas nécessaire, purement par intérêt, de mesurer la tension à la sortie!

Elle doit simplement être acceptée comme une loi, prise comme règle. Eh bien, quelle est la différence, combien sont 210 ou 235V dans cette prise? En effet, tous les équipements électroniques modernes fonctionnent dans une très large plage de tension, ce qui est facilité par les alimentation à découpage.

De nombreux instruments pour des mesures simples

Le circuit électrique illustré à la figure 2 est alimenté par une source de courant continu - une batterie galvanique, donc l'ampèremètre et le voltmètre doivent être conçus pour la mesure dans les circuits CC. Si même un circuit aussi simple est alimenté en courant alternatif (220V, disjoncteur, ampoule), les appareils auront besoin d'un courant alternatif. Il s'avère que vous avez besoin de tout un tas d'appareils, même avec un schéma aussi simple!

Ce circuit simple est illustré afin de rafraîchir les modes de connexion des appareils en mémoire. Plus de détails sur la mesure des courants et des tensions peuvent être trouvés dans l'article. "Mesures dans les circuits électriques".

Il est très simple de se débarrasser d'un tel nombre d'appareils: assemblez tous les appareils dans un seul boîtier et utilisez les interrupteurs pour connecter la même tête de flèche de mesure à chacun d'eux. Ces appareils étaient autrefois appelés combinaisons ou avomètres - AmpereVoltOmmeter.

Un autre nom pour ces appareils est un testeur, du test anglais - vérification, test, car la précision des mesures avec de tels appareils est faible. En règle générale, ce sont des appareils de la 4ème classe de précision, c'est-à-dire l'erreur de mesure est de 4%, ce qui est tout à fait suffisant pour la plupart des applications pratiques.

À l'heure actuelle, les testeurs de flèche, non seulement à la retraite, mais rarement utilisés, bien que dans certains cas, ils ne peuvent tout simplement pas s'en passer. Mais de nombreux spécialistes, pour la plupart âgés, préfèrent utiliser des jauges à flèche. Eh bien, c'est qui est habitué à quoi. Alors, lentement, nous sommes arrivés à un instrument combiné moderne - un multimètre.

Multimètre numérique moderne

Contrairement aux testeurs antiques, le multimètre est devenu un appareil numérique, le «multimètre numérique» est inscrit sur la boîte d'emballage. Ce n'est pas du fait que les lectures sont affichées sous forme de nombres, la différence réside dans le principe de fonctionnement. La valeur mesurée, la tension, le courant ou la résistance à l'aide d'un convertisseur analogique-numérique (ADC) est convertie en un code numérique, qui est ensuite affiché sur un affichage numérique à cristaux liquides.

En plus des résultats de mesure réels, des informations supplémentaires peuvent être affichées sur l'indicateur: l'état de la charge de la batterie (quand il est temps de changer la batterie, une image clignotante de la batterie apparaît sur l'affichage) et un avertissement sur la mesure des hautes tensions. Les multimètres, de petites dimensions et à bas prix, ont une grande précision de mesure, ce qui leur a valu une popularité bien méritée auprès des utilisateurs.

La façon la plus simple de gérer l'appareil et son fonctionnement lorsqu'il est entre les mains. Mais, comme il n'y a pas une telle possibilité, une image avec l'image de l'appareil convient parfaitement. Il suffit de prendre une photo et de lui fournir des inscriptions explicatives. Une photographie similaire est présentée à la figure 3. (cliquez sur l'image pour agrandir).

Figure 3L'apparition du multimètre numérique D838

Pourquoi et qui a besoin d'un multimètre

Les multimètres de la série D83X sont une option économique - à un coût minimum, il existe un ensemble de tous, ou presque, des modes de fonctionnement que la plupart des électriciens, des ingénieurs en électronique et uniquement ceux qui doivent communiquer avec l'électricité de temps à autre. Bien sûr, il existe des modèles plus chers qui ont des limites de mesure supplémentaires et diverses commodités opérationnelles.

