Вольтметр: описание прибора, принцип действия и назначение. Знакомимся с тестером

Мультиметр – обязательный инструмент в руках любого инженера-электронщика. Они используются для определения электрических характеристик схемы, с их помощью можно измерить напряжение, силу тока, емкость, сопротивление, определить разрывы и протестировать работоспособность полупроводниковых элементов. Такие приборы применяют как профессиональные электрики, так и начинающие специалисты. В этой статье мы поговорим о том, как пользоваться мультиметром, можно сказать, что это инструкция для начинающих.

Мультиметр – это профессиональный инструмент, использующийся для измерения характеристик электронных компонентов, проверки напряжения и силы тока, поиска короткого замыкания. Они используются в промышленности, электротехнике, при проведении ремонтных работ. В настоящее время преимущественно используются цифровые мультитестеры, с них мы и начнем.

С помощью мультитестера можно измерить батарейку или аккумулятор от телефона, определить полярность светодиода, измерить ток и напряжение в розетке. Мультиметр имеет несколько режимов работы, которые включаются для проверки того или иного параметра.

Управление мультиметром

Наиболее распространенный вариант интерфейса устройства можно рассмотреть на примере модели dt 830. Он представляет собой прямоугольный корпус с дисплеем и ручкой, переключающей режимы. В комплекте также идут два щупа – красного и черного цвета, при помощи которых и производится измерение. Они подсоединяются к нужному компоненту. На экране высвечивается измеренная величина.

Положения переключателя разделены на блоки. К ним относятся:

• выключатель прибора On/Off;
• вольтметр для измерения постоянного напряжения DCV (измеряется от 200 милливольт до 1000 В);
• вольтметр для измерения переменного напряжения ACV (от 100 до 750 В);
• амперметр DCA (диапазоны – от 0 до 200 мкА, 2000 мкА, от 0 до 20 мА, 200 мА;
• участок амперметра для измерения больших постоянных токов 10 А;
• измерение транзисторов hFe (для подключения транзисторов есть специальные разъемы с буквами Е – эмиттер, В – база, С – коллектор);
• блок проверки диодов;
• проверка сопротивления Ом (от 0 до 200, 2000 Ом, от 0 до 20, 200 или 2000 кОм).

В более поздних моделях есть возможность определения температуры и звуковая прозвонка цепи.

Питание

Питание осуществляется от батарейки. По разъему для включения можно судить о качестве сборки. В надежном и качественном устройстве подключение батарейки происходит через разъемы для кроны. Дешевые мультиметры оснащаются обычными пружинами.

Для подключения щупов есть несколько разъемов. Выбор нужного зависит от проверяемой величины. Если подключить провода неправильно, тестер может перегореть. Черный щуп устанавливается в разъем COM (общий), красный – в другой нужный выход. При необходимости щупы можно заменить на более качественные.

Мультиметры классифицируются по точности измерений. Самыми простыми являются устройства с разрядностью 2,5 – они дают точность в 10%. В настоящее время самыми используемыми считаются мутильтестеры с точностью измерения 1%.

Купить мультиметр

В любом магазине с электрикой можно без труда найти с десяток разных моделей тестеров. Приведем несколько ссылок на неплохие модели разных ценовых диапазонов на всем известном сайте.

В основе любого цифрового мультитестера лежит аналогово-цифровой преобразователь. При поступлении входного сигнала происходит его преобразование в опорный.

Чтобы производить измерение электрических параметров, тестер должен быть подсоединен к схеме или измеряемому элементу. Соединение производится с помощью проводов. На концах щупов находятся вилки, которые помещаются в гнездо мультиметра. Другой конец нужен для осуществления контакта с электронной схемой.

Измерение постоянного тока производится при параллельном включении к схеме, а замер напряжения – при последовательном подключении. Сопротивление измеряется на обесточенной цепи.

Работать мультиметром нужно по следующему алгоритму:

• включить прибор;

• выбрать нужный вид измерения рукояткой или соответствующей кнопкой;
• установить диапазон измерений;
• подключить щупы;
• прижать концы щупов к схеме или компоненту;
• снять считанные показания с экрана.

После окончания работ тестер нужно выключить и вытащить из него щупы.

Виды мультиметров

Есть два основных вида мультиметров – цифровые и аналоговые.

Аналоговые устройства являются более старыми моделями. Они оснащены шкалой со стрелкой. Показания определятся по этой стрелке, в чем главный недостаток подобного измерительного устройства. Стрелка не фиксируется на одном месте, поэтому при измерении будет погрешность. Также нужно следить за положением щупов. Основное преимущества стрелочных приборов – наглядность, когда стрелка двигается, видно сразу, какие изменения происходят с сигналом.

Цифровые или электронные измерительные устройства – это наиболее популярные приборы. Они практически вытеснили аналоговые мультиметры. Результат измерения выводится на экране в виде чисел. Цифровой тестер прост и удобен в применении, у него расширена функциональность, а доступная цена делает его еще более актуальным.

Важно отметить, что принцип работы аналогового и цифрового устройства одинаков.

Цифровые осциллографы относятся к профессиональным тестерам. Они имеют графический дисплей, на котором отображаются считанные характеристики с течением времени. Осциллографом может быть оснащено как аналоговое, так и цифровое устройство.

Существуют модели мультиметров, которые работают автоматически. В них нужно установить только вид измерения, границы прибор устанавливает сам. Также есть мультитестеры, связанные с компьютером. С их помощью производится измерение характеристик, а полученные данные отправляются на компьютер для последующего анализа и использования.

Для домашнего использования отлично подойдет недорогое устройство средней ценовой категории. Они обеспечивают точность показаний 1%. К недорогим и качественным приборам относятся DT 830, 831 и другие из этой линейки. По последней цифре определяется новизна модификации. В новых устройствах расширяется функционал.

Профессиональное оборудование имеет свои особенности. Мультиметры могут оснащаться водонепронецаемым корпусом для работы в условиях повышенной влажности. Также корпус может быть защищен от механических воздействий и вибраций. Имеется функция записи измерений, которая может потребоваться для дальнейшего анализа измерений, и построения графиков. Современные устройства могут взаимодействовать не только с компьютером, но и с планшетом или смартфоном через Bluetooth. Профессиональные мультиметры стоят дороже, поэтому используются специалистами в особых условиях.

Как пользоваться мультиметром для измерения тока

Измерение силы тока может потребоваться в следующих случаях:

• уточнение потребляемой мощности бытового прибора;
• оценка нагрузки, подключаемой к сети;
• поиск дефекта техники;

• проверка уровня заряда на аккумуляторе или батарейке;
• поиск утечки тока.

Работа мультиметром в режиме амперметра – одна из самых сложных и опасных. Сложность заключается в поиске разрыва. Если в цепи есть клемма или другой разборных механизм, проблем не возникнет. Но если требуется измерение бытового электроприбора, придется либо перерезать провод, либо придумывать приспособление для проведения измерений. Также в режиме амперметра при изменении верхнего предела придется переставлять красный щуп в другое отверстие.

Мультиметр, измеряющий силу тока, должен включаться в разрыв цепи. Подобное подключение называют последовательным. Ток проходит через тестер, и на экране высвечивается полученное значение.

Перед измерением важно правильно установить диапазон измерений на мультиметре. Неправильно выбранный верхний предел может привести к поломке прибора. Если нет сведений о возможной силе тока, советуется ставить наибольший предел. Для тестеров DT 830 красный щуп нужно поставить в гнездо 10 Ампер. Рукоятка переключателя также должна стоять у отметки 10 Ампер. В некоторых случаях показания могут быть ниже 0,2 А – это значит, что предел выставлен слишком высоким. При завышении предела красный щуп можно поместить в среднее гнездо. Затем регулировка производится ручкой переключателя. Снижается предел поразрядно.

