Содержание
- Мультиметр
- Внешний вид и порты
- Функция автоматического выбора диапазона
- Меры предосторожности - безопасность прежде всего!
- Измерение постоянного напряжения
- Измерение постоянного или переменного тока
- Измерение сопротивления
- Измерение переменного напряжения
CyberFreak - инженер-электронщик, увлекающийся новыми технологиями, информационными технологиями, программным и аппаратным обеспечением.
Мультиметр
Мультиметр - это портативный электронный прибор относительно небольшого размера и веса, сочетающий в себе многодиапазонные измерители напряжения, тока и сопротивления. Большинство устройств, доступных на рынке, идут дальше этих измерений, добавляя тестер транзисторов и диодов, тестер целостности цепи, термометр и измеритель емкости. Однако юниты с последними способностями стоят дороже и, как правило, менее надежны, чем специализированный инструмент для той же цели.
Электронный мультиметр - это самый первый прибор, который инженер-электронщик должен будет купить еще до покупки паяльных инструментов, таких как утюг, припой и платы. Это очень необходимый инструмент для всех, кто имеет дело с проектами, связанными с электричеством, потому что он может измерять большинство характеристик цепи, таких как напряжение, ток, сопротивление, и в то же время его можно использовать для устранения неисправностей, поврежденных, сгоревших или выход из строя электронного оборудования и деталей.
В последнее время цифровые электронные мультиметры составляют подавляющее большинство продаваемых мультиметров, потому что в отличие от аналоговых устройств, у которых есть стрелка и шкальный столик, с цифровым блоком вы можете просматривать измеряемое значение на его ЖК-экране. Это значительно упрощает процесс как для увлеченного человека, так и для профессионального инженера.
Однако у аналогового мультиметра есть и свои преимущества; Во-первых, это предпочтительнее в некоторых конкретных измерительных задачах, когда цифровой мультиметр будет показывать недостоверные значения. Например, аналоговый мультиметр может использоваться в некоторых случаях для измерения электрических характеристик конденсатора, потому что внезапные реакции стрелки аналогового мультиметра могут многое показать профессиональному технику.
Во-вторых, устройство с иглой - хорошее начало для тех, кто является любителем, но хотел бы углубиться в электронную сферу; в конце концов, аналоговый мультиметр дает лучшее представление о значениях и единицах измерения каждой характеристики, которую необходимо измерить. Таким образом, он может быть очень полезен при начальных исследованиях электроники.
Внешний вид и порты
Цифровой вольтметр состоит из следующего:
- ЖК-экран
- Вращающаяся ручка и пояснительный текст
- Розетки для тестовых кабелей
- Переключатели, такие как ON-OFF, LCD OFF или другие.
- Дополнительные розетки
- Батарейный отсек для батареи 9 В
- Предохранитель, обычно находится внутри батарейного отсека.
В большинстве мультиметров ЖК-экран представляет собой устройство, способное отображать 3,5 цифры. Более дорогие и качественные мультиметры могут иметь дисплей на 4,5 или 5,5 разряда и могут отображать дополнительную информацию на экране.
Вращающаяся ручка технически представляет собой переключатель, который указывает, какое измерение необходимо выполнить. На лицевой стороне есть текст, который показывает, что нужно измерить в каждом положении ручки. В различных положениях каждый вид измерения разделен на множество максимальных значений; Например, область измерения сопротивления будет включать 5 различных положений: одно для 200 Ом, одно для 2 кОм, одно для 20 кОм, одно для 200 кОм и одно для 2 МОм. В общем, если индикатор ручки показывает около 20 В постоянного тока, то пользователь будет измерять напряжение постоянного тока в цепи, которое меньше 20 В. Иногда ручка также используется в качестве переключателя ВКЛ-ВЫКЛ, если один из положения, указанные на циферблате, выключают устройство.
Цифровой мультиметр обычно имеет 3 или 4 гнезда, в некоторые из которых будут вставлены тестовые кабели. Тестовые кабели также поставляются с приобретенным мультиметром и представляют собой красный и черный кабель, одна сторона кончается в точке для облегчения доступа к частям схемы, а другая - более широкий конец, который можно вставить в гнезда мультиметра. Доступны следующие разъемы: COM (место, куда вставляется черный кабель), A (для измерения тока), V / Ω (для измерения напряжения и сопротивления), а некоторые единицы включают четвертый, mA, для низкого значения. текущее измерение.
В мультиметре могут быть различные переключатели, в зависимости от его качества и, по сути, цены; его можно переключить, чтобы настроить яркость ЖК-дисплея, включить или отключить звук, активировать автоматический выбор диапазона, сохранить отображаемое значение и т. д.
Большинство цифровых мультиметров имеют крошечные прорези, в которые можно вставить контакты выводов транзистора или диода - если соответствующий выбор был сделан с помощью вращающейся ручки (например, указывая на проверку транзистора), на экране будет отображаться относительная информация о проверяемая деталь. Это позволяет легко устранять неисправности поврежденных деталей или определять характеристики неизвестных деталей.
