Как правильно пользоваться мультиметром

Какие функции имеются в мультиметре

Функционал современных тестеров поражает, так как они могут выполнять десятки различных функций, для выполнения которых ранее было необходимо наличие 2-5 приборов. Однако для домашнего использования все эти функции не нужны. С какими характеристиками можно столкнуться?

Приведенный выше перечень применим к продукции базового уровня, которая должна находиться в каждом доме. Выбранный мультиметр должен быть удобным в использовании и подходить конкретному человеку. Однако помимо обозначенных функций, профессиональные и полупрофессиональные модели могут быть оснащены дополнительными функциями. В них нуждаются узкопрофильные специалисты.

Допустимая погрешность

Для каждого их типов производимых измерений применяется свой коэффициент погрешности. Подобная информация приводится в паспорте изделия. Также в комплекте должна находиться инструкция по применению выбранной модели. Зачастую этот показатель составляет 0,025 – 5 %. Для определенных задач показатель в 5% может оказаться несущественным, однако модели с минимальной погрешностью все же в приоритете.

Особенности мультиметра Ц-20

Универсальный прибор «цешка» устроен довольно просто. Он помещен в карболитовый (для старых моделей) или пластиковый футляр. На передней панели расположен индикатор в виде стрелочной электромагнитной шкалы. Под ним есть ручки управления и группа разъемов для подключения проводов с измерительными щупами. Здесь все подписано, поэтому легко обучиться, как прозвонить мультиметром цепь.

Схемотехнику «цешки» можно разделить на основные блоки:

1. Выпрямительный.
2. Для измерения постоянных и переменных величин напряжения.
3. Для измерения постоянных величин тока.
4. Для измерения сопротивления.
5. Блок индикации

Каждый из них имеет свои особенности.

Блоки для измерения тока и напряжения содержат в себе набор гасящих резисторов. Каждый из них может поочередно подключаться в схему. Это зависит от предела измерений. Чем больше величина измеряемого электричества, тем сопротивление схемы больше. Далее погашенный ток поступает на стрелочный индикатор.

Выпрямительный блок преобразует переменный ток в постоянный при измерении переменного напряжения. Коммутация между режимами измерения осуществляется переключателем.

Блок измерения резисторов также включает в себя набор сопротивлений, но они служат добавочными элементами. Для функционирования ампервольтомметра Ц-20 в этом режиме в схеме предусмотрен дополнительный источник питания на химических элементах.

Недостатки и преимущества аналоговых и цифровых приборов исходя из различных категорий

1. Точность измерения. В этой дисциплине цифра вне конкуренции. Количество знаков после запятой — насколько позволяет длина шкалы. Количество делений на разметке стрелочного прибора ограничены нашим зрением. Не будем же мы рассматривать показания под лупой. К тому же, погрешность измерений у аналогового прибора зависит от влияния внешних магнитных полей и положения корпуса относительно горизонта.
2. Настройка пределов измерения. В стрелочных приборах можно подключить схему из резисторных шунтов, и вычислить значение (прибавив нули) по единой шкале. Это неудобно. Цифровой мультиметр сразу показывает вычисленное значение. Некоторые приборы работают «по старинке» — оператор механически выбирает предел измерения. Более дорогие экземпляры определяют диапазон автоматически, необходимо лишь выставить измеряемый параметр (вольты, амперы, и так далее)
3. Полярность измеряемой величины: касается силы тока и напряжения. При работе со стрелочным тестером, переполюсовка недопустима. Стрелка будет вращаться в обратную сторону, упираясь в ограничитель. При большой величине сигнала можно сломать прибор. Дисплей цифрового мультиметра просто укажет на неверную полярность значком « – » перед результатом.
4. Чувствительность (способность точно измерить сверхмалые величины). Даже самый чувствительный аналоговый прибор имеет достаточно большое сопротивление для измерения малых токов. У «цифры» таких проблем нет: встроенные усилители не оказывают влияния на измеряемую цепь. При измерении напряжения, проблем нет у обоих тестеров.
5. Понятие линейности шкалы присутствует лишь у стрелочных приборов. Для измерения сопротивления и переменного напряжения (тока), шкала имеет разновеликие расстояния между делениями. Это неудобно, приходится постоянно об этом помнить.
6. Точка отсчета системы координат. Понятие «подстройка нуля» есть только у аналоговых тестеров. При переключении режимов измерения, диапазона величин, или просто потери емкости питающей батарейки, требуется каждый раз выставлять нуль. Разумеется, у «цифры» такой проблемы нет. При снижении напряжения питания до критической величины, прибор просто даст сигнал о замене батарейки, измерение станет невозможным.
7. Воздействие внешних условий. Каждый тип мультиметра «страдает» от различных влияний, какой лучше выбрать — зависит от условий эксплуатации. Стрелочный прибор хорошо использовать в лабораторных условиях: он не терпит вибрации, ударов, магнитного поля. Зато без проблем переносит высокочастотные помехи, которые могут вывести из строя «цифру».
8. Нестабильность измеряемого параметра. Показания на цифровом дисплее будут постоянно меняться, оператор просто не уследит за мерцанием. Аналоговая стрелка, благодаря механической инерции и пружине, будет показывать средний результат, который легко считать.
9. Динамические измерения. С помощью цифровых мультиметров, параметр измерить невозможно. Существуют модели с эмулятором стрелочной шкалы, но эффективность такого решения довольно низкая.