Так как мультиметр в режиме амперметра включается в цепь и становится ее частью, нужно соблюдать технику безопасности при работе с электросетью. Даже небольшие токи могут привести к необратимым последствиям для человека.

Замер силы тока нужно проводить максимально быстро. В ином случае тестер может перегореть. Об этом информирует пометка на самом мультиметре. Так же записано рекомендуемое время измерение, промежуток между замерами и наличие предохранителя.

Важно! В розетке нельзя измерять силу тока. Там имеется только напряжение между нулевым и фазовым контактом. При включении щупов в розетку произойдет короткое замыкание.

К бытовым приборам мультиметр подключается нечасто. Обычно его включают для проверки правильности организации домашней сети и проверки реальной мощности техники. Мультитестер в таком случае включается в точку разрыва цепи – на нулевой или фазный провод кабеля питания устройства. После того, как схема собрана, кабель нужно включить в сеть и задействовать бытовой прибор. Спустя несколько секунд на экране появится сила тока в амперах. Проблема в подключении к бытовому устройству заключается в создании точки разрыва. Разрезать провод – не лучший вариант. Можно создать специальное приспособление, позволяющее провести измерение, но это усложняет процесс.

Мультиметр может измерить постоянное и переменное напряжение. Для этого рукоятка переводится в соответствующее положение. Затем выбирается диапазон измерений. Лучше его знать заранее. Это проще, чем с силой тока – например, в розетке напряжение равно 220 В + погрешность, а на аккумуляторах и батарейках значение написано. Исходя из этих значений, выбирается ближайший предел. Если предел выбран слишком большой, можно постепенно уменьшать его значение. Об этом можно узнать по цифре 1 на дисплее.

Затем подключаются щупы. Красный – в гнездо с надписью VmA, щуп с него к плюсу на схеме или элементе. Черный – в разъем COM, на схеме или приборе к минусу.

Щупы нужно приложить к измеряемому устройству. На экране высветится напряжение на замеряемом участке. Если щупы перепутать, значение будет отрицательным.

Для измерения переменного напряжения щупы остаются в том же положении. Переключатель следует переставить в сектор ACV, затем выбирается предел измерения. Полярности при переменном измерении нет, так что щупы можно подключать к любому контакту.

Чтобы измерить напряжение в розетке, предел лучше выбрать от 600 до 750 Вольт.

Щупы остаются в том же положении. Переключатель нужно перевести в отдел ОМ Ω. Свободные концы прикладываются к измеряемому элементу. Также нужно выставить пределы – если это значение неизвестно, переключатель устанавливается на максимальную шкалу.

Затем мультиметр проверяется – нужно соединить два щупа друг с другом. Если функция работает исправно, будет показано ноль на экране.

Здесь же можно проверить сопротивление катушки неизвестного номинала. В данном случае необязательно ставить максимальный предел, прибор поврежден не будет. Щупы нужно подключить к катушке. Если на дисплее высвечиваются нули, предел нужно понизить на одну позицию. Снова проводится тестирование, по необходимости предел уменьшается. Такая процедура производится до появления числа на дисплее. Это значение и будет являться номинальным сопротивлением компонента.

Для проверки диодов, транзисторов красный щуп устанавливается в V/Ω. Чтобы проверить диод, черный щуп нужно подключить к катоду (минус), а красный к аноду. На омметре появится значение прямого сопротивления диода. Если перепутать подключение щупов, на экране высветится единица. Если 1 появляется в обоих случаях – диод перегорел.

Транзистор проверяется в режиме hfe. Концы прибора соответственно вставляются в выходы В, Е, С, которые соответствуют базе, эмиттеру и коллектору. Когда транзистор будет вставлен, на приборе высветятся значения усиления транзистора.

Видео инструкции по работе с мультиметром:

Правила проведения измерений

Любая работа, связанная с электросетью и электричеством, должна выполняться соблюдением техники безопасности. Следует придерживаться следующих требований:

• Работать внимательно, аккуратно, всегда проверять правильность включения щупов и выбора режима.
• Нельзя браться за щупы двумя руками. При наборе с напряжением, если произойдет пробой изоляции, электрический ток пройдет через тело человека и самую опасную область – сердце. Поэтому лучше одной рукой устанавливать первый щуп, потом ей же второй. В таком случае риски снижаются.

• Замеры неизвестных величин начинаются с выставления максимального предела. Потом по мере необходимости значение снижается на разряд. Также важно не забывать, что в режиме амперметра переставлять придется и красный щуп в другой разъем.
• Важно помнить, что все мультиметры отличаются, и у каждой модели могут быть свои особенности работы. Поэтому перед началом измерений нужно внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.
• Нужно внимательно относиться к проведению измерений. Нужно давать время на разрядку элементов схемы, так как остаточного заряда может хватить для получения электрического удара или поломки тестера.
• Нужно соблюдать правильность подключения мультиметра в том или ином режиме. Амперметр должен подключаться последовательно, то есть становиться частью цепи. Вольтметр включается параллельно. Для измерения сопротивления внешнее питание не требуется. Замер сопротивления под напряжением запрещен!
• Производит измерения нужно максимально быстро. При необходимости результат фиксируется кнопкой hold. Длительное измерение приводит к быстрой разрядке источника питания и нагреву компонентов схемы.

Соблюдение правил обязательно для правильного проведения процедуры измерения.

В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту.

Количество источников, использованных в этой статье: . Вы найдете их список внизу страницы.

Вольтметр - один из самых полезных приборов для выполнения проверки электросети в домашних условиях, если его использовать правильно. Перед использованием вольтметра в первый раз изучите, как правильно пользоваться прибором, и протестируйте его на цепи с низким напряжением, например, на бытовой батарее.

В этой статье описывается, как проверять напряжение. Вас также может заинтересовать использование мультиметра для проверки тока и сопротивления.

Шаги

Часть 1

Настройке прибор для измерения вольтажа. Большинство приборов для измерения вольтажа на самом деле являются «мультиметрами», которые позволяют проверить несколько параметров электрического тока. Если на вашем приборе есть переключатель с несколькими настройками, установите следующие:

• Для проверки напряжения в сети переменного тока, установите переключатель на V~ , ACV или VAC . Бытовые электросети почти всегда с переменным током.
• Чтобы проверить напряжение в сети постоянного тока, выберите V– , V--- , DCV или VDC . Батарейки и портативные электронные устройства обычно с постоянным током.

1. Выберите диапазон выше максимального ожидаемого напряжения. Большинство вольтметров предоставляют несколько вариантов выбора, вы можете изменить чувствительность прибора, чтобы получить точные измерения и избежать поломки устройства. Если ваше цифровое устройство не позволяет выбрать диапазон, значит, он выбирается автоматически - прибор сам определит правильный диапазон. В противном случае следуйте инструкции:

   Вставьте щупы. Вольтметр должен быть укомплектован одним черным и одним красным щупом. На конце каждого есть металлических зонд, на другом конце щупа расположен металлических разъем, который вставляется в отверстие на вольтметре. Подключите щупы в разъемы следующим образом:

   • Черный джек обычно подключается к отверстию с отметкой "COM."
   • При измерении напряжения подключите красный джек в отверстие с отметкой V (среди прочих символов). Если нет отметки V, выберите отверстие с минимальным числом, или отметкой mA .

   Часть 2

   Измерение напряжения

   1. Держите щупы безопасно. Не прикасайтесь к металлическим щупам, когда подключаете их к схеме. Если изоляция выглядит потертой или изношенной, наденьте изоляционные перчатки или приобретите замену деталям.

      • Два металлических щупа никогда не должны соприкасаться во время измерения напряжения, иначе может возникнуть искра и замыкание.