Некоторые более качественные цифровые мультиметры включают небольшие гнезда для выводов конденсаторов и могут измерять их емкость, но обычно с меньшей надежностью, чем специализированные инструменты, и с меньшим диапазоном; Фактически, они редко измеряют конденсаторы емкостью более 2200 мкФ, и если они будут постоянно использоваться для таких измерений, это может ограничить емкость батареи. Другие возможные розетки - это температурные розетки, в которые может быть вставлена двухконтактная термопара (с возможностью измерения температуры на ее конце).
В задней части устройства вы можете найти батарейный отсек, обычно закрытый маленьким винтом. Цифровой мультиметр работает от кирпичной батареи на 9 В. Защитный предохранитель обычно размещается рядом с аккумулятором, поэтому его можно легко заменить в случае неисправности (например, неправильного выбора вращающегося переключателя или любого вида короткого замыкания).
Функция автоматического выбора диапазона
Автоматический диапазон - это функция некоторых высококачественных мультиметров, представленных на рынке (некоторые из которых, однако, не такие уж и дорогие), и может быть очень полезной для профессионалов. Мультиметр с такой функцией может определять величину измерения и напрямую изменять соответствующий уровень значения, что устраняет необходимость использования множества различных положений ручки для одного и того же типа измерения.
В таких мультиметрах будет только одна ручка для каждого измерения, что означает одну для сопротивления, одну для постоянного тока и т. Д. В результате, измерение любых электрических характеристик проще, потому что это не требует предварительного выбора конкретного возможного значения.
Меры предосторожности - безопасность прежде всего!
В следующих параграфах я покажу, как можно произвести каждое измерение, поэтому сейчас мне придется объяснить возможные риски. Начнем с того, что вы имеете дело с электричеством, которое, вероятно, может быть опасным, если не смертельным. Если вы совсем не разбираетесь в электричестве, вам лучше начать изучать основы теории электроники: это не только позволит вам понять, что именно вы измеряете и как каждая характеристика взаимодействует друг с другом, но также поможет вам понять лучше риски электричества.
Тем не менее, будьте очень осторожны с выбором ручки, прежде чем пытаться выполнить какое-либо измерение. Это также будет отмечено позже, на этапе, когда вы будете пытаться измерить переменное напряжение или ток. Я бы лично не вставлял тестовые кабели в розетку своего дома, если бы я не знал об опасностях и если бы я не дважды и трижды не проверял настройки мультиметра.
При некоторых измерениях нет необходимости оставлять устройство включенным и работающим. Например, в большинстве случаев сопротивление можно измерить без питания устройства.
При проведении конкретного измерения следите за тем, чего вы касаетесь, и держите себя изолированным от частей с током электричества. Например, я не могу нести ответственность за любой ущерб, который может (и будет) случиться с вами, если вы прикоснетесь к розетке переменного тока или даже к большим розеткам батарей постоянного тока мокрыми руками.
Измерение постоянного напряжения
Напряжение - это разность электрических потенциалов между двумя точками, единица измерения - вольт (В). Напряжение постоянного тока - это напряжение постоянного тока аккумуляторов, которое отличается от напряжения переменного тока, которое представляет собой напряжение переменного тока, подаваемое для бытовой техники через настенные розетки в нашем доме. Чтобы проверить напряжение между двумя точками, выполните следующие действия:
- Подключите черный кабель к COM и красный кабель к V-разъему мультиметра.
- Поверните ручку в положение 20 В в области постоянного напряжения.
- Коснитесь концами двух выводов в двух точках, между которыми необходимо измерить напряжение.
Давайте посмотрим, как это будет с автомобильным аккумулятором: вы касаетесь красного конца гнезда + аккумулятора и черного конца гнезда -. Мультиметр покажет напряжение проверяемой батареи.
Предположим, что у вас есть ручка в положении 200 В, значение, которое вы увидите на экране мультиметра, не будет иметь много десятичных знаков, поэтому вместо этого вы можете переключиться на 20 В.
Если вы измеряете напряжение 22 В при выборе 20 В, измеритель покажет либо «1», либо какой-либо вид индикации выхода за пределы диапазона. В таком случае переключитесь непосредственно на выбор следующего более высокого значения.
Если вы продолжаете видеть отрицательное значение, например -5 В, вы либо неправильно подключили концы черного и красного тестовых кабелей, либо подключили их правильно; это означает, что вы действительно измеряете отрицательное напряжение, что не является редкостью, потому что есть схемы, которым требуется симметричный источник питания, способный обеспечить положительное и отрицательное напряжение.
Измерение постоянного или переменного тока
Электрический ток является показателем количества электронов, протекающих в любой момент времени, и его единицей является ампер, обозначенный буквой «А».
Чтобы измерить ток в части цепи, вы должны прервать цепь и поместить мультиметр между двумя концами. Это происходит потому, что ток можно измерить только последовательно, а не параллельно при измерении напряжения. По сути, эта разница делает измерение тока немного сложнее, чем напряжение.