А вот интеграционные возможности настоящей стрелки, позволяют визуально оценивать динамику изменения параметра. Например, наблюдать за процессом заряда конденсатора. Или отслеживать нелинейное затухание-нарастание напряжения.

Как выбрать мультиметр по категориям работ, разобрались. Для бытового применения все-же больше подходит «цифра». Если вы все-таки проводите измерения, доступные только аналоговому тестеру — придется иметь дома два прибора: тем более, что «цешку» можно купить буквально за копейки на вторичном рынке.

Кстати, производители позаботились о любых запросах покупателей: есть тестеры два в одном.

Если внутри действительно две самостоятельные схемы: традиционная аналоговая, и построенная на цифровом контроллере — это будет удачная покупка.

Конструкция мультиметра и маркировка прибора

Внешне это прямоугольный пластиковый короб, где вверху с лицевой стороны находится дисплей. Под ним расположены органы управления и информация о режимах тестирования. Головным устройством для установки режима является круговой переключатель.

Вокруг находятся обозначения параметров, активируемых при повороте ручки. Отдельно вынесено гнездо для подключения транзисторов с целью тестирования. Также есть разъемы для щупов с изолированными рукоятками, которые также идут в комплекте вместе с проводами.

Есть тестеры, которые имеют англоязычные отметки. Например, когда нужно переключить напряжение с постоянного на переменное, необходимо переключить режим с V- на V~. Замеры силы тока также требует предустановки его типа: A- (постоянный) и A~ (переменный) ток. Отдельно вынесен переключатель для тестирования сопротивления. Положение переключателя – Ω.

Также используются специальные аббревиатуры:

• ACV (alternating current voltage) – переменное напряжение, оно же напряжение переменного тока;
• DCV (direct current voltage) – постоянное напряжение (напряжение постоянного тока);
• DCA (direct current amperage) – постоянный ток (измерение силы);
• Ω – сопротивление электрической сети или устройства;
• 10А – для измерения постоянного тока в пределах 10 А. Подключается плюсовый (красный) щуп;
• VΩmA или VΩ, V/Ω – для оценки сопротивления, напряжения, силы тока до 200 мА, прозвонки диодов и проводов. Подключается плюсовый щуп;
• COMMOM (COM) – общий, в него подключается минусовый (синий или черный) щуп.

20 А max – это режим, применяемый для цепей с силой тока более 10 Ампер. Этот разъем встречается не на всех моделях, а только на специализированных, которыми пользуются на производствах. А чтобы не запутаться, в литературе и информационных публикациях «для чайников» и профессионалов, установлена специальная классификация. Описывая, как правильно измерить тестером тот или иной параметр, авторы предполагают, что красный провод с наконечником подключается к «плюсу», тогда как синий или черный – соответственно «минус».

В качестве дополнительного оборудования в комплект поставки могут идти различные выносные датчики, например, для замера температуры. Также прикладываются различные шнуры для подключения к сетям с разными рабочими параметрами. Есть модификации с ударопрочным корпусом. Также несложно найти прибор с защитой от воды, влаги, пыли. Они стоят немного дороже, но приспособлены для работы вне дома.

Если же планируется использование исключительно в мастерской, где всегда чисто и сухо, переплата нецелесообразна. В любом случае при выборе учитывают и эти качества.