   2. Приложите черный щуп к одной части проводника тока. Измерьте напряжение, приложив щупы параллельно. Другими словами, вы прикладываете щупы к двум точкам замкнутой цепи, а ток течет между ними.

      Коснитесь красным тестовым щупом другой точки на контуре. Это замкнет параллельный контур и заставит измерительный прибор показать напряжение.

      Поднимите допустимый диапазон, если вы получаете сообщение о перегрузке. Немедленно поднимите допустимый диапазон значений на вольтметре, пока ваш прибор не получил повреждений, если вы получаете один из следующих результатов:

      Настройте вольтметр, если это необходимо. Вам может потребоваться откорректировать настройки цифрового вольтметра, если на дисплее отображается 0V или вообще ничего, или если на аналоговом вольтметре стрелка едва двигается. Если показателей все же нет, попробуйте по порядку следующее:

Слово мультиметр складывается из двух слов: multi - много и meter - измерения, измерительный прибор. Эти определения можно найти в англо-русском словаре multitran, и поэтому, с полной уверенностью можно сказать, что мультиметр это множество измерительных приборов «упакованных» в одну небольшую коробочку. Все эти измерительные приборы предназначены для измерений в электрических цепях, и начать рассказ об электрических измерениях, не вспомнив закон Ома, было бы непростительно.

В школьных учебниках про закон Ома для участка цепи написано так: «Ток в цепи (I) прямо пропорционален напряжению (U), и обратно пропорционален сопротивлению (R)». Все, кто занимается электричеством серьезно, знают эту фразу как Отче наш. И то сказать, не зная закон Ома - сиди дома.

Если закон Ома записать в виде математической формулы, то получится совсем просто: I=U/R.

Это закон Ома для участка цепи, которым мы здесь и ограничимся. Для получения правильных результатов следует в формулу подставлять значения тока в Амперах, напряжения в Вольтах, сопротивления в Омах. Первые буквы заглавные, поскольку единицы измерения произошли от фамилий ученых, открывших эти законы.

Правда, не возбраняется подставлять, например, сопротивление в килоомах (1 КОм = 1000 Ом), тогда ток получится в миллиамперах (1 мА = 0,001 А). Такой подстановкой в слаботочных цепях пользоваться приходится достаточно часто.

Простейшая электрическая цепь, показанная на рисунке 1, состоит из источника напряжения, соединительных проводов, выключателя и нагрузки. Но на примере этой цепи можно увидеть все, что упоминается в законе Ома, все, что можно измерить с помощью приборов, ознакомиться с подключением амперметра, вольтметра и омметра.

Рисунок 1. Простейшая электрическая цепь

Много приборов для простых измерений

Показанная на рисунке 2 электрическая цепь питается от источника постоянного тока - гальванической батареи, поэтому амперметр и вольтметр должны быть предназначены для измерения в цепях постоянного тока. Если же питание даже такой простой схемы осуществляется переменным током (220В, выключатель, лампочка), то и приборы потребуются переменного тока. Получается, что понадобится целая куча приборов, даже при столь простой схеме!

Эта простая схема показана для того, чтобы освежить в памяти способы подключения приборов. Более подробно об измерении токов и напряжений можно прочитать в статье .

Избавиться от такого количества приборов очень просто: все приборы собрать в одном корпусе и с помощью переключателей к каждому из них подключать одну и ту же измерительную стрелочную головку. Такие приборы когда-то назывались комбинированными или авометрами - АмперВольтОмметр.

Еще одно название этих приборов тестер, от английского test - проверка, проба, поскольку точность измерений такими приборами невелика. Как правило, это приборы 4-го класса точности, т.е. погрешность измерений, составляет 4%, что вполне достаточно для большинства практических целей.

В настоящее время стрелочные тестеры, не то что ушли на покой, но применяются достаточно редко, хотя в некоторых случаях, без них просто не обойтись. Но многие, в основном старые специалисты, предпочитают пользоваться именно стрелочными авометрами. Ну, это кто к чему привык. Вот так, потихоньку, мы подошли к современному комбинированному прибору - мультиметру.

Современный цифровой мультиметр

В отличие от антикварных авометров - тестеров, мультиметр стал прибором цифровым, на упаковочной коробке так и написано «Цифровой мультиметр». Это не от того, что показания выводятся в виде цифр, отличие заключается в самом принципе работы. Измеряемая величина, напряжение, ток или сопротивление с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) переводится в цифровой код, который затем показывается на цифровом жидкокристаллическом индикаторе.

Кроме, собственно, результатов измерений, на индикаторе может показываться дополнительная информация: состояние заряда батареи (когда батарею пора менять, на дисплее появляется мигающее изображение батарейки) и предупреждение об измерении высоких напряжений. Мультиметры, при небольших габаритах и незначительной цене, обладают высокой точностью измерений, что обеспечило им заслуженную популярность у пользователей.

Проще всего разобраться с устройством и работой прибора, когда он находится в руках. Но, коль скоро, такой возможности нет, то вполне подойдет и картинка с изображением прибора. Достаточно сделать фотографию и снабдить ее пояснительными надписями. Подобная фотография показана на рисунке 3 (для увеличения нажмите на рисунок) .

Рисунок 3. Внешний вид цифрового мультиметра D838

Зачем и кому нужен мультиметр

Мультиметры серии D83X, являются бюджетным вариантом - при минимальной стоимости имеется набор всех, или почти всех режимов работы, которыми пользуется большинство электриков, электронщиков и просто те, кому приходится общаться с электричеством от случая к случаю. Существуют, конечно, и более дорогие модели, имеющие дополнительные пределы измерений и различные эксплуатационные удобства.

Прежде всего, это возможность измерения емкости конденсаторов и индуктивности катушек. Некоторые мультиметры имеют даже режим измерения частоты, правда, он, как правило, ограничен частотами звукового диапазона, до 20КГц. Практически все мультиметры, включая бюджетный вариант, имеют режим измерения коэффициента усиления маломощных транзисторов, но пользуются им не особо часто.

К дополнительным опциям можно также отнести подсветку шкалы (а как же еще проводить измерения ночью?) и кнопку сохранения последнего результата измерений. Такое запоминание дает возможность записать результат в блокнот или в предварительно напечатанную таблицу. Собственно, весьма полезное свойство.

Показанный на рисунке 3 мультиметр DT838 в качестве приятного дополнения, имеет режим измерения температуры: если просто включить мультиметр в этот режим, то с помощью внутреннего температурного сенсора можно наблюдать за температурой в рабочем помещении.

Быт современного человека насыщен электрической техникой и устройствами. Поэтому у любого хорошего хозяина в его «арсенале» должны быть, помимо набора обычных инструментов, еще и приборы, позволяющие провести простейшую диагностику или замерить параметры электрических цепей, схем, источников питания и т.п. Простейшая индикаторная отвертка – это один из таких приборов, но, увы, ее функциональность уж слишком узка. Иное дело – мультиметр, позволяющий решать множество задач.

Такие приборы в наше время представлены в большом разнообразии, и многие модели довольно приличного качества обладают вполне доступной каждому стоимостью. Так что не стоит проходить мимо них в магазине, оправдывая себя тем, что, мол, не умею с ними работать. Научиться простейшим измерительным и диагностическим операциям несложно – в это статье мы как раз и расскажем о том, как пользоваться мультиметром. Причём, с изложением информации именно для начинающих. Так что сомнения в сторону - подобный прибор должен быть у каждого рачительного хозяина.