Возьмем в качестве примера автомобильный аккумулятор на 12 В, который питает автомобильную лампочку на 12 В с помощью переключателя ВКЛ-ВЫКЛ. Убеждаемся, что переключатель находится в положении ВЫКЛ, а это значит, что лампочка вообще не горит. Мы уже знаем, что такая лампочка требует большой мощности и, вероятно, будет много ампер, поэтому мы выберем гнездо A мультиметра, в которое мы подключим красный кабель. Черный кабель останется на COM.
Помните, что мы говорили о прерывании цепи? На этом этапе нам нужно перерезать провод, идущий от плюса батареи к лампочке. Вместо этого мы подключим красный тестовый кабель к одному концу этого провода и черный тестовый кабель к другому концу. Могут быть полезны подходящие зажимы типа «крокодил» для точечного конца тестовых кабелей. Второй провод, идущий от батареи к лампочке, можно оставить как есть. Сделав это, мы вставили мультиметр как часть цепи, поскольку он мешает между батареей + и лампочкой.
Переключитесь на DCA, выберите положение максимального значения и включите питание с помощью выключателя цепи. Экран покажет вам, сколько тока течет к лампочке (и, конечно же, лампочка в этот момент горит).
Если измерения должны проводиться для устройства, потребляющего меньше энергии, например, небольшого вентилятора корпуса компьютера на 12 В постоянного тока, то мы могли бы выбрать мА-разъем мультиметра для красного тестового кабеля и соответствующий выбор значения для вращающаяся ручка. Причина, по которой существует другой разъем для большого тока, заключается в том, что внутри мультиметра используется шунтирующий резистор большего размера.
Если вы измерили много ампер в области мА на вращающейся ручке, вы могли бы сжечь предохранитель или серьезно повредить мультиметр и даже подвергнуться серьезной опасности поражения электрическим током. Что касается переменного тока, то измерение не отличается от предыдущего метода.
Отрицательное значение во время измерения тока означает, что ток протекает противоположно тому, что вы ожидали при подключении тестовых кабелей.
Измерение сопротивления
Сопротивление - это признак того, насколько соединение «сопротивляется» потоку электронов, что по сути означает ток. Каждая вещь в мире имеет сопротивление, будь то нулевое, маленькое, высокое или бесконечное. Например, электрически изолированный материал, такой как кусок дерева, будет показывать почти бесконечное сопротивление току, что означает, что ток не может проходить через него. С другой стороны, ток может легко проходить через воду, потому что вода имеет почти нулевое сопротивление.
Сопротивление измеряется в единицах Ом, а греческая буква омега (Ом) используется для обозначения единицы. Конечно, существуют и меньшие значения, такие как мОм (1 / 1.000 Ом), и большие значения, такие как кОм (1000 Ом), МОм (1000000 Ом).
Самым простым измерением, которое может выполнить мультиметр, является измерение сопротивления. Это связано с тем, что для проверки сопротивления нет необходимости в каком-либо питании цепи (хотя есть устройства, сопротивление которых отличается при питании от источника питания). Например, вы можете легко измерить сопротивление между двумя частями вашего тела; однако в реальной лаборатории вы никогда не сделаете такие измерения. Чаще всего вы будете проверять сопротивление между двумя частями цепи или значение сопротивления резистора.
Резистор - это электронная часть, специально созданная для увеличения сопротивления в точке цепи, тем самым контролируя ток, который проходит через нее, что необходимо для нормальной работы устройства. Он имеет множество различных значений Ом и имеет определенные цветные полосы на поверхности, поэтому его сопротивление известно.
Возьмем, к примеру, простой 2-контактный резистор:
- Подключите черный тестовый конец кабеля к COM и красный к гнезду Ω вашего мультиметра.
- Переключите вращающуюся ручку в область сопротивления и выберите положение 2 кОм.
- Прикоснитесь концом красного кабеля к одной ножке резистора, а черный конец кабеля - к другой. Полярность на самом деле не имеет значения - вы никогда не увидите отрицательного значения сопротивления, потому что такого не существует.
Если вы видите «1» или выход за пределы диапазона, то вам нужно переключиться на следующее более высокое значение - если вы видите слишком низкое значение, вам нужно переключиться на более низкий выбор, чтобы получить более надежное отображение значения. Если вы измеряете резистор на 1,8 Ом при выборе 20 кОм, на экране будет отображаться только 0,001, а значение 8 будет пропущено. Вот почему всегда лучше измерять значение в селекторе следующего более высокого значения.
Сопротивление имеет значение для непрерывности, что также может быть измерением, которое может выполнить большинство мультиметров. При проверке целостности цепи, обычно обозначаемой символом диода, большинство мультиметров издают звуковой сигнал, когда 2 части цепи, к которой подключены два концевых наконечника устройства, электрически соединены (означает сопротивление между их близко к нулю).
Измерение переменного напряжения
Это типичное напряжение электроприбора переменного тока - да, это 220–230 В или 110–120 В в зависимости от того, где вы живете. Будь осторожен!
Оставьте кабели подключенными, как и раньше, переключите вращающуюся ручку на переменное или переменное напряжение, выберите соответствующее положение значения и коснитесь одним концом фазы, а другим концом нейтрального или заземляющего разъема в настенной розетке.
