Мультиметр действительно может впечатлить новичка разнообразием значков на приборной панели. Однако это нельзя назвать неожиданным, поскольку один измерительный прибор заменяет несколько различных устройств. Если освоить основные этапы работы с ним, то можно получить универсальное средство для комплексного исследования электрических параметров, которое легко помещается в кармане!
Как пользоваться мультиметром — подробная инструкция для начинающих
Современные мультиметры используются не только специалистами. Эти компактные и удобные устройства с успехом осваивают радиолюбители, автовладельцы и домашние мастера, которые предпочитают самостоятельно выявлять неисправности в проводке или электрооборудовании. Для тех, кто планирует использовать это устройство, будет полезно поближе познакомиться с его возможностями. Начнём с определения, что такое мультиметр, какие параметры он измеряет и зачем он нужен.
Мультиметр — это измерительный прибор, предназначенный для многоаспектной диагностики различных компонентов электросетей и оборудования. Согласно своему названию, он объединяет функции нескольких измерительных устройств. Простая модель выполняет функции амперметра, вольтметра и омметра, что позволяет определять силу тока, напряжение и сопротивление. Более сложные приборы могут дополнительно измерять емкость, частоту напряжения, индуктивность и температуру. С их помощью вы сможете собрать электросхему, выполнить диагностику электронных устройств, протестировать транзисторы и диоды, обнаружить обрывы в электросети или скрытую проводку и многое другое. Среди пользователей особенно популярны удобные ручные модели.
Как выглядит портативный мультиметр?
Современные электротестеры по своей форме и конструкции напоминают мобильные гаджеты. Они легкие, компактные, работают на аккумуляторах и легко помещаются в ладони. В комплекте с мультиметром идут два тестовых проводка (щупа), для удобства фиксации которых некоторые модели имеют специальные крепления. Приборы с функцией измерения температуры обычно комплектуются термопарой. Многие мультиметры оснащены LED-фонарем, подсветкой экрана и цветовым индикатором. Некоторые модели имеют откидную подставку и петлю для подвешивания.
На передней панели корпуса расположены разъемы для подключения щупов, переключатель режимов и экран, на котором отображаются показания. Важно понимать, как работать с мультиметром в зависимости от его типа — аналогового или цифрового.
Аналоговые мультиметры используют стрелку для отображения измерений, а значения считываются по одной из нескольких шкал в зависимости от измеряемого параметра. Обычно аналоговые тестеры ограничены в функционале, предоставляя только три шкалы: для силы тока, напряжения и сопротивления. Каждая шкала подписана соответствующими символами и цветами.
Цифровые мультиметры обрабатывают измерения и показывают числовые значения на ЖК-дисплее, что значительно облегчает работу. Количество показанных на экране результатов может значительно превышать таковые у аналоговых устройств, поэтому важно правильно задать необходимые параметры.
RGK DM-10
- Питание: 2 батарейки ААА по 1,5 В
- Выбор диапазона: ручной/автоматический
- Максимальное напряжение между входами мультиметра и землёй: 600 В
RGK DM-20
- Питание: 4 батарейки ААА по 1,5 В
- Выбор диапазона: ручной
- Максимальное напряжение между входами мультиметра и землёй: 1000 В
Зачем нужен мультиметр
В зависимости от модели количество измеряемых электрических параметров может варьироваться. Простые устройства могут измерять только основные параметры: напряжение, ток и сопротивление. Однако существуют и мультиметры с более широкими возможностями. Они могут измерять емкость конденсаторов, частоту, коэффициент передачи по току для биполярных транзисторов, их цоколевку, а также температуру.
Мультиметры подразделяются на два основных типа: аналоговые и цифровые.
Аналоговые мультиметры
Аналоговые, или стрелочные мультиметры, представляют собой классическое измерительное устройство. Их особенность заключается в том, что входной сигнал не оцифрован: он подаётся на входные цепи в том виде, в каком он поступает. Результаты измерений отображаются стрелкой, которая подключена к магнитоэлектрическому измерительному механизму.
У аналоговых мультиметров есть как преимущества, так и недостатки. К плюсам можно отнести их способность не потреблять электрическую энергию в режиме измерения тока и напряжения. Кроме того, если вы забыли выключить прибор, то это не критично, поскольку он не разрядится в состоянии покоя. Также они устойчивы к помехам, так как их конструкция позволяет точно отслеживать изменения электромагнитного поля при протекании тока в цепи, из-за чего стрелка реагирует на самые небольшие колебания, показывая более точные данные.
