Мультиметр принцип действия: Принцип работы мультиметра

Содержание

Всё про цифровой мультиметр: принцип работы, как измерять

Мультиметр цифровой — это универсальный прибор для измерения электрических параметров, который сочетает действие амперметра, вольтметра и омметра в одном приборе, который выводит показания на небольшой дисплей. Существуют, как стендовые, так и переносные мультиметры.

Мультиметр цифровой

Обратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.

Преимущество цифрового мультиметра над приборами с измерительным механизмом заключается в том, что показание прибора по шкале должны пересчитываться в том случае, если стрелка прибора остановилась между отдельными делениями на шкале. Цифровые измерительные приборы не нуждаются в перерасчете показаний, изображая их в виде чисел на дисплее. Также цифровые мультиметры более чувствительны к малым изменениям тока и поэтому более точны по сравнению с другими приборами, измеряющими электрические параметры.

На постсоветском пространстве такой прибор известен под сленговым названием «Цэшка», т. к. названия советских мультиметров начинались с буквы «Ц».

Принцип действия цифрового мультиметра

В основе цифрового мультиметра лежит АЦП двойного интегрирования — аналого-цифровой преобразователь, в котором входной сигнал сравнивается с опорным.

Для того, чтобы измеритель показывал величину электрического параметра, измеритель должен быть электрически подсоединен к схеме или ее компоненту. Эти подсоединения выполняются набором проводов. Черный провод обычно называется общим или отрицательным, красный — положительным.

На одном конце каждого из проводов находится вилка, которая подключается в гнездо измерителя. Другой конец каждого провода используется для создания контакта со схемой или ее компонентом, который должен быть промерен.

Чтобы измерить постоянный ток, измеритель должен быть включен последовательно со схемой, в которой производятся измерения. Если прибор, который настроен на измерение тока, случайно будет включен параллельно с источником напряжения, напряжение может послужить причиной того, что избыточный ток потечет через измеритель и повредит его.

Чтобы измерить напряжение, измеритель должен быть включен параллельно с источником напряжения. Поскольку напряжение одинаково во всех ветвях параллельной схемы, напряжение, которое должно быть измерено, будет и на измерителе, в результате чего измеритель покажет уровень напряжения.

Измерения сопротивлений должны проводиться на обесточенных цепях. При измерениях сопротивлений используется небольшая внутренняя батарея для питания схемы измерителя и сопротивления, которое должно быть измерено.

Порядок измерения цифровым мультиметром

1) Включите измеритель нажатием кнопки ON/OFF
2) Выберите нужный тип измерения нажатием соответствующей кнопки
3) Выберите нужный диапазон измерений нажатием соответствующей кнопки переключения диапазонов
4) Подсоедините измерительные провода в соответствующие гнезда на панели.
5) Прижмите концы измерительных проводов к испытуемым точкам (или прикрепите провода к компоненту). Для измерения сопротивления нет необходимости выставления нуля, как это нужно было делать в вольт омметре, ламповом вольтомметре и вольтомметре на полевых транзисторах.
6) Снимите показания с дисплея.

Мультиметры. Виды и работа. Применение и измерение

Измерительные приборы с электронной начинкой и ручным управлением, применяемые в электронике и электротехнике для измерения свойств цепи электрического тока называются мультиметры. Приборы могут измерять различные параметры, включая напряжение, ток, сопротивление, емкость, определять полярность выводов, а также цоколевку транзисторов и многие другие параметры.

Устройство

Мультиметры состоят из пластмассового корпуса, в котором располагается электронная начинка, блока питания, экрана, или стрелочной шкалы, регулятора, которым можно выбирать вид и интервал измерений.

Чтобы было удобно измерять параметры цепи, устройство снабжено специальными щупами, которые выполнены в виде заостренных металлических стержней с изолированными ручками. Эти щупы присоединяются к мультиметру штекерами через гибкие проводники.

Классификация и особенности
Все мультиметры, или как их еще называют, тестеры, делятся на два класса:
  • Аналоговые.
  • Цифровые.
Аналоговые мультиметры

Тестеры классического типа, которые используются давно, имеющие стрелочную шкалу показаний, относятся к аналоговому классу приборов. Они уже практически вытеснены цифровыми приборами.

В корпусе имеется встроенный экран с градуированной шкалой и стрелкой. Измерения осуществляются с применением электронных блоков.

Такие приборы не обладают высокой точностью замеров, но достаточно надежны в работе. С помощью них можно измерить параметры при сильных помехах от радиоволн, в отличие от современных цифровых устройств.

Цифровые мультиметры

Цифровые тестеры относятся к приборам высокой точности. Они оснащены электронными компонентами компактных размеров, удобным цифровым жидкокристаллическим дисплеем.

В основе конструкции цифрового прибора имеется контроллер с аналого-цифровым преобразователем. В микросхеме находится блок, который производит анализ напряжения.

С помощью таких устройств можно измерить параметры с наименьшей погрешностью, они удобны в эксплуатации и имеют небольшие размеры. Основным их недостатком является повышенная чувствительность к радиопомехам и другим электромагнитным излучениям.

