Kā izmantot multimetru, līdzstrāvas sprieguma mērījumus

Vārds multimetrs sastāv no diviem vārdiem: multi - partija un meter - mērījumi, mērīšanas ierīce. Šīs definīcijas ir atrodamas daudztranāru angļu-krievu vārdnīcā, un tāpēc ar pilnu pārliecību varam teikt, ka multimetrs ir daudz mērinstrumentu, kas “iesaiņoti” vienā mazā kastītē. Visi šie mērinstrumenti ir paredzēti mērījumiem elektriskās ķēdēs, un nebūtu piedodams sākt stāstu par elektriskajiem mērījumiem, neatceroties Ohmas likumu.

Skolas mācību grāmatās Ohmas likums par ķēdes sadaļu ir rakstīts šādi: "Strāvas stiprums ķēdē (I) ir tieši proporcionāls spriegumam (U) un apgriezti proporcionāls pretestībai (R)." Visi, kas nopietni nodarbojas ar elektrību, zina šo frāzi kā mūsu Tēvu. Un tad sakiet, nezinot Ohmas likumus - sēdiet mājās.

Ja Ohmas likums tiek uzrakstīts matemātiskas formulas veidā, tas izrādīsies pavisam vienkārši: I = U / R.

Tas ir Ohmas likums ķēdes posmam, kuru mēs šeit aprobežosimies. Lai iegūtu pareizus rezultātus, formulā jāaizstāj strāvas vērtības ampēros, spriegumi voltos un pretestība omos. Pirmie burti ir lielie burti, jo mērvienības nāca no zinātnieku vārdiem, kuri atklāja šos likumus.

Tiesa, nav aizliegts aizstāt, piemēram, pretestību kilo-omi (1 KOhm = 1000 omi), tad strāva izrādīsies miliamperos (1 mA = 0,001 A). Šādu aizvietošanu zema strāvas ķēdēs bieži izmanto.

Vienkāršākā elektriskā ķēde, kas parādīta 1. attēlā, sastāv no sprieguma avota, savienojošajiem vadiem, slēdža un slodzes. Bet šīs ķēdes piemērā jūs varat redzēt visu, kas minēts Ohmas likumos, visu, ko var izmērīt, izmantojot instrumentus, iepazīties ar ampērmetra, voltmetra un ohmmetra savienojumu.

1. attēls. Vienkāršākā elektriskā ķēde

Veikt pašreizējie mērījumi, uzsver un pretestība būs vajadzīgas trīs dažādas ierīces: ampērmetrs, voltmetrs un ommeters. Ierīču pievienošana ir parādīta 2. attēlā.

2. attēls. Mērinstrumentu pievienošana elektriskajai ķēdei

No šī skaitļa ir skaidrs, ka ampērmetrs tas ir savienots ar ķēdes pārtraukumu virknē ar slodzi, voltmetrs ir pievienots paralēli ķēdes sadaļai, ohmmeter ir arī paralēli testa sekcijai, bet barošanas spriegums ir jāatvieno, vai vispār jāpārbauda neatvienota daļa. Protams, jūs varat izmērīt rezistoru R1, R2 pretestību, tos iztvaicējot no ķēdes, tikai atcerieties izslēgt strāvu.

Ko nedarīt, vai pareizie veidi, kā sadedzināt multimetru

Šeit jūs varat nekavējoties izteikt dažus komentārus, uzdot dažus sarežģītus jautājumus. Kas notiks, ja samainīsities, sajauksit, piemēram, voltmetru un ampērmetru?

Voltmetrs, kas ir iekļauts ķēdes pārtraucējā, nevis ampērmetrs, visticamāk, neradīs īpašas nepatikšanas: voltmetra lielā iekšējā pretestība ierobežos strāvu tādā līmenī, ka ķēde vienkārši pārstāj darboties, it kā ķēdes pārtraucējs tiktu atvērts.