Однако у аналоговых мультиметров есть и значительные недостатки. Например, перед началом работы постоянно требуется калибровка нуля, иначе это может привести к увеличению погрешности. Чтобы правильно считывать данные, необходимо смотреть на шкалу точно прямо: любое смещение угла зрения может привести к ошибочным показаниям. Приборы могут иметь несколько измерительных шкал (для малых и больших токов и напряжений, а также для сопротивления), что может привести к путанице при использовании. Кроме этого, конструкции аналоговых приборов зачастую громоздки, и они заметно уступают цифровым как по устойчивости к вибрациям, так и по общей прочности.
Цифровые мультиметры
Главное отличие цифровых мультиметров от аналоговых заключается в том, что входной сигнал проходит цифровую обработку. После подключения щупов сигнал передаётся на микросхему, которая обрабатывает его и выводит показания на цифровой дисплей.
Цифровые мультиметры, как правило, являются компактными. В некоторых моделях предусмотрена защита от влаги и пыли, что позволяет использовать их в различных условиях. Одна из полезных функций — прорезиненный корпус, обеспечивающий дополнительную защиту. Стоимость устройства может зависеть от наличия определённых функций, таких как возможность измерения коэффициента усиления для биполярных транзисторов, что является, в первую очередь, профессиональной функцией, не нужной обычному пользователю. Цифровые мультиметры просты в использовании, и даже начинающий пользователь может быстро разобраться с их управлением. Правильно настроив режимы измерения, считывать показания с дисплея становится совсем несложно. В случае, если полярность была перепутана, на дисплее отобразится знак «-». В некоторых моделях предусмотрена автонастройка диапазона измерения, что позволяет самому прибору подбирать нужный диапазон в зависимости от установленного режима измерения, будь то постоянный или переменный ток.
Конструкция
Строение мультиметра представляет собой корпус из пластика или прорезиненного материала, который может быть прямоугольной или овальной формы.
На задней стороне прибора обычно расположен слот для установки питающего элемента, чаще всего это аккумуляторы типа АА или 9-вольтовая батарея формата Крона. В некоторых моделях на задней поверхности находятся LED-фонарь и датчик NCV, который позволяет определять проводку в стенах по току.
На передней панели располагается цифровой LCD-дисплей, механизм переключения режимов работы и разъемы для подключения щупов.
Виды мультиметров
По принципу работы мультиметры бывают аналоговыми и цифровыми. Аналоговые мультиметры оснащены стрелочной шкалой, которая связана с магнитоэлектрическим измерителем. Цифровые мультиметры имеют аналого-цифровые преобразователи (АЦП), которые обрабатывают данные и выводят их на ЖК-дисплей.
Аналоговые мультиметры
Аналоговый мультиметр — это устройство, которое включает микроамперметр, щупы для измерения тока и резисторы для контроля напряжения. Когда щупы подключены к измеряемым точкам, электрический ток протекает через них к виткам рамки, находящейся внутри прибора. В результате возникает магнитное поле, которое отклоняет стрелку на определённое расстояние.
- меньшая чувствительность к помехам при измерении сопротивления и напряжения по сравнению с цифровыми моделями
- высокая наглядность при проведении некоторых видов измерений
- меньшая задержка в отображении результатов
- небольшой расход энергии от батареи
- риск погрешности при измерениях, если прибор неустойчив, его удерживают в воздухе или ставят на неровную поверхность
- прибор нуждается в установлении нулевого показателя перед началом работы, что требует времени
- для получения точных данных необходимо смотреть на мультиметр спереди, что не всегда удобно
- новички могут легко запутаться между несколькими шкалами измерений
Цифровые мультиметры
В отличие от аналоговых мультиметров, цифровые устройства подвергают входные данные цифровой обработке. После подключения щупов сигнал поступает на микросхему, где обрабатывается, а затем выводится на ЖК-дисплей.
- показания легко считываются особенно начинающими пользователями
- результаты измерений не зависят от положения мультиметра на поверхности, что также упрощает использование
- может терять работоспособность на морозе
- при разрядке батареи дисплей может показывать размытое изображение
Обозначения на мультиметре
Регулировка режимов работы и диапазонов измеряемых величин на мультиметре, как правило, осуществляется при помощи поворотного переключателя. Разные модели имеют различные обозначения и комплекты функций. В таблице ниже представлены основные из них.