Что такое мультиметр и для чего он предназначен

Проектирование или диагностика электрических приборов основаны на точном измерении основных их параметров в целом или на отдельных участках цепей и элементах схемы, на оценке взаимосвязи этих физических характеристик и взаимного влияния. К таким базовым величинам относятся , напряжение и сопротивление. Существует и ряд других величин, но они чаще всего являются производными от указанных.

Для определения основных величин используются специальные приборы – в их названии как раз фигурируют единицы измерения: для силы тока это амперметр, для напряжения вольтметр, и для сопротивления – омметр. Но иметь на рабочем месте целое «скопище» приборов – крайне неудобно. Поэтому со временем научились их объединять в одном корпусе, так, чтобы в любой момент можно было переключиться на необходимый режим измерений. Так и появились на свет мультиметры.

Кстати, одно из применяемых названий для подобный приборов – авометры (первые три буквы – это аббревиатура ампер-вольт-ом). Встречается наименование мультитестеры. А профессиональной среде их часто и вовсе часто «кличут» коротким термином - тестеры. Сути это не меняет.

Итак, приходим к тому, что современный мультитестер в обязательно порядке предоставляет возможность измерений напряжения, силы тока и электрического сопротивления. Многие приборы оснащаются функцией (цепи), то есть, как ее чаще называют – прозвонки (или же это выполняется на низшем пределе измерения сопротивления проводника). Полезным дополнением становится возможность проверки работоспособности полупроводниковых элементов - диодов и транзисторов. Наконец, мультитестеры, предназначенные для профессионального использования, способны проводить замеры индуктивности катушек, емкостей конденсаторов, частоты и даже температуры.

Все мультитестеры можно разделить на две больших группы.

• Аналоговые (стрелочные) модели – считаются уже устаревшими, хотя находятся мастера «старой закалки», которые до сих пор именно им отдают предпочтение.

Такие приборы были удобны своей «наглядностью» в работе. Аналоговые мультиметры выпускаются и сейчас, в довольно компактном исполнении. Стоят они недорого, но, пожалуй, на этом их достоинства и заканчиваются.

В основе прибора лежит магнитоэлектрический амперметр, а система встроенных резисторов и шунтов позволяет переходить к оценке напряжения и сопротивления. Погрешность – довольно высока, и во многом еще зависит от субъективных факторов, то есть от правильности восприятия пользователем положения стрелки и умения читать показания шкалы.

Проблема еще и в том, что шкал – несколько, а для некоторых измеряемых параметров – шкала имеет еще и выраженную нелинейность, что может запутать неопытного человека. Кроме того, считываемый номинал зависит еще и от цены деления – а она меняется вместе с переключением режимов работы и пределов измерений. Опытному работнику, понятно, достаточно просто бросить взгляд, чтобы увидеть результат, а вот у начинающего не исключены ошибки.

Еще один недостаток – обязательность соблюдения полярности при замере напряжения или силы тока в цепях или на источниках постоянного тока. В противном случае стрелка просто заваливается до упора влево. Вроде бы мелочь – но не вполне удобно.

И еще одно – при работе со стрелочными аналоговыми приборами им в обязательном порядке следует придавать «штатное», предусмотренное инструкцией по эксплуатации положение. Например, только горизонтальное. В противном случае будет страдать точность снятия показаний, а иногда измерения и вовсе станут невозможными. При работе за столом – это полбеды, но если приходится проводить замеры на распределительном щите или на участках домашней – соблюдение подобного требования превращается в немалую проблему.

• Цифровые мультиметры пришли на смену аналоговым, и сейчас являются наиболее распространёнными. Показатели точности у них – намного выше. Даже самые недорогие модели бытового класса дают погрешность не более 1%, что уже очень неплохо. А приборы профессионального предназначения порой имеют точность измерений, оцениваемую и в 0.1%.

Такая точность измерений обусловлена, во-первых, принципиально совершенно другим устройством прибора. Механического измерительного узла здесь нет – параметры обрабатываются в электронном блоке, а результаты показываются абсолютными значениями на цифровом дисплее. То есть нет никакой необходимости «приноравливаться» к шкалам или вводить какие-то поправочные коэффициенты. Кроме самого значения, у многих приборов предусмотрена индикация установленного пользователем режима работы и единиц измерения. Это снижает вероятность случайных ошибок, чем нередко грешат новички.

Пространственное положение прибора не играет никакой роли – его можно разместить так, чтобы было максимально удобно пользователю. Не случится никакой беды, если при замере постоянного тока или напряжения будет перепутана полярность – просто результат будет показан со знаком «минус».

Так что если читателю еще только предстоит приобретение мультитестера для своего хозяйства, безусловное предпочтение следует отдавать цифровым моделям. Они, кстати, сейчас уже не настолько дороги, чтобы это обстоятельство могло отпугнуть потенциального покупателя.

Еще несколько слов о разновидностях мультитестеров, теперь уже конкретно цифровых. Речь идет об исполнении приборов.

Цены на мультиметр

мультиметр

• Самыми распространенными являются легкие компактные, портативные мультиметры, легко помещающиеся в руке работника. Небольшой электронный блок, работающий от автономного источника питания (батареек) и комплект проводов. Именно такие приборы обычно приобретают для бытового использования, но в этой категории представлено множество моделей и профессионального класса, которыми пользуются и опытные специалисты.

• Одна из наиболее сложных, а в ряде случаев даже в какой-то мере опасных измерительных операций с мультитестером – это определение силы тока. Обычный прибор приходится подключать последовательно, то есть каким-то образом разрывать цепь, что не всегда видится возможным. Специалисты в таких случаях чаще прибегают к так называемым токоизмерительным клещам, которые позволяют снять показатели силы тока не только не разрывая цепи, но даже и не нарушая изоляции проводников.

Большинство современных моделей таких токоизмерительных клещей оснащено и всеми остальными функциями мультиметра. Отличное решение для специалиста. Цена подобных приборов, безусловно, существенно выше, что, в принципе, и ограничивает их спрос в непрофессиональной среде.

• Для условий сервисного центра, хорошо оборудованной мастерской, для тех специалистов, которым требуется высокая точность измерений и расширенная функциональность, выпускаются стационарные мультитестеры профессионального класса.

Такие приборы уже могут получать питание от обычной сети. Нередко они оснащаются интерфейсами для подключения к компьютерам, имеют собственное программное обеспечение. Естественно, перечень доступных функций у них – гораздо шире, а точность измерений – значительно выше.

Понятно, что для бытового использования приобретать такую «роскошь» - неблагоразумно.

• На высшей ступени по функциональности и точности измерений стоят скопметры. Это – сочетание двух приборов в одном: мультиметра и осциллографа. Скопметры тоже бывают портативными или стационарными. Стоимость таких приборов очень немалая, и, естественно, приобретаются они исключительно профессионалами высокого класса.

Но зато подобный прибор позволяет проводить, помимо обычных измерений, глубокий анализ электрических цепей, находить неисправности в трансформаторах, обмотках электродвигателей, импульсных блоках питания и т.п.

Знакомимся с устройством мультиметра

Раз эта статья предназначена в основном для тех, кто делает только первые шаги в деле измерения электрических параметров, можно порекомендовать приобрести несложный и недорогой мультитестер типа DT830b. Могут встречаться и несколько иные модификации: DT832, DT838 - разница невелика, и на процесс освоения влияния не окажет.

Параллельно предлагаю рассматривать еще одну модель – ZT102, которую приобрёл буквально на днях взамен, кстати, DT832, банально пропавшего по вине соседа по гаражу. Модель тоже не из дорогих, но имеет некоторые особенности. В частности, она интересна будет тем, что там несколько иначе построена «технология» переключения режимов измерений.

Думается, что если разобраться с обоими принципами переключения режимов, то не возникнет сложностей с освоением и других мультиметров, так как в большинстве современных приборов реализован или один, или другой способ управления.