Лучшие производители

1. ABB. Швеция/Швейцария. Специализация: электротехника, энергетическое машиностроение, информационные технологии. Производство в Европе, Азии. США и Бразилии.
2. UNI-T, Китай. Крупнейший азиатский производитель электроинструмента. Изделия UNI-T, это недорогие тестеры с хорошим функционалом.
3. Testo, Германия. На рынке с 1957 года. Первоначальная специализация – производство мед. техники. В 70-е годы компания начинает производить контрольно-измерительные приборы. Популярные модели Testo пользуются повышенным спросом среди профессионалов.
4. Stanley, США. Производством измерительного инструмента занимается с 1843 года. Сегодня эта мощная корпорация производит высококачественный, износостойкий профессиональный инструмент.
5. Fluke, США. Компания является одним из мировых лидеров в разработке и производстве цифровых тестеров. Популярность моделей объясняется высоким качеством сборки, удобством в работе, долговременной эксплуатацией.
6. Mastech, Гонконг. Специализация: токовые клещи, блоки питания, мультиметры. Недорогие и качественные модели.
7. Victor. Владелец торговой марки – американская компания Victor Electronics. Специализация: токовые клещи, мультиметры, тахометры. Производство в Китае. Victor – бюджетные приборы высокого качества.
8. Hioki, Япония. Одна из крупнейших в мире компаний по производству тестеров, клещей т т.д.
9. Зубр. Российский производитель инструмента для домашних мастеров. Качественные и недорогие модели пользуются спросом на отечественном рынке.

Это далеко не все производители качественных тестеров. Какой фирмы лучше купить – решать вам. Выслушайте рекомендации опытных пользователей, узнайте сколько стоит приглянувшаяся модель и примите решение.

Внешнее строение и функции

В последнее время специалисты и радиолюбители в основном пользуются электронными моделями мультиметров. Это не значит, что стрелочные совсем не используются. Они незаменимы когда из-за сильных помех электронные просто не работают. Но в большинстве случаев дело имеем именно с цифровыми моделями.

Есть разные модификации этих измерительных приборов с разной точностью измерений, разным функционалом. Есть автоматические мультиметры, в которых переключатель имеет всего несколько положений — им выбирают характер измерения (напряжение, сопротивление, сила тока) а пределы измерения прибор выбирает сам. Есть модели, которые могут быть связаны с компьютером. Данные измерений они передают сразу на компьютер, где их можно сохранить.

Автоматические мультиметры на шкале имеют только виды измерений

Но большинство домашних мастеров пользуются недорогими моделями среднего класса точности (с разрядностью 3,5, которая обеспечивает точность показаний в 1%). Это распространенные мультиметры dt 830, 831, 832, 833. 834 и т.д. Последняя цифра показывает «свежесть» модификации. Более поздние модели имеют более широкий функционал, но для домашнего применения эти новые возможности некритичны. Работа со всеми этими моделями мало чем отличается, так что будем говорить в общем о приемах и порядке действий.

Строение электронного мультиметра

Перед тем как пользоваться мультиметром, изучим его строение. Электронные модели имеют небольшой жидкокристаллический экран, на котором отображаются результаты измерений. Ниже экрана имеется переключатель диапазонов. Он вращается вокруг своей оси. Той частью, на которой нанесена красная точка или стрелка, он указывает на текущий тип и диапазон измерений. Вокруг переключателя нанесены метки, по которым выставляется тип измерений и их диапазон.

Общее устройство мультиметра

Ниже на корпусе имеются гнезда для подключения щупов. В зависимости от модели гнезд бывает два или три, щупов всегда два. Один положительный (красного цвета), второй отрицательный — черного. Черный щуп всегда подключается к разъему, подписанному «COM» или COMMON или который имеет обозначение как «земля». Красный — в одно из свободных гнезд. Если разъемов всегда два, проблем не возникает, если гнезд три, надо в инструкции прочесть, при каких измерениях в какое гнездо вставлять «плюсовой» щуп. В большинстве случаев красный щуп подключают в среднее гнездо. Так проводится большая часть измерений. Верхний разъем необходим, если измерять собрались ток до 10 А (если больше, то тоже в среднее гнездо).

Куда подключать щупы мультиметра

Есть модели тестеров, в которых гнезда расположены не справа, а внизу (например, мультиметр Ресанта DT 181 или Hama 00081700 EM393 на фото). Разницы при подключении в этом случае нет: черный на гнездо с надписью «COM», а красный по ситуации — при измерении токов до от 200 мА до 10 А — в крайнее правое гнездо, во всех других ситуациях — в среднее.

Гнезда для подключения щупов на мультиметрах могут располагаться снизу

Есть модели с четырьмя разъемами. В этом случае два гнезда для измерения тока — одно для микротоков (менее 200 мА), второе для силы тока от 200 мА до 10 А. Уяснив что и для чего имеется в приборе, можно начинать разбираться как пользоваться мультиметром.