Основные обозначения на панели мультиметра | |
Значок | Значение |
Режим вольтметра. Измерение постоянного напряжения. Обозначение DC используется для постоянного тока, V (вольт) — единица измерения. | |
Режим вольтметра. Измерение переменного напряжения. Обозначение AC используется для переменного напряжения, V (вольт) — единица измерения. | |
Режим амперметра. Измерение силы переменного тока. Единица измерения — А (ампер). | |
Режим амперметра. Измерение силы постоянного тока. Единица измерения — А (ампер). | |
Режим омметра. Измерение сопротивления. Единица измерения — Ом. | |
Режим прозвонки. С его помощью проверяют, нет ли обрыва в проводах, а также определяют значение сопротивления в проводнике. В этом режиме мультиметр издает звуковой сигнал, если значение сопротивления ниже заданного порога, указывая на целостность проводника. | |
Режим проверки диодов. Здесь мультиметр также издает звуковой сигнал, если через диод проходит ток. | |
Измерение коэффициента передачи по току биполярных транзисторов. | |
Измерение электрической емкости конденсаторов. Единица измерения — фарад (Ф). | |
Измерение частоты тока. Единица измерения — Герц (Гц). | |
Режим измерения температуры воздуха. Единицы измерения — градусы Цельсия или Фаренгейта. Для измерений используется термопара вместо щупов. | |
Выключение прибора. |
На области подключения щупов у большинства мультиметров можно найти три или четыре разъема:
- COM — разъем для черного щупа, который присутствует в любом мультиметре. Этот разъем также называется общим и используется для всех видов измерений.
- Разъем 10 А (иногда 20 А) — разъем для красного щупа, который используется для измерения силы тока с пределом в 10 (или 20) А. Ток в 10 А может возникнуть в цепи, когда работают электрические устройства мощностью около 2 кВт от бытовой сети с напряжением 220 В.
- VΩmA — еще один разъем для подключения красного щупа. Через него проводят измерения напряжения, сопротивления, а также силы тока с пределом измерений в несколько сотен миллиампер (mA). Важно, чтобы значение измеряемого тока не превышало установленный предел, иначе мультиметр или его предохранители могут выйти из строя.
- mA — отдельный разъем для измерения малых токов, не всегда присутствующий на всех моделях мультиметров.
Мультиметр и сопротивление
Чтобы определить сопротивление радиодетали, можно использовать обычный мультиметр, следуя следующему алгоритму:
- Подключите щупы: черный – в гнездо COM, красный – в гнездо с пометкой V/Ω или VΩmA.
- Переключите прибор в режим Ω.
- Для проверки исправности устройства соедините свободные концы щупов. Если мультиметр исправен, он покажет значение 0.
- Установите предел измерений на приблизительное среднее значение (например, 2 М). Это поможет получить более точный результат.
- Подключите щупы к катушке (или объекту, сопротивление которого хотите измерить).
Затем смотрите на экран прибора. Если отображается несколько нулей, это значит, что у катушки имеется сопротивление, и вам следует немного снизить предел измерений, чтобы увидеть точное значение. То же самое нужно сделать, если на экране появляется число в начале с нулём. Если вместо этого вы видите единицу, следует наоборот, увеличить установленный предел. Для тестирования сопротивления изоляции проводки используйте мегаомметр, а не обычный мультиметр.
Прозвонка мультиметром
Мультиметр также имеет функцию прозвонки, которая помогает выявить прерывание нулевого провода в электрической цепи.
Алгоритм прозвонки мультиметром следующий:
- Установите переключатель в положении, обозначенном значком звука.
- Проверьте, отключено ли питание в цепи, которую вы собираетесь прозванивать (например, обесточив автоматический выключатель на щётчике).\
- Попеременно соединяйте свободные концы щупов с двумя точками на линии цепи.
При возникновении звукового сигнала это будет означать, что провод работает исправно.
Функциональные возможности
Цифровые устройства в настоящее время пользуются большой популярностью, как среди профессионалов, так и среди радиолюбителей. Однако это не означает, что стрелочные приборы больше не используются. Некоторые виды измерений лучше отслеживать с помощью аналоговых приборов, что часто необходимо в научных лабораториях. На бытовом уровне же большинство пользователей переключаются на более компактные и многофункциональные цифровые приборы.
Сегодня можно найти любой цифровой прибор с набором нужных функций. В основном используются три основных функции: измерение напряжения, тока и сопротивления. Расширенными возможностями некоторых моделей часто пользуются радиолюбители, которым необходимо измерять и другие параметры электрических цепей. Если ранее мультиметры имели ручное переключение функций и пределов, то сейчас всё чаще встречаются устройства с автоматическим управлением. То есть, на корпусе прибора есть всего несколько кнопок, с помощью которых выбираются измеряемые значения и их пределы. Это означает, что работой всего устройства управляет микропроцессор по специальной программе. Существуют также модели, которые можно подключать к компьютеру, что позволяет сохранять измеряемую информацию на длительное время. Модели различаются по классу точности.