Классификация по точности

Мультиметры имеют различную точность измерений в зависимости от исполнения прибора. Наиболее простыми являются тестеры с разрядностью 2,5. Это эквивалентно точности измерений 10%. Наиболее применяемыми моделями стали мультитестеры с точностью 1%. Также такие приборы могут иметь более низкую точность. Их стоимость зависит от точности. Чем выше точность измерений, тем прибор дороже.

Сфера применения

Эти универсальные приборы позволяют измерять несколько параметров постоянного и переменного тока: напряжение, ток, сопротивление, в то время как специализированные приборы, такие как омметры, амперметры и вольтметры, могут измерить только один определенный параметр цепи.

Мультиметры широко используются в промышленной сфере, электротехнике, электронике, в инженерных расчетах, при проведении ремонтных и эксплуатационных работ. Вместе с контрольными лампами мультитестеры применяют при отделочных работах, во время монтажа и подключения электрической сети. Использование мультиметров дает возможность обеспечения качественной установки электрооборудования.

Подготовка прибора к работе

Для начала необходимо прочитать инструкцию к прибору и убедиться в том, что он может функционировать в той цепи напряжения, которую вы хотите измерять.

Перед началом измерений прибор нужно подготовить к работе, собрать все элементы, подсоединить к клеммам корпуса гибкие проводники со щупами. Чаще всего при осуществлении многих измерений, например, при контроле внутренних электрических систем здания, примеряется определенный алгоритм подключения мультитестера:

  • Черный нулевой проводник вставляется в гнездо «СОМ».
  • Красный провод (фазный) вставляется в гнездо, расположенное выше черного, для замера напряжения, силы тока (не более 200 мА) и сопротивления.

Необходимо убедиться в том, что у гнезда для красного провода есть маркировка со знаком «V». Красный штекер нельзя вставлять в третье гнездо (оно служит для замера постоянного тока до 10 ампер), при измерении переменного тока бытовой сети, так как это опасно для жизни.

Проверка цепи цифровым мультиметром

Тестирование параметров цепи осуществляется для контроля состояния изоляции проводов, их целостности, качества соединений. Прозвонка цепи производится двумя методами.

Метод замера сопротивления цепи

Установите регулятор в режим замера сопротивлений на любое значение показаний.

Приложите щупы к проводам проверяемой цепи. Если на экране появилась «1», то провода не имеют между собой контакта, то есть, сопротивление между ними наибольшее. Также это может говорить о том, что цепь разорвана, либо о правильности сборки, отсутствии замыканий и неисправности изоляции проводов.

Если же на дисплее отобразилось некоторое значение, то по цепи протекает ток. Это говорит о том, что имеется замыкание проводов, либо свидетельствует о хорошей сборке. В этом случае, чем ниже значение сопротивления на дисплее, тем качественнее сборка.

Порядок прозвона 3-жильного кабеля на наличие замыкания проводов.

Метод измерения проводимости

Установите регулятор в режим проверки цепи (есть не во всех приборах).

Далее проводите измерения по алгоритму, описанному выше.

Определение напряжения и прозвон заземления

Для измерения напряжения и контроля контура заземления, при помощи ручки переключения установите режим для напряжения переменного вида, на значение интервала, превышающего измеряемое напряжение.

1. Определение напряжения

Вставьте наконечники щупов в гнезда розетки сети.

На экране появится величина напряжения. Полярность щупов для подключения не важна, так как при подключении щупов с обратной полярностью на экране также будет отображаться измеряемая величина, только со знаком минуса.

Величина напряжения в сети постоянно изменяется, и чаще всего отличается от 220 вольт, но это не является поломкой или неисправностью.

2. Прозвон заземления

Для проверки заземляющего контура один щуп прикладывают к заземлению, другой к фазе. Показания прибора будут равны или немого выше выше чем при измерении напряжения между нулем и фазой. Если прибор показывает ноль то это значит, заземление в розетке отсутствует.

При прозвонке заземления, часто возникают трудности. Цепь (заземление – фаза и нейтраль – фаза) прозваниваются практически с равными значениями напряжения. Поэтому их трудно отличить. Если самостоятельно не было установки электрической проводки, то скорее всего провод заземления окажется нулевым проводом.

Наиболее сложным является определить контуры заземления в старых домах с отсутствующим заземлением. Если заземление было соединено с нулевым проводом, то возникнут проблемы с измерительными приборами и безопасностью бытовых устройств.

Для предотвращения особых сложностей, перед монтажными работами нужно убедиться, есть ли заземление на входе в здание в распределительном щите, а потом осуществлять соединения по цветовой маркировке проводов.

Если нужно выяснить, есть ли заземляющий контур в проводке, то следуйте некоторым советам:
  • Во вновь построенных домах значение напряжения в цепи фаза-заземление больше, чем в цепи фаза-нейтраль.
  • Между нулевым проводом и заземлением возможно появление напряжения, вследствие наличия слабого потенциала на проводе ноля.
Проверка транзисторов

Подобным образом проверяются транзисторы. Инновационные мультитестеры оснащены функцией измерения коэффициента усиления. Это значение обозначают одной из греческих букв, или буквой «h» с дополнительной буквой, например, «э». Это значит, что величина была измерена для полупроводника, подключенного с общим эмиттером. Для измерения усиления транзистора имеется два отдельных гнезда для разных структур полупроводников. Величины полевых типов транзисторов определяют по-другому, более сложному варианту, и не может быть определена таким измерительным прибором.