Положение переключателя

Режим измерений зависит от того, в каком положении находится переключатель. На одном из его концов есть точка, она обычно подкрашена белым или красным цветом. Вот этот конец и указывает на текущий режим работы. В некоторых моделях переключатель сделан в виде усеченного конуса или имеет один край заостренный. Этот острый край тоже является указателем. Чтобы работать было проще, можно на этот указывающий край нанести яркую краску. Это может быть лак для ногтей или какая-то стойкая к истиранию краска.

Положение переключателя диапазонов измерений на мультиметре

Поворотом этого переключателя вы изменяете режим работы прибора. Если он стоит вертикально вверх, прибор выключен. Кроме этого есть следующие положения:

• V с волнистой чертой или ACV (справа от положения «выключено»)- режим измерения переменного напряжения;
• A с прямой чертой — измерение постоянного тока;
• A с волнистой чертой — определение переменного тока (этот режим есть не на всех мультиметрах, на представленных выше фото его нет);
• V с прямой чертой или надпись DCV (слева от положения выключено) — для измерения постоянного напряжения;
• Ω — измерение сопротивлений.

Также есть положения для определения коэффициента усиления транзисторов и определения полярности диодов. Могут быть и другие, но их назначение надо искать в инструкции к конкретному прибору.

Какие бывают мультиметры

Разные поколения электриков могут каждый по своему объяснять что такое мультиметр, так как эти приборы все время совершенствуются. Одни думают, что это достаточно большой и тяжелый ящик, а другие привыкли к миниатюрным устройствам, которые легко помещаются в ладони.

В первую очередь все мультиметры делятся на приборы по принципу действия — они бывают аналоговые и цифровые. Их легко различить по внешнему виду — у аналоговых стрелочный циферблат, а у цифровых — жидкокристаллический экран. Сделать между ними выбор достаточно просто — цифровые являются следующей ступенью развития этих устройств и выигрывают у аналоговых по большинству показателей.

Когда только появились первые цифровые мультиметры, то у них, конечно, были определенные конструктивные недочеты, позволяющие говорить о том, что это игрушка для любителей, но уже тогда было понятно, что у цифровых устройств огромный потенциал и со временем они вытеснят аналоговые приборы.

Аналоговые мультиметры

В некоторых случаях использование аналоговых мультиметров оправдано и сейчас — у них все еще есть ряд преимуществ, которые обусловлены самой конструкцией измерительного прибора. Его главной частью является рамка с закрепленной на ней стрелкой. Рамка может поворачиваться от воздействия на нее электромагнитного поля — чем оно сильнее, тем больше угол поворота.

Простыми словами это отображается в следующих свойствах:

Если измерять надо не линейные, а переменные данные (V, A или Ω), то стрелка в реальном времени станет показывать их изменения, наглядно демонстрируя всю амплитуду колебаний сигнала. Н, «цифре» в этом случае результат будет показан ступенчато — его значение будет изменяться раз в 2-3 секунды (это зависит от чувствительности прибора и его скорости обработки данных).

• Стрелочный мультиметр способен выявить паразитные пульсации напряжения или силы тока. К примеру, если в цепи есть постоянный ток величиной значением в один ампер, но каждые несколько секунд он может кратковременно увеличиваться/уменьшаться на 1/10 или 1/5, а потом возвращается к номиналу. В таком случае цифровой тестер может и вовсе не показать каких-либо изменений сигнала, а у аналогового стрелка будет как минимум «подрагивать» в эти моменты. То же самое произойдет и при наличии стойких помех — если колебания напряжения будут уже ощутимыми — цифровой мультиметр будет постоянно показывать различные данные, а аналоговый просто некое усредненное – «проинтегрированное» значение.
• Для работы цифрового мультиметра обязательно нужен источник питания, а аналоговому батарейка понадобится только если включить режим омметра.
• Для разных устройств могут быть разные экстремальные условия. Если цифровые без должной защиты не могут работать, к примеру, в высокочастотном электрическом поле, то для аналоговых это не является серьезным испытанием — они даже могут служить индикаторами его наличия.

Все сказанное относится не только к мультиметрам, но и к каждому аналоговому измерительному прибору по отдельности — амперметру, вольтметру или омметру.

Цифровые мультиметры

Их главный козырь это простота и функциональность, которые отражаются в отличительных свойствах таких приборов:

Для изготовления такого устройства не нужно проводить филигранную работу по изготовлению электромагнитных катушек и закреплению их в корпусе, отладке и последующей подстройке уже в процессе эксплуатации.