Начнем с общего устройства этих моделей.

Мультиметр DT830 b

В базовый комплект входит сам мультиметр и пара проводов со щупами и разъемами для подключения к клеммам прибора. Для удобства провода делаются цветными – красный (как правило, используется для положительных контактов), и черный (общий).

На щупах проводов предусмотрены кольцевые бортики – гарды, для предотвращения соскальзывания пальцев к оголенному наконечнику. Надо постараться взять себе за правило никогда не нарушать эту «границу» - во избежание получения электрических травм.

Маленькая ремарка – нередко качество проводов, идущих в комплекте, не выдерживает никакой критики. Особо уязвимое место – соединение провода со щупом, так как здесь не исключаются обрывы, которые даже не всегда могут быть заметны. Тот, кто сталкивался с подобным, одновременно с этим недорогим и очень неплохим, в принципе, мультиметром сразу часто отдельно приобретает и пару качественных проводов. А иногда и две пары – одну со щупами, а вторую – с зажимами-«крокодилами».

Теперь – внешнее устройство прибора.

Сразу обращает на себя внимание расположенный сверху жидкокристаллический дисплей (поз. 1). Он имеет четыре разряда. На нем будут высвечиваться снимаемые показания, а также информация о выбранном режиме и другие данные, касающиеся работы прибора.

В правом нижнем углу – вертикальный ряд круглых гнезд (поз. 2). Они предназначены для установки разъёмов измерительных проводов. О назначении каждого – будет сказано чуть ниже.

По центру расположен вращающийся по кругу переключатель (поз. 3). Его назначение – включение мультитестера, выбор необходимого режима и диапазона измерений. Вокруг переключателя нанесены обозначения этих режимов и диапазонов (поз. 4), разбитые по группам.

Наконец, в данной модели имеется еще один разъем (поз. 5), предназначенный для проверки транзисторов. Он также имеет свои обозначения – левая сторона предназначена для npn-элементов, правая – для pnp. Буквами около отверстий, в которые вставляются выводы транзистора, обозначены: е – эмиттер, с – коллектор и b – база.

С обратной стороны прибора нет ничего, кроме головок винтов, которые необходимо выкрутить, чтобы добраться до батарейного отсека. Не вполне удобно – требуется полностью отделить нижнюю половинку корпуса, чтобы установить или заменить питание, но приходится мириться.

В качестве источника питания используется одна батарейка типа «Крона» с номиналом напряжения 9 вольт.

Теперь подробнее рассмотрим основные элементы коммутации и управления. Начнем с группы контактных гнезд.

1 - гнездо С OM , универсальное, предназначенное для проведения любых измерений. В него вставляется разъем черного провода.

2 - гнездо для разъема красного провода, который при измерении показаний силы тока или напряжения в цепи постоянного тока будет играть роль положительного контакта (+ ). Используется чаще всего – для любых измерений сопротивления и напряжения, вплоть до установленных максимальных для этого прибора значений – 1000 В постоянного или 750 В переменного. Но по измерению силы тока – серьёзное ограничение: не более 500 мА. Надпись «FUSED» говорит о том, что данная цепь защищена предохранителем.

3 - гнездо для провода красного цвета, в которое он переключается для замера показаний силы тока более 500 мА. Для данного прибора установлен и максимум – 10 А постоянного тока, о чем говорит предупреждающая надпись.

Но даже и в этом допустимом диапазоне токовая нагрузка на прибор будет очень немалой. Поэтому ниже указано еще одно предупреждение – длительность замера не должна превышать 10 секунд, а пауза между очередными замерами больших токов должна выдерживаться не менее 15 минут. В противном случае можно просто перегреть и спалить мультитестер. Кстати, надпись «UNFUSED» как раз говорит о том, что защиты в виде плавкого предохранителя здесь даже не предусмотрено.

Теперь – рассмотрим переключатель режимов.

Для удобства пользователя режимы разбиты по группам, а в группах – по пределам измерений. Эти группы обведены криволинейными фигурами-границами, которые могут еще и выделяться цветом.

1 – переключатель смотрит строго вертикально вверх. Питание прибора выключено.

2 – группа положений переключателя для измерений постоянного напряжения. Может встречаться такое графическое обозначение, как показано на иллюстрации, или же надпись DCV (DC Voltage - от английского термина Direct Current Voltage – постоянное напряжение). Предусмотрено пять пределов: нижний – до 200 мВ, верхний – до 1000 В.

3 – группа положений для измерения переменного напряжения. Обозначается или символом, как на иллюстрации, или аббревиатурой ACV (AC Voltage – от английского Alternating Current Voltage – переменное напряжение). Здесь всего два диапазона – до 200 В и до 750 В.

4 – группа положений для измерений значений силы тока. Обратите внимание – в данной модели допускается замер исключительно постоянного тока DCA (от английского Direct Current Amperage ). Предусмотрено пять диапазонов измерений. Нижний – с пределом до 200 микроампер (μА), далее идут 2000 μА, 20 и 200 мА (миллиампер), и, наконец – максимальный – до 10 А. При переключении на этот максимальный режим в обязательном порядке переставляется провод в соответствующее гнездо – об этом уже говорилось.

5 – группа положений для измерений электрического сопротивления. Пять диапазонов: минимальный – до 200 Ом, максимальный – до 2000 кОм (2 Мом). На минимальном диапазоне обычно производится и простая прозвонка участка цепи (проводника), если, как в данном примере, эта функция не предусмотрена в приборе отдельно.

6 – режим для проверки работоспособности диодов. Показывает падение напряжения на pn-переходе диода. В обратном направлении проводимости быть не должно.

7 – специфическая функция, позволяющая проверить работоспособность pnp или npn транзисторов и измерить их коэффициент усиления по току. В этом режиме измерительные провода не используются – транзистор вставляется непосредственно в специфическое гнездо, о котором говорилось выше.

По сути, с устройством этого прибора – разобрались полностью.

Мультиметр ZT102

Теперь выкладываю перед собой на стол новый приобретённый тестер ZT102, и начинаю разбираться с ним. Много интересного…

