Universalūs skaitmeniniai skaitikliai, kitaip dar vadinami multimetrais, tapo nepakeičiamais pagalbininkais daugeliui radijo mėgėjų ir elektrikų. Nepaisant režimų gausos, su jais dirbti tikrai paprasta, o šiandien siūlome daugiausiai pilnas instrukcijas apie šių įrenginių naudojimą.
Kėbulo ir valdiklių apžiūra
Didžioji dauguma skaitmeninių multimetrų turi panašią išvaizdą ir valdiklių bei indikacijų išdėstymą. Verta paminėti, kad panaudota ergonomika pasirodė labai sėkminga ir patogi naudoti.
Pagrindinis jungiklis yra centre - diskas su išilgine rankena, kuris kartu tarnauja kaip padėties indikatorius su norimu režimu. Patys režimai ir matavimo diapazonai yra atspausdinti užrašų pavidalu apskritime nuo jungiklio. Patogumui gretimi režimai jungiami į grupes (užrašai įrėminti), kiekvieno viduje galima perjungti matavimo ribas.
Atkreipkite dėmesį, kad pats jungiklis gali būti per, tai yra, abiejose žymeklio pusėse yra vienodi užrašai. Kitaip tariant, atrinkti galima tik pusę apyvartos. Paprastai tokia grandinė naudojama srovės spaustukams, o multimetrai dažniausiai turi visą 360º norimą režimą.
Be to, multimetras turi LCD ekraną. Aplink jį gali būti papildomų mygtukų, įskaitant ekrano apšvietimą ir kai kuriuos papildomos funkcijos. Prietaiso šoniniuose paviršiuose gali būti vienas ar keli papildomi įrenginio mygtukai.
Apatinėje korpuso dalyje yra kelios skylės su jungtimis zondams prijungti. Jungtis, pažymėta COM, yra bendras neigiamas kontaktas juodam zondui prijungti. Likusios jungtys (dažniausiai dvi) naudojamos raudonam zondui prijungti: viena plačiam matavimų diapazonui ir viena papildoma (pažymėta A arba ADC) didelės srovės matavimams.
Įtampos matavimas
Lengviausias būdas išmatuoti įtampą yra multimetras. Tam skirtos dvi matavimų grupės: DCV – nuolatinei ir pulsuojančiai srovei bei ACV – kintamajai. Pastarajame režime zondų poliškumo galima praleisti, nes kintamoji srovė neturi poliškumo kaip tokio.
Visų multimetrų matavimo ribos yra skirtingos, dažniausiai DC matuoja iki 1000 voltų, o kintamoji - iki 700 arba 750 voltų. Tuo pačiu metu yra keli matavimo diapazonai ir, pavyzdžiui, bandant išmatuoti didesnę įtampą iki 20 V ribose, prietaisas tiesiog parodys neteisingus rodmenis. Tačiau tikrai neverta matuoti įtampos, kuri akivaizdžiai viršija maksimalią ribą, įrenginys paprasčiausiai suges. Kai kuriuose modeliuose 100–200 V viršijimas nesukelia mirties, bet vis tiek neverta rizikuoti.
Matuojant nuolatinę ir pulsuojančią srovę, reikia stebėti poliškumą. Tai savotiška galimybė nustatyti nežinomo šaltinio poliškumą: jei zondai sumaišomi, prieš įtampos vertę atsiras minuso ženklas. Tik tuo atveju primename, kad įtampa matuojama lygiagrečiai prijungus prietaisą.
Kaip naudoti įmontuotą omometrą
Multimetre varžos matavimo funkcija laikoma populiariausia. Paprastai įmontuoto omometro diapazono grupė yra režimo apskritimo apačioje, pažymėta simboliu Ω (Omega) ir suskirstyta į diapazonus nuo 100 arba 200 omų iki kelių šimtų kilohm. Kartais net galima išmatuoti iki 10-20 MΩ per atskirą jungtį teigiamo zondo prijungimui (Išorinis blokas) ir su jungtimi išorinis šaltinis mityba.
Pasirinkus skirtingas ribas, prietaisas ir toliau pateikia teisingus rodmenis, keičiasi tik skyriklio taško padėtis ir atitinkamai skaičių po kablelio skaičius. Tačiau jei matavimo riba yra daug mažesnė už išmatuotą varžą, prietaisas visiškai neduos rodmenų.
Jei išmatuoto rezistoriaus varža nežinoma, nuo apatinės ribos geriau pereiti prie aukščiausios. Daugumos multimetrų varžos matavimo tikslumas yra mažas, apie 1-2%. Esant natūraliam rezistoriaus tolerancijai 5-10%, nuokrypis nuo deklaruotos vertės gali būti labai didelis. Ir kuo didesnis išmatuotų verčių diapazonas, tuo didesnė klaida, ypač megommetro režime.
Matuojant varžą, reikia atsižvelgti į dar du faktus. Pirma, išsikrovus akumuliatoriui, rodmenų tikslumas gali būti labai mažas. Antra, jei matuojate labai mažas varžas (vienetai ir dešimtys omų), atsižvelkite į savo prietaiso ir zondų varžą, kuri nustatoma, kai zondai yra trumpai sujungti. Taip pat, matuojant varžas, tiksliausia reikšmė nurodoma po 3-5 sekundžių, o ne iš karto.
