Universālie digitālie skaitītāji, citādi saukti par multimetriem, ir kļuvuši par neaizstājamiem palīgiem daudziem radioamatieriem un elektriķiem. Neskatoties uz režīmu pārpilnību, ar tiem ir patiešām viegli strādāt, un šodien mēs piedāvājam visvairāk pilnīgas instrukcijas par šo ierīču lietošanu.
Virsbūves un vadības ierīču pārbaude
Lielākajai daļai digitālo multimetru ir līdzīgs izskats un vadības ierīču un indikāciju izkārtojums. Ir vērts atzīmēt, ka izmantotā ergonomika izrādījās ļoti veiksmīga un ērta lietošanā.
Centrā atrodas galvenais slēdzis - disks ar garenisko rokturi, kas vienlaikus kalpo kā pozīcijas indikators ar vēlamo režīmu. Paši režīmi un mērījumu diapazoni tiek izdrukāti uzrakstu veidā aplī no slēdža. Ērtības labad blakus esošie režīmi ir apvienoti grupās (uzraksti ir ierāmēti), katrā iekšpusē var pārslēgties starp mērījumu robežām.
Lūdzu, ņemiet vērā, ka pats slēdzis var būt cauri, tas ir, abās rādītāja pusēs ir identiski uzraksti. Proti, atlasei pieejama tikai puse no apgrozījuma. Parasti šāda ķēde tiek izmantota strāvas skavām, savukārt multimetriem lielākoties ir pilni 360º, lai izvēlētos vēlamo režīmu.
Turklāt multimetram ir LCD displejs. Ap to var atrasties papildu pogas, tostarp displeja fona apgaismojums un dažas papildu funkcijas. Viena vai vairākas ierīces papildu pogas var atrasties ierīces sānu virsmās.
Korpusa apakšējā daļā ir vairāki caurumi ar savienotājiem zondes savienošanai. Savienotājs ar apzīmējumu COM ir parastais negatīvais kontakts melnās zondes pievienošanai. Atlikušie savienotāji (parasti divi) tiek izmantoti sarkanās zondes pievienošanai: viens plašam mērījumu diapazonam un viens papildu (ar A vai ADC zīmi) augstas strāvas mērījumiem.
Sprieguma mērīšana
Vienkāršākais veids, kā izmērīt spriegumu, ir ar multimetru. Tam paredzētas divas mērījumu grupas: DCV līdzstrāvai un pulsējošai strāvai un ACV maiņstrāvai. Pēdējā režīmā zondes polaritāti var izlaist, jo maiņstrāvai nav polaritātes kā tādas.
Mērījumu robežas visiem multimetriem ir atšķirīgas, parasti līdzstrāva mēra līdz 1000 voltiem un maiņstrāva līdz 700 vai 750 voltiem. Tajā pašā laikā ir vairāki mērījumu diapazoni un, piemēram, mēģinot izmērīt lielāku spriegumu līdz 20 V robežās, ierīce vienkārši rādīs nepareizus rādījumus. Bet noteikti nav vērts izmērīt spriegumu, kas acīmredzami pārsniedz maksimālo robežu, ierīce vienkārši neizdosies. Dažiem modeļiem 100–200 V pārsniegšana nenoved pie nāves, taču tomēr nav vērts riskēt.
Mērot līdzstrāvu un pulsējošu strāvu, jāievēro polaritāte. Šī ir sava veida iespēja noteikt nezināma avota polaritāti: ja zondes ir sajauktas, sprieguma vērtības priekšā parādīsies mīnusa zīme. Katram gadījumam atgādinām, ka spriegumu mēra ar paralēli pievienotu ierīci.
Kā lietot iebūvēto ommetru
Multimetrā pretestības mērīšanas funkcija tiek uzskatīta par vispopulārāko. Parasti iebūvētā omometra diapazona grupa atrodas režīma apļa apakšā, apzīmēta ar simbolu Ω (Omega) un sadalīta diapazonos no 100 vai 200 omi līdz vairākiem simtiem kiloomu. Dažreiz pat ir iespējams izmērīt līdz 10-20 MΩ caur atsevišķu savienotāju pozitīvās zondes (ārējā bloka) pievienošanai un ar savienojumu ārējais avots uzturs.
Izvēloties dažādus ierobežojumus, ierīce turpina dot pareizus rādījumus, mainās tikai atdalīšanas punkta pozīcija un attiecīgi arī decimālzīmju skaits. Taču, ja mērījumu robeža ir daudz mazāka par izmērīto pretestību, tad ierīce rādījumus nedos vispār.
Ja izmērītā rezistora pretestība nav zināma, labāk ir pāriet no apakšējās robežas uz augstāko. Lielākajai daļai multimetru pretestības mērīšanas precizitāte ir zema, aptuveni 1-2%. Ar dabisko rezistora pielaidi 5-10%, novirze no deklarētās vērtības var būt ļoti nozīmīga. Un jo lielāks ir izmērīto vērtību diapazons, jo lielāka ir kļūda, īpaši megohmetra režīmam.
Mērot pretestību, jāņem vērā vēl divi fakti. Pirmkārt, ar izlādētu akumulatoru rādījumu precizitāte var būt ārkārtīgi zema. Otrkārt, ja mēra ļoti zemas pretestības (vienības un desmitiem omi), ņem vērā pašas ierīces un zondes pretestību, kas tiek noteikta, kad zondes ir īssavienojamas. Tāpat, mērot pretestību, visprecīzākā vērtība tiek norādīta pēc 3-5 sekundēm, nevis uzreiz.