Иллюстрация	Краткое описание элемента управления и его функций
	Новый прибор упакован в коробку. На ней сразу заметно предупреждение – модификация мультитестера ZT102 – CATIII, с максимальным пределом измерений напряжения до 600 вольт в любом режиме.
	Сам прибор находится в матерчатом непромокаемом чехле с завязками.
	Проверяю комплектность. Во-первых, это сам мультиметр, во-вторых несколько пар проводов.
	Первая пара – с обычными щупами. Удобные рукоятки, очень мягкие, пластичные, но при этом - довольно толстые провода. Продуман и колпачок, который можно снять, оголив металлический щуп по всей его длине, или надеть, оставив лишь едва выступающий кончик. Надо думать, в такой позиции будет безопаснее работать в тех условиях, когда имеется вероятность случайного задевания соседнего контакта на схеме или в коммутационной колодке.
	Вторая пара – вместо щупов на конце проводов зажимы-«крокодилы». Очень удачное дополнение – не придется приобретать отдельно.
	Третья пара – это не провода для измерений электрических параметров, а термопара для определения температуры того или иного объекта. Честно говоря, при приобретении мультиметра даже не обратил внимание на наличие этой функции.
	На задней половинке корпуса предусмотрена откидывающаяся подставка – можно удобно расположить прибор для считывания результатов измерений.
	Под этой подставкой расположилась крышка батарейного отсека, фиксирующаяся одним винтом. В качестве источника питания используются две батарейки формата ААА, номиналом по 1,5 В.
	После установки элементов питания – пробный пуск. Загорелся дисплей – видно, что цифры очень крупные, хорошо различимые.
	Теперь – знакомство с органами управления и контактами. Внизу по горизонтали расположились три гнезда. Центральное - общее «СОМ), куда будет включаться провод черного цвета. Слева – для подключения красного провода при измерении силы тока от 500 мА до 10 А. Справа – красный провод для всех остальных режимов работы. Оба контура, если верить надписям, защищены плавким предохранителем
	У переключателя – всего восемь положений, но некоторые из них подразумевают несколько режимов работы. А это переключение уже производится с помощью кнопки «SELECT» - желтая справа вверху. Крайнее левое положение переключателя – прибор выключен.
	Следующее положение: V - измерение напряжения в вольтах, постоянного…
	…и переменного. При всех режимах измерения переменного напряжения или тока появляется надпись «TRUR RMS». Это означает, что прибор рассчитывает и выдает «истинное среднеквадратичное значение» параметра, которое считается максимально достоверным.
	- Hz – частоты, в герцах
	- % - скважности сигнала (отношения периодичности импульса к его длительности).
	Третье положение: mV - измерение напряжения в милливольтах, постоянного…
	… и переменного.
	Четвертое положение – в нем несколько функций: Ω – измерение электрического сопротивления, единицы измерения – мегаомы, килоомы, омы. Единицы автоматически будут показываться в правом верхнем углу.
	Ω со значком звуковых волн слева – прозвонка проводника, то есть проверка целостности. Сопровождается звуковым сигналом.
	- значок диода – соответственно, проверка диодов с индикацией падения напряжения на pn-переходе, в вольтах. При обратной полярности проводимости быть не должно (OL).
	- Значок конденсатора – измерение емкости конденсатора в nF или μF.
	Пятое положение – две функции: - измерение частоты в Hz…
	…и скважности сигнала. Отчего-то эти две функции продублированы – на положении измерения напряжения, и отдельным положением переключателя.
	Следующее положение: измерение силы тока в амперах, постоянного…
	…и переменного. Это положение переключателя предполагает и переустановку красного провода в левое гнездо.
	Следующее положение: измерение силы тока до 500 мА. Опять же, можно выбрать постоянный…
	…и переменный ток. Красный провод – на своем обычном месте, в правом гнезде.
	Крайнее правое положение переключателя – определение температуры. Кнопкой «SELEСT» можно изменить единицы измерения – градусы Цельсия (°С)…
	…или градусы Фаренгейта (°F).
	Слева вверху расположена голубая кнопка. Она имеет две функции. Кратковременное нажатие на нее запускает режим «HOLD» - последнее измеренное значение будет удерживаться на дисплее до сброса вручную или до перехода на другой режим. Удобно, особенно в тех случаях, когда измерение требует минимального времени контакта, или для сверки с эталонными значениями. Повторное кратковременное нажатие выключает режим удержания.
	Длительное нажатие на эту кнопку включает подсветку дисплея. Тоже большой плюс, когда работа проводится в условиях недостаточной освещенности.

Очень важное качество данного мультитестера – автоматическое определение диапазона и единиц измерения. Единственное, что необходимо – установить режим. Как мы видели при измерении напряжения есть градация вольты – минивольты, для силы тока – один диапазон до 500 мА, и второй – выше, до 10 А. Но более мелкого «дробления» нет – прибор работает по принципу «плавающей десятичной запятой», и выведет на дисплей абсолютное значение с указанием единиц измерения: В или мВ, А или мА, Ω, кΩ или МΩ, нF или μF.

Буквенное обозначение на экране «OL» обозначает отсутствие замкнутой цепи – «Out Line»

Обратим внимание еще и на надпись «AUTO POWER OFF». Это означает, что если прибор будет в бездействии определенное время, то произойдет автоматическое выключение питания. Кстати, эта опция в определенной степени и стала для меня решающей при выборе модели. Печальный личный опыт уже не раз показывал, что в суматохе работы порой забывается производить выключение вручную, поворотом переключателя. И в итоге в самый ненужный момент приходится сталкиваться с ситуацией, когда батарейка оказывается севшей.

Вот, в принципе, и все общее устройство. Можно переходить к основным измерениям.

Как производятся измерения электрических параметров мультиметром

Несколько общих важных правил

• Любая работа, связанная с электричеством, требует безусловного выполнения всех требований безопасности и максимальной осмотрительности. Не следует тешить себя пустыми надеждами, типа, «со мной точно ничего не случится», или «электрические параметры в этом приоре настолько незначительны, что не представляют никакой опасности».

Расхолаживаться нельзя никогда – внимательность и осторожность должны войти в привычку. Некоторые из нас даже не представляют, насколько опасен электрический ток даже совсем небольшой силы. И к каким тяжелым, порой – необратимым последствиям может привести внезапный электрический удар.

Никогда не стоит недооценивать опасность электрического тока!

Электричество при неаккуратном обращении с ним способно превратиться в коварного врага, разящего неожиданно и молниеносно. Причем даже в таких случаях, когда, казалось бы, неоткуда ждать опасности. Если у читателя эта аксиома вызывает недоверчивую ухмылку – то ему еще рано браться за самостоятельные электротехнические работы. А для начала будет полезно ознакомиться с публикацией нашего портала, той, что полностью посвящена .

Кроме того, допущенные ошибки запросто могут привести в полную негодность и сам измерительный прибор. Не фатально, конечно, но лучше избегать и этого.

• Следует придерживаться важного правила – никогда не браться за щупы двумя руками, особенно если проводятся измерения в цепях с опасным для жизни напряжением и током. В случае пробоя изоляции (а на дешевых китайских щупах такого никак нельзя исключить) ток пойдет из руки в руку через тело человека как раз наиболее опасным путем – через область сердца. Так что при замере, например, напряжения в сети, следует вначале установить одной рукой первый щуп, затем, ею же – второй. Вероятность серьёзного поражения при таком подходе снижается многократно. И это правило желательно бы утвердить на уровне привычки, независимо от того, какая цепь проверяется.
• Зачастую приходится производить измерение параметров силы тока или напряжения, даже примерно не зная заранее, в каких пределах окажется получаемый результат. Поэтому следует руководствоваться следующим важным правилом – начинать замеры рекомендуется на максимальном диапазоне. Это позволит сориентироваться с примерным значением, и, если результат такого измерения не устраивает – постепенно снизить диапазон для повышения точности. Причем, как уже не раз говорилось выше, замеры силы тока (как постоянного, так и переменного) на максимальном диапазоне одновременно требуют переустановки красного измерительного провода в специальное гнездо.
• Приведенная выше информация по устройству мультиметров – вовсе не является общей для всех изделий. Многие модели могут иметь свои особенности, прием, иногда – весьма значительные. Поэтому начинать работу с приобретённым мультиметром нужно только после внимательного ознакомления с его инструкцией по эксплуатации (если, конечно, она имеется и читабельна).

Впрочем, если читатель уяснил общие принципы «организации» таких приборов, надо полагать, что и с особенностями своей модели ему будет разобраться несложно.

• Следует внимательно относиться к проведению замеров на приборах, только что выключенных из сети питания. Остаточный заряд, накопленный в конденсаторах, бывает настолько мощным, что можно или получить вполне чувствительный электрический удар, или спалить мультитестер. То есть должна даваться выдержка на разрядку элементов схемы.
• Существуют общие правила включения мультиметра в цепь при замере тех или иных электрических параметров:

А - При измерении силы тока мультитестер должен включаться в цепь последовательно. То есть прибор сам становится одним из звеньев этой цепи. Таким образом, приходится предусматривать разрыв для его установки. что порой несколько осложняет эту операцию.

V - При работе в режиме вольтметра мультиметр подключается параллельно к тестируемому участку цепи или непосредственно к источнику питания, если проверяется именно он.