Tout d'abord, c'est la capacité de mesurer la capacité des condensateurs et l'inductance des bobines. Certains multimètres ont même un mode de mesure de fréquence, cependant, il est généralement limité aux fréquences de la plage audio, jusqu'à 20 KHz. Presque tous les multimètres, y compris l'option économique, ont un mode de mesure du gain des transistors de faible puissance, mais ils ne sont pas utilisés très souvent.

Les options supplémentaires incluent le rétro-éclairage de la balance (comment prendre des mesures la nuit autrement?) Et le bouton pour enregistrer le dernier résultat de mesure. Une telle mémorisation permet d'écrire le résultat dans un cahier ou dans un tableau pré-imprimé. En fait, une propriété très utile.

Le multimètre DT838 illustré à la figure 3 comme un ajout agréable a un mode de mesure de la température: si vous allumez simplement le multimètre dans ce mode, puis en utilisant le capteur de température interne, vous pouvez surveiller la température dans la salle de travail.

L'appareil est terminé thermocouple externe type K, qui vous permet de mesurer des températures allant jusqu'à plusieurs centaines de degrés, par exemple, la température d'un fer à souder ou d'un pistolet à air chaud.

Des appareils similaires d'autres séries, par exemple le DT832, au lieu d'un thermomètre, ont un générateur d'impulsions rectangulaire intégré avec une fréquence fixe d'environ 1 KHz, ce qui vous permet de vérifier, par exemple, les amplificateurs de fréquence audio.

N'oubliez pas d'éteindre le multimètre la nuit

Une autre des fonctionnalités intéressantes inhérentes aux multimètres plus chers est la mise hors tension automatique: après 15 minutes, l'appareil s'éteint. Un travail supplémentaire n'est possible qu'en appuyant à nouveau sur le bouton d'alimentation.

Dans des appareils comme le D83x, l'arrêt se fait en plaçant un seul interrupteur sur la position OFF (voir Fig. 3). Si vous vous emportez beaucoup et oubliez d'éteindre l'appareil, laissez-le pendant la nuit (pour une raison quelconque, cela se produit le plus souvent), la batterie devra être changée le lendemain.

Le coût de la batterie «Krona» (l'ancien nom domestique, maintenant c'est juste du type 6F22) est de qualité moyenne est faible, et son achat n'est pas un problème. Mais, néanmoins, même dans l'un des derniers magazines Radio de 2014, à savoir, dans le numéro 9, un article est paru intitulé "Convertisseur pour alimenter un multimètre numérique".

Le convertisseur fonctionne sur une seule pile AA ou sur une seule pile nickel-cadmium. Un circuit simple, une carte de circuit imprimé et des techniques d'assemblage et de configuration y sont également fournis. À la fin de l'article, une liste de plusieurs publications antérieures sur ce sujet est donnée: également des magazines radio avec des programmes similaires.

Figure 4. «Krone» importé

Une telle conception était appropriée pendant la pénurie générale soviétique, quand il était impossible "d'obtenir" la batterie Kron, comme tant plus. Désormais, un tel convertisseur ne peut être assemblé que "par amour de l'art".

En général, les rédacteurs du magazine Radio au cours des dernières années se sont comportés de manière très étrange: au lieu de publier de bons documents intéressants, d'améliorer la qualité des publications, ils (les rédacteurs) recherchent les services de partage de fichiers et en saisissent leurs créations sous le nom de marque de la loi sur la protection des droits d'auteur.

Que le lecteur ne pense pas qu'il s'agit de l'opinion subjective de l'auteur de l'article sur la revue: sur les forums électroniques, vous pouvez trouver de nombreux arguments beaucoup plus catégoriques.

