Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
W procesie sprawdzania lub naprawy obwodów elektrycznych często konieczne jest zmierzenie ich głównych parametrów - napięcia (U), prądu (I), rezystancji (R). W tym celu kombinowany instrument multimetrowy najlepiej nadaje się do nauki prawidłowego używania.
Jak korzystać z multimetru: instrukcje krok po kroku
Historycznie, pierwsze multimetry miały analogową zasadę działania. Jednak wraz z upływem czasu i rozwojem komponentów elektronicznych urządzenia cyfrowe stały się bardziej powszechne.
Urządzenie analogowe
Analogowy multimetr nazywany jest również strzałką
Urządzenie analogowe wyświetla wartość mierzonego parametru za pomocą strzałki przesuwającej się wzdłuż skali z podziałami.
Schemat
Jeden z pierwszych instrumentów połączonych analogowo pojawił się legendarny tester TT-1. Był prosty i niezawodny. Zgodnie z jego planem w latach 50. wielu radzieckich radioamatorów zaprojektowało własne multimetry.
Głównymi elementami obwodu takiego analogowego multimetru są:
- wrażliwy mikroamperomierz prądu stałego;
- zestaw rezystorów;
- przełącznik trybu pomiaru;
- element prostownika;
- baterie;
- złącza wejściowe i wyjściowe.
Za pomocą przełącznika rezystory są połączone szeregowo i równolegle do mikroamperomierza, co pozwala na użycie tego samego urządzenia do pomiaru różnych parametrów obwodu elektrycznego.
W celu określenia napięcia przemiennego w obwodzie wprowadza się diodę prostowniczą. Rezystancja obwodu jest mierzona za pomocą elementów DC.
Analogowy multimetr pokazuje wartość mierzonego parametru za pomocą strzałki
W nowoczesnych modelach multimetrów analogowych (na przykład seria Ts4352) oprócz I, U i R można zmierzyć wartości pojemności, a także niektóre charakterystyki tranzystorów i diod.
Kolejność pomiaru napięcia
- Sprawdza, czy strzałka ma zero. W przypadku niedopasowania położenia strzałki do zera skali za pomocą głowicy zatrzymującej urządzenia, strzałka zostanie skorygowana.
- Używając przełącznika typu pracy, wybiera się typ (DCV - stała lub zmienna ACV) i zakres jego pomiaru. Jeśli wartość napięcia jest nieznana, najpierw ustawia się maksymalny zakres.
- Używając sond, urządzenie jest podłączone do obwodu i mierzone. Aby uzyskać dokładniejszy pomiar, pożądane jest, aby strzałka znajdowała się w drugiej połowie skali. W tym celu wybierany jest najbardziej optymalny zakres pomiarowy.
- Podczas pomiaru napięcia stałego należy przestrzegać polaryzacji połączenia. Jeśli biegunowość jest nieprawidłowa, instrument odbiega w lewo. W tym przypadku musisz rzucić sondy.
- Aby określić wielkość napięcia, musisz znać cenę podziału skali. W tym celu maksymalna wartość używanego zakresu jest dzielona przez liczbę podziałów.
- Wielkość napięcia będzie równa wartości podziału instrumentu pomnożonej przez liczbę podziałów wskazaną strzałką.
Pomiar DC jest wykonywany, gdy przełącznik znajduje się w pozycji DCA. Kolejność jest taka sama jak pomiar napięcia. Podczas przeprowadzania pomiaru prądu należy wziąć pod uwagę szczególną czułość urządzenia na prądy ograniczające. Podłączenie urządzenia do obwodu o zbyt dużych prądach może uszkodzić urządzenie.
Opór
- Przełącz urządzenie na odpowiedni zakres w trybie pomiaru R („omega”).
- Zewrzyj przewody przewodów i użyj pokrętła regulacji zera (0), aby skierować wskaźnik miernika na skalę zerową.
- Niemożność ustawienia strzałki na zero jest najczęściej związana z rozładowaniem baterii instrumentu. W takim przypadku należy je zastąpić nowymi.
- Sprawdź brak napięcia w mierzonym obwodzie. Jego obecność w pomiarze rezystancji może prowadzić do awarii urządzenia.
- Podłącz mierniki urządzenia do obwodu i zmierz. Przy określaniu wartości R konieczne jest uwzględnienie wartości podziałki skali i nierówności skali pomiaru.
Instrument cyfrowy
Pomiar za pomocą multimetru cyfrowego zajmuje mniej czasu
Multimetry cyfrowe są wygodniejsze i bardziej niezawodne w działaniu. Ponadto niektóre modele takich urządzeń, oprócz podstawowych parametrów obwodów elektrycznych, umożliwiają dodatkowe pomiary temperatury, częstotliwości i czasu trwania impulsu.