Mēs mēra strāvu ķēdē
Lai mērītu strāvu, ierīcei jābūt savienotai virknē ar slodzes ķēdi. Mērījumu galvenais savienotājs ir ierobežots līdz diezgan mazām vērtībām - 0,2-0,5 A. Izmantojot augstas strāvas savienotāju, jūs varat izmērīt līdz 10 A, bet tajā pašā laikā pieļaujamais spriegums tīklā tiek samazināts par 30 -50% no ierīces maksimālās mērījumu robežas. Lai mērītu strāvu, slēdzis jāiestata vienā no DCA (konstante) vai ACA (mainīgā) grupas pozīcijām. Pēdējais mērīšanas veids ir atrodams tikai dārgās ierīcēs.
Lūdzu, ņemiet vērā, ka, lai izmērītu maiņstrāvas un līdzstrāva tiek nodrošinātas dažādas diapazonu grupas. Nav bail tos sajaukt, vienkārši ierīce nerādīs pareizās vērtības. Maksimāli pieļaujamās strāvas pārsniegšana vājstrāvas savienotājam izraisa drošinātāja izdegšanu vai ierīces atteici; augstas strāvas savienotājam - kausējamā saite.
Lūdzu, ņemiet vērā, ka lētos ķīniešu multimetros var īssavienot divus pozitīvus savienotājus, un, protams, ar tiem neizdosies izmērīt lielas strāvas. Pretējā gadījumā viss ir vienkārši: izvēlieties vajadzīgo diapazonu, bet labāk ir pāriet no lielākā uz mazāko. Ierīce ļauj izmērīt pat mikroampērus, taču vairumam digitālo ierīču mērījumu precizitāte tradicionāli ir klibo.
Ķēdes un diožu nepārtrauktība
Diodes simbola režīms ir paredzēts, lai noteiktu sprieguma kritumu slēgtā ķēdē. Lai pārbaudītu diodi, jums jāpieskaras tās dažādiem vadiem un pēc tam jānomaina zondes. Vienā no pozīcijām displejā tiks parādīti daži rādījumi, otrā multimetrs nekādā veidā nereaģēs.
Pēc rādījumu klātbūtnes var spriest par diodes polaritāti; šajā pozīcijā melnā zonde norāda uz katodu. Faktiski šajā režīmā multimetrs kļūst par 1 mA strāvas avotu, un displeja rādījumi nav nekas vairāk kā sprieguma kritums mV. Diodes var saukt arī ommetra režīmā: strāva plūdīs vienā virzienā, bet ne otrā virzienā. Tomēr tas ir sprieguma kritums, kas ļauj noteikt diožu īpašības bez marķējuma.
Ķēdes skaņas nepārtrauktība lielākajā daļā multimetru modeļu ir mazākais ommetra mērījumu diapazons. Ja pretestība ir zem noteikta sliekšņa, kas parasti ir 100 omi, ieslēgsies ierīcē iebūvētais pjezo emitētājs. Dažreiz skaņa parādās ar ievērojamu kavēšanos.
Temperatūras mērīšana
Daži multimetri ir aprīkoti ar termopāri, pateicoties kuriem jūs varat izmērīt temperatūru, tostarp ļoti augstas - līdz 700-800 ºС. Termopārim ir dubultā spraudnis, un tas ir uzstādīts COM savienotājā un blakus tam, vai īpašā savienotāju pārī, kas apzīmēts ar burtu "C".
Pēdējā gadījumā starp multimetra režīmiem ir līdzīgi marķēta slēdža pozīcija. Tajā displejs parādīs vērtību Celsija grādos. Ja multimetram nav īpašu savienotāju un režīma, jūs varat izmērīt temperatūru DCV režīmā pie mazākās robežas. Šajā gadījumā jums ir jāizmanto tabula vai grafiks par termo-emf atkarību no temperatūras.
Mērījumu precizitāte pēdējā gadījumā nebūs ļoti augsta: sprieguma pārveidošana parādīs nevis faktisko temperatūru termopāra galā, bet gan starpību starp mērīto objektu un paša multimetra temperatūru. Šīs parādības kompensācija ir lielākajā daļā ierīču ar īpašu režīmu un savienotājiem.
Lauka un bipolāro tranzistoru pārbaude
Pat visvienkāršākie multimetri spēj pārbaudīt tranzistorus un noteikt to pinout. Priekš bipolāri tranzistori Tiek nodrošināts hFE režīms un īpašs spaiļu bloks. Bloks ir sadalīts divās grupās P-N-P un N-P-N struktūras. Katrs kontakts ir apzīmēts ar burtiem B (bāze), C (kolektors) un E (emitter).
Kontakti ir izvietoti tā, ka trīs spaiļu elementu ar nezināmu spraudni var ātri pārkārtot, pagriežot to dažādos virzienos, un tajā pašā laikā tika pārbaudītas visas kombinācijas. Kad ir atrasts vēlamais pinout, ierīces displejs parādīs rādījumus - tranzistora pārneses koeficientu.