Tas ir pavisam cits jautājums, ja, piemēram, V1 vietā, voltmetra vietā tiek ieslēgts ampērmetrs. Strāva caur ampērmetru sasniegs maksimālo, ko strāvas avots spēj piegādāt, jo ampērmetra iekšējā pretestība ir ļoti maza (normālā mērīšanas režīmā, jo mazāks, jo labāk).

Gadījumā, ja galvaniskā šūna tas nav īpaši biedējoši, jo strāvu ierobežos akumulatora iekšējā pretestība, un ampērmetra mērīšanas robeža ir diezgan liela (10 vai vairāk ampēros).

Tādējādi var pārbaudīt AA vai AAA izmēra kameru ar spriegumu 1,5 V.Ja elements ir izmantojams, ampērmetrs parādīs strāvu vismaz 1A vai pat vairāk, savukārt izlādētā elementa strāva nav lielāka par dažiem miliampriem vai vispār nav strāvas.

Bet šāds ieteikums ir absolūti nepiemērots tāda paša izmēra akumulatoru pārbaudei: akumulatoriem patiešām nepatīk īssavienojumi un tie var pat eksplodēt! Pat ja tas nesasniedz sprādzienu, šāda akumulatora uzlādēšana būs problemātiska.

Ja ampērmetrs (multimetrs pašreizējā mērīšanas režīmā) ir "iesprausts" 220 V kontaktligzdā, tad ierīces eksplozija ir vienkārši neizbēgama. Tas pats notiek, ja mēģināt izmērīt spriegumu izejā ar multimetru pretestības mērīšanas režīmā. Ticiet man, šādu gadījumu ir bijis daudz. Tāpēc nav nepieciešams izmērīt spriegumu kontaktligzdā, kad tas nav vajadzīgs tikai no interesēm!

Tas vienkārši jāpieņem kā likums, jāpieņem kā likums. Kāda ir atšķirība, cik ir 210 vai 235 V šajā kontaktligzdā? Patiešām, visas mūsdienu elektroniskās iekārtas darbojas ļoti plašā sprieguma diapazonā, ko atvieglo mūsdienu komutācijas barošanas bloki.

Daudzi instrumenti vienkāršiem mērījumiem

Elektrisko ķēdi, kas parādīta 2. attēlā, baro no tiešās strāvas avota - galvaniskā akumulatora, tāpēc ampērmetrs un voltmetrs jāprojektē mērījumiem līdzstrāvas ķēdēs. Ja pat tik vienkāršu ķēdi darbina maiņstrāva (220 V, ķēdes pārtraucējs, spuldze), tad ierīcēm būs nepieciešama maiņstrāva. Izrādās, ka jums ir nepieciešams viss ķekars ierīču, pat ar tik vienkāršu shēmu!

Šī vienkāršā shēma ir parādīta, lai atsvaidzinātu ierīču pievienošanas veidus atmiņā. Sīkāka informācija par strāvu un spriegumu mērīšanu atrodama rakstā. "Mērījumi elektriskajās ķēdēs".

Ir ļoti vienkārši atbrīvoties no šāda skaita ierīcēm: salieciet visas ierīces vienā korpusā un izmantojiet slēdžus, lai katram no tiem pievienotu to pašu mērīšanas bultiņu galviņu. Šādas ierīces kādreiz sauca par kombinētajām vai avometriem - AmpereVoltOmmeter.

Vēl viens šo ierīču nosaukums ir testeris no angļu valodas testa - verifikācija, pārbaude, jo mērījumu precizitāte ar šādām ierīcēm ir maza. Parasti tās ir 4. precizitātes klases ierīces, t.i. mērījumu kļūda ir 4%, kas ir pilnīgi pietiekami praktiskiem mērķiem.