• Значения, которые отображаются на экране, не требуют «расшифровки» или интерпретации, что часто бывает с аналоговыми устройствами, показания которых могут быть непонятны неспециалисту.
• Устойчивость к вибрации. Если на цифровые устройства тряска просто оказывает такое же действие как на любую деталь, то на стрелку аналоговых она влияет очень заметно, а в некоторых случаях может привести и к порче устройства.
• В отличие от аналоговых устройств, цифровой мультиметр самостоятельно калибруется при каждом включении, поэтому нет необходимости постоянно выставлять ноль на циферблате, что является болезнью любого стрелочного прибора.

Это далеко не весь список возможных преимуществ цифрового мультиметра — только те, что явно отличают его от аналогового устройства.

Как итог — если заниматься электротехническими работами достаточно серьезно, то желательно в своем арсенале иметь приборы обеих разновидностей, так как некоторые возможности у них диаметрально противоположные.

Как проводятся измерения цифровым и аналоговым устройствами – на следующем видео:

https://youtube.com/watch?v=x9iF7Pwccls

Основные правила пользования мультиметром

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.

Косвенными. Осуществляются путём нескольких последовательных измерений различных величин, с последующим вычислением искомой взаимосвязанной величины. Для примера: требуется измерить мощность потребляемой нагрузки постоянного тока. Для этого нужно измерить напряжение, потом силу тока, и умножить данные значения. Подобным образом можно узнать индуктивность катушки, имея генератор переменного тока – при увеличении частоты будет увеличиваться активное сопротивление индуктивности, соответственно, будет падать сила тока. Часто для косвенных измерений необходима работа нескольких приборов одновременно

С помощью измерительных преобразователей — шунтов, аттенюаторов, электродов, усилителей, датчиков — можно производить прямые измерения величин, напрямую не связанных с электротехникой. Например, некоторые мультиметры поддерживают подключение датчиков температуры, освещённости, давления и т.д.

При помощи специальных электродов, замеряя сопротивление, вычисляют влажность древесины, соленость растворов, кислотность почвы, пользуясь специальными таблицами.

Преобразователи, как правило, поставляются отдельно. Но некоторые специализированные мультиметры могут быть оборудованы различными датчиками и преобразователями – токоизмерительными клещами, люксметром, термометром.

Как измерять напряжение

Для человека, который имеет определенные навыки и знания в электротехнике не составит особого труда производить измерения с помощью мультиметра. Для тех, кто никогда не работал с таким типом устройств, ниже представлено как пользоваться стандартным мультиметром.

Постоянное напряжение

С помощью этого режима измеряется напряжение элементов питания, батареек и аккумуляторов автомобилей. Большинство цепей управления в современных системах АСУТП имеют потенциал 24 В постоянного тока.

Для того, чтобы выполнить измерение в этом режиме необходимо перевести прибор в положение DCV, при этом замер (если не знаете примерное напряжение) лучше всего начинать с максимального значения переключателя, постепенно уменьшая диапазон, до получения нужной размерности. Если на экране прибора результат измерения отображается со знаком «минус», то значит была нарушена полярность подключения щупов (это значит «минус» был подключен к «плюсу» цепи, в которой производится измерение, а «плюс» к «минусу»).

Что касается размерности, то тут все просто: если, к примеру, на экране высвечивается цифра 003, то значит необходимо уменьшить диапазон измерения. Постепенно снижая величину напряжения с помощью переключателя, будет высвечиваться 03, 3.

Если на дисплее отображается цифра «1» или другое непонятное число, то скорее всего неправильно выбран режим работы или необходимо повысить верхний предел измеряемого напряжения. Другими словами измеряемое значение напряжение должно быть меньше, чем верхний предел, выбранный на мультиметре.

Стандартные значения для переключателя в зоне постоянного напряжения: до 200мВ, 2В, 20В, 200В, 1000В.

Переменное напряжение

Режим измерения напряжения переменного тока включается перемещением переключателя в положение V~ или ACV. Этот режим также имеет несколько диапазонов. Обычно на стандартных мультиметрах есть два варианта выбора переменного напряжения: до 200 В и до 750 В.

Например, для измерения напряжения в бытовой сети 220В, устанавливают переключатель на 750 В и в розетку вставляют два щупа (в разные отверстия). На дисплее отобразится действительное напряжение в текущий момент времени. Обычно это значение от 210 до 230 В, другие показания уже являются отклонениями от нормы.