Измерение емкости

Ножки конденсатора вставляются в специальные гнезда, подается импульс напряжения, делается оценка времени разряда. Разность потенциалов на конденсаторе уменьшается по экспоненциальному закону, по которому дается оценка этого параметра. Этот метод применяется в технике для различных целей.

Измерение температуры

Дополнительной функцией некоторых цифровых устройств является измерение температуры, которое основано на действии термопары. Современная электронная техника может определить температуру по изменению сопротивления термопары. Напряжение также определяется аналого-цифровым преобразователем и выдается на дисплей.

Для измерения температуры контроллер имеет дело с напряжением. На корпусе мультиметра имеется специальное гнездо для подключения проводов термопары.

Чтобы измерить температуру выполняют следующие шаги:
  • Вставляют провода термопары в соответствующее гнездо.
  • Размещают термопару в измеряемую среду.
  • На дисплее выдается величина температуры.
Работа аналогового мультиметра
Этот прибор работает с током, в отличие от цифрового устройства, который в работе использует напряжение. В индуктивной катушке поле витков усиливается и отклоняет стрелку в сторону. Такой прибор служит для:
  • Измерения сопротивлений и емкостей.
  • Измерения напряжения.
  • Определение силы тока.

Показания всех параметров выдается на стрелочный экран с градуированной шкалой. Для переключения интервалов измерения имеется ручка управления. Так же, как и в цифровом приборе, есть специальные гнезда для подключения проводов щупов.

Стрелочные аналоговые мультиметры в настоящее время потеряли свою актуальность из-за популярности цифровых приборов.

Похожие темы:

Принцип работы мультиметра — Всё о электрике

Мультиметры. Виды и работа. Применение и измерение

Измерительные приборы с электронной начинкой и ручным управлением, применяемые в электронике и электротехнике для измерения свойств цепи электрического тока называются мультиметры. Приборы могут измерять различные параметры, включая напряжение, ток, сопротивление, емкость, определять полярность выводов, а также цоколевку транзисторов и многие другие параметры.

Устройство

Мультиметры состоят из пластмассового корпуса, в котором располагается электронная начинка, блока питания, экрана, или стрелочной шкалы, регулятора, которым можно выбирать вид и интервал измерений.

Чтобы было удобно измерять параметры цепи, устройство снабжено специальными щупами, которые выполнены в виде заостренных металлических стержней с изолированными ручками. Эти щупы присоединяются к мультиметру штекерами через гибкие проводники.

Классификация и особенности
Все мультиметры, или как их еще называют, тестеры, делятся на два класса:
  • Аналоговые.
  • Цифровые.
Аналоговые мультиметры

Тестеры классического типа, которые используются давно, имеющие стрелочную шкалу показаний, относятся к аналоговому классу приборов. Они уже практически вытеснены цифровыми приборами.

В корпусе имеется встроенный экран с градуированной шкалой и стрелкой. Измерения осуществляются с применением электронных блоков.

Такие приборы не обладают высокой точностью замеров, но достаточно надежны в работе. С помощью них можно измерить параметры при сильных помехах от радиоволн, в отличие от современных цифровых устройств.

Цифровые мультиметры

Цифровые тестеры относятся к приборам высокой точности. Они оснащены электронными компонентами компактных размеров, удобным цифровым жидкокристаллическим дисплеем.

В основе конструкции цифрового прибора имеется контроллер с аналого-цифровым преобразователем. В микросхеме находится блок, который производит анализ напряжения.

С помощью таких устройств можно измерить параметры с наименьшей погрешностью, они удобны в эксплуатации и имеют небольшие размеры. Основным их недостатком является повышенная чувствительность к радиопомехам и другим электромагнитным излучениям.

Классификация по точности

Мультиметры имеют различную точность измерений в зависимости от исполнения прибора. Наиболее простыми являются тестеры с разрядностью 2,5. Это эквивалентно точности измерений 10%. Наиболее применяемыми моделями стали мультитестеры с точностью 1%. Также такие приборы могут иметь более низкую точность. Их стоимость зависит от точности. Чем выше точность измерений, тем прибор дороже.

Сфера применения

Эти универсальные приборы позволяют измерять несколько параметров постоянного и переменного тока: напряжение, ток, сопротивление, в то время как специализированные приборы, такие как омметры, амперметры и вольтметры, могут измерить только один определенный параметр цепи.

Мультиметры широко используются в промышленной сфере, электротехнике, электронике, в инженерных расчетах, при проведении ремонтных и эксплуатационных работ. Вместе с контрольными лампами мультитестеры применяют при отделочных работах, во время монтажа и подключения электрической сети. Использование мультиметров дает возможность обеспечения качественной установки электрооборудования.

Подготовка прибора к работе

Для начала необходимо прочитать инструкцию к прибору и убедиться в том, что он может функционировать в той цепи напряжения, которую вы хотите измерять.