Lūdzu, ņemiet vērā, ka bloka kontakti ir paslēpti pietiekami dziļi un tāpēc tranzistorus ar īsām kājām, visticamāk, nevarēs pārbaudīt. Tāpat šādā veidā nebūs iespējams pārbaudīt lieljaudas tranzistorus: multimetra radītā strāva pārejas atvēršanai ir ierobežota līdz dažiem mikroampēriem.
Lauka tranzistori tiek pārbaudīti diodes nepārtrauktības režīmā, un kontaktdakšai jābūt droši zināmai. Pirmkārt, negatīvā zonde tiek pielietota kanalizācijai, pozitīva - avotam. Tas pārbauda iekšējās diodes izmantojamību, kad tiek veikts apgrieztais savienojums, sprieguma kritums nebūs.
Ja, nenoņemot negatīvo zondi no kanalizācijas, pieskarieties pozitīvajiem vārtiem, tranzistors atvērsies, un sprieguma kritums starp kanalizāciju un avotu kļūs mazāks un parādīsies abos virzienos. Jūs varat aizvērt tranzistoru, pieskaroties vārtiem ar melnu zondi, nenoņemot sarkano no avota. P-kanāla tranzistoriem verifikācijas algoritms ir līdzīgs, taču katrā posmā zondes tiek apmainītas.
Īpaši taustiņi un funkcijas
Noslēgumā parunāsim par īpašas funkcijas, kas atrodas daudzos multimetros, kuru izmaksas pārsniedz 1300 rubļu. Vissvarīgākais un biežāk izmantotais ir taustiņš HOLD, kas ļauj fiksēt pašreizējo pozīciju displejā. Ar to ir saistīta viena smieklīga situācija: ja tiek nospiests taustiņš HOLD, tad, ieslēdzot, multimetrs displejā parādīs visu, ko var uzskatīt par darbības traucējumu.
Arī uzlaboto ierīču displeja zonā ir taustiņi, nospiežot, jūs varat piespiest ierīci parādīt tikai maksimālos, minimālos vai vidējos rādījumus, nevis faktiskos. Ieslēdzot dažādus papildu režīmus, displejā tiek parādīts atbilstošais mnemoniskais simbols.
Vismodernākajos modeļos ir arī funkcijas ieejas signāla kapacitātes un frekvences mērīšanai, dažiem multimetriem pat ir iebūvēts osciloskops un induktivitātes mērīšanas režīms. Arī dārgiem multimetriem uz apļveida slēdža nevar izvēlēties mērījumu ierobežojumu. Tā vietā tiek atlasīts režīms, un pats ierobežojums tiek pārslēgts ar +/- pogām displeja apgabalā.
Multimetra pamati - praktiska rokasgrāmata elektronikas iesācējiem
Multimetrs ir radioamatieru galvenā ierīce, lielisks palīgs jebkuram elektronikas inženierim. Tāpēc mēs tuvāk iepazīsim šo ierīci un uzzināsim, kā ar to strādāt.
Radioamatieru radošumā bieži ir nepieciešams izmērīt spriegumu, strāvu un pretestību. Iepriekš šim nolūkam bija jāiegādājas vai pat jāprojektē vairākas dažādas ierīces: voltmetrs, ampērmetrs, ommetrs. Bet tagad tas nav nepieciešams: multimetrs ir universāla ierīce, un to var izmantot, lai izmērītu visus galvenos vienkāršu mājās gatavotu konstrukciju parametrus.
Pārdošanā var atrast milzīgu dažādu multimetru modeļu klāstu - no vienkāršiem un lētiem līdz profesionāliem, daudzfunkcionāliem, ar paaugstinātu precizitāti un iespaidīgu cenu.
Šeit mēs apsvērsim darbu ar visvienkāršāko un lētāko ierīci, ko var iegādāties radio veikalos, radio tirgos, hipermārketos, piemēram, Leroy Merlin, Ob utt. Līdzīga ierīce ir iekļauta jaunā elektronikas inženiera NR02 komplektā.
Šīs klases ierīcēm var būt nedaudz atšķirīgs dizains, dažādi darbības režīmi, taču kopumā darbs ar jebkuru līdzīgu multimetru būs līdzīgs.
Šīs ierīces uzticamība un mērījumu precizitāte, protams, nesatricina iztēli, taču kā jauna elektronikas inženiera pirmā ierīce šis multimetrs ir labs risinājums.
Ja aizraušanās ar elektroniku pārvēršas par hobiju, vienmēr var iegādāties kādu nopietnāku ierīci: daudzfunkcionālu, uzticamu, ar paaugstinātu precizitāti.
Ierīces ieslēgšana un izslēgšana. Akumulatora nomaiņa.
Ierīci ieslēdz, pagriežot režīma slēdža pogu jebkurā pozīcijā, izņemot “OFF”. Lai izslēgtu multimetru, pagrieziet režīma slēdža pogu pozīcijā “OFF”.
Dažiem modeļiem ir automātiskās izslēgšanās funkcija: ja ierīce netiek lietota ilgāk par 10 minūtēm, tā automātiski izslēgsies, kas ļauj ietaupīt akumulatora darbības laiku. Starp citu, par akumulatoru: multimetrs tiek darbināts ar Krona akumulatoru. Neregulāri lietojot ierīci, akumulatora darbības laikam vajadzētu ilgt vismaz gadu. Ja displejā redzamie cipari zaudē kontrastu vai ierīce vispār pārstāj ieslēgties, akumulators ir jānomaina. Lai to izdarītu, noņemiet ierīces aizmugurējo vāciņu, izņemiet veco akumulatoru un ievietojiet jaunu.