Matuojame srovę grandinėje
Norint išmatuoti srovę, prietaisas turi būti nuosekliai sujungtas su apkrovos grandine. Pagrindinė matavimų jungtis ribojama iki gana mažų verčių - 0,2-0,5 A. Per didelės srovės jungtį galite išmatuoti iki 10 A, tačiau tuo pačiu metu leistina įtampa tinkle sumažinama 30 -50% maksimalios prietaiso matavimo ribos. Norint išmatuoti srovę, jungiklis turi būti nustatytas į vieną iš DCA (pastovios) arba ACA (kintamos) grupės padėčių. Paskutinis matavimo tipas randamas tik brangiuose įrenginiuose.
Atkreipkite dėmesį, kad norint išmatuoti kintamo ir nuolatinė srovė pateikiamos skirtingos diapazonų grupės. Nebaisu juos supainioti, tiesiog įrenginys neparodys teisingų verčių. Viršijus didžiausią leistiną srovę silpnos srovės jungtyje, perdegs saugiklis arba sugenda prietaisas, o ant stiprios srovės jungties - perdegusi lydioji jungtis.
Atkreipkite dėmesį, kad pigiuose kiniškuose multimetruose gali būti trumpai sujungtos dvi teigiamos jungtys ir, žinoma, jomis nepavyks išmatuoti didelių srovių. Kitu atveju viskas paprasta: pasirinkite norimą diapazoną, bet geriau pereiti nuo didžiausio prie mažiausio. Prietaisas leidžia matuoti net mikroamperus, tačiau daugumos skaitmeninių prietaisų matavimo tikslumas tradiciškai menkas.
Grandinės ir diodų tęstinumas
Diodo simbolio režimas skirtas nustatyti įtampos kritimą uždaroje grandinėje. Norėdami išbandyti diodą, turite paliesti skirtingus jo laidus ir sukeisti zondus. Vienoje iš pozicijų kai kurie rodmenys bus rodomi ekrane, kitoje multimetras niekaip nereaguos.
Pagal rodmenis galima spręsti apie diodo poliškumą; šioje padėtyje juodas zondas nukreiptas į katodą. Tiesą sakant, šiuo režimu multimetras tampa 1 mA srovės šaltiniu, o rodmenys ekrane yra ne kas kita, kaip įtampos kritimas mV. Diodai taip pat gali būti vadinami omometro režimu: srovė tekės viena kryptimi, bet ne kita. Tačiau būtent įtampos kritimas leidžia nustatyti diodų charakteristikas be žymėjimo.
Daugumos multimetrų modelių grandinės garso tęstinumas yra mažiausias omometro matavimo diapazonas. Jei varža yra mažesnė už tam tikrą ribą, kuri paprastai yra 100 omų, įrenginyje įmontuotas pjezo emiteris įsijungs. Kartais garsas pasirodo su pastebimu vėlavimu.
Temperatūros matavimas
Kai kuriuose multimetruose yra termopora, kurios dėka galite matuoti temperatūrą, įskaitant labai aukštą - iki 700–800 ºС. Termopora turi dvigubą kištuką ir montuojama į COM jungtį ir šalia jos arba specialioje jungčių poroje, pažymėtoje raide „C“.
Pastaruoju atveju tarp multimetro režimų yra panašiai pažymėta jungiklio padėtis. Jame ekrane bus rodoma vertė Celsijaus laipsniais. Jei multimetras neturi specialių jungčių ir režimo, temperatūrą galite išmatuoti DCV režimu ties mažiausia riba. Tokiu atveju reikia naudoti termo-emf priklausomybės nuo temperatūros lentelę arba grafiką.
Matavimo tikslumas pastaruoju atveju nebus labai didelis: įtampos konvertavimas parodys ne tikrąją temperatūrą termoporos gale, o skirtumą tarp matuojamo objekto ir paties multimetro temperatūros. Šis reiškinys kompensuojamas daugumoje įrenginių su specialiu režimu ir jungtimis.
Lauko ir bipolinių tranzistorių tikrinimas
Net patys paprasčiausi multimetrai sugeba patikrinti tranzistorius ir nustatyti jų kontaktą. Dėl bipoliniai tranzistoriai Numatytas hFE režimas ir specialus gnybtų blokas. Blokas yra padalintas į dvi grupes P-N-P ir N-P-N struktūros. Kiekvienas kontaktas pažymėtas raidėmis B (bazė), C (kolektorius) ir E (emiteris).
Kontaktai išdėstyti taip, kad trijų gnybtų elementą su nežinomu kištuku būtų galima greitai pertvarkyti sukant jį skirtingomis kryptimis ir tuo pačiu buvo išbandytos visos kombinacijos. Kai bus rastas norimas pinout, prietaiso ekrane bus rodomi rodmenys - tranzistoriaus perdavimo koeficientas.