Кстати, на схеме изображены проверки цепей с источником постоянного тока. Но и в цепях с переменным током принцип не меняется.

Ω - Если измеряется сопротивление или производится прозвон участка, то внешнее питание вообще не требуется – для работы прибора достаточно встроенной батареи. Под напряжением такие замеры проводить категорически запрещено.

• Следует по возможности стремиться к тому, чтобы проведение замера и снятие показаний заняли минимально короткое время. При необходимости полученный результат можно, как мы видели, просто зафиксировать кнопкой «HOLD». Слишком длительные замеры, например, сопротивлений на участке цепи, приведет к быстрой разрядке встроенного источника питания. А при измерении силы тока – к ненужному нагреву элементов схемы мультитестера.

Теперь, ознакомившись с основными правилами, можно перейти к специфике проведения измерений различных электрических параметров.

Измерения сопротивления

Одна из самых несложных операций, хотя бы потому что предмет исследования находится не под напряжением.

Измерительные провода находятся в обычных гнездах. Полярность при проведении замеров сопротивления роли никакой не играет.

Если заведомо известно примерное значение сопротивления (например, проверяется на работоспособность резистор определённого номинала), то на мультитестерах с переключателем по типу DT830 следует сразу установить необходимый диапазон. Если сопротивление неизвестно – начинать лучше с верхнего предела, постепенно опускаясь вниз до достижения максимальной точности показаний.

Если мультитестер автоматически определяет диапазон, то просто устанавливается режим замера сопротивления.

После установки режима измерений на дисплее появляются определённые символы, говорящие о том, что цепь разомкнута. У приборов типа DT это обычно единица в крайнем левом разряде. В моем новом приборе, как уже говорилось – буквы «OL».

Следующим шагом необходимо замкнуть щупы между собой – тем самым проверяется прибор на работоспособность. При замыкании в идеале на дисплее должен высвечиваться ноль – сопротивления нет. Но могут и появляться небольшие по номиналу значения, порядка 0,07-0,1 Ома, показывающее сопротивление самих проводов и щупов. Если это принципиально, то есть требуется высочайшая точность, можно такую поправку учесть в конечном результате. Но обычно ею пренебрегают за незначительностью.

Вот теперь можно проводить замер. Щупами касаются концов или выводов тестируемого участка, прибора, элемента – и снимают показания по дисплею. Часто бывает удобнее зафиксировать провода с помощью зажимов – чтобы высвободить руку.

При необходимости – уточняется диапазон, и замер повторяется.

Если прибор автоматически определяет единицы измерения и диапазон – будет достаточно и одной попытки.

Измерением сопротивления можно проверять и работоспособность некоторых простейших электрических приборов. Например, прозвонить лампу накаливания. Показания ее сопротивления могут быть и не особо нужны, но зато убеждаемся в наличии проводимости через цоколь, внутренние провода и нить накаливания.

Несложно выполнить и прозвонку просто участка проводки или, например, шнура питания. Если на мультитестере предусмотрен такой режим – переходят на него. Если нет – устанавливают минимальный диапазон измерений сопротивления, например, на DT830 – это 200 Ом. Измерительные провода подключают к концам тестируемого участка (шнура, провода).

Если проводимость не нарушена, то на дисплее будет или ноль, или очень близкое к нему значение. А при установленном режиме прозвонки о целостности участка дополнительно подскажет звуковой сигнал (удобно – нет нужды переключать внимание на дисплей).

Если проверяется шнур питания, то следует сразу протестировать его и на предмет короткого замыкания. Проводимости между двумя контактами вилки быть не должно.

По такому же принципу проверяются и другие провода, в том числе и сигнальные, типа «витой пары».

О некоторых «прикладных» случаях замера сопротивления будет рассказано чуть ниже, после того как будут рассмотрены все основные виды измерений.

Измерения напряжения

Тоже ничего особо сложного. Единственное – уже требуется повышенная осторожность, так как замеры проводятся при включенном в тестируемую цепь питании.

Опять, первым шагом устанавливается режим работы (переменное или постоянное напряжение) и предел измерения. Принцип не меняется – если значение заранее неизвестно, то начинают с максимального предела. Если же информация о примерном уровне напряжения есть – то граница диапазона должна быть выше него.

Измерительные провода – на обычном месте.

При измерении переменного напряжения полярность щупов никакого значения не имеет. Если замеряется постоянное напряжение, то рекомендуется соблюдать полярность, просто из «правил хорошего тона». Но большой беды не будет и в случае обратного положения – просто на дисплее высветится значение со знаком минус.

Если точность показаний кажется недостаточной (при замере небольших напряжений), то диапазон можно снизить, уже ориентируясь на первично полученные значения. Но и в этом случае граница диапазона должна быть выше ожидаемого значения.

Несколько примеров измерений напряжения, выполненных с мультитестером ZT102:

Иллюстрация	Краткое описание выполняемой операции
	Необходимо замерить напряжение в бытовой сети питания. Переключатель установлен в положение V, кнопкой «SELECT» выбран режим AC.
	Со щупов сняты защитные колпачки. Затем щупы заводятся в гнезда розетки (в данном примере это – розетка на удлинителе).
	На дисплее считывается значение напряжения. В рассматриваемом примере оно получилось равным 222,7 В. На иллюстрации хорошо заметны горящие символы именно переменного тока (АС) и единиц измерения – V.
	Другой пример – необходимо проверить выходное постоянное напряжение блока питания для зарядного устройства шуруповерта. По номиналу должно быть не менее 12 вольт.
	Положение переключателя остается тем же, но режим переводится в DC.
	Измерительные провода подключаются к разъему блока питания «крокодил» на минусе – на внешнюю гильзу, щуп на плюсовом проводе – в центральное гнездо. Блок питания подключается в розетку. На дисплее – показатель напряжения: 13,77 В. Для блока не под нагрузкой – все отлично.
	Еще один пример, хотя и не вполне характерный – проверка напряжения на элементах питания. Почему так – просто нормальное напряжение батарейки еще ни о чем конкретно не говорит. Правда, если и напряжение не дотягивает до заявленного номинала – элемент питания можно сразу выбрасывать, не утруждая себя дальнейшими проверками. Уже польза… Положение переключателя не изменилось – вольты, режим DC.
	Касаемся щупами контактов батарейки – мультитестер показывает напряжение более 1.5 В. По этому показателю к ней нет никаких претензий. Но впоследствии она еще будет проверена и по показателям силы тока.
	Для «тренировки» и демонстрации процесса измерений проведу еще проверку трансформатора, валяющегося пока без дела в мастерской. Заодно будет ясность с его работоспособностью и выдаваемыми выходными напряжениями. Маркировка модели – сохранилась, это ТПП-270-220-50К. «Распиновку» контактов нашел в интернете.
	Для начала – прозвон первичной обмотки, а точнее – измерение ее сопротивления. Мультитестер переведен в режим замера сопротивлений. Подключаю провода к контактам первичной обмотки – показывается сопротивление в 50 Ом.
	К контактам первичной обмотки припаян шнур питания – тот самый, который был проверен на целостность несколько ранее.
	Мультитестер переключается в режим замера переменного напряжения. Примерные показатели известны, так что оставляется единица измерения – вольты. Измерительные провода «крокодилами» фиксируется на выводах одной из вторичных катушек. По паспорту здесь должно быть 10 В. Включаю трансформатор в сеть – на выходе 11.65 В. (несколько больше, так как трансформатор не нагружен). Обмотка исправна.
	Ранее кем-то были соединены последовательно три вторичных обмотки, каждая из которых должна давать по 10 вольт. По идее, на выходе должно быть не менее 30 вольт. Посмотрим, что получится здесь – 35 В «переменки» - всё в норме.
	Ну и, наконец, проверка еще одной пары контактов – эта самая небольшая вторичная обмотка по паспорту должна выдать 1,34 В. На деле получилось побольше – около трех. Всё, трансформатор полностью исправен, и ему найдется применение.