Tagad apsveriet ierīces darbību un visvienkāršākos mērīšanas režīmus.
Līdzstrāvas sprieguma mērīšana (voltmetra režīms)
Izmērīsim standarta AAA baterijas spriegumu. Viņa Nominālais spriegums- apmēram 1,5 V. Bet pieņemsim, ka mēs to nezinām.
Iestatiet slēdzi pozīcijā "1000 V" un pieskarieties akumulatora spailēm ar zondēm. Indikators parāda "001". Līdz ar to akumulatora spriegums ir aptuveni 1V, bet šajā režīmā tas tiek mērīts ļoti aptuveni - tādas precizitātes mums pietrūkst.
Mēs pārvēršam režīma slēdzi pozīcijā "20" un atkārtojam mērījumu.
Šajā režīmā spriegums tiek mērīts ar lielāku precizitāti, un pēc ierīces displeja rādījumiem mēs redzam, ka akumulatora spriegums ir 1,56 V.
Pārvietosim režīma slēdzi pozīcijā "2000m", kas atbilst maksimālajam izmērītajam spriegumam 2000 mV (vai 2V). Atkārtosim mērījumus un iegūsim vēl precīzāku rezultātu - 1566 mV jeb 1.566V. Varbūt šāda precizitāte ir pat lieka.
Un tagad pārvietosim režīma slēdzi pozīcijā "200m". Maksimālais spriegums, ko var izmērīt šajā režīmā, ir 0,2 V. Ierīces zondēm pieliksim gandrīz 8 reizes lielāku spriegumu - 1,5V. Kopumā tas nav ļoti pareizi - jūs varat sabojāt ierīci. Parasti multimetra iebūvētā aizsardzība spēj tikt galā ar šādiem "ļaunprātīgiem pārkāpumiem", lai gan bieži to nav ieteicams pārbaudīt.
Mēs pieskaramies akumulatora spailēm ar zondēm un displejā redzam simbolu “1” - pārslodzes indikatoru. Tas ir diezgan dabiski - galu galā izmērītais spriegums ir daudz augstāks par robežu šim diapazonam 0,2 V.
Tātad, atcerēsimies galveno noteikumu: mērot nezināmu spriegumu, noteikti iestatiet darba režīma slēdzi uz augstāko apakšdiapazonu (šajā gadījumā 1000 V). Pēc tam, saprotot aptuveno izmērītā sprieguma vērtību, varat pārvietot režīma slēdzi optimālajā pozīcijā.
Ierīcei ir iebūvēta pārslodzes aizsardzība. Piemēram, ja ierīces zondēm, kas ir ieslēgta režīmā “200m”, tiek pielikts spriegums 2V, nekas slikts nenotiks: ierīce vienkārši parādīs pārslodzes simbolu “1” displejā. Bet, ja šajā mērījumu apakšdiapazonā iekļautās ierīces zondēm pievienosit 200 V spriegumu, tas var neizdoties.
Turklāt, mērot spriegumu virs 40V, nav nepieciešams ar rokām pieskarties kailiem vadiem - tas var būt dzīvībai bīstami!
Ir vēl viens smalkums. Visos iepriekšējos eksperimentos mēs novērojām sprieguma mērīšanas polaritāti: ierīces sarkanā zonde tika savienota ar akumulatora “+” spaili, bet melnā zonde tika savienota ar “-” spaili. Bet, ja sajaucat zondes - nekas slikts nenotiks, ierīce pareizi mērīs spriegumu - tas ir parastais darbības režīms. Tikai displejā būs redzama zīme “-”, kas norāda, ka sprieguma avotam pievienoto zondu polaritāte ir nepareiza.
Pretestības mērīšana (ohmetra režīms)
Mēs savienojam ar ierīces zondēm nezināmas vērtības rezistoru. Izmantojot režīma slēdža pogu, mēs iestatījām optimālāko mērījumu diapazonu - šim rezistoram tas ir “20k” diapazons. Displejs parāda izmērīto pretestību - 2,37 kOhm.
Ja izmērīsim tādu pašu pretestību režīma slēdža pogas pozīcijā “2000k”, displejā redzēsim “002” rādījumus un secināsim, ka rezistora pretestība ir aptuveni 2 kOhm. Bet šāda precizitāte mums nepavisam neder - mums ir jāizvēlas optimālāks mērījumu diapazons.
Ja veiksim mērījumu režīma slēdža pogas pozīcijā "2000" (2000 omi vai 2 kOhm), displejā redzēsim simbolu "1", kas norāda, ka izmērītā pretestība ir virs mērījumu robežas.
Tādējādi, mērot pretestību, galvenais ir izvēlēties optimālo mērījumu diapazonu. Tiesa, atšķirībā no sprieguma mērīšanas, darbojoties “ohmetra” režīmā, kļūda diapazona izvēlē nevar atspējot ierīci.