Atkreipkite dėmesį, kad bloko kontaktai yra paslėpti pakankamai giliai, todėl tranzistoriai su trumpomis kojomis greičiausiai nebus išbandyti. Taip pat tokiu būdu nebus galima patikrinti didelės galios tranzistorių: multimetro generuojama srovė perėjimui atidaryti ribojama iki kelių mikroamperų.
Lauko tranzistoriai tikrinami diodo tęstinumo režimu, o kontaktas turi būti patikimai žinomas. Pirma, neigiamas zondas taikomas kanalizacijai, teigiamas šaltiniui. Taip patikrinamas vidinio diodo tinkamumas naudoti, kai sujungimas atvirkštinis, nebus įtampos kritimo.
Jei, nepašalinus neigiamo zondo iš kanalizacijos, paliesite teigiamus užtvarus, tranzistorius atsidarys, o įtampos kritimas tarp kanalizacijos ir šaltinio sumažės ir pasirodys abiem kryptimis. Tranzistorių galite uždaryti palietę vartus juodu zondu, nepašalindami raudono iš šaltinio. P kanalo tranzistorių tikrinimo algoritmas yra panašus, tačiau kiekviename etape zondai keičiami.
Specialūs klavišai ir funkcijos
Apibendrinant, pakalbėkime apie specialios funkcijos, kurių yra daugelyje multimetrų, kurių kaina viršija 1300 rublių. Svarbiausias ir dažniausiai naudojamas mygtukas HOLD, leidžiantis fiksuoti esamą padėtį ekrane. Su tuo susijusi viena juokinga situacija: jei paspaudžiamas HOLD mygtukas, tada įjungus multimetrą ekrane bus rodoma viskas, kas gali būti laikoma gedimu.
Taip pat pažangių įrenginių rodymo srityje yra mygtukai, kuriuos paspaudus galite priversti įrenginį rodyti ne tikruosius, o maksimalius, mažiausius ar vidutinius rodmenis. Kai įjungiate įvairius papildomus režimus, ekrane rodomas atitinkamas mnemoninis simbolis.
Pažangiausiuose modeliuose taip pat yra įvesties signalo talpos ir dažnio matavimo funkcijos, kai kuriuose multimetruose netgi yra įmontuotas osciloskopas ir induktyvumo matavimo režimas. Be to, brangiems multimetrams negalima pasirinkti matavimo ribos ant apskrito jungiklio. Vietoj to pasirenkamas režimas, o pati riba perjungiama +/- mygtukais ekrano srityje.
Multimetro pagrindai - praktinis vadovas pradedantiesiems elektronikai
Multimetras – pagrindinis radijo mėgėjo prietaisas, puikus pagalbininkas bet kuriam elektronikos inžinieriui. Todėl geriau pažinsime šį įrenginį ir išmoksime su juo dirbti.
Radijo mėgėjų kūryboje dažnai reikia išmatuoti įtampą, srovę ir varžą. Anksčiau tam reikėjo įsigyti ar net suprojektuoti kelis skirtingus įrenginius: voltmetrą, ampermetrą, ommetrą. Tačiau dabar to nereikia: multimetras yra universalus prietaisas, juo galima išmatuoti visus pagrindinius paprastų namuose pagamintų konstrukcijų parametrus.
Parduodant galite rasti didžiulį įvairių modelių multimetrų asortimentą - nuo paprastų ir nebrangių iki profesionalių, daugiafunkcinių, su padidintu tikslumu ir įspūdinga kaina.
Čia apsvarstysime galimybę dirbti su paprasčiausiu ir pigiausiu įrenginiu, kurį galima įsigyti radijo parduotuvėse, radijo prekyvietėse, prekybos centruose, tokiuose kaip Leroy Merlin, Ob ir kt. Panašus įrenginys įtrauktas į jauno elektronikos inžinieriaus NR02 rinkinį.
Šios klasės prietaisai gali turėti šiek tiek kitokį dizainą, skirtingus veikimo režimus, tačiau apskritai darbas su bet kokiu panašiu multimetru bus panašus.
Šio įrenginio patikimumas ir matavimo tikslumas, žinoma, nekrato vaizduotės, tačiau kaip pirmasis jauno elektronikos inžinieriaus prietaisas, šis multimetras yra geras pasirinkimas.
Jei aistra elektronikai perauga į hobį, visada galima įsigyti rimtesnį įrenginį: daugiafunkcį, patikimą, padidinto tikslumo.
Įrenginio įjungimas ir išjungimas. Baterijos keitimas.
Įrenginys įjungiamas pasukus režimo jungiklio rankenėlę į bet kurią padėtį, išskyrus „OFF“. Norėdami išjungti multimetrą, pasukite režimo jungiklio rankenėlę į „OFF“ padėtį.
Kai kuriuose modeliuose yra automatinio išsijungimo funkcija: jei įrenginys nenaudojamas ilgiau nei 10 minučių, jis automatiškai išsijungs, o tai leidžia sutaupyti baterijos veikimo laiką. Beje, apie bateriją: multimetrą maitina Krona baterija. Retkarčiais naudojant įrenginį, akumuliatoriaus veikimo laikas turėtų trukti mažiausiai metus. Jei ekrane rodomi skaičiai praranda kontrastą arba prietaisas visai nustoja įsijungti, reikia pakeisti bateriją. Norėdami tai padaryti, nuimkite galinį įrenginio dangtelį, išimkite seną bateriją ir įdėkite naują.