Перед началом измерений прибор нужно подготовить к работе, собрать все элементы, подсоединить к клеммам корпуса гибкие проводники со щупами. Чаще всего при осуществлении многих измерений, например, при контроле внутренних электрических систем здания, примеряется определенный алгоритм подключения мультитестера:

  • Черный нулевой проводник вставляется в гнездо «СОМ».
  • Красный провод (фазный) вставляется в гнездо, расположенное выше черного, для замера напряжения, силы тока (не более 200 мА) и сопротивления.

Необходимо убедиться в том, что у гнезда для красного провода есть маркировка со знаком «V». Красный штекер нельзя вставлять в третье гнездо (оно служит для замера постоянного тока до 10 ампер), при измерении переменного тока бытовой сети, так как это опасно для жизни.

Проверка цепи цифровым мультиметром

Тестирование параметров цепи осуществляется для контроля состояния изоляции проводов, их целостности, качества соединений. Прозвонка цепи производится двумя методами.

Метод замера сопротивления цепи

Установите регулятор в режим замера сопротивлений на любое значение показаний.

Приложите щупы к проводам проверяемой цепи. Если на экране появилась «1», то провода не имеют между собой контакта, то есть, сопротивление между ними наибольшее. Также это может говорить о том, что цепь разорвана, либо о правильности сборки, отсутствии замыканий и неисправности изоляции проводов.

Если же на дисплее отобразилось некоторое значение, то по цепи протекает ток. Это говорит о том, что имеется замыкание проводов, либо свидетельствует о хорошей сборке. В этом случае, чем ниже значение сопротивления на дисплее, тем качественнее сборка.

Порядок прозвона 3-жильного кабеля на наличие замыкания проводов.

Метод измерения проводимости

Установите регулятор в режим проверки цепи (есть не во всех приборах).

Далее проводите измерения по алгоритму, описанному выше.

Определение напряжения и прозвон заземления

Для измерения напряжения и контроля контура заземления, при помощи ручки переключения установите режим для напряжения переменного вида, на значение интервала, превышающего измеряемое напряжение.

1. Определение напряжения

Вставьте наконечники щупов в гнезда розетки сети.

На экране появится величина напряжения. Полярность щупов для подключения не важна, так как при подключении щупов с обратной полярностью на экране также будет отображаться измеряемая величина, только со знаком минуса.

Величина напряжения в сети постоянно изменяется, и чаще всего отличается от 220 вольт, но это не является поломкой или неисправностью.

2. Прозвон заземления

Для проверки заземляющего контура один щуп прикладывают к заземлению, другой к фазе. Показания прибора будут равны или немого выше выше чем при измерении напряжения между нулем и фазой. Если прибор показывает ноль то это значит, заземление в розетке отсутствует.

При прозвонке заземления, часто возникают трудности. Цепь (заземление – фаза и нейтраль – фаза) прозваниваются практически с равными значениями напряжения. Поэтому их трудно отличить. Если самостоятельно не было установки электрической проводки, то скорее всего провод заземления окажется нулевым проводом.

Наиболее сложным является определить контуры заземления в старых домах с отсутствующим заземлением. Если заземление было соединено с нулевым проводом, то возникнут проблемы с измерительными приборами и безопасностью бытовых устройств.

Для предотвращения особых сложностей, перед монтажными работами нужно убедиться, есть ли заземление на входе в здание в распределительном щите, а потом осуществлять соединения по цветовой маркировке проводов.

Если нужно выяснить, есть ли заземляющий контур в проводке, то следуйте некоторым советам:
  • Во вновь построенных домах значение напряжения в цепи фаза-заземление больше, чем в цепи фаза-нейтраль.
  • Между нулевым проводом и заземлением возможно появление напряжения, вследствие наличия слабого потенциала на проводе ноля.
Проверка транзисторов

Подобным образом проверяются транзисторы. Инновационные мультитестеры оснащены функцией измерения коэффициента усиления. Это значение обозначают одной из греческих букв, или буквой «h» с дополнительной буквой, например, «э». Это значит, что величина была измерена для полупроводника, подключенного с общим эмиттером. Для измерения усиления транзистора имеется два отдельных гнезда для разных структур полупроводников. Величины полевых типов транзисторов определяют по-другому, более сложному варианту, и не может быть определена таким измерительным прибором.

Измерение емкости

Ножки конденсатора вставляются в специальные гнезда, подается импульс напряжения, делается оценка времени разряда. Разность потенциалов на конденсаторе уменьшается по экспоненциальному закону, по которому дается оценка этого параметра. Этот метод применяется в технике для различных целей.

Измерение температуры

Дополнительной функцией некоторых цифровых устройств является измерение температуры, которое основано на действии термопары. Современная электронная техника может определить температуру по изменению сопротивления термопары. Напряжение также определяется аналого-цифровым преобразователем и выдается на дисплей.

Для измерения температуры контроллер имеет дело с напряжением. На корпусе мультиметра имеется специальное гнездо для подключения проводов термопары.

Чтобы измерить температуру выполняют следующие шаги:
  • Вставляют провода термопары в соответствующее гнездо.
  • Размещают термопару в измеряемую среду.
  • На дисплее выдается величина температуры.
Работа аналогового мультиметра
Этот прибор работает с током, в отличие от цифрового устройства, который в работе использует напряжение. В индуктивной катушке поле витков усиливается и отклоняет стрелку в сторону. Такой прибор служит для:
  • Измерения сопротивлений и емкостей.
  • Измерения напряжения.
  • Определение силы тока.

