Мультиметр цифровой

Мультиметр цифровой

Мультиметр цифровой — это универсальный прибор для измерения электрических параметров, который сочетает действие амперметра, вольтметра и омметра в одном приборе, который выводит показания на небольшой дисплей. Существуют, как стендовые, так и переносные мультиметры.

Мультиметр цифровой

Преимущество цифрового мультиметра над приборами с измерительным механизмом заключается в том, что показание прибора по шкале должны пересчитываться в том случае, если стрелка прибора остановилась между отдельными делениями на шкале. Цифровые измерительные приборы не нуждаются в перерасчете показаний, изображая их в виде чисел на дисплее. Также цифровые мультиметры более чувствительны к малым изменениям тока и поэтому более точны по сравнению с другими приборами, измеряющими электрические параметры.

На постсоветском пространстве такой прибор известен под сленговым названием «Цэшка», т.к. названия советских мультиметров начинались с буквы «Ц».

Принцип действия цифрового мультиметра

В основе цифрового мультиметра лежит АЦП двойного интегрирования — аналого-цифровой преобразователь, в котором входной сигнал сравнивается с опорным.

Для того, чтобы измеритель показывал величину электрического параметра, измеритель должен быть электрически подсоединен к схеме или ее компоненту. Эти подсоединения выполняются набором проводов. Черный провод обычно называется общим или отрицательным, красный — положительным.

На одном конце каждого из проводов находится вилка, которая подключается в гнездо измерителя. Другой конец каждого провода используется для создания контакта со схемой или ее компонентом, который должен быть промерен.

Чтобы измерить постоянный ток, измеритель должен быть включен последовательно со схемой, в которой производятся измерения. Если прибор, который настроен на измерение тока, случайно будет включен параллельно с источником напряжения, напряжение может послужить причиной того, что избыточный ток потечет через измеритель и повредит его.

Чтобы измерить напряжение, измеритель должен быть включен параллельно с источником напряжения. Поскольку напряжение одинаково во всех ветвях параллельной схемы, напряжение, которое должно быть измерено, будет и на измерителе, в результате чего измеритель покажет уровень напряжения.

Измерения сопротивлений должны проводиться на обесточенных цепях. При измерениях сопротивлений используется небольшая внутренняя батарея для питания схемы измерителя и сопротивления, которое должно быть измерено.

Порядок измерения цифровым мультиметром

1) Включите измеритель нажатием кнопки ON/OFF
2) Выберите нужный тип измерения нажатием соответствующей кнопки
3) Выберите нужный диапазон измерений нажатием соответствующей кнопки переключения диапазонов
4) Подсоедините измерительные провода в соответствующие гнезда на панели.
5) Прижмите концы измерительных проводов к испытуемым точкам (или прикрепите провода к компоненту). Для измерения сопротивления нет необходимости выставления нуля, как это нужно было делать в вольт омметре, ламповом вольтомметре и вольтомметре на полевых транзисторах.
6) Снимите показания с дисплея.

Как пользоваться мультиметром?

Например, многие современные мультиметры умеют протестировать диоды и измерить коэффициент усиления транзисторов, осуществить прозвонку кабеля или цепи на предмет короткого замыкания и многое другие.

Более дорогие модели мультиметров (в том числе DT 838), и вовсе, позволят снять показатели температуры с чего-либо (посредством специального щупа-термопары), проверить емкость конденсатора и т. д.

Однако, перед тем, как пользоваться мультиметром, следует узнать, что к чему, и понимать, что вы хотите измерить с помощью этого электронного прибора.

Как пользоваться мультиметром?

Рассмотрим процесс работы с мультиметром DT 838, что он умеет, и как правильно им пользоваться. В комплекте с мультиметром идет два щупа красного и черного цвета, при их контакте с источником, и производятся все необходимые измерения. Перед тем как пользоваться мультиметром, следует изучить тестер поближе.

В верхней части мультиметра расположен широкий дисплей, способный отображать цифры с разделителями. Также, при разряде батареи, мультиметр выдаст на экране надпись «Bat», что означает необходимость замены батареи питания, в качестве которой выступает батарея «Крона» на 9 Вольт.

Для замены батарейки в мультиметре придется снимать заднюю крышку тестера. Кстати, здесь же находится предохранитель мультиметра, который должен защитить прибор, в случае неправильного подключения, замыкания или перегрузки.

Перед тем, как начать пользоваться мультиметром, следует правильно подключить щупы к прибору. Как было сказано выше, измерительные щупы мультиметра двух цветов, красного и черного. Черный щуп вставляется в гнездо с обозначением «COM» на мультиметре, а красный щуп, в гнездо с обозначением «V».