Dabar apsvarstykite įrenginio veikimą ir pagrindinius matavimo režimus.
Nuolatinės įtampos matavimas (voltmetro režimas)
Išmatuokime standartinės AAA baterijos įtampą. Ji Nominali įtampa- apie 1,5 V. Bet tarkime, kad mes to nežinome.
Nustatykite jungiklį į „1000 V“ padėtį ir palieskite akumuliatoriaus gnybtus zondais. Indikatorius rodo „001“. Todėl baterijos įtampa yra apie 1V, tačiau šiuo režimu ji matuojama labai grubiai – tokio tikslumo mums trūksta.
Režimo jungiklį perkeliame į padėtį „20“ ir kartojame matavimą.
Šiuo režimu įtampa matuojama tiksliau, o iš prietaiso ekrano rodmenų matome, kad akumuliatoriaus įtampa yra 1,56 V.
Režimo jungiklį perkelkime į „2000m“ padėtį, kuri atitinka maksimalią išmatuotą 2000 mV (arba 2V) įtampą. Pakartokime matavimus ir gausime dar tikslesnį rezultatą – 1566 mV arba 1,566 V. Galbūt toks tikslumas net perteklinis.
O dabar režimo jungiklį perkelkime į „200m“ padėtį. Maksimali įtampa, kurią galima išmatuoti šiuo režimu, yra 0,2 V. Prietaiso zondams pritaikysime beveik 8 kartus didesnę įtampą - 1,5V. Apskritai tai daryti nėra labai teisinga - galite sugadinti įrenginį. Paprastai multimetro įmontuota apsauga gali susidoroti su tokiais „piktnaudžiavimu“, nors dažnai to tikrinti nerekomenduojama.
Zondais paliečiame akumuliatoriaus gnybtus ir ekrane matome simbolį „1“ - perkrovos indikatorių. Tai gana natūralu – juk išmatuota įtampa yra gerokai didesnė už ribą šiam diapazonui 0,2V.
Taigi, prisiminkime pagrindinę taisyklę: matuodami nežinomą įtampą, darbo režimo jungiklį būtinai nustatykite į aukščiausią poribį (šiuo atveju 1000V). Tada, supratę apytikslę išmatuotos įtampos vertę, galite perkelti režimo jungiklį į optimalią padėtį.
Įrenginyje yra įmontuota apsauga nuo perkrovos. Pavyzdžiui, jei prietaiso, kuris įjungtas „200 m“ režimu, zondams įjungsite 2 V įtampą, nieko blogo nenutiks: prietaisas tiesiog parodys perkrovos simbolį „1“. Bet jei į šį matavimo diapazoną įtraukto prietaiso zondams pritaikysite 200 V įtampą, jis gali sugesti.
Be to, matuojant įtampą virš 40V, nereikia liesti plikų laidų rankomis – tai gali būti pavojinga gyvybei!
Yra dar vienas subtilumas. Visuose ankstesniuose eksperimentuose stebėjome įtampos matavimo poliškumą: raudonas įrenginio zondas buvo prijungtas prie akumuliatoriaus „+“, o juodas – prie „-“ gnybto. Bet jei sumaišysite zondus, nieko blogo nenutiks, prietaisas teisingai išmatuos įtampą - tai įprastas veikimo režimas. Tik ekrane bus rodomas „-“ ženklas, nurodantis, kad prie įtampos šaltinio prijungtų zondų poliškumas yra neteisingas.
Atsparumo matavimas (ommetro režimas)
Prie įrenginio zondų prijungiame nežinomos vertės rezistorių. Naudodami režimo jungiklio rankenėlę nustatome optimaliausią matavimo diapazoną - šiam rezistoriui tai yra „20k“ diapazonas. Ekrane rodoma išmatuota varža – 2,37 kOhm.
Jei tokią pat varžą išmatuosime režimo jungiklio rankenėlės padėtyje „2000k“, ekrane pamatysime rodmenis „002“ ir padarysime išvadą, kad rezistoriaus varža yra apie 2 kOhm. Bet toks tikslumas mums visiškai netinka – reikia pasirinkti optimalesnį matavimo diapazoną.
Jei atliksime matavimą režimo jungiklio rankenėlės padėtyje „2000“ (2000 omų arba 2 kOhm), ekrane pamatysime simbolį „1“, nurodantį, kad išmatuota varža viršija matavimo ribą.
Taigi, matuojant varžą, svarbiausia pasirinkti optimalų matavimo diapazoną. Tiesa, skirtingai nei įtampos matavimas, veikiant „ommetro“ režimu, diapazono pasirinkimo klaida negali išjungti įrenginio.
Pabandykime nustatyti rezistoriaus reikšmę alternatyviu būdu – pagal jo spalvos kodą. Ant rezistoriaus korpuso dedamos spalvotos juostelės: raudona, geltona, raudona, auksinė. Iš informacinių lentelių matome, kad šio rezistoriaus vardinė varža yra 2,4 kOhm, o tikslumas - 5%. Tai reiškia, kad tikroji rezistoriaus varža gali svyruoti nuo 2,28 ... 2,52 kOhm, o tai visiškai atitinka vertę, gautą atlikus mūsų matavimus.