Commençons à étudier le multimètre

Souvent, vous entendez de telles déclarations: «Eh bien, je sais comment sonner un fil d'une guitare électrique pour un circuit ouvert ou un court-circuit. Et je n'en ai pas besoin d'un autre. "Pour réduire ces déclarations, revenons à la figure 3, qui aidera à déterminer ce que le multimètre peut mesurer.

Sur le panneau avant du multimètre, deux grands détails sont immédiatement évidents: en haut se trouve un indicateur à cristaux liquides (affichage), et au milieu se trouve un grand bouton de commande rond. Dans cet appareil, c'est, en fait, le seul, il n'y en a tout simplement pas d'autres. C'est avec cette poignée que les modes de fonctionnement et les limites de mesure sont commutés dans ces modes. Les multimètres d'autres marques se ressemblent.

Pour indiquer la limite de mesure sélectionnée, la poignée a un biseau avec un triangle extrudé, ce qui n'est pas très pratique lors du travail. Si ce triangle est rempli de peinture blanche, comme le montre la figure 3, il y aura beaucoup moins d'inclusions erronées.

Modes de mesure

En utilisant le bouton qui vient d'être mentionné, vous pouvez sélectionner l'un des modes de mesure. Le multimètre considéré propose plusieurs MODES:

• Mesure de tension continue

• Mesure de tension alternative

• Mesure de courant DC

• Mesure de résistance

• Câblage de fils et semi-conducteurs

• Mesure de gain de transistor

• Mesure de température

Chaque mode de mesure, en plus de mesurer la température, la continuité des semi-conducteurs et le gain du transistor, est divisé en plusieurs LIMITES, ce qui peut augmenter considérablement la précision des mesures, qui seront décrites plus loin.

Dans les travaux pratiques, il est le plus souvent nécessaire de mesurer des tensions constantes et d'utiliser le mode "numérotation" pour déterminer l'intégrité de l'installation ou la santé des diodes, des transistors, parfois même des microcircuits. Par conséquent, ces mesures devront être décrites de manière suffisamment détaillée.

Mesure de tension continue

L'équipement électronique est alimenté par des sources de tension constante. Il peut s'agir de batteries, de cellules galvaniques et, lorsqu'ils sont alimentés par le secteur, ce sont des alimentations de circuits et de conceptions variés. Par conséquent, dans la réparation et la mise en service d'équipements électroniques, il est le plus souvent nécessaire de mesurer la tension constante sur les électrodes des transistors et des microcircuits, pour vérifier les modes de fonctionnement pour le courant continu. La manière d'utiliser un multimètre pour mesurer des tensions CC est décrite plus en détail.

Sur la figure 3, le commutateur du type de travail est réglé sur le mode de mesure de tension constante et, à la limite la plus élevée, jusqu'à 1000V. Dans le même temps, l'écran affiche un avertissement concernant le danger de la haute tension: HV - (haute tension - haute tension). Le même avertissement apparaîtra sur la limite de 750V AC. Ainsi, l'appareil lui-même avertit que des tensions potentiellement mortelles peuvent être présentes dans cette plage de mesure.

Mais ce n'est pas du tout nécessaire, car à cette limite, il est possible de mesurer des tensions qui ne sont pas du tout dangereuses, par exemple, dans le câblage automobile, où la tension n'est que de 12 V, ou juste une seule cellule galvanique. Certes, les résultats de mesure ne seront pas très précis. Des résultats plus fiables seront obtenus en mesurant à une limite de 20V.

Lorsque les instruments numériques étaient rares, il s'agissait principalement d'énormes instruments de laboratoire «avec deux poignées de transport», presque toutes les mesures étaient effectuées avec des flèches mètres. Et puis il y avait une telle règle que le résultat le plus précis serait obtenu si dans le processus de mesure de la flèche n'est pas inférieure au premier tiers de l'échelle, il vaut mieux se rapprocher du milieu. Par exemple, la tension de 5V peut être mesurée à la limite de 30V, mais le résultat sera plus précis si vous utilisez la limite de 10V.