Показания всех параметров выдается на стрелочный экран с градуированной шкалой. Для переключения интервалов измерения имеется ручка управления. Так же, как и в цифровом приборе, есть специальные гнезда для подключения проводов щупов.

Стрелочные аналоговые мультиметры в настоящее время потеряли свою актуальность из-за популярности цифровых приборов.

Устройство аналогового и цифрового мультиметра

Среди радиолюбителей мультиметр часто называют тестером. Но правильней будет все-таки «мультиметр», так как он имеет дополнительные функции, и помимо напряжения и силы тока измеряет другие показатели в широком диапазоне. У современного прибора устройство довольно сложное, но в принципах работы интересно разобраться, чтобы понимать, как происходят измерения.

Классификация

По представлению измеряемых показателей мультиметры разделяют на аналоговые (стрелочные) и цифровые. В аналоговых тестерах отклонение стрелки на градуированной шкале показывает результат измерения. Цифровые мультиметры информацию отображают в виде цифр на жидкокристаллическом или подобном ему экране.

Принципиальная схема мультиметра со стрелкой выглядит проще, чем у его собрата, поэтому зачастую для цифрового прибора в инструкции предоставляют функциональную или структурную схему.

По конструкции их можно так же разделить на два вида:

Наиболее простые – это стрелочные карманные мультиметры. Они представляют собой микроамперметр с набором высокоточных резисторов большого и малого номинала, а для измерения сопротивления имеют встроенный источник питания.

Стационарные мультиметры работают от сети переменного или постоянного тока.

Как правило, это высокоточные приборы со сложной схемой, используемые в лабораториях и различных сервисных центрах.

Дополнительно они имеют разъемы типа RS232, которые позволяют подключаться к компьютерам и создавать на их базе информационно-измерительные системы. В специализированных промышленных комплексах их используют в виде отдельных блоков совместно с другой аппаратурой.

Кроме измерения основных параметров тока в них закладывают еще другие возможности. Некоторые могут измерять температуру, частоту, скважность, выступать в роли генератора синусоидальных или прямоугольных сигналов.

Устройство мультиметра стационарного типа таково, что в нем используются достоинства аналоговых и цифровых приборов. Например, управляемый микропроцессором жидкокристаллический экран, представляет информацию в удобном для восприятия виде. Кроме цифровых показаний, он выдает изображение шкалы и стрелки в соответствующем сигналу положении, как на аналоговом мультиметре.

Простейшая схема

На рисунке представлена принципиальная схема мультиметра. Это самый простой вариант. Как видим, он имеет три шунтирующих резистора номиналами 0,5 Ом, 4,6 Ом и 46,3 Ом.

В режиме миллиамперметра он обеспечивает, при подключении к соответствующим выводам, измерение силы тока в трех диапазонах: 300 мА, 30 мА и 3 мА. Шунты необходимы для защиты мультиметра и измерения тока в различных диапазонах.

Добавочные резисторы номиналом 950 Ом, 10 кОм и 100 кОм предназначены для измерения напряжения в трех диапазонах: 3 В, 30 В и 300 В. Сопротивление измеряется при подсоединении к контактам Rx измеряемой нагрузки.

Перед замером, при закороченных контактах измерительных щупов, переменным резистором R3 выставляется ноль на шкале измерения сопротивления. Данный тестер предназначен только для измерения постоянного тока.

Для того чтобы он мог измерять переменный ток, в схему необходимо ввести выпрямительные диоды. Это связано с тем, что магнитоэлектрический механизм микроамперметра, в силу своего принципа действия, может измерять только постоянный ток.

Принципиальная схема мультиметра, если он стрелочный, меняется от прибора к прибору незначительно. Могут быть другие номиналы сопротивлений из-за использования различных микроамперметров, но суть не изменится. Поэтому ремонтировать их просто, в отличие от цифровых тестеров.

Структурная схема цифрового прибора

В настоящее время большинство мультиметров, выпускаемые промышленностью, являются цифровыми. Оно и понятно. Благодаря использованию современной элементной базы с большим входным сопротивлением, появилась возможность создавать многоразрядные точные аналогово-цифровые преобразователи электрического сигнала.

Это в свою очередь позволило уменьшить погрешность измерения, а применение цифровой индикации обеспечило легкое считывание информации.

В случае со стрелочными мультиметрами это затруднено, так как при погрешности 0,2% и выше прочитать точное показание будет практически невозможно из-за плотного расположения делений на шкале.

Принципиальная схема мультиметра, основанная на интегральных микросхемах сильно зависит от вида используемых микросхем, поэтому для разбора принципа работы прибора удобнее пользоваться структурной схемой, которая одинакова для всех цифровых тестеров.

На рисунке изображена структурная схема цифрового мультиметра. На ней видно, как происходят измерения постоянного и переменного токов, а также сопротивлений.

Аттенюатор и операционный усилитель

Аттенюатор – это устройство в схеме, уменьшающее входной сигнал в определенное количество раз для того, чтобы он находился в нормированном диапазоне, например, 0-1 мВ. В зависимости от конкретной реализации диапазон может быть другим.

