Как да използвате мултицет, DC измерване на напрежение

Думата мултицет се състои от две думи: мулти - много и метър - измервания, измервателно устройство. Тези определения могат да бъдат намерени в многотранския англо-руски речник и затова с пълна увереност можем да кажем, че мултицет е множество от измервателни уреди, „опаковани“ в една малка кутия. Всички тези измервателни уреди са предназначени за измервания в електрически вериги и би било непростимо да започнете история за електрическите измервания, без да си спомняте закона на Ом.

В училищните учебници законът на Ом за част от дадена схема е написан по следния начин: "Токът във веригата (I) е пряко пропорционален на напрежението (U) и обратно пропорционален на съпротивлението (R)." Всички, които се занимават сериозно с електричество, знаят тази фраза като наш Баща. И тогава кажете, като не знаете закона на Ом - седнете вкъщи.

Ако законът на Ом е написан под формата на математическа формула, ще се окаже съвсем просто: I = U / R.

Това е законът на Ом за част от веригата, която ще ограничим до тук. За да получите правилните резултати, токовите стойности в ампери, напреженията в волта и съпротивлението в ома трябва да бъдат заменени във формулата. Първите букви са главни, тъй като мерните единици произлизат от имената на учените, открили тези закони.

Вярно е, че не е забранено да се заменя например съпротивлението в кило-оми (1 KOhm = 1000 Ohms), тогава токът ще се окаже в милиампери (1 mA = 0,001 A). Такова заместване в вериги с малък ток често се използва.

Най-простата електрическа верига, показана на фигура 1, се състои от източник на напрежение, свързващи проводници, прекъсвач и товар. Но на примера на тази схема можете да видите всичко, което е споменато в закона на Ом, всичко, което може да бъде измерено с помощта на инструменти, да се запознаете с връзката на амперметър, волтметър и омметър.

Фигура 1. Най-простата електрическа верига

Да провежда текущи измервания, напрежения и съпротивление ще са необходими три различни устройства: амперметър, волтметър и омметър. Свързващите устройства са показани на Фигура 2.

Фигура 2. Свързване на измервателни уреди към електрическа верига

От тази цифра става ясно, че амперметър тя е свързана с прекъсване на веригата последователно с натоварването, волтметърът е свързан успоредно с секцията на веригата, омметърът също е успореден на тестовата секция, но захранващото напрежение трябва да бъде изключено или изобщо да се провери несвързана част. Разбира се, можете да измерите съпротивлението на резисторите R1, R2, без да ги изпарите от веригата, просто не забравяйте да изключите захранването.

Какво да не направите или правилните начини да изгорите мултицет

Тук можете веднага да направите няколко коментара, да зададете няколко сложни въпроса. Какво ще се случи, ако размените, объркате например волтметър и амперметър?

Волтметърът, включен в прекъсвача вместо амперметъра, най-вероятно няма да донесе особени проблеми: голямото вътрешно съпротивление на волтметъра ще ограничи тока на такова ниво, че веригата просто спира да работи, сякаш прекъсвачът е отворен.

Съвсем друг въпрос е дали амперметърът е включен вместо волтметър, вместо V1. Токът през амперметъра ще достигне максимума, който източникът на енергия може да осигури, тъй като вътрешното съпротивление на амперметъра е много малко (в нормален режим на измерване, колкото по-малък, толкова по-добре).

В случай на галванична клетка това не е особено страшно, тъй като токът ще бъде ограничен от вътрешното съпротивление на акумулатора, а границата на измерване на амперметъра е доста голяма (10 или повече ампера).

Ето как човек може да тества клетка с размер AA или AAA с напрежение 1,5 V.Ако елементът е работещ, тогава амперметърът ще покаже ток от поне 1А или дори повече, докато токът на разрядения елемент не е повече от няколко милиампера или изобщо няма ток.

Но такава препоръка е абсолютно неподходяща за проверка на батерии със същия размер: батериите наистина не обичат късо съединение и дори могат да експлодират! Дори и да не достигне експлозията, зареждането на такава батерия ще бъде проблематично.

Ако амперметърът (мултицет в режим на измерване на ток) е "включен" в изход 220V, тогава експлозията на устройството е просто неизбежна. Същото се случва, ако се опитате да измерите напрежението в контакта с мултицет в режим на измерване на съпротивлението. Повярвайте ми, имало е много такива случаи. Ето защо не е необходимо, когато не е необходимо, чисто от интерес, да се измерва напрежението на изхода!