Srovės stiprumo matavimas (režimas "ampermetras").
Srovė visada matuojama esant atvirai grandinei. Pavyzdžiui, visiškai nepriimtina matuoti srovę prijungus prietaiso zondus tiesiai prie įtampos šaltinio (pavyzdžiui, akumuliatoriaus).
Surinkime paprasčiausia grandinėlė baterija ir rezistorius. Išmatuokime srovę šioje grandinėje: 0,66 mA. Kaip visada dirbant su multimetru, svarbiausia pasirinkti tinkamą matavimo diapazoną.
Kaip ir matuojant įtampą, srovę reikia pradėti matuoti nuo didžiausio poribio – šiuo atveju „200m“ – 200 mA. (Šis prietaisas gali matuoti srovę iki 10A, tam reikia perjungti raudoną zondo gnybtą į aukščiausią įrenginio lizdą. Bet pradedančiajam elektronikos inžinieriui greičiausiai nereikės dirbti su tokiomis didelėmis srovėmis, todėl šis režimas čia nėra išsamiai aprašyta).
Svarbu tai atsiminti: įjungę įrenginį prie srovės matavimo diapazono, pavyzdžiui, 2000 μA (2 mA) ir leisdami per įrenginį kelių šimtų miliamperų srovę, galite sugadinti įrenginį. Kai kuriais atvejais perdega įrenginyje įmontuotas saugiklis, kurį pakeitę galite lengvai išlipti. Tačiau kiti įrenginio komponentai dažnai sugenda, o jo taisymas tampa sunkus ir neracionalus.
Dabar pabandykime teoriškai apskaičiuoti srovės stiprumą šioje grandinėje. Iš ankstesnių eksperimentų žinome akumuliatoriaus įtampą (1,566 V) ir rezistoriaus varžą (2370 omų). Pagal Ohmo dėsnį: srovė = įtampa/varža = 1,566/2370 = 0,66 mA.
Viskas kaip vaistinėje: veikia Omo dėsnis, veikia ir mūsų prietaisas.
Taigi, mes susitikome su multimetru, ištikimu kiekvieno radijo mėgėjo padėjėju. Nuolatinės srovės įtampos, varžos ir srovės stiprumo matavimas sudaro 95% režimų, kurių reikia pradedančiajam elektronikos inžinieriui.
Darbas su įrenginiu kitais režimais (matavimas kintamoji įtampa, dažnis, tranzistorių ir diodų parametrai) bus nagrinėjami atskirai.
Žodis multimetras susideda iš dviejų žodžių: multi – daug ir metras – matavimai, matavimo prietaisas. Šiuos apibrėžimus galite rasti Anglų-rusų žodynas multitranas, todėl su visišku pasitikėjimu galime teigti, kad multimetras yra daugybė matavimo priemonių, „supakuotų“ vienoje mažoje dėžutėje. Visi šie matavimo prietaisai yra skirti matavimams elektros grandinėse, ir pradėti pasakojimą apie elektriniai matavimai, neprisiminus Omo dėsnio, tai būtų neatleistina.
Mokykliniuose vadovėliuose apie Omo dėsnį grandinės atkarpai rašoma taip: „Srovė grandinėje (I) yra tiesiogiai proporcinga įtampai (U) ir atvirkščiai proporcinga varžai (R)“. Kiekvienas, kuris rimtai susiduria su elektra, žino šią frazę „Tėve mūsų“. Ir tada pasakyti, nežinant Omo dėsnio – likite namuose.
Jei Omo dėsnis parašytas kaip matematinė formulė, tada paaiškėja gana paprastai: I \u003d U / R.
Tai yra Omo dėsnis grandinės atkarpai, kuria apsiribosime. Norėdami gauti teisingus rezultatus, į formulę turėtumėte pakeisti srovės reikšmes amperais, įtampą voltais, varžą omais. Pirmosios raidės rašomos didžiosiomis raidėmis, nes matavimo vienetai yra kilę iš mokslininkų, atradusių šiuos dėsnius, pavardžių.
Tiesa, nedraudžiama pakeisti, pavyzdžiui, pasipriešinimo kiloomais (1 KΩ \u003d 1000 omų), tada srovė pasireikš miliamperais (1 mA \u003d 0,001 A). Toks pakeitimas silpnos srovės grandinėse turi būti naudojamas gana dažnai.
Pirmuonys elektros grandinė 1 pav., susideda iš įtampos šaltinio, jungiamųjų laidų, jungiklio ir apkrovos. Bet naudojant šią grandinę kaip pavyzdį, galite pamatyti viską, kas paminėta Ohmo dėsne, viską, ką galima išmatuoti naudojant prietaisus, susipažinti su ampermetro, voltmetro ir ommetro prijungimu.