Операционный усилитель очень чувствительный и имеет большой коэффициент усиления. Он реагирует на единицы микровольт на своем входе, а усиление позволяет выставлять от единицы до нескольких тысяч.

При этом у него огромное входное сопротивление, из-за чего он практически не вносит погрешностей. На его основе можно создать очень точные мультиметры и другие измерительные устройства.

Так вот, при поступлении на вход операционного усилителя напряжения с аттенюатора, он усилит его в конкретное число раз, и также не превысит допустимые пределы.

На вход аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) поступит сигнал, не превышающий диапазон преобразования.

Предварительное усиление требовалось, чтобы преобразователь мог произвести его оцифровку и вывести на цифровой индикатор.

Схемы аналогово-цифровых преобразователей весьма разнообразны, и некоторые из них выполнены в виде отдельной микросхемы, что очень удобно при создании компактных мультиметров.

Прецизионный выпрямитель и коммутатор

При измерении переменных токов дополнительно применяется прецизионный выпрямитель. Когда необходимо измерить сопротивление, то оно подключается к преобразователю, представляющего собой эталонный генератор тока с делителями.

Этот ток проходит через измеряемое сопротивление, на нем происходит падение напряжения. Это падение усиливается, оцифровывается и выводится на цифровой индикатор.

При любых измерениях сигналы поступают через коммутатор. Он может быть механическим или электронным. На автономных ручных мультиметрах используется механический переключатель.

Хотя принципиальная схема мультиметра цифрового типа не представлена, проанализировав устройство прибора, можно найти отличия между ним и аналоговым типом.

Стрелочные мультиметры, чтобы произвести измерение какого-либо параметра, преобразуют его в силу тока и затем только измеряют. А цифровые тестеры, используя преимущества операционных усилителей, их огромное внутреннее сопротивление, все входящие сигналы преобразуют в напряжение и потом только проводят измерения.

Основные обозначения

Большинство мультиметров выглядят как небольшие коробочки, в верхней части которых расположена шкала со стрелочным механизмом или жидкокристаллический экран. Обозначения на мультиметре практически одинаковы и не зависят от вида прибораи схемы. Так, ниже экрана располагается переключатель режимов измерения. Вокруг отображаются значки, характеризующие тип и диапазон измеряемой величины:

  • OFF означает что, если переключатель режимов будет установлен напротив него, то прибор выключен;
  • положение переключателя в секторе V означает измерение постоянного напряжения;
  • значения 200m, 2000m, 20, 200, 1000 показывают пять диапазонов измерения от 200 милливольт до 1000 вольт;
  • знак V

информирует об измерении переменного напряжения, цифры 100 и 750 о пределах измеряемого напряжения в вольтах;

  • сектор, охваченный белой линией, с символом A означает измерение постоянного тока;
  • цифры 200µ, 2000µ, 20m, 200m и 10А показывают, в каком диапазоне происходит измерение, от 0 до 200, 2000 микроампер, от 0 до 20, 200 миллиампер или до 10 ампер;
  • сектор с символом Ω и цифрами 200, 2000, 20k, 200k, 2000k означает измерение сопротивления в диапазонах от 0 до 200, 2000 Ом, от 0 до 20, 200 или 2000 кОм;
  • при положении переключателя на знаке hFE мультиметр будет тестировать транзистор, если вставить его выводы в гнезда расположенные ниже на отдельном разъеме;
  • символ диода означает, что в этом положении переключателя осуществляется прозвонка.
  • С правой стороны имеются три гнезда. Верхнее, с цифрой 10А, используется при измерении постоянного тока до 10 ампер. Среднее применяется для измерения во всех остальных случаях. Нижнее гнездо для присоединения нулевого провода, рядом изображен знак заземления, как на схеме. Количество диапазонов и их пределы, типы измеряемых величин могут отличаться, но в основном будут совпадать.

    На устройство и внешний вид влияют также и дополнительные возможности закладываемые производителем. Так, сейчас появились тестеры со встроенными токоизмерительными клещами. Они позволяют измерять ток без разрыва проводника, достаточно обхватить его клещами.

    В комплект поставки, кроме мультиметра, входят щупы и инструкция по эксплуатации. В ней обычно даются принципиальная схема, технические характеристики, правила пользования прибором и требования по техники безопасности.

    Мультиметр: устройство, азы работы с ним

    Основы работы с мультиметром – практическое руководство для начинающего электронщика

    Мультиметр – основной прибор радиолюбителя, большой помощник любого электронщика. Поэтому познакомимся с этим прибором получше и узнаем, как с ним работать.
    В радиолюбительском творчестве часто требуется измерять напряжение, силу тока, сопротивление. Раньше для этого приходилось приобретать или даже конструировать самостоятельно несколько разных приборов: вольтметр, амперметр, омметр. Но сейчас в этом нет никакой необходимости: мультиметр – универсальный прибор, и может использоваться для измерения всех основных параметров простых самодельных конструкций.

    В продаже можно встретить огромный ассортимент различных моделей мультиметров – от простых и недорогих до профессиональных, многофункциональных, имеющих повышенную точность и внушительную цену.