Просто трябва да се приеме като закон, да се приема като правило. Е, каква е разликата, колко са 210 или 235V в този контакт? Всъщност цялото модерно електронно оборудване работи в много широк диапазон на напрежението, което се улеснява от модерното превключване на захранващи устройства.

Много инструменти за прости измервания

Електрическата верига, показана на фигура 2, се захранва от източник на постоянен ток - галванична батерия, така че амперметърът и волтметърът трябва да бъдат проектирани за измерване в постояннотокови вериги. Ако дори такава проста верига се захранва от променлив ток (220V, превключвател, крушка), тогава устройствата ще изискват променлив ток. Оказва се, че се нуждаете от цял ​​куп устройства, дори и с толкова проста схема!

Тази проста схема е показана, за да се освежат начините за свързване на устройства в паметта. Повече подробности за измерването на токове и напрежения можете да намерите в статията. „Измервания в електрически вериги“.

Много лесно е да се отървете от такъв брой устройства: сглобете всички устройства в един корпус и използвайте превключвателите, за да свържете една и съща измервателна стрелка към всяко от тях. Такива устройства някога са били наричани комбинирани или авометри - AmpereVoltOmmeter.

Друго име за тези устройства е тестер, от английския тест - проверка, тест, тъй като точността на измерванията с такива устройства е малка. По правило това са устройства от 4-ти клас на точност, т.е. грешката при измерването е 4%, което е напълно достатъчно за повечето практически цели.

Понастоящем тестерите със стрелки не само се пенсионират, но рядко се използват, въпреки че в някои случаи те просто не могат без. Но много, предимно стари специалисти, предпочитат да използват стреломер. Е, това е кой е свикнал с какво. И така, бавно стигнахме до модерен комбиниран инструмент - мултицет.

Модерен цифров мултицет

За разлика от античните тестери, мултиметърът се е превърнал в цифрово устройство, върху кутията за опаковки е написано „Цифров мултицет“. Това не е от факта, че показанията се показват под формата на числа, разликата се крие в принципа на работа. Измерената стойност, напрежение, ток или съпротивление с помощта на аналогово-цифров преобразувател (ADC) се преобразува в цифров код, който след това се показва на цифров дисплей с течни кристали.

В допълнение към реалните резултати от измерването индикаторът може да показва допълнителна информация: състоянието на зареждането на батерията (когато дойде време за смяна на батерията, на дисплея се появява мигащо изображение на батерията) и предупреждение за измерване на високи напрежения. Мултиметрите с малки размери и ниски цени имат висока точност на измерване, което им осигури заслужена популярност сред потребителите.

Най-лесният начин да се справите с устройството и работата с устройството, когато е в ръцете. Но тъй като няма такава възможност, тогава снимка с изображението на устройството е доста подходяща. Достатъчно е да направите снимка и да й предоставите обяснителни надписи. Подобна снимка е показана на фигура 3. (кликнете върху снимката, за да я увеличите).

Фигура 3Появата на цифровия мултицет D838

Защо и кой има нужда от мултицет

Мултиметрите от серията D83X са бюджетна опция - при минимални разходи има набор от всички или почти всички режими на работа, които повечето електротехници, електронни инженери и просто тези, които от време на време трябва да комуникират с електричество. Разбира се, има и по-скъпи модели, които имат допълнителни ограничения за измерване и различни експлоатационни удобства.

На първо място, това е способността за измерване на капацитета на кондензаторите и индуктивността на бобините. Някои мултиметри дори имат режим на измерване на честотата, но обикновено това е ограничено до честотите на аудио диапазона, до 20KHz. Почти всички мултиметри, включително бюджетната опция, имат режим за измерване на усилването на транзисторите с ниска мощност, но те не се използват много често.

Допълнителните опции включват подсветката на скалата (как иначе да се правят измервания през нощта?) И бутона за запазване на последния резултат от измерването. Подобно запаметяване дава възможност да се запише резултатът в тетрадка или в предварително отпечатана таблица. Всъщност много полезен имот.

Мултиметърът DT838, показан на фигура 3, като приятно допълнение, има режим на измерване на температурата: ако просто включите мултицета в този режим, тогава с помощта на вътрешния температурен датчик можете да наблюдавате температурата в работната стая.

Устройството е завършено външна термодвойка тип К, който ви позволява да измервате температури до няколкостотин градуса, например температурата на поялник или пистолет за горещ въздух.

Подобни устройства от други серии, например, DT832, вместо измервател на температура, имат вграден правоъгълен генератор на импулси с фиксирана честота около 1 KHz, което ви позволява да проверите, например, аудио усилватели на честотата.