Обычно домашние мастера используют недорогие приборы со средним набором функций и точности измерений. Более расширенные возможности просто не понадобятся, тем более что измерения проводятся не слишком часто. Независимо от класса прибора, пользоваться ими достаточно просто, и принципы работы остаются аналогичными.
Особенности строения
Чтобы начать работу с мультиметром, важно изучить его функции и назначения всех переключателей и разъемов, которые имеются на лицевой части устройства. Электронные модели отличаются от аналоговых тем, что значения отображаются на LCD-дисплее. Обычно под экраном находится вращающийся переключатель, который указывает на выбранный режим измерений.
Вокруг переключателя размещены отметки в виде символов, цифр и знаков, соответствующих типу измеряемой величины и её диапазону.
В нижней части устройства располагаются разъемы для подключения измерительных щупов, которые представляют собой отрезки проводов. На одном конце находятся металлические наконечники, хорошо изолированные, а на другом конце штыревые контакты, предназначенные для подключения к гнездам прибора. Обычно щупов два, один черный, а другой красный. Черный щуп всегда подключается в разъем COM, который является общим для всех типов измерений. Красный щуп подключается в свой конкретный разъем, в зависимости от типа измеряемого параметра. Например, для измерения напряжения он подключается к гнезду V, если режим измерения установлен на напряжение. Для измерения тока, особенно больших токов до 10 А и более, красный щуп подключается в отдельное гнездо.
Процесс измерения
Цифровые мультиметры удобны тем, что они отображают информацию на дисплее, что значительно облегчает считывание, поскольку не нужно считать количество делений, как это происходит в стрелочных приборах. При этом уровень точности показания достаточно высок, так как на экране может отображаться одна или несколько десятичных цифр. Прибор также автоматически определяет полярность напряжения или тока, присутствующего на щупах устройства во время измерения.
Измерение сопротивлений
Сначала переключите прибор на диапазон, где осуществляется измерение сопротивления, обозначенный специальным знаком. Стрелка может быть установлена в любое положение, если значение сопротивления вам неизвестно. После этого подключите щупы к элементу, чьё сопротивление вы хотите измерить; на дисплее появятся цифры, соответствующие реальному значению.
Если значение неизвестно, на экране может не отобразиться результат. В этом случае измените диапазон измерения или вниз, или вверх. Если сопротивление слишком велико, то мультиметр вряд ли покажет его значение, например, при измерении сопротивления проводки.
Измерение силы тока
Существуют два типа тока: переменный и постоянный. В каждом доме есть как те, так и другие источники тока, а также их потребители. На дешёвых моделях может отсутствовать возможность измерения переменного тока, что не совсем оправдано, поскольку жители домов сталкиваются с переменным током чаще, так как практически все бытовые приборы работают в сети переменного тока.
Измерение постоянного тока
Для начала определитесь с типом тока, затем переключите мультиплексор уровня на область измерения постоянного тока. Если вы не знаете силу тока, лучше начинать измерение на самом большом диапазоне (10 или 20 А), чтобы не повредить устройство.
Измерение силы тока осуществляется по определённой схеме: щупы подключаются в разрыв цепи, как показано на рисунке выше. Обычно с постоянным током работают радиолюбители, автомобилисты и электрики в различных отраслях.
Измерение переменного тока
Часто возникает необходимость измерять потребление электричества различными бытовыми приборами, особенно при капитальном ремонте электрической сети. При этом прибор также включается в разрыв цепи, но только после переключения на режим измерения переменного тока. Для этого используйте дополнительные провода, соблюдая меры безопасности, так как переменный ток может быть опасен, особенно при напряжении 220 вольт.
После этого выставьте предел измерения. Чтобы избежать повреждения прибора, измерения проводятся на диапазоне 10 или 20 А, так как бытовые электроприборы могут потреблять значительный ток (до 1 кВт).
На вышеуказанном рисунке показана схема подключения нагрузки, в качестве которой выступает лампочка. Один конец лампочки подключен к розетке, а второй — к мультиметру. Второй конец прибора также подключается к розетке. По аналогичной схеме можно измерить потребление тока любого бытового устройства, подключив его вместо лампочки.