    Здесь рассмотрим работу с самым простым и дешёвым приборчиком, который можно приобрести в радиомагазинах, на радиорынках, в гипермаркетах типа «Леруа Мерлен», «Оби» и т.п. Подобный прибор входит в состав набора юного электронщика NR02.

    Приборы такого класса могут иметь несколько другой дизайн, разные режимы работы, но в целом работа с любым подобным мультиметром будет похожа.
    Надёжность и точность измерения этого прибора, конечно, не потрясают воображение, но как первый прибор юного электронщика этот мультиметр – хороший вариант.
    Если же увлечение электроникой перерастёт в хобби, всегда можно купить более серьёзный прибор: многофункциональный, надёжный, с повышенной точностью.

    Включение-выключение прибора. Замена батареи.

    Включение прибора осуществляется поворотом ручки переключения режимов в любое положение, отличное от «OFF». Для выключения мультиметра надо перевести ручку переключателя режимов в позицию «OFF».

    Некоторые модели имеют функцию автоотключения питания: если прибором не пользуются более 10 минут, он автоматически выключится, что позволяет продлить ресурс батареи. Кстати, о батарее: мультиметр работает от батареи типа «Крона». При эпизодическом использовании прибора ресурса батареи должно хватить не менее чем на год. Если цифры на дисплее потеряют контрастность, или же прибор перестанет включаться вообще, батарею следует заменить. Для этого надо снять заднюю крышку прибора, удалить старую батарею и вставить новую.
    Теперь рассмотрим работу с прибором и самые основные режимы измерения.

    Измерение постоянного напряжения (режим «вольтметр»)

    Измерим напряжение стандартной батареи типа «ААА». Её номинальное напряжение – около 1,5В. Но допустим, что мы не знаем этого.
    Устанавливаем переключатель в положение «1000V» и касаемся щупами выводов батареи. На индикаторе отображается «001». Следовательно, напряжение батареи – около 1В, но в этом режиме оно измерено очень грубо – нам не хватает такой точности.

    Переводим переключатель режимов в положение «20» и повторяем измерение.

    В этом режиме напряжение измеряется с большей точностью, и из показаний на дисплее прибора мы видим, что напряжение батареи – 1,56В.

    Переведём переключатель режимов в положение «2000m», что соответствует максимально измеряемому напряжению 2000 мВ (или 2В). Повторим измерения и получим ещё более точный результат – 1566 мВ или 1,566В. Пожалуй, такая точность даже избыточна.

    А теперь переведём переключатель режимов в положение «200m». Максимальное напряжение, которое можно измерить в этом режиме – 0,2В. Мы же подадим на щупы прибора почти в 8 раз более высокое напряжение – 1,5В. Вообще, делать это не очень корректно – можно испортить прибор. Как правило, встроенная защита мультиметра способна справиться с такими «злоупотреблениями», хотя проверять это часто не рекомендуется.

    Касаемся щупами выводов батареи и видим на дисплее символ «1» – индикатор перегрузки. Это вполне естественно – ведь измеряемое напряжение гораздо выше предельных для этого диапазона 0,2В.

    Итак, запомним главное правило: при измерении неизвестного напряжения обязательно установите переключатель режимов работы на самый высокий поддиапазон (в данном случае – 1000В). Затем, поняв примерную величину измеряемого напряжения, можно перевести переключатель режимов в оптимальное положение.

    Прибор имеет встроенную защиту от перегрузки. Скажем, если подать на щупы прибора, включенного в режим «200m» напряжение величиной 2В, ничего страшного не случится: прибор просто покажет на дисплее символ перегрузки «1». Но если подать на щупы прибора, включенного в этот поддиапазон измерения, напряжение 200 В – он может выйти из строя.
    Кроме того, при измерении напряжений выше 40В не нужно касаться оголённых проводов руками – это может быть опасно для жизни!

    Есть ещё одна тонкость. Во всех предыдущих экспериментах мы соблюдали полярность измерения напряжения: красный щуп прибора подключали к выводу «+» батареи, а чёрный – к выводу «-». Но если перепутать местами щупы – ничего страшного не случится, прибор будет корректно измерять напряжение – это штатный режим работы. Только на дисплее будет отображаться знак «-», указывающий на то, что полярность подключения щупов к источнику напряжения неправильная.

    Измерение сопротивлений (режим «омметр»)

    Подключаем к щупам прибора резистор неизвестного номинала. Ручкой переключателя режимов устанавливаем наиболее оптимальный диапазон измерения – для данного резистора это диапазон «20к». На дисплее отображается измеренное сопротивление – 2,37 кОм.

    Если мы проведём измерение этого же сопротивления в положении ручки переключателя режимов «2000k», то увидим на дисплее показания «002» и сделаем вывод о том, что сопротивление резистора – около 2 кОм. Но такая точность нас совершенно не устраивает – надо выбрать более оптимальный диапазон измерения.

    Если же мы проведём измерение в положении ручки переключателя режимов «2000» (2000 Ом или 2 кОм), то увидим на дисплее символ «1», показывающий, что измеряемое сопротивление выше предела измерений.

    Таким образом, при измерении сопротивления главное – выбрать оптимальный диапазон измерения. Правда, в отличие от измерения напряжения, при работе в режиме «омметр» ошибка в выборе диапазона не может вывести прибор из строя.