Schemat
Główne elementy multimetru cyfrowego to:
- dzielnik napięcia rezystora;
- ADC konwertuje sygnały analogowe na postać cyfrową;
- wyświetlacz pokazujący wyniki pomiarów;
- tranzystory pomocnicze i diody.
W trybie pingowania stosowany jest również mikroukład, na którym montuje się generator częstotliwości dźwięku i komparator.
Obecnie istnieje wiele różnych opcji dla multimetrów cyfrowych, ale podstawowe zasady ich pracy są takie same.
Przykładem jest multimetr MAS830 firmy MASTECH. Ten multimetr jest przeznaczony do pomiaru prądu stałego (od 200 μA do 10 A), napięcia stałego i przemiennego (do 600 V), rezystancji (do 2 mΩ), obwodów oraz diod kontrolnych i tranzystorów.
Zakres pomiarowy jest ustawiany za pomocą centralnego przełącznika (CPU). Urządzenie jest podłączone przez złącze ujemne COM, wspólne złącze VmA i złącze do pomiaru dużych prądów 10ADC. Wyświetlacz ma 7 segmentów, składających się z diod LED dużej mocy. Multimetr służy jako bateria 9-woltowa.
Dokładność pomiarów z napięciem przemiennym wynosi (0, 5–0, 8%), przy stałym napięciu –1, 2%, przy prądzie stałym (1–3%) i rezystancji (0, 8–1%).
Podstawowe zasady działania wszystkich multimetrów cyfrowych są takie same.
Kolejność pomiaru napięcia
- Włóż czerwony przewód do złącza VmA, a czarny do złącza COM.
- Dla stałego napięcia, umieść CPU w pozycji DCV (V =), a dla napięcia przemiennego - w pozycji ACV (V ~). Jeśli wartość jest nieznana, przełącznik powinien być ustawiony na maksymalny zakres. W przyszłości można zmienić optymalny zakres pomiarowy.
- Podłącz przewody do punktów pomiaru napięcia.
- Odczytaj wartość napięcia, biorąc pod uwagę polaryzację, która będzie odpowiadać czerwonemu przewodowi.
Prąd stały
- Włóż czerwony i czarny przewód do złączy VmA i COM. Jeśli oczekuje się, że bieżąca wartość będzie się mieścić w przedziale od 200 mA do 10 A, czarny musi być włożony do złącza 10ADC.
- Umieść procesor w pozycji odpowiadającej oczekiwanemu zakresowi prądu.
- Przerwij obwód, w którym będzie mierzony prąd, i podłącz urządzenie do obwodu szeregowo.
- Odczytaj wartość I w obwodzie i jego polaryzację na wyświetlaczu.
Opór
- Włóż czerwony i czarny przewód do złączy VmA i COM.
- Umieść procesor w pozycji omega.
- Podłączyć przewody do rezystora i odczytać wyświetlacz.
- Jeśli element, w którym mierzona jest rezystancja, jest zawarty w obwodzie elektrycznym, konieczne jest najpierw wyłączenie zasilania obwodu i rozładowanie kondensatorów w obwodzie.
Sprawdzenie diody
- Włóż czerwony i czarny przewód do złączy VmA i COM.
- Ustaw CPU na pozycję „oznaczenie diody”.
- Podłącz czerwoną sondę do anody diody, czarna sonda do katody diody. Wyświetlacz pokaże przybliżoną wartość napięcia diody w trybie prądu stałego. Jeśli połączenie diody jest odwrócone, pojawi się litera „f”.
Kontrola tranzystora
- Ustaw CPU w pozycji „hFE”.
- Określ położenie emitera, kolektora i podstawy tranzystora, biorąc pod uwagę jego polaryzację (PNP lub NPN). Włóż przewody tranzystora do odpowiednich otworów złącza hFE na przednim panelu urządzenia.
- Odczytaj na wyświetlaczu wartość parametru hFE tranzystora, biorąc pod uwagę, że test wystąpił przy prądzie podstawowym 10 μA i napięciu Vce = 3 V.
Kontrola łańcucha
- Włóż czerwony i czarny przewód do złączy VmA i COM.
- Ustaw procesor w pozycji „dzwonienia”.
- Podłącz sondy do dwóch punktów testowanego obwodu.
- Jeśli przewodność między punktami jest duża, rozlegnie się sygnał dźwiękowy.
Obecnie używane są zarówno multimetry cyfrowe, jak i analogowe. Multimetry cyfrowe mają szerszą funkcjonalność, wysoką dokładność, skalę liniową, niską zależność dokładności od spadku napięcia, a także zwiększoną odporność na naprężenia mechaniczne. Multimetry z przełącznikiem analogowym są dobrymi integratorami, więc dobrze odzwierciedlają dynamikę procesu. Na przykład, używając takiego urządzenia, dynamika prądu ładowania kondensatora może być łatwo śledzona. Urządzenia te są również bardziej odporne na zakłócenia, ponieważ sygnał będzie uśredniany i nie będzie miał dużego wpływu na pomiary.