Mēģināsim noteikt rezistora vērtību alternatīvā veidā - pēc tā krāsu koda. Uz rezistora korpusa tiek uzklātas krāsu svītras: sarkana, dzeltena, sarkana, zeltaina. No atsauces tabulām mēs atklājam, ka šī rezistora nominālā pretestība ir 2,4 kOhm, un precizitāte ir 5%. Tas nozīmē, ka rezistora faktiskā pretestība var būt diapazonā no 2,28 ... 2,52 kOhm, kas atbilst mūsu mērījumu rezultātā iegūtajai vērtībai.
Strāvas stipruma mērīšana (režīms "ampērmetrs").
Strāvu vienmēr mēra pie atvērtas ķēdes. Piemēram, ir pilnīgi nepieņemami mērīt strāvu, savienojot ierīces zondes tieši ar sprieguma avotu (piemēram, akumulatoru).
Savācam visvienkāršākā ķēde akumulators un rezistors. Izmērīsim strāvu šajā ķēdē: 0,66 mA. Kā vienmēr, strādājot ar multimetru, galvenais ir izvēlēties pareizo mērīšanas diapazonu.
Tāpat kā sprieguma mērīšanas gadījumā, jums ir jāsāk mērīt strāvu no lielākā apakšdiapazona - šajā gadījumā "200m" - 200 mA. (Šī ierīce spēj izmērīt strāvu līdz 10A, kam nepieciešams pārslēgt zondes sarkano spaili uz iekārtas augstāko ligzdu. Bet iesācējam elektronikas inženierim ar tik lielām strāvām visticamāk nebūs jāstrādā, tāpēc šis režīms šeit nav detalizēti aprakstīts).
Ir svarīgi to atcerēties: ieslēdzot ierīci strāvas mērīšanas diapazonā, piemēram, par 2000 μA (2 mA) un izlaižot caur ierīci vairākus simtus miliamperu strāvu, jūs varat sabojāt ierīci. Dažos gadījumos pārdeg ierīcē iebūvētais drošinātājs, un jūs varat viegli izkāpt, to nomainot. Bet citas ierīces sastāvdaļas bieži neizdodas, un tās remonts kļūst sarežģīts un neracionāls.
Tagad mēģināsim teorētiski aprēķināt strāvas stiprumu šajā ķēdē. No iepriekšējiem eksperimentiem mēs zinām akumulatora spriegumu (1,566 V) un rezistora pretestību (2370 omi). Saskaņā ar Oma likumu: strāva = spriegums / pretestība = 1,566/2370 = 0,66 mA.
Viss ir kā aptiekā: Oma likums darbojas, un darbojas arī mūsu ierīce.
Tātad, mēs tikāmies ar multimetru, uzticamu palīgu katram radioamatieram. Līdzstrāvas sprieguma, pretestības un strāvas stipruma mērīšana ir 95% no režīmiem, kas nepieciešami iesācējam elektronikas inženierim.
Darbs ar ierīci citos režīmos (mērīšana Maiņstrāvas spriegums, frekvence, tranzistoru un diožu parametri) tiks aplūkoti atsevišķi.
Vārds multimetrs sastāv no diviem vārdiem: multi - daudzi un metrs - mērījumi, mērierīce. Šīs definīcijas var atrast Angļu-krievu vārdnīca multitran, un tāpēc ar pilnu pārliecību varam teikt, ka multimetrs ir daudz mērinstrumentu, kas "iesaiņoti" vienā mazā kastē. Visi šie mērinstrumenti ir paredzēti mērījumiem elektriskās ķēdēs, un lai sāktu stāstu par elektriskie mērījumi, neatceroties Oma likumu, tas būtu nepiedodami.
Skolas mācību grāmatās par Ohma likumu ķēdes sadaļai ir rakstīts šādi: "Strāva ķēdē (I) ir tieši proporcionāla spriegumam (U) un apgriezti proporcionāla pretestībai (R)". Ikviens, kas nopietni nodarbojas ar elektrību, zina šo frāzi kā mūsu Tēvs. Un tad pateikt, nezinot Oma likumu – paliec mājās.
Ja Oma likums ir uzrakstīts kā matemātiskā formula, tad izrādās pavisam vienkārši: I \u003d U / R.
Šis ir Ohmas likums ķēdes posmam, ar kuru mēs šeit aprobežosimies. Lai iegūtu pareizus rezultātus, formulā jāaizstāj strāvas vērtības ampēros, spriegums voltos, pretestība omos. Pirmie burti ir lielie, jo mērvienības ir atvasinātas no zinātnieku vārdiem, kuri atklāja šos likumus.
Tiesa, nav aizliegts aizstāt, piemēram, pretestību kiloomos (1 KΩ \u003d 1000 Omi), tad strāva izrādīsies miliampēros (1 mA \u003d 0,001 A). Šāda aizstāšana vājstrāvas ķēdēs ir jāizmanto diezgan bieži.
Vienkāršākais elektriskā ķēde, parādīts 1. attēlā, sastāv no sprieguma avota, savienojošiem vadiem, slēdža un slodzes. Bet izmantojot šo shēmu kā piemēru, var redzēt visu, kas minēts Oma likumā, visu, ko var izmērīt, izmantojot instrumentus, iepazīties ar ampērmetra, voltmetra un ommetra savienojumu.