Не забравяйте да изключите мултицета през нощта

Друга от приятните функции, присъщи на по-скъпите мултиметри, е автоматичното изключване на захранването: след 15 минути устройството се изключва. По-нататъшната работа е възможна само чрез повторно натискане на бутона за захранване.

В устройства като D83x изключването се извършва чрез поставяне на един превключвател в положение OFF (вижте фиг. 3). Ако се увлечете много и забравите да изключите устройството, оставете го за една нощ (по някаква причина това се случва най-често), тогава батерията ще трябва да бъде сменена на следващия ден.

Цената на батерията "Krona" (старото домашно име, сега е само тип 6F22) е със средно качество е малка и купуването й не е проблем. Но въпреки това, дори в едно от последните списания на Радио за 2014 г., а именно в брой 9, се появи статия, озаглавена „Конвертор за захранване на цифров мултицет“.

Преобразувателят работи на една батерия с размер АА или на една никел-кадмиева батерия. Там също са дадени проста схема, печатна платка и техники за монтаж и конфигуриране. В края на статията е даден списък на няколко по-ранни публикации по тази тема: също радио списания с подобни схеми.

Фигура 4. Импортирана „Krone“

Такъв дизайн беше подходящ по време на общия недостиг на Съветския съюз, когато беше невъзможно да се "вземе" батерията на Kron, подобно на много повече. Сега такъв конвертор може да бъде сглобен само „от любов към изкуството“.

Като цяло редакторите на списание „Радио“ през последните години се държаха много странно: вместо да публикуват добри, интересни материали, подобрявайки качеството на публикациите, те (редакторите) преследват услугите за споделяне на файлове и изземват оттам техните творения под търговското наименование на закона за защита на авторските права.

Нека читателят да не мисли, че това е субективното мнение на автора на статията за списанието: на електронните форуми можете да намерите много разсъждения по тази тема, което е много по-категорично.

Нека започнем да изучаваме мултицета

Често чувате такива твърдения: „Е, знам как да звъня на жица от електрическа китара за отворено или късо съединение. И не ми трябва друга. "За да направим такива изявления по-малки, нека се обърнем още веднъж към Фигура 3, която ще ни помогне да разберем какво може да измери мултиметърът.

На предния панел на мултицета веднага се виждат две големи детайли: отгоре е индикатор с течен кристал (дисплей), а в средата е голямо кръгло контролно копче. В това устройство той всъщност е единственият, просто няма други. Именно с тази дръжка се включват режимите на работа и границите на измерване в тези режими. Мултиметрите на други марки изглеждат приблизително същото.

За да посочи избраната граница на измерване, дръжката има скосяване с екструдиран триъгълник, което не е много удобно при работа. Ако запълнете този триъгълник с бяла боя, както е показано на фигура 3, тогава ще има много по-грешни включвания.

Режими на измерване

Използвайки току-що споменатото копче, можете да изберете един от режимите на измерване. Разглежданият мултицет осигурява няколко режима:

• DC измерване на напрежение

• Измерване на променливо напрежение

• Измерване на постоянен ток

• Измерване на съпротивлението

• Окачване на проводници и полупроводници

• Измерване на усилването на транзистора

• Измерване на температура

Всеки режим на измерване, в допълнение към измерването на температурата, полупроводниковата непрекъснатост и усилването на транзистора, е разделен на няколко ЛИМИТИ, което може значително да увеличи точността на измерванията, които ще бъдат описани по-нататък.

В практическата работа най-често е необходимо да се измерват постоянни напрежения и да се използва режимът "набиране", за да се определи целостта на инсталацията или здравето на диоди, транзистори, понякога дори микросхеми. Следователно тези измервания ще трябва да бъдат описани достатъчно подробно.

DC измерване на напрежение

Електронното оборудване се захранва от източници на постоянно напрежение. Това могат да бъдат батерии, галванични клетки и когато се захранват от мрежата, това са захранващи устройства от различни вериги и дизайни. Затова при ремонта и пускането в експлоатация на електронно оборудване най-често е необходимо да се измерват постоянни напрежения при електродите на транзисторите и микросхемите и да се проверяват режимите на работа за постоянен ток. Как да използвате мултицет за измерване на постояннотокови напрежения е описано по-нататък.

На фигура 3 превключвателят от този вид работа е настроен в режим на измерване на постоянно напрежение и до най-високата граница - до 1000V. В същото време на дисплея се показва предупреждение за опасността от високо напрежение: HV - (високо напрежение - високо напрежение). Същото предупреждение ще се появи на границата от 750V AC. По този начин устройството само предупреждава, че в този диапазон на измерване могат да присъстват опасни за живота напрежения.