При этом, стоит обратить внимание на предупреждающие подсказки мультиметра, где 1000В максимальный предел измерения напряжения мультиметром для постоянного напряжения, и 600 В для переменного напряжения.

Как измерить напряжение мультиметром DT 838

Для того чтобы измерить переменное напряжение мультиметром, следует установить круглый переключатель в положение «V

», после чего подсоединить его щупы к источнику переменного напряжения. Соответственно, чтобы измерить постоянное напряжение мультиметром DT 838, потребуется перевести переключатель в положение «V—», после чего можно приступать к измерениям.

На различных моделях мультиметров, могут быть использованы разные буквенные сокращения, где:

• ACV обозначает переменное напряжение;
• DCV обозначает постоянное напряжение;
• ACA и DCA обозначает силу переменного и постоянного тока в амперах.

Для того чтобы измерить напряжение в розетке, следует перевести переключатель мультиметра в положение «V

», после чего нужно вставить щупы в розетку. Для измерения напряжения батарейки, потребуется перевести переключатель в положение «V—», после чего подсоединить щупы к батарейке.

При этом слева на дисплее мультиметра может быть показан минус. Он указывает на полярность напряжения красного щупа.

Как измерить сопротивление мультиметром

Для того чтобы измерить сопротивление мультиметром DT 838, потребуется красный щуп установить в гнездо «V, W», а черный щуп оставить без изменений, в гнезде «СОМ». Затем следует перевести переключатель на требуемый диапазон и подключить щупы к измеряемому сопротивлению.

При этом если на экране мультиметра отобразится цифра один, то это значит что величина сопротивления намного выше выбранного диапазона, и следует перевести переключатель на больший предел. Важно, если измеряется сопротивление на схеме убедиться в том, что все конденсаторы разряжены.

Кроме напряжения в сети и сопротивления, мультиметром можно прозвонить кабель. Для этого на приборе есть внизу специальное положение с обозначением акустической волны. Переведя регулятор мультиметра в данное положение, и замкнув концы щупов между собой, можно услышать непрерывный звуковой сигнал подаваемый мультиметром.

Чтобы осуществить измерение температуры мультиметром DT 838, следует перевести переключатель прибора в режим TEMP, после чего подсоединить к нему специальный провод термопару. Кроме этого, мультиметр способен определить внутреннюю температуру, для этого следует отсоединить вилку термопары и обратить внимание на показания дисплея.

Основные правила пользования мультиметром

Невзирая на многофункциональность и универсальность современных измерительных приборов, профессиональные инженеры осуществляют выбор мультиметра, исходя в первую очередь из тех физических величин, которые требуют как можно более точного измерения.

Профессиональный мультиметр – прибор, способный полностью удовлетворить потребность измерений в узкой специализированной сфере. Специалисты, читая технические характеристики, точно знают, на что им смотреть, чтобы выбрать лучший инструмент для себя, исходя из соотношения цена-качество.

Поэтому, данный обзор функциональных возможностей различных мультиметров предназначен для начинающих, чтобы они с одной стороны имели набор необходимых функций, с другой не переплачивали за ненужные возможности.

Принципы измерений

Существуют общие понятия, относительно того, как пользоваться мультиметром в процессе осуществления измерений, которые бывают:

Прямыми. Осуществляются непосредственным подключением щупов к измеряемой цепи, или к отдельному компоненту, с моментальным отображением данных на дисплее или шкале прибора в единицах измеряемой физической величины. Например, измеряя ток, видеть значение силы тока в амперах, мерить напряжение, сразу отображаемое в вольтах, или проверять резисторы, получая сопротивление в Омах.

Буквенное обозначение функциональности

Без привязки к конкретной физической величине нельзя дать ответ на вопрос как пользоваться мультиметром. Давно прошли времена, когда мультиметры измеряли только силу тока, напряжение, и сопротивление, поэтому одна инструкция подходила для всех устройств.

Обозначение на панели измерения разных величин

Современные мультиметры обладают множеством различных функций, которые группируются в одном приборе в зависимости от специализации, и описаны в соответствующих инструкциях от изготовителя. Для облегчения поиска нужного прибора, в каталогах для сокращения обозначения функциональности мультиметра применяют буквенные индексы, являющиеся заглавными буквами английских названий измеряемых физических параметров.

• T – (temperature), измеряет температуру;
• F – (frequency) частотомер (для измерений частоты);
• C – (condenser capacity) емкость конденсатора;
• L – обозначение индуктивности, принятое в честь физика Эмилия Ленца (Lenz);
• R – (resistance), сопротивление.