1. attēls. Vienkāršākā elektriskā ķēde
Daudz instrumentu vienkāršiem mērījumiem
2. attēlā redzamā elektriskā ķēde tiek darbināta no līdzstrāvas avota - galvaniskā akumulatora, tāpēc ampērmetram un voltmetram jābūt konstruētiem tā, lai tie mērītu līdzstrāvas ķēdēs. Ja pat tik vienkārša ķēde tiek darbināta ar maiņstrāvu (220V, slēdzis, spuldze), tad ierīces būs nepieciešamas maiņstrāva. Izrādās, ka jums būs nepieciešama vesela kaudze ierīču, pat ar tik vienkāršu shēmu!
Šis vienkārša ķēde parādīts, lai uzzinātu, kā pievienot ierīces. Vairāk par strāvu un spriegumu mērīšanu varat lasīt rakstā.
Atbrīvoties no šāda ierīču skaita ir ļoti vienkārši: savākt visas ierīces vienā korpusā un, izmantojot slēdžus, pieslēgt katrai no tām vienu un to pašu mērīšanas rādītāja galvu. Šādas ierīces kādreiz sauca par kombinētajiem jeb avometriem - Ampere Volt Ohmmeter.
Vēl viens šo ierīču nosaukums ir testeris no angļu valodas testa - pārbaude, pārbaude, jo šādu ierīču mērījumu precizitāte ir zema. Parasti tās ir 4. precizitātes klases ierīces, t.i. mērījumu kļūda ir 4%, kas ir pilnīgi pietiekams lielākajai daļai praktisko mērķu.
Pašlaik rādītāju testeri ne tikai ir aizgājuši pensijā, bet tiek izmantoti diezgan reti, lai gan dažos gadījumos no tiem vienkārši nevar iztikt. Bet daudzi, galvenokārt veci speciālisti, dod priekšroku rādītāja avometriem. Nu tas, kurš pie kā ir pieradis. Tā nu lēnām tuvojāmies modernajam kombinētajam instrumentam – multimetram.
Mūsdienu digitālais multimetrs
Atšķirībā no antīkajiem avometriem – testeriem, multimetrs ir kļuvis par digitālu ierīci, uz iepakojuma kastītes rakstīts "Digitālais multimetrs". Tas nav tāpēc, ka rādījumi tiek parādīti skaitļu veidā, atšķirība ir pašā darbības principā. Izmērītā vērtība, spriegums, strāva vai pretestība tiek pārveidota ciparu kodā, izmantojot analogo-digitālo pārveidotāju (ADC), kas pēc tam tiek parādīts digitālajā šķidro kristālu displejā.
Papildus faktiskajiem mērījumu rezultātiem indikators var parādīt papildu informāciju: akumulatora uzlādes stāvokli (kad ir pienācis laiks nomainīt akumulatoru, displejā parādās mirgojošs akumulatora attēls) un brīdinājumu par augsta sprieguma mērīšanu. . Multimetri ar maziem izmēriem un zemu cenu ir ar augstu mērījumu precizitāti, kas nodrošināja to pelnīto popularitāti lietotāju vidū.
Vienkāršākais veids, kā rīkoties ar ierīci un ierīces darbību, ir tad, kad tā atrodas rokās. Bet, kamēr šādas iespējas nav, tad attēls ar ierīces attēlu ir diezgan piemērots. Pietiek nofotografēt un nodrošināt to ar paskaidrojošiem uzrakstiem. Līdzīga fotogrāfija ir parādīta 3. attēlā (noklikšķiniet uz attēla, lai palielinātu).
3. attēls. D838 digitālā multimetra izskats
Kāpēc un kam vajadzīgs multimetrs
D83X sērijas multimetri ir budžeta iespēja - par minimālām izmaksām ir visu vai gandrīz visu darbības režīmu komplekts, ko izmanto vairums elektriķu, elektronikas inženieru un tikai tie, kuriem ik pa laikam nākas saskarties ar elektrību. Ir, protams, dārgāki modeļi, kuriem ir papildu mērījumu robežas un dažādas ekspluatācijas ērtības.
Pirmkārt, tā ir iespēja izmērīt kondensatoru kapacitāti un spoļu induktivitāti. Dažiem multimetriem pat ir frekvenču mērīšanas režīms, lai gan tas parasti ir ierobežots ar frekvencēm audio diapazonā līdz 20 kHz. Gandrīz visiem multimetriem, ieskaitot budžeta versiju, ir mazjaudas tranzistoru pastiprinājuma mērīšanas režīms, taču tie to neizmanto ļoti bieži.
Papildu opcijas ietver skalas fona apgaismojumu (bet kā gan citādi veikt mērījumus naktī?) Un pogu, lai saglabātu pēdējo mērījumu rezultātu. Šāda iegaumēšana ļauj ierakstīt rezultātu piezīmju grāmatiņā vai iepriekš iespiestā tabulā. Patiesībā ļoti noderīga funkcija.
3. attēlā redzamajam multimetram DT838 kā jauks papildinājums ir temperatūras mērīšanas režīms: ja vienkārši ieslēdzat multimetru šajā režīmā, tad, izmantojot iekšējo temperatūras sensoru, varat uzraudzīt temperatūru darba telpā.
Digitālajā laikmetā rādītāja multimetrs joprojām ir pieprasīts.