1 pav. Paprasčiausia elektros grandinė
Daug prietaisų paprastiems matavimams
2 paveiksle parodyta elektros grandinė maitinama nuolatinės srovės šaltiniu – galvaniniu akumuliatoriumi, todėl ampermetras ir voltmetras turi būti suprojektuoti taip, kad matuotų nuolatinės srovės grandinėse. Jei net tokia paprasta grandinė maitinama kintama srove (220 V, jungiklis, lemputė), tada prietaisai bus reikalingi kintamoji srovė. Pasirodo, kad net ir su tokia paprasta schema jums prireiks daugybės įrenginių!
Tai paprasta grandinė parodyta, kad paaiškintų, kaip prijungti prietaisus. Daugiau apie srovių ir įtampų matavimą galite perskaityti straipsnyje.
Atsikratyti tokio kiekio prietaisų labai paprasta: surinkti visus prietaisus į vieną korpusą ir jungikliais prie kiekvieno prijungti tą pačią matavimo rodyklės galvutę. Tokie prietaisai kažkada buvo vadinami kombinuotais arba avometrais - Ampere Volt Ohmmeter.
Kitas šių prietaisų pavadinimas yra testeris, kilęs iš anglų kalbos testo - patikrinimas, bandymas, nes tokių prietaisų matavimų tikslumas yra mažas. Paprastai tai yra 4-os tikslumo klasės įrenginiai, t.y. matavimo paklaida yra 4%, o tai yra visiškai pakankama daugeliui praktinių tikslų.
Šiuo metu rodyklės testeriai ne tik išėjo į pensiją, bet ir naudojami gana retai, nors kai kuriais atvejais jų tiesiog negalima atsisakyti. Tačiau daugelis, dažniausiai seni specialistai, nori naudoti rodyklės avometrus. Na, tai kas prie ko priprato. Taigi pamažu priartėjome prie modernaus kombinuoto instrumento – multimetro.
Šiuolaikinis skaitmeninis multimetras
Skirtingai nuo senovinių avometrų – testerių, multimetras tapo skaitmeniniu įrenginiu, ant pakuotės dėžutės parašyta „Skaitmeninis multimetras“. Taip yra ne todėl, kad rodmenys rodomi skaičių forma, skirtumas slypi pačiame veikimo principe. Išmatuota vertė, įtampa, srovė arba varža konvertuojami į skaitmeninį kodą naudojant analoginį-skaitmeninį keitiklį (ADC), kuris vėliau rodomas skaitmeniniame skystųjų kristalų ekrane.
Be realių matavimo rezultatų, indikatorius gali rodyti papildomą informaciją: akumuliatoriaus įkrovos būseną (kai ateina laikas keisti bateriją, ekrane pasirodo mirksintis akumuliatoriaus vaizdas) ir įspėjimą apie aukštų įtampų matavimą. . Mažų matmenų ir mažos kainos multimetrai pasižymi dideliu matavimo tikslumu, o tai užtikrino jų pelnytą populiarumą tarp vartotojų.
Lengviausias būdas susitvarkyti su įrenginiu ir jo veikimu yra tada, kai jis yra rankose. Bet kol tokios galimybės nėra, paveikslėlis su įrenginio atvaizdu yra gana tinkamas. Pakanka nufotografuoti ir pateikti ją su aiškinamaisiais užrašais. Panaši nuotrauka parodyta 3 paveiksle (spustelėkite paveikslėlį norėdami padidinti).
3 pav. D838 skaitmeninio multimetro išvaizda
Kodėl ir kam reikia multimetro
D83X serijos multimetrai yra nebrangus variantas – už minimalią kainą yra visų arba beveik visų darbo režimų rinkinys, kurį naudoja dauguma elektrikų, elektronikos inžinierių ir tiesiog tie, kuriems kartkartėmis tenka susidurti su elektra. Žinoma, yra ir brangesnių modelių, kurie turi papildomas matavimo ribas ir įvairius eksploatacinius patogumus.
Visų pirma, tai yra galimybė išmatuoti kondensatorių talpą ir ritinių induktyvumą. Kai kurie multimetrai netgi turi dažnio matavimo režimą, nors dažniausiai jis ribojamas iki 20 kHz garso diapazono dažniais. Beveik visi multimetrai, įskaitant biudžetinę versiją, turi mažos galios tranzistorių stiprinimo matavimo režimą, tačiau jie jo nenaudoja labai dažnai.
Papildomos galimybės apima svarstyklių foninį apšvietimą (bet kaip kitaip atlikti matavimus naktį?) Ir paskutinio matavimo rezultato išsaugojimo mygtukas. Toks įsiminimas leidžia įrašyti rezultatą į sąsiuvinį arba iš anksto atspausdintą lentelę. Tiesą sakant, labai naudinga funkcija.
3 paveiksle parodytas multimetras DT838, kaip gražus papildymas, turi temperatūros matavimo režimą: jei tiesiog įjungsite multimetrą į šį režimą, tada naudodami vidinį temperatūros jutiklį galėsite stebėti temperatūrą darbo kambaryje.
Skaitmeniniame amžiuje rodyklės multimetras vis dar yra paklausus.
Senesnės kartos radijo mėgėjai vis dar turi „tseshki“, patikimus sovietinius prietaisus. Jie ištikimai tarnauja savo šeimininkams kelis dešimtmečius. O naujoji karta į juos žiūri kaip į antikvarinius daiktus ir neįsivaizduoja, kaip be instrukcijų naudoti rodyklės multimetrą. Tačiau jie turi nemažai savybių, leidžiančių šiuo metu būti paklausios.