Но това изобщо не е необходимо, тъй като при тази граница е възможно да се измери напрежения, които не са никак опасни, например в автомобилните проводници, където напрежението е само 12V, или само една галванична клетка. Вярно е, че резултатите от измерванията няма да са много точни. По-надеждни резултати ще се получат при измерване при граница 20V.

Когато цифровите инструменти бяха рядкост, те бяха главно огромни лабораторни инструменти, „с две дръжки за носене“, почти всички измервания бяха извършени със стрелки. И тогава имаше такова правило, че ще се получи най-точният резултат, ако в процеса на измерване стрелката не е по-ниска от първата трета от скалата, по-добре е, ако е по-близо до средата. Например, напрежението от 5 V може да бъде измерено на границата от 30V, но резултатът ще бъде по-точен, ако използвате границата от 10V.

Тази препоръка трябва да се спазва при работа с цифров мултицет, т.е. изберете най-подходящата граница за измерване Това ще бъде обсъдено по-късно.

Ограничения за измерване на постоянен ток

В режима на измерване на постояннотоково напрежение има пет ОГРАНИЧЕНИЯ:

• 200м,

• 2000 м,

• 20,

• 200,

• 1000.

При ограничение от 200 m (по-долу, както е написано на устройството на фиг. 3) е възможно да се измери напрежение, ненадвишаващо 200 миливолта, по-просто казано, само 0,2V.

Ограничението от 2000 м ви позволява да измервате напрежение до 2V. Например, това ви позволява да измервате напрежението на галванична клетка или спада на напрежението през резистор в емитерната верига на транзистор.

Следните три граници са просто обозначени с цифри без букви: 20, 200, 1000. Това са напрежения на границите на измерване във волта. Причината за точността на измерванията може да потвърди показаните по-долу цифри. Батерията тип пръст тип AA бе взета като източник на измереното напрежение, само първото нещо, което дойде на ръка, но резултатите от измерванията се оказаха съвсем ясни.

Измервания в различни граници

Първото измерване на напрежението на акумулатора е извършено на границата от 1000, както е показано на фигура 5. Трябва да се отбележи, че незначителните нули не се отменят на всички граници.

Фигура 5

Тук беше възможно да се измери точно 1B, тъй като разделителната способност на тази граница е само 1B, десети от волт просто не са показани, което се обозначава с липсата на запетая след най-малко значимия знак. Ако измереното напрежение е например 135.2V, тогава бихме могли да видим резултата от 135V.

Може би някой ще каже: „Помислете, две десети от волт!“. Да, във втория случай тези две десети въобще не играят никаква роля, но при измерване на напрежението на батерията такова закръгляне на резултата от измерването е неприемливо.

Факт е, че никел-кадмиевата или метална хидридна батерия се счита за заредена, ако напрежението върху нея не е по-малко от 1,2 V. Ако напрежението е само 1V, това означава, че батерията се нуждае от презареждане. Но точно той падна под мишницата, въпреки че не беше виновен за нищо.

Превключете границата за измерване на напрежение на 200. Вече се появява десетична точка, след която ще бъдат показани десети от волта. Резултатът от измерването е много по-близо до истината, което може да се види на фигура 6.

Фигура 6. Напрежение на батерията 1.2 V

При граница на измерване 20, резултатът ще бъде по-точен, до стотни от волта, вижте фигура 7.

Фигура 7. Напрежение на батерията 1,22 V

А на границата от 2000 м резултатът е показан в миливолта, т.е. с точност до 1/1000 волта (1 миливолт). Показано на Фигура 8.

Фигура 8. Напрежение на батерията 1.222 V

Някои устройства имат граница на измерване 2 (2 волта), тогава резултатът ще изглежда като 1.222V. След десетичната запетая има три цифри, което също позволява измервания с разделителна способност 1 миливолт.

Ограничението от 200m ви позволява да измервате напрежения не по-високи от 0,2V, а за въпросния случай (батерия) не е подходящ, той е твърде малък. Устройството може да не изгори, но това не трябва да се прави. Като цяло има такова ЗЛАТНО правило: ако величината на измереното напрежение (ток) е неизвестна поне приблизително, тогава измерванията трябва да започват от най-голямата граница на измерване!

Продължение на статията:Как да измервате напрежение, ток, съпротивление с мултицет, проверете диодите и транзисторите

Борис Аладишкин