Šobrīd bultas pārbaudītāji ir ne tikai pensionēti, bet arī reti izmantoti, lai gan dažos gadījumos viņi vienkārši nevar iztikt. Bet daudzi, galvenokārt vecie speciālisti, dod priekšroku bultas mērītājiem. Nu, tas ir tas, pie kura ir pieradis. Tā lēnām nonācām pie mūsdienīga kombinēta instrumenta - multimetra.

Mūsdienīgs digitālais multimetrs

Atšķirībā no senatnes pārbaudītājiem multimetrs ir kļuvis par digitālu ierīci, un uz iepakojuma kastes ir rakstīts Digital Multimeter. Tas nav no tā, ka rādījumi tiek parādīti skaitļu veidā, atšķirība slēpjas darbības principā. Izmērītā vērtība, spriegums, strāva vai pretestība, izmantojot analogo-digitālo pārveidotāju (ADC), tiek pārveidoti ciparu kodā, kas pēc tam tiek parādīts digitālā šķidro kristālu displejā.

Papildus faktiskajiem mērījumu rezultātiem indikators var parādīt papildu informāciju: akumulatora uzlādes stāvokli (kad ir laiks mainīt akumulatoru, displejā parādās mirgojošs akumulatora attēls) un brīdinājumu par augsta sprieguma mērīšanu. Multimetriem ar maziem izmēriem un zemām cenām ir augsta mērījumu precizitāte, kas tiem nodrošināja pelnītu popularitāti lietotāju vidū.

Vienkāršākais veids, kā tikt galā ar ierīci un ierīces darbību, kad tā ir rokās. Bet, tā kā šādas iespējas nav, tad attēls ar ierīces attēlu ir diezgan piemērots. Pietiek nofotografēt un nodrošināt to ar paskaidrojošiem uzrakstiem. Līdzīga fotogrāfija parādīta 3. attēlā. (noklikšķiniet uz attēla, lai palielinātu).

3. attēlsDigitālā multimetra D838 izskats

Kāpēc un kam vajadzīgs multimetrs

D83X sērijas multimetri ir budžeta iespēja - ar minimālām izmaksām ir visu vai gandrīz visu darbības režīmu komplekts, kas lielākajai daļai elektriķu, elektronisko inženieru un tikai tiem, kuriem ik pa laikam ir jāsazinās ar elektrību. Protams, ir arī dārgāki modeļi, kuriem ir papildu mērījumu ierobežojumi un dažādas darbības ērtības.

Pirmkārt, tā ir spēja izmērīt kondensatoru kapacitāti un spoļu induktivitāti. Dažiem multimetriem ir pat frekvences mērīšanas režīms, tomēr parasti tas tiek ierobežots līdz audio diapazona frekvencēm, līdz 20KHz. Gandrīz visiem multimetriem, ieskaitot budžeta iespēju, ir režīms mazjaudas tranzistoru pieauguma mērīšanai, taču tos neizmanto ļoti bieži.

Papildu opcijās ietilpst skalas fona apgaismojums (kā gan citreiz veikt mērījumus naktī?) Un pēdējā mērījuma rezultāta saglabāšanas poga. Šāda iegaumēšana ļauj rezultātu uzrakstīt piezīmju grāmatiņā vai iepriekš izdrukātā tabulā. Patiesībā ļoti noderīgs īpašums.

DT838 multimetram, kas parādīts 3. attēlā kā patīkams papildinājums, ir temperatūras mērīšanas režīms: ja šajā režīmā vienkārši ieslēdzat multimetru, tad, izmantojot iekšējo temperatūras sensoru, jūs varat uzraudzīt temperatūru darba telpā.

Ierīce ir pabeigta ārējais termopārs tips K, kas ļauj izmērīt temperatūru līdz vairākiem simtiem grādu, piemēram, lodāmura vai karstā gaisa pistoles temperatūru.

Līdzīgām citu sēriju ierīcēm, piemēram, DT832, temperatūras mērītāja vietā ir iebūvēts taisnstūra impulsu ģenerators ar fiksētu frekvenci aptuveni 1 KHz, kas ļauj pārbaudīt, piemēram, audio frekvences pastiprinātājus.