Vecākās paaudzes radioamatieru joprojām ir "tseshki", uzticamas padomju ierīces. Viņi uzticīgi kalpo saviem kungiem vairākus gadu desmitus. Un jaunā paaudze uz viņiem skatās kā uz senlietām un nemaz nezina, kā bez instrukcijām izmantot multimetru ar rādītāju. Tomēr tiem ir vairākas īpašības, kas ļauj tiem būt pieprasītiem šobrīd.
Mērķis
Rādītāja testeris ir analoga ierīce, kas sastāv no rādītāja mikroampērmetra, rezistoru un šuntu komplekta. Vēl viens tā nosaukums ir avometrs (ampērs + volts). Sākotnēji multimetri veica tikai trīs funkcijas, mērīja spriegumu, strāvu un pretestību. Pēc tam funkciju kopa tika paplašināta. Mērot spriegumu, mikroampermetram virknē tiek pievienoti augstvērtīgi rezistori, strāvas noteikšanai paralēli tam tiek pievienots šunts, rezistors ar zemu pretestību.
Mērot maiņstrāvu un spriegumu, ieejas signāla izlabošanai papildus tiek pievienotas diodes. Papildu rezistoriem un šuntiem ir augsta nominālā precizitāte, jo no tā ir atkarīga rādītāja multimetra kļūda. Klasiskais padomju rādītāju testeris ir Ts4352 modelis. Tam ir plašs sprieguma (līdz 1200V), strāvas (līdz 15A) un pretestības (līdz 5MΩ) mērīšanas diapazons. Turklāt šis multimetrs var izmērīt gan līdzstrāvas, gan maiņstrāvas raksturlielumus. Šodien tiek izlaistas tā modifikācijas, kas ir pieprasītas.
Dizaina iezīmes
Rādītāja multimetra galvenais elements ir magnetoelektriskais mērīšanas mehānisms mikroampermetrā. Multimetra galvenie raksturlielumi ir atkarīgi no tā jutības.
Strukturāli tas sastāv no diviem pastāvīgajiem magnētiem ar polu daļām. Starp uzgaļiem ar identiskiem stabiem ir cilindriska sprauga, kurā atrodas tērauda serde. Faktiski tas peld magnētiskajā laukā, nepieskaroties nevienam magnētam. Šajā spraugā ir ievietots alumīnija rāmis, kas aptver serdi visā tā garumā. Tinums ir aptīts ap rāmi ar ļoti plānu stiepli. Tas ir piestiprināts pie ass, kas ir savienota ar lencēm vai spirālveida atsperēm ar bultiņu. Slēdža testera mērītā strāva caur tiem tiek piegādāta spolei.
Kad strāva iet caur tinumu, visi tā pagriezieni piedzīvos elektromagnētiskā spēka darbību. Visu spēku kopējais efekts radīs griezes momentu, kas griezīs spoli un līdz ar to arī bultiņu. Plkst pastāvīgais magnēts tā lauka indukcija arī ir nemainīga, un ir zināms tinuma apgriezienu skaits, tā izmērs un gaisa sprauga konkrētam mehānismam. Tāpēc bultiņas griezes moments (novirzes spēks) būs atkarīgs tikai no caur spoli plūstošās strāvas stipruma. Multimetra adatas novirzes leņķis būs atkarīgs no spoles atsperu stingrības. Griezes momentam jābūt līdzsvarotam ar spoles atsperu pretmomentu, kamēr bultiņa sasalst. Novirzes leņķis būs atkarīgs no strāvas stipruma. Tāpēc rādītāju testeriem ar magnetoelektrisko mehānismu ir lineāra skala.
Stabili rādījumi
Lai bulta nekarinātos, bet ātri nomierinātos, tiek nodrošināti gaisa un magnētiskās indukcijas slāpētāji. Alumīnija rāmis ir tāds amortizators, kas spolei griežoties rada virpuļstrāvas un, pēc Lenca likuma, no tā izrietošais bremzēšanas spēks to tādā veidā nomierina. Lai kompensētu gravitācijas ietekmi, tiek nodrošināti pretsvari ar mainīgu masas centru.
Lai novērstu temperatūras ietekmi, tiek uzstādīti rezistori ar nelielu temperatūras pretestības izmaiņu koeficientu.
Tā kā bultiņas novirzes virziens ir atkarīgs no strāvas virziena, mērījumu laikā jāņem vērā izmērītā signāla polaritāte. Tiešā veidā izmantojot magnetoelektrisko ierīci, tā nevarēs izmērīt maiņstrāvu, jo kopējais griezes moments būs nulle.
Lai joprojām izmērītu maiņstrāvu ar skalas multimetru, tā vispirms tiek iztaisnota, izmantojot diodes.
Priekšrocības un trūkumi
Analogais mērītājs mērīšanas režīmā konstantes ir lineāra skala - tas ir plus. Bet, mērot pretestību, jums ir jāizmanto nelineāra skala - tas ir multimetra mīnuss. Tā kā ierīces bultiņai ir noteikta masa, tā ir inerciāla. Un šis īpašums ļauj multimetram būt lielisks integrators. Tas ir ļoti ērti informācijas uztveršanai. Tas izlīdzina nelielas biežas svārstības, kas ļauj nekavējoties novērtēt sniegto informāciju. Digitālais multimetrs ar tādu pašu ievades signālu rada mirgojošus skaitļus, un instrumenta rādījumus ir grūti uztvert.
Rādītāja multimetra galvenās priekšrocības:
- redzamība;
- kvalitātes uztvere;
- spēja novērtēt izmērīto signālu kopumā.