Cette recommandation doit être suivie lorsque vous travaillez avec un multimètre numérique, c'est-à-dire choisissez la limite de mesure la plus appropriée. Ceci sera discuté plus tard.

Limites de mesure de tension continue

Il y a cinq LIMITES dans le MODE de mesure de tension CC:

• 200m

• 2000m

• 20,

• 200,

• 1000.

À une limite de 200 m (ci-après, comme il est écrit sur le dispositif de la figure 3), il est possible de mesurer des tensions ne dépassant pas 200 millivolts, pour le dire plus simplement, seulement 0,2 V.

La limite de 2000m vous permet de mesurer une tension jusqu'à 2V. Par exemple, cela vous permet de mesurer la tension d'une cellule galvanique ou la chute de tension aux bornes d'une résistance dans le circuit d'émetteur d'un transistor.

Les trois limites suivantes sont simplement indiquées par des chiffres sans lettres: 20, 200, 1000. Il s'agit des tensions des limites de mesure en Volts. Raisonner sur la précision des mesures peut confirmer les chiffres ci-dessous. La batterie de type doigt de taille AA a été prise comme source de la tension mesurée, juste la première chose qui est venue à la main, mais les résultats de mesure se sont révélés assez clairs.

Mesures à différentes limites

La première mesure de la tension de la batterie a été effectuée à la limite de 1000, comme le montre la figure 5. Il convient de noter que les zéros insignifiants ne s'annulent pas à toutes les limites.

Figure 5

Ici, il était possible de mesurer exactement 1B, car la résolution de cette limite n'est que de 1B, les dixièmes de volt ne sont tout simplement pas représentés, ce qui est indiqué par l'absence de virgule après le signe le moins significatif. Si la tension mesurée est, par exemple, 135,2V, alors nous pourrions voir le résultat de 135V.

Peut-être que quelqu'un dira: "Pensez, deux dixièmes de volt!". Oui, dans le deuxième cas, ces deux dixièmes ne jouent aucun rôle, mais lors de la mesure de la tension sur la batterie, un tel arrondi du résultat de la mesure est inacceptable.

Le fait est qu'une batterie au nickel-cadmium ou à hydrure métallique est considérée comme chargée si sa tension n'est pas inférieure à 1,2 V. Si la tension n'est que de 1 V, cela indique que la batterie doit être rechargée. Mais c'est lui qui vient de tomber sous le bras, bien qu'il ne soit coupable de rien.

Réglez la limite de mesure de tension sur 200. Un point décimal apparaît déjà, après quoi des dixièmes de volt seront affichés. Le résultat de la mesure est beaucoup plus proche de la vérité, comme le montre la figure 6.

Figure 6. Tension de la batterie 1,2 V

À la limite de mesure de 20, le résultat sera plus précis, jusqu'à des centièmes de volt, voir la figure 7.

Figure 7. Tension de la batterie 1,22 V

Et à la limite de 2000m, le résultat est affiché en millivolts, soit précis à 1/1000 volts (1 millivolt). Montré dans la figure 8.

Figure 8. Tension de la batterie 1,222 V

Certains appareils ont une limite de mesure de 2 (2 volts), alors le résultat ressemblera à 1,222V. Il y a trois chiffres après le point décimal, ce qui permet également des mesures avec une résolution de 1 millivolt.

La limite de 200 m vous permet de mesurer des tensions ne dépassant pas 0,2 V et pour le cas en question (batterie) il ne convient pas, il est tout simplement trop petit. L'appareil peut ne pas brûler, mais cela ne doit pas être fait. En général, il existe une telle règle GOLDEN: si l'amplitude de la tension mesurée (courant) est inconnue au moins approximativement, alors les mesures doivent commencer à partir de la plus grande limite de mesure!

Suite de l'article:Comment mesurer la tension, le courant, la résistance avec un multimètre, vérifier les diodes et les transistors

Boris Aladyshkin