Neaizmirstiet naktī izslēgt multimetru

Vēl viena no jaukām funkcijām, kas raksturīga dārgākiem multimetriem, ir automātiska izslēgšanās: pēc 15 minūtēm ierīce izslēdzas. Turpmāks darbs ir iespējams, tikai vēlreiz nospiežot barošanas pogu.

Tādās ierīcēs kā D83x izslēgšanu veic, vienu slēdzi iestatot OFF pozīcijā (sk. 3. att.). Ja jūs ļoti aizvedīsit un aizmirstat izslēgt ierīci, atstājiet to uz nakti (kaut kādu iemeslu dēļ tas notiek visbiežāk), tad akumulators būs jāmaina nākamajā dienā.

Akumulatora “Krona” (vecais vietējais nosaukums, tagad tas ir tikai 6F22 tips) izmaksas ir vidējas kvalitātes, un tā pirkšana nav problēma. Bet, neskatoties uz to, pat vienā no jaunākajiem Radio žurnāliem par 2014. gadu, proti, 9. izdevumā, parādījās raksts ar nosaukumu “Pārveidotājs digitālā multimetra darbināšanai”.

Pārveidotājs darbojas ar vienu AA izmēra akumulatoru vai ar vienu niķeļa-kadmija akumulatoru. Šeit sniegta arī vienkārša shēma, iespiedshēmas plate, kā arī montāžas un konfigurācijas paņēmieni. Raksta beigās ir sniegts vairāku iepriekšējo publikāciju par šo tēmu saraksts: arī Radio žurnāli ar līdzīgām shēmām.

4. attēls. Importētā “Krone”

Šāds dizains bija piemērots padomju vispārējā deficīta laikā, kad nebija iespējams "iegūt" Kron akumulatoru, tāpat kā tik daudz vairāk. Tagad šādu pārveidotāju var montēt tikai “no mākslas mīlestības”.

Kopumā žurnāla Radio redaktori pēdējos gados ir rīkojušies ļoti savādi: tā vietā, lai publicētu labus, interesantus materiālus un uzlabotu publikāciju kvalitāti, viņi (redaktori) pakaļ failu apmaiņas pakalpojumiem un sagrābj savus darbus no turienes ar autortiesību aizsardzības likuma zīmolu.

Neļaujiet lasītājam domāt, ka tas ir raksta autora subjektīvais viedoklis par žurnālu: elektroniskajos forumos jūs varat atrast daudz argumentācijas par šo tēmu, kas ir daudz kategoriskāka.

Sāksim studēt multimetru

Bieži vien jūs dzirdat šādus paziņojumus: “Nu, es zinu, kā no elektriskās ģitāras var novilkt vadu, lai tas būtu atvērts vai īssavienojums. Un man nav vajadzīgs cits. ”Lai šādus apgalvojumus padarītu mazākus, vēlreiz pievērsīsimies 3. attēlam, kas palīdzēs izdomāt, ko multimetrs var izmērīt.

Multimetra priekšējā panelī uzreiz pamanāmas divas lielas detaļas: augšā ir šķidro kristālu indikators (displejs), bet pa vidu - liela apaļa vadības poga. Šajā ierīcē tas faktiski ir vienīgais, citu vienkārši nav. Tieši ar šo rokturi šajos režīmos tiek pārslēgti darbības režīmi un mērījumu robežas. Citu zīmolu multimetri izskatās aptuveni vienādi.

Lai norādītu izvēlēto mērīšanas robežu, rokturim ir slīpa mala ar izspiestu trīsstūri, kas nav ļoti ērti, strādājot. Ja šo trīsstūri piepilda ar baltu krāsu, kā parādīts 3. attēlā, tad būs daudz mazāk kļūdainu ieslēgumu.