Bultas inerce ļauj multimetram būt izturīgam pret traucējumiem. Turklāt viņiem ir ērti uzraudzīt uzlādes kondensatora strāvas izmaiņas. Strādājot, jums nav pastāvīgi jāskatās multimetrs, bultiņas kustības ir lieliski fiksētas ar perifēro redzi.
Tajā pašā laikā ierīces magnetoelektriskā mehānisma ierobežotās jutības dēļ nav iespējams izmantot rezistorus ar ļoti augstu vērtējumu. Tas rada papildu kļūdu sprieguma mērījumos. Un, mērot strāvu, testeris nevar to salabot pie ļoti zemiem šunta nomināliem, kad gandrīz visa strāva iet caur to.
Salīdzinot ar digitālajiem testeriem, rādītāju testeri ir jutīgāki pret mehānisko spriegumu jutīgās mērīšanas galviņas dēļ, ir atkarīgi no barošanas avotu stāvokļa, taču ir ekonomiskāki.
Papildus iespējas
Rādītāja testeris var izmērīt kondensatoru kapacitāti, daži modeļi var izmērīt temperatūru, noteikt pusvadītāju elementu stāvokli. Ir multimetri ar iebūvētu testa signālu ģeneratoru vairākām (līdz desmit) frekvencēm.
Parasta ražotāja komplektācijā ietilpst:
Pērkot, jums jāpievērš uzmanība skalas multimetra atbilstībai drošības standartam 89/336 / EEK.
Sprieguma pārbaudes diapazons ir 500-1000 V, strāva līdz 10 A. Vadu pārbaudei un zemējuma pārbaudei ir ērti izmantot rādītāja testeri. Dažiem ir skaņas vai gaismas signāls, kad tiek sasniegta 20-30 omi un mazāka pretestība, tas ir ļoti ērti. Ar vidējo rādītāja multimetru jūs varat veikt gandrīz visus ikdienas dzīvē nepieciešamos mērījumus parastam cilvēkam. To funkcionalitāte ir paredzēta tieši tam.
Sprieguma un strāvas mērīšana
Apsveriet, piemēram, multimetru m1015b, kas atbilst visiem drošības standartiem. Ierīces priekšpusē ir funkciju slēdzis, nulles regulēšana, bultiņa ar svariem, ligzdas mērzondu pievienošanai.
Lai mērītu līdzstrāvas spriegumu, funkciju slēdzis ir iestatīts uz DCV. Mērzondes ir savienotas paralēli slodzei, uz kuras tiks mērīts spriegums. Nolasījumus ņem uz instrumenta melnās V.mA skalas. Ja signāla diapazons nav zināms, jums jāizvēlas lielākais, pēc tam pārslēdzieties uz šim signālam optimālāko.
Mērot maiņstrāvas spriegumu, slēdzis tiek pārvietots ACV pozīcijā. Viss pārējais tiek darīts tāpat kā mērot līdzstrāvas spriegumu.
Lai izmērītu strāvu, pagriežamais slēdzis ir iestatīts uz DCmA atkarībā no strāvas diapazona. Sāciet mērījumus no maksimālās skalas. Rādījumi tiek ņemti uz melnas skalas.
Pretestības un decibelu mērīšana
Mērot pretestību, testējamā ierīce vai daļa ir jāatvieno no elektrības. Režīma slēdzis tiek pārvietots pozīcijā Ω.
Ar speciālu nulles regulatora pogu multimetra bultiņa tiek apvienota ar pretestības mērīšanas skalas nulles dalījumu. Pirms tam zondēm jābūt īssavienojumam. Ja nevarat iestatīt bultiņu uz nulli, jums ir jānomaina akumulators. Lai to izdarītu, aizmugurējais vāks tiek noņemts un nomainīts.
Pēc tam zondes tiek savienotas ar izmērīto pretestību. Ommetra rādījumus ņem zaļā skalā. Reizināšanas koeficients ir atkarīgs no izvēlētā diapazona.
Lai mērītu dB, režīma slēdzis ir iestatīts vajadzīgajā ACV skalas multimetra pozīcijā.
10 V maiņstrāvas diapazonam rādījumi tiek ņemti pēc sarkanās dB skalas, diapazonam 50 V jāievada korekcija +14 diapazonā no -20 ... 22 dB, 250 V, korekcija. no +28 diapazonam no 8 ... 50 dB. Ja signālam ir nemainīga sastāvdaļa, mērījumi jāveic caur kondensatoru, kura jauda ir mazāka par 0,1 μF.
Ievērojot lietošanas noteikumus, testerim nav nepieciešama apkope. Tas var strādāt pie pozitīvas temperatūras līdz 40 grādiem un mitrumā 75%.
Pieminot multimetru, tie parasti nozīmē kompaktu, pašdarbināmu mobilo ierīci. Bet ir arī stacionāri rādītāju testeri. To funkciju kopums var būt tāds pats kā portatīvajiem vai nedaudz plašāks, un mērījumu precizitāte, diapazonu skaits noteikti ir lielāks.
Kuru ierīci izvēlēties, digitālo, rādītāju, stacionāro vai mobilo, ir atkarīgs no patērētāja vajadzībām, taču rādītāja multimetri būs pieprasīti ilgu laiku.