Tikslas
Rodyklės testeris yra analoginis įrenginys, susidedantis iš rodyklės mikroampermetro, rezistorių ir šuntų rinkinio. Kitas jo pavadinimas yra avometras (amperas + voltas). Iš pradžių multimetrai atliko tik tris funkcijas, matavo įtampą, srovę ir varžą. Tada funkcijų rinkinys buvo išplėstas. Matuojant įtampą, prie mikroampermetro nuosekliai jungiami didelės vertės rezistoriai, srovei nustatyti lygiagrečiai sujungiamas šuntas – mažos varžos rezistorius.
Matuojant kintamąją srovę ir įtampą, papildomai prijungiami diodai įvesties signalui ištaisyti. Papildomi rezistoriai ir šuntai turi didelį vardinį tikslumą, nes nuo to priklauso rodyklės multimetro paklaida. Klasikinis sovietinis žymeklio testeris yra Ts4352 modelis. Turi platų įtampos (iki 1200V), srovės (iki 15A) ir varžos (iki 5MΩ) matavimo diapazoną. Be to, šis multimetras gali matuoti tiek nuolatinės, tiek kintamosios srovės charakteristikas. Šiandien išleidžiamos jos modifikacijos, kurios yra paklausios.
Dizaino elementai
Pagrindinis rodyklės multimetro elementas yra magnetoelektrinis matavimo mechanizmas mikroampermere. Pagrindinės multimetro charakteristikos priklauso nuo jo jautrumo.
Struktūriškai jį sudaro du nuolatiniai magnetai su polių dalimis. Tarp antgalių su vienodais poliais yra cilindrinis tarpas, kuriame yra plieninė šerdis. Tiesą sakant, jis plūduriuoja magnetiniame lauke neliesdamas jokio magneto. Į šį tarpą įdedamas aliuminio rėmas, per visą jo ilgį apgaubiantis šerdį. Apvija aplink rėmą apvyniojama labai plona viela. Jis pritvirtintas prie ašies, kuri yra sujungta petnešomis arba spyruoklėmis su rodykle. Per juos į ritę tiekiama srovė, kurią išmatuoja jungiklio testeris.
Kai srovė praeina per apviją, visi jos posūkiai patirs elektromagnetinės jėgos veikimą. Bendras visų jėgų poveikis sukurs sukimo momentą, kuris pasuks ritę, o kartu ir rodyklę. At nuolatinis magnetas jo lauko indukcija taip pat yra pastovi, žinomas apvijos apsisukimų skaičius, dydis ir oro tarpas konkrečiam mechanizmui. Todėl rodyklės sukimo momentas (nukreipimo jėga) priklausys tik nuo srovės, tekančios per ritę, stiprumo. Multimetro adatos įlinkio kampas priklausys nuo spyruoklių standumo. Sukimo momentas turi būti subalansuotas pagal spyruoklių priešpriešinį momentą, o rodyklė užšals. Nuokrypio kampas priklausys nuo srovės stiprumo. Todėl rodyklės testeriai su magnetoelektriniu mechanizmu turi tiesinę skalę.
Stabilūs rodmenys
Kad rodyklė ne kabėtų, o greitai nurimtų, yra oro ir magnetinės indukcinės amortizatoriai. Aliuminio karkasas yra toks amortizatorius, sukant ritę sukuria sūkurines sroves ir pagal Lenco taisyklę susidariusi stabdymo jėga taip ją ramina. Sunkio įtakai kompensuoti numatyti atsvarai su kintamu masės centru.
Temperatūros įtakai pašalinti įrengiami rezistoriai su mažu temperatūros atsparumo kitimo koeficientu.
Kadangi rodyklės nukrypimo kryptis priklauso nuo srovės krypties, matavimų metu reikia atsižvelgti į išmatuoto signalo poliškumą. Tiesiogiai naudojant magnetoelektrinį įtaisą, jis negalės išmatuoti kintamosios srovės, nes bendras sukimo momentas bus lygus nuliui.
Norint vis tiek išmatuoti kintamąją srovę su multimetru, ji pirmiausia ištaisoma naudojant diodus.
Privalumai ir trūkumai
Analoginis matuoklis matavimo režimu konstantos turi linijinę skalę - tai yra pliusas. Tačiau matuodami pasipriešinimą turite naudoti netiesinę skalę - tai yra multimetro minusas. Kadangi prietaiso rodyklė turi tam tikrą masę, ji yra inercinė. Ir ši savybė leidžia multimetrui būti puikiu integratoriumi. Tai labai patogu informacijos suvokimui. Jis išlygina nedidelius dažnus svyravimus, o tai leidžia iš karto įvertinti pateiktą informaciją. Skaitmeninis multimetras su tuo pačiu įvesties signalu sukuria mirksinčius skaičius, o prietaiso rodmenis sunku suvokti.
Pagrindiniai rodyklės multimetro privalumai:
- matomumas;
- kokybės suvokimas;
- galimybė įvertinti išmatuotą signalą kaip visumą.