Mērīšanas režīmi

Izmantojot nupat pieminēto pogu, jūs varat izvēlēties vienu no mērīšanas režīmiem. Apskatītais multimetrs nodrošina vairākus MODES:

• Līdzstrāvas sprieguma mērīšana

• Maiņstrāvas sprieguma mērīšana

• Līdzstrāvas mērīšana

• Pretestības mērīšana

• Vadi un pusvadītāji

• Tranzistora pieauguma mērīšana

• Temperatūras mērīšana

Katrs mērīšanas režīms papildus temperatūras mērīšanai, pusvadītāju nepārtrauktībai un tranzistora pieaugumam ir sadalīts vairākos LIMITOS, kas var ievērojami palielināt mērījumu precizitāti, kas tiks aprakstīta vēlāk.

Praktiskajā darbā visbiežāk ir jāmēra nemainīgi spriegumi un jāizmanto "sastādīšanas" režīms, lai noteiktu instalācijas integritāti vai diožu, tranzistoru, dažreiz pat mikroshēmu veselību. Tādēļ šie mērījumi būs jāapraksta pietiekami sīki.

Līdzstrāvas sprieguma mērīšana

Elektronisko iekārtu darbību nodrošina pastāvīga sprieguma avoti. Tās var būt baterijas, galvaniskās baterijas, un, ja barošana notiek no tīkla, tās ir dažādu shēmu un konstrukciju barošanas avoti. Tāpēc elektronisko iekārtu remontā un nodošanā ekspluatācijā visbiežāk ir jāmēra pastāvīgs spriegums uz tranzistoru un mikroshēmu elektrodiem, jāpārbauda darba režīmi līdzstrāvai. Tālāk ir aprakstīts, kā izmantot multimetru līdzstrāvas sprieguma mērīšanai.

3. attēlā darba veida slēdzis ir iestatīts uz pastāvīga sprieguma mērīšanas režīmu un līdz augstākajai robežai - līdz 1000 V. Tajā pašā laikā displejā tiek parādīts brīdinājums par augsta sprieguma draudiem: HV - (augstspriegums - augstspriegums). Tas pats brīdinājums parādīsies uz 750 V maiņstrāvas robežas. Tādējādi pati ierīce brīdina, ka šajā mērījumu diapazonā var būt dzīvībai bīstams spriegums.

Bet tas nemaz nav vajadzīgs, jo pie šī ierobežojuma ir iespējams izmērīt spriegumus, kas nepavisam nav bīstami, piemēram, automobiļu vados, kur spriegums ir tikai 12V, vai tikai vienā galvaniskajā šūnā. Tiesa, mērījumu rezultāti nebūs ļoti precīzi. Uzticamāki rezultāti tiks iegūti, mērot pie 20 V robežas.

Kad digitālie instrumenti bija reti, tie galvenokārt bija milzīgi laboratorijas instrumenti “ar diviem rokturiem nēsāšanai”, gandrīz visi mērījumi tika veikti ar bultu skaitītājiem. Un tad bija tāds noteikums, ka visprecīzākais rezultāts tiks iegūts, ja bultas mērīšanas procesā nav zemāks par skalas pirmo trešdaļu, labāk, ja tas atrodas tuvāk vidum. Piemēram, 5 V spriegumu var izmērīt pie robežas 30 V, bet rezultāts būs precīzāks, ja izmantosit 10 V robežu.

Šis ieteikums jāievēro, strādājot ar digitālo multimetru, t.i. izvēlēties vispiemērotāko mērījumu robežu. Tas tiks apspriests vēlāk.

Līdzstrāvas sprieguma mērīšanas robežas

Līdzstrāvas sprieguma mērīšanas režīmā ir pieci ierobežojumi:

• 200m

• 2000m

• 20,

• 200,

• 1000.

Ar 200 m robežu (turpmāk, kā tas ir uzrakstīts uz ierīces 3. att.) Ir iespējams izmērīt spriegumus, kas nepārsniedz 200 milivoltus, vienkāršāk izsakoties, tikai 0,2 V.