Таким образом, например, CRL мультиметром, можно измерить емкость, сопротивление, индуктивность. На корпусе типичного бюджетного мультиметра (для «чайников»), встречаются такие обозначения:

Некоторые обозначения измерении на корпусе мультиметра

Мультиметр в домашнем хозяйстве

Говоря о том, как пользоваться мультиметром в быту, необходимо представить себе житейские ситуации, когда это может понадобиться. Очень часто в домашнем хозяйстве необходимо проверить целостность электрической цепи (прозвонить проводку), или проверить её на наличие недопустимого короткого замыкания.

Для этих целей подойдёт бюджетный мультиметр, как на картинке. Красный щуп вставляют в разъем V,R,mA, чёрный в COM, переключают прибор в режим «прозвонки», обозначенный диодом или звуковым динамиком. После этого замыкают два щупа, проверяя работоспособность — должен прозвучать сигнал.

Работа с мультиметром в разрыв цепи и когда цепь замкнута

Допустим, необходимо прозвонить интернет кабель. Сначала нужно два разъема поставить рядом. Прикасаясь щупами к клеммам, подключенным к проводам одинакового цвета, добиваются появления сигнала. Если сигнала нет – значит, где-то обрыв (нет контакта).

«Прозвонка» интернет кабеля

Цифровой дисплей при проверке кабеля показывает сопротивление, то есть, если переключате льмультиметра не имеет диода или динамика, то проверить кабель можно с помощью омметра, даже пользуясь стрелочным мультиметром. Режим прозвонки – единственная измерительная функция, которую можно осуществлять, используя стрелочный прибор, не разбираясь при этом в градуировке шкалы и измеряемых величинах.

Чтобы проверить качество электричества в розетке, нужно переключиться в режим V

750, вставить щупы и понаблюдать за изменяющимся напряжением в течении некоторого времени.

Также в данном режиме измерений можно определить фазу. Для этого один щуп заземляют (подключают к корпусу щитка или к заземлению), а другим проверяют провода или клеммы контактов. Появившиеся 220В (или около того) на дисплее будут указывать, что проверяемый провод – фаза.

Определение мультиметром фазы

Часто в паспорте бытовых устройств указывают номинальный ток. Чтобы измерить ток, протекающий в цепи,мультиметр необходимо включить в ее разрыв. Для этого выставляют переключатель мультиметра в максимальное значение диапазона А

(переменный ток, 20 А).

Щупы необходимо подключить в соответствующие разъемы

Для безопасного подключения оголённых проводников использована лампочка 12В с питанием от трансформатора.

Подключение лампочки 12 В через трансформатор

Под сетевым напряжением, подобным способом, мерить ток нельзя из-за опасности поражения. Но, можно соорудить испытательный стенд, безопасно вставляя щупы в одну розетку и подключая нагрузку к другой.

Испытательный стенд

Проверять резисторы или другие радиоэлектронные нужно в режиме омметра, переключая соответствующие диапазоны, таким же образом, как делалась прозвонка.

Измеряя килоомы и мегаомы, необходимо избегать касания пальцами выводов деталей – человеческое тело обладает сопротивлением, которое будет влиять на точность измерений.

Так мерить нельзя ! Так мерить можно !

Свойства элементов

Чтобы пользоваться мультиметром, также необходимо понимать также свойства проверяемых элементов. Например, вопреки бытующему мнению, с помощью мультиметра нельзя проверить заряд батареи при помощи одного измерения напряжения – батарейка или аккумулятор автомобиля будет показывать значение, близкое к номинальному, за исключением полностью посаженных элементов питания.

Схема измерения напряжения, тока и сопротивления

Данные источники тока имеют свойство восстанавливать напряжение, благодаря химическим процессам, происходящим внутри, но при выполнении работы у подсевшего аккумулятора напряжение падает. Но, можно сделать измерение силы тока (сквозное подключение мультиметра, или при помощи шунтов), протекающего в подключенной к клеммам аккумулятора нагрузке, подобрав соответствующее сопротивление нагрузки, и потом перейти и переключиться в режим напряжения, таким способом вычисляя выдаваемую мощность источника питания.

Наблюдая за динамикой падения напряжения, можно судить о том, насколько аккумулятор разряжен. Чтобы объяснить, как проверить конденсатор мультиметром, нужно понимать свойство активного емкостного сопротивления, уменьшающегося по мере увеличения емкости при переменном токе.

Советские стрелочные мультиметры серии Ц подключали к розетке для получения опорной частоты и с помощью дополнительной клеммы измеряли емкость конденсаторов. Современные мультиметры имеют свой встроенный генератор для подобных измерений, которые производят, подключая щупы к электродам конденсатора.

Измерение емкости конденсатора

У цифровых мультиметров есть внутренняя электронная защита, предотвращающая неправильное использование прибора, а также встроенный плавкий предохранитель, Автоматическое выключение питания способствует экономному расходованию заряда батареи.

Осуществляя выбор мультиметра, обязательно нужно проверить, как он работает, если батарея частично посажена – дешёвые китайские модели в этом случае дают очень большую погрешность измерений.