Rodyklės inercija leidžia multimetrui būti atspariam trukdžiams. Be to, jiems patogu stebėti įkrovimo kondensatoriaus srovės pokyčius. Dirbant nereikia nuolat stebėti multimetro, rodyklės judesiai puikiai fiksuojami su periferiniu regėjimu.
Tuo pačiu metu dėl riboto prietaiso magnetoelektrinio mechanizmo jautrumo negalima naudoti labai aukšto įvertinimo rezistorių. Tai įveda papildomą įtampos matavimo paklaidą. O matuojant srovę, testeris negali jos ištaisyti esant labai žemiems šunto vardams, kai per jį praeis beveik visa srovė.
Palyginti su skaitmeniniais testeriais, rodyklės testeriai yra jautresni mechaniniam įtempimui dėl jautrios matavimo galvutės, priklauso nuo maitinimo šaltinių būklės, tačiau yra ekonomiškesni.
Papildomos funkcijos
Rodyklės testeris gali išmatuoti kondensatorių talpą, kai kurie modeliai gali išmatuoti temperatūrą, nustatyti puslaidininkinių elementų būklę. Yra multimetrai su įmontuotu testavimo signalų generatoriumi keliems (iki dešimties) dažniams.
Įprasto gamintojo pakuotėje yra:
Perkant reikia atkreipti dėmesį į ciferblato multimetro atitiktį saugos standartui 89/336 / EEC.
Įtampos tikrinimo diapazonas yra 500-1000 V, srovė iki 10 A. Laidams ir įžeminimui patikrinti patogu naudoti rodyklės testerį. Kai kurie turi garso arba šviesos signalą, kai pasiekiama 20-30 omų ir mažesnė varža, tai labai patogu. Su vidutiniu rodyklės multimetru galite atlikti beveik visus matavimus, būtinus paprastam žmogui kasdieniame gyvenime. Jų funkcionalumas skirtas būtent tam.
Įtampos ir srovės matavimas
Apsvarstykite, pavyzdžiui, multimetrą m1015b, kuris atitinka visus saugos standartus. Prietaiso priekinėje pusėje yra funkcijų jungiklis, nulio reguliavimas, rodyklė su svarstyklėmis, lizdai matavimo zondams prijungti.
Norint išmatuoti nuolatinę įtampą, funkcijų jungiklis nustatytas į DCV. Matavimo zondai yra prijungti lygiagrečiai su apkrova, ant kurios bus matuojama įtampa. Rodmenys imami pagal instrumento juodą V.mA skalę. Jei signalo diapazonas nežinomas, reikia pasirinkti didžiausią, tada perjungti į optimalų šiam signalui.
Matuojant kintamosios srovės įtampą, jungiklis perkeliamas į ACV padėtį. Visa kita atliekama taip pat, kaip ir matuojant nuolatinę įtampą.
Norint išmatuoti srovę, sukamasis jungiklis nustatomas į DCmA, priklausomai nuo srovės diapazono. Pradėkite matavimus nuo didžiausios skalės. Rodmenys imami juoda skale.
Atsparumo ir decibelų matavimas
Matuojant varžą, bandomasis prietaisas ar dalis turi būti atjungta nuo elektros. Režimo jungiklis perkeliamas į Ω padėtį.
Specialiu nulinio reguliatoriaus mygtuku multimetro rodyklė derinama su varžos matavimo skalės nuliniu padalijimu. Prieš tai zondai turi būti trumpai sujungti. Jei negalite nustatyti rodyklės iki nulio, turite pakeisti bateriją. Norėdami tai padaryti, galinis dangtelis nuimamas ir pakeičiamas.
Po to zondai prijungiami prie išmatuotos varžos. Omometro rodmenys imami žalioje skalėje. Dauginimo koeficientas priklauso nuo pasirinkto diapazono.
Norint išmatuoti dB, režimo jungiklis nustatomas į reikiamą ACV ratuko multimetro padėtį.
10 V kintamosios srovės diapazone rodmenys imami raudonoje dB skalėje, 50 V diapazone reikia įvesti +14 pataisą diapazone -20 ... 22 dB, 250 V - pataisa +28 8 ... 50 dB diapazonui. Jei signalas turi pastovų komponentą, matavimus būtina atlikti per kondensatorių, kurio talpa mažesnė nei 0,1 μF.
Atsižvelgiant į naudojimo taisykles, testeriui nereikia jokios priežiūros. Jis gali veikti esant teigiamai temperatūrai iki 40 laipsnių ir drėgmei 75%.
Kai jie mini multimetrą, jie paprastai reiškia kompaktišką, savarankiškai maitinamą mobilųjį įrenginį. Tačiau yra ir stacionarių rodyklės testerių. Jų funkcijų rinkinys gali būti toks pat kaip nešiojamų arba šiek tiek platesnis, o matavimų tikslumas, diapazonų skaičius būtinai didesnis.
Kokį įrenginį pasirinkti – skaitmeninį, rodyklinį, stacionarų ar mobilųjį – priklauso nuo vartotojo poreikių, tačiau rodyklės multimetrai bus paklausūs dar ilgai.