2000m ierobežojums ļauj izmērīt spriegumu līdz 2V. Piemēram, tas ļauj izmērīt galvaniskās šūnas spriegumu vai sprieguma kritumu pāri rezistoram tranzistora emitētāja ķēdē.

Šīs trīs robežas ir vienkārši apzīmētas ar cipariem bez burtiem: 20, 200, 1000. Tie ir mērīšanas robežu spriegumi voltos. Spriežot par mērījumu precizitāti, var apstiprināt zemāk parādītos skaitļus. Par izmērītā sprieguma avotu tika ņemts AA izmēra pirksta tipa akumulators, tikai pirmā lieta, kas nāca pie rokas, taču mērījumu rezultāti izrādījās diezgan skaidri.

Mērījumi pie dažādām robežām

Pirmais akumulatora sprieguma mērījums tika veikts ar robežu 1000, kā parādīts 5. attēlā. Jāatzīmē, ka nenozīmīgas nulles nenozīmē visu robežu samazināšanu.

5. attēls

Šeit bija iespējams precīzi izmērīt 1B, jo šīs robežas izšķirtspēja ir tikai 1B, desmitdaļas voltu vienkārši netiek parādītas, ko norāda komata neesamība aiz mazāk nozīmīgās zīmes. Ja izmērītais spriegums ir, piemēram, 135,2 V, tad mēs varētu redzēt 135 V rezultātu.

Varbūt kāds teiks: “Padomā, divas desmitdaļas voltu!”. Jā, otrajā gadījumā šīm divām desmitdaļām vispār nav nozīmes, taču, mērot akumulatora spriegumu, šāda mērīšanas rezultāta noapaļošana ir nepieņemama.

Fakts ir tāds, ka niķeļa-kadmija vai metāla hidrīda akumulators tiek uzskatīts par uzlādētu, ja uz tā esošais spriegums nav mazāks par 1,2 V. Ja spriegums ir tikai 1 V, tad tas norāda, ka akumulators ir jāuzlādē. Bet tas bija viņš, kurš vienkārši nokrita zem rokas, kaut arī nebija par ko vainīgs.

Mainiet sprieguma mērīšanas robežu uz 200. Jau parādās komats, pēc kura tiks parādītas desmitdaļas voltu. Mērījumu rezultāts ir daudz tuvāk patiesībai, ko var redzēt 6. attēlā.

6. attēls. Akumulatora spriegums 1,2 V

Ja mērījumu robeža ir 20, rezultāts būs precīzāks, līdz simtdaļām voltu, skatiet 7. attēlu.

7. attēls. Akumulatora spriegums 1,22 V

Un pie 2000m robežas rezultāts tiek uzrādīts milivoltos, t.i. ar precizitāti līdz 1/1000 voltiem (1 milivoltiem). Parādīts 8. attēlā.

8. attēls. Akumulatora spriegums 1,222 V

Dažām ierīcēm ir mērījumu ierobežojums 2 (2 volti), tad rezultāts izskatīsies 1,222V. Pēc komata ir trīs cipari, kas arī ļauj veikt mērījumus ar 1 milivolt izšķirtspēju.

200 m ierobežojums ļauj izmērīt spriegumu, kas nav lielāks par 0,2 V, un attiecīgajam gadījumam (akumulatoram) tas nav piemērots, tas ir vienkārši par mazu. Ierīce var neizdegties, bet to nevajadzētu darīt. Parasti ir tāds GOLDEN noteikums: ja izmērītā sprieguma (strāvas) lielums nav vismaz aptuveni zināms, tad mērījumiem jāsākas no lielākās mērīšanas robežas!

Raksta turpinājums:Kā izmērīt spriegumu, strāvu, pretestību ar multimetru, pārbaudīt diodes un tranzistorus

Boriss Aladyshkin