Кстати, умея измерять напряжение питания и сопротивление нагрузки можно вычислить и потребляемую мощность. Не любых приборов, безусловно, а только тех, у которых имеется возможность напрямую замерить сопротивление. Скажем, не составит большого труда проверить мощность, например, паяльника, простейшего утюга без электроники, ТЭНа, лампочки накаливания и т.п.

Давайте поэкспериментируем.

Для начала – проверим, какое сопротивление преодолевает электрический ток при прохождении через нагревательный элемент обыкновенного паяльника. Для этого переводим мультитестер в режим измерения Ω, щупы – на штыри вилки шнура питания. На дисплее появляется значение – 2,055 кОм. То есть – 2055 Ом.

Цены на мультитестер ZT102

мультитестер ZT102

Напряжение в сети недавно было проконтролировано – оно, как мы помним, равно 222,7 В. Несложно вычислить, на какую мощность нагрева паяльника можно рассчитывать при таких показателях.

Формула проста —

P = U² / R

P - мощность, ватт;

U - напряжение, вольт;

R - электрическое сопротивление, ом.

Или, чтобы читателю было проще проводить самостоятельные расчеты – подставляем данные в онлайн-калькулятор.

Величина потребления тока была названа именем французского математика и физика Андре-Мари Ампера. С тех пор нет в мире ни одной электротехники, у которой бы эта основная характеристика ни измерялась бы в амперах.

Для информации. Сила ампера, с которой магнитное поле действует на проводник, является векторной величиной. Она имеет взаимно перпендикулярное направление вектору индукции. Для визуального представления взаимодействия физических величин ниже приведена картинка.

Прибор, который измеряет силу ампера, называется амперметром. В зависимости от пределов измерения, шкала такого прибора градуируется в микро-, милли-, кило,- амперах.

Виды приборов

Приборы классифицируются по роду тока, принципу действия, классу точности.

Род тока

Переменный

Устройство амперметра, подключаемое последовательно в электрическую цепь, пропускает через себя полный рабочий ток. При этом сопротивление амперметра должно быть достаточно низкое. Этот фактор заложен в основу принципа действия электрического измерителя.

Важно! Амперметр нельзя подключать параллельно в цепь, только последовательно. Ибо весь электроток потечет через него, в результате чего прибор может перегореть.

В идеале прибор должен иметь нулевые сопротивление и падение напряжения, тогда потери мощности в электроустройстве будут равны нулю. Но такие идеальные условия практически недостижимы. Фактически, чем меньше импеданс, тем лучше совместимость устройств.

Постоянный

В низковольтных цепях с аккумуляторной батареей токи обычно измеряются высокочувствительными мини-устройствами – гальванометрами. Гальванометр – это устройство, используемое для обнаружения тока в цепи. При этом само устройство работает как электропривод. Оно производит вращательное движение указателя в ответ на электроток, протекающий через катушки в постоянном магнитном поле.

Поскольку гальванометр является очень чувствительным инструментом, он не может измерять тяжелые токи. Чтобы преобразовать гальванометр в амперметр, используют очень слабое сопротивление, известное как «шунтирующее». Последнее подключается параллельно к гальванометру. Значение шунта регулируется таким образом, чтобы большая часть силы ампера проходила через шунт. Таким образом, гальванометр преобразуется и тогда может измерять тяжелые токи без полного отклонения. Вот что такое гальванометр. Также он служит базовым блоком ампервольтметра и других измерителей.

Принцип действия

Аналоговые

Магнитоэлектрические

Принцип работы стрелочного амперметра основан на взаимодействии проводника с магнитным полем. Проводник, прикрепленный к движущейся системе, представляет собой всем известную подвижную катушку. Соединенный с пружиной указатель перемещается по шкале под воздействием магнитоэлектрических сил. На картинке изображен схематически магнитоэлектрический прибор с элементами:

1. магнитом,
2. катушкой,
3. осью,
4. пружинами,
5. стрелкой,
6. шкалой.

Такой прибор не универсален, поскольку используется только для измерения постоянного тока. Область применения магнитоэлектрических приборов широко распространяется на сферы промышленности и образования (в качестве компонентов лабораторных установок).

Преимущества:

• наличие линейной шкалы,
• низкое энергопотребление,
• высокая точность.

К сведению. Основной недостаток заключается в высокой стоимости.

Электромагнитные

Схема электромагнитных измерителей несложная. В корпусе могут находиться несколько сердечников (либо один), установленных на оси. В отличие от магнитоэлектрических моделей:

• в составе не имеют движущейся катушки;
• обладают меньшей чувствительностью и, следовательно, более низкой точностью.

Преимущества:

• С их помощью измеряются как постоянный, так и переменный ток. Это делает электроустройства универсальными и значительно расширяет сферу их применения;
• Низкозатратное энергопотребление при функционировании;
• Высокая чувствительность и точность измерений.

Электродинамические

Электродинамический амперметр устроен несколько более сложным образом, нежели предыдущие электроустройства. В нем есть две катушки: одна – неподвижная, а вторая – подвижная.

Приборы этого типа могут быть использованы для измерения как постоянного, так и переменного тока. Другим преимуществом является отсутствие ошибки гистерезиса. Основными недостатками являются низкий коэффициент вращающего момента, высокие потери на трение, выше, чем в других измерительных приборах.

Ферродинамические

Приборы аналогичны электродинамическим устройствам, но отличаются от них усиленным магнитным полем неподвижной обмотки за счет ферромагнитного магнитопровода. За счет этого увеличивается вращающий момент, повышается чувствительность, ослабляется влияние внешних магнитных полей, и уменьшается потребление электроэнергии.

На заметку. Точность ферродинамических измерителей невысокая.

Цифровые амперметры

Цифровые амперметры – это электроустройства без движущихся частей. В основе их принципа действия лежит использование интегратора для преобразования измеряемой физической величины в ее цифровой эквивалент. Многие цифровые аппараты имеют точность более чем 0,1 процента.

Цифровой амперметр постоянного тока бывает разного номинала: от 1 А до 200 А. Принцип действия электроустройства основан на падении напряжения.

Класс точности

Класс точности представляет собой обобщенную характеристику, определяемую пределами допускаемых погрешностей измерения.

Как пользоваться амперметром

Имея дело с электротоком, следует предпринять все меры предосторожности для избежания травм вследствие короткого замыкания цепи. Для этого необходимо:

• выполнять работу в сухих местах;
• не допускать попадания влаги на электрическую цепь и электроприбор.

Важно! Перед выполнением работ следует ознакомиться со схемой электроснабжения, чтобы не допустить ошибок. Подключают в цепи постоянного тока плюс к положительному и минус отрицательному разъему устройства. Если схема с переменным током, то порядок подключения не имеет значения.

Многие думают, что для измерения высоких токов нужно купить новый прибор или изменить конструкцию старого. Но ничего подобного, можно сделать из имеющегося устройство с необходимым диапазоном. Для этого применяют один из способов:

• параллельно подключают шунт сопротивления;
• включают электроприбор в цепь с применением трансформатора.

Амперметры – это модифицированные гальванометры. Они делятся по роду тока, принципу действия и классу точности. Принцип работы амперметра со стрелочным указателем заключается в отклонении стрелки линейной шкалы на величину, пропорциональную силе ампера. Для расширения своими руками диапазона измерения постоянного или переменного тока используйте трансформаторы или дополнительные шунты. В многопредельных ампервольтметрах, вольтметрах применяют более одного шунтирующего резистора.

Видео