Обязательно нужно соблюдать безопасность, и следить за состоянием измерительных щупов и изоляции проводов – очень часто они отрываются от щупов, и при измерениях могут нанести электрическую травму.

Функция LoZ в современных мультиметрах

27 апреля 2021

С недавних пор в некоторых моделях профессиональных мультиметров появилась новая функция LoZ. Английская аббревиатура переводится как “Низкое сопротивление”, причем данная функция предусмотрена в основном для измерения переменных напряжений.

Этой функции нет в малобюджетных дешевых мультиметрах, которые без труда можно купить сегодня на рынке, однако, для промышленного использования данная функция просто необходима.

Правильнее называть данную функцию “Режимом измерения при пониженным входном сопротивлении”, то есть входная измерительная цепь переменного напряжения мультиметра шунтируется резистором, сопротивление которого может составлять порядка сотен кОм, например в мультиметре UT195 это 300 кОм.

Если правильно пользоваться данным режимом, то можно исключить или снизить вероятность получения недостоверных показаний мультиметра, но за счет чего?

Немного теории применения мультиметров

Обычно штатное входное сопротивление мультиметра в режиме измерения напряжений составляет порядка 10 МОм. С одной стороны это хорошо, поскольку мультиметр не вносит существенного влияния на измеряемые цепи. С другой стороны, это является и недостатком в случаях сильных электромагнитных полей или обрыва измерительной цепи. То есть, обладая очень высоким входным сопротивлением, мультиметр становится приемником помех и может за счет этого снижать достоверность показаний. Приемником помех являются как сам мультиметр, так и измерительные провода. Скорее всего, многие сталкивались при использовании мультиметра с таким явлением, когда измерительные провода в режиме измерения переменных напряжений отключены, однако на дисплее мультиметра появляются некие показания. Причем, показания тем больше, чем интенсивнее помехи наводки.

Это явление может существенно повлиять на точность и достоверность измерений. Например, при обрыве одного из измерительных проводов, мультиметр может показать наличие некоторого напряжения, которое на самом деле является напряжением наводок.

Чтобы исключить или хотя бы снизить влияние наводок на результаты измерений и был внедрен режим LoZ, когда входные цепи шунтируются некоторой нагрузкой. Это дает рост помехозащищенности, однако повышает влияние мультиметра на измеряемые цепи. Поэтому пользоваться данным режимом можно не во всех случаях. Допустим, при проверке силовых цепей никаких проблем не будет, поскольку сопротивление измеряемых цепей гораздо ниже сопротивления шунта. Однако, при проверках, например, каких-то плат управления или датчиков с высоким сопротивлением, влияние мультиметра, подключенного к цепи может существенно повлиять на работу устройств. Именно поэтому режим измерения LoZ включается отдельно от других режимов для того, чтобы исключить случайное и неправильное использование.

В качестве примера рассмотрим измерение переменного напряжения в разных моделируемых ситуациях и сравним измерения в штатном режиме и в режиме LoZ .

Мы будем измерять переменное напряжение в розетке 220 Вольт

Измерение 1. Штатное измерение при исправном подключении

Как видим, мультиметр показывает TrueRMS 205,7 Вольт , что почти соответствует истинному значению, однако не стоит забывать, что результат показывает сумму действующего напряжения и напряжения возможных помех и наводок в электросети.

Измерение 2. Измерение LoZ при исправном подключении

Результаты в режиме LoZ почти одинаковые с предыдущими. При измерении на низком сопротивлении результат отличается на 0,5 Вольт в меньшую сторону за счет снижения влияния помех и наводок, однако это далеко не главное.

Измерение 3. Штатное измерение при поврежденной цепи измерения

В данном измерении в обычном режиме один провод мультиметра отключен от измерительной цепи и по сигнальному проводу поступает только сигнал помехи, однако, не зная в повреждении, можно принять показания 6 Вольт за истину, хотя на самом деле напряжения между щупами нет.

Измерение 4. Измерение LoZ при неисправном подключении

В данном случае, по сравнению с измерениями в штатном режиме, результат отличается от него в 60 раз! То есть показания прибора гораздо ближе к 0, что является истинным значением измерения.

Как видим , функция LoZ если ей правильно пользоваться, способна повысить достоверность показаний мультиметра и даже повысить безопасность измерений и персонала, например в случае обрыва “Нулевого” провода или в условиях сильных электромагнитных помех, которые , как известно, сопровождают любое промышленное производство и оборудование.

Более подробную информацию можно найти в переводах руководств и инструкций на нашем интернет портале Pribor.kz ,а также в описаниях мультиметров UNI-T

Статья подготовлена по материалам собственных экспериментов ТОО Test instruments