    Попробуем определить номинал резистора альтернативным способом – по его цветовому коду. На корпус резистора нанесены цветовые полосы: красная, жёлтая, красная, золотистая. Из справочных таблиц находим, что номинальное сопротивление данного резистора – 2,4 кОм, а точность – 5%. Это значит, что реальное сопротивление резистора может лежать в пределах 2,28… 2,52 кОм, что вполне соответствует величине, полученной в результате наших измерений.

    Измерение силы тока (режим «амперметр»).

    Ток всегда измеряется в разрыве цепи. Например, совершенно недопустимо измерять ток, подключив щупы прибора непосредственно к источнику напряжения (например, батарейке).

    Соберём простейшую цепь из батарейки и резистора. Измерим ток в этой цепи: 0.66 мА. Как и всегда при работе с мультиметром, главное – выбрать правильный диапазон измерения.

    Как и в случае с измерением напряжения, нужно начинать измерение силы тока с самого большого поддиапазона – в данном случае «200m» – 200 мА. (Этот прибор может измерять ток до 10А, для чего нужно переключить красную клемму щупа в самое верхнее гнездо прибора. Но начинающему электронщику работать с такими большими токами, скорее всего, не придётся, поэтому подробно об этом режиме здесь не рассказывается).

    Важно помнить вот о чём: включив прибор на диапазон измерения тока, например, на 2000 мкА (2 мА) и пустив через прибор ток в несколько сотен миллиампер, можно испортить прибор. В некоторых случаях перегорает встроенный в прибор предохранитель, и можно легко отделаться, заменив его. Но часто выходят из строя и другие компоненты прибора, и его ремонт становится трудным и нерациональным.

    Теперь попробуем рассчитать силу тока в этой цепи теоретически. Из предыдущих опытов мы знаем напряжение батареи (1.566В) и сопротивление резистора (2370 Ом). Согласно закону Ома: Ток = Напряжение/Сопротивление = 1.566/2370 = 0.66 мА.

    Всё как в аптеке: закон Ома работает, и наш прибор – тоже.

    Итак, мы познакомились с мультиметром, верным помощником каждого радиолюбителя. Измерение постоянного напряжения, сопротивления и силы тока – это 95% режимов, которые нужны начинающему электронщику.

    Работа с прибором в других режимах (измерение переменного напряжения, частоты, параметров транзисторов и диодов) будет рассмотрена отдельно.

    {SOURCE}

    Как устроен и работает стрелочный и цифровой мультиметр

    Домашний мастер при ремонте квартиры своими руками сталкивается с необходимостью подключения светильников, розеток и выключателей по разным схемам. Такая деятельность требует выполнения электрических измерений и знания основных правил безопасности при работе под напряжением.

    Наши советы помогут вам оптимально выбрать мультиметр для этих целей и понять основные правила безопасной работы с ним как в бытовой электропроводке, так и для ремонта подключаемых к ней приборов.

    В материале статьи сравниваются два типа устройств измерителей: стрелочных аналоговых и цифровых. Это позволит оценить различные технологии замеров, сравнить их возможности, сделать выбор подходящей конструкции.

    Содержание статьи

    Назначение

    Составное слово мультиметр обозначает своей первой частью «мульти» — много функций, которые выполняет этой прибор, а второй «метр» – измерение электрических величин.

    Он позволяет определять:

    • значение действующего напряжения;
    • силу протекающего тока;
    • электрическое сопротивление подключенной цепи;
    • некоторые другие параметры.

    Следует учесть, что прибор может иметь другие названия:

    1. авометр, обозначающее сокращение от ампер, вольт, ом измерение;
    2. или тестер, присвоенное первым аналоговым моделям.

    На техническом языке его называют прибор многофункциональный измерительный.

    Принципы измерения электрических величин

    Поясняющая картинка из интернета с человечками призвана объяснить взаимосвязь процессов, происходящих в электрике, которые позволяет анализировать мультиметры любой конструкции.

    Напряжение источника в вольтах старается пропихнуть ток в амперах через оказываемое ему противодействие сопротивлением в омах. Для анализа этих трех задач в мультиметр включены 3 отдельных измерительных прибора:

    • амперметр;
    • вольтметр;
    • омметр.

    Кратко рассмотрим их функции.

    Как работает амперметр

    За основу действия аналоговых приборов принята измерительная головка магнитоэлектрической системы.

    При протекании через нее электрического тока поворачивается подвижная рамка с противодействующей пружиной и прикрепленной к ним стрелкой, указывающей на шкале его силу в микроамперах — тысячных долях ампера. На таком диапазоне протекают токи через измерительную головку.

    Однако амперметр замеряет не доли ампера, а целые и даже значительно большие значения. Такие величины тока способны выжечь все токопроводящие магистрали головки. Чтобы этого не произошло, их ограничивают параллельным подключением калиброванного электрического сопротивления, называемого шунтом.

    Принцип шунтирования дополнительным сопротивлением уменьшает величину протекающего через головку тока и делает его пропорциональным входному значению. За счет этого шкалу градуируют в амперах, а не в тысячных его долях.

    В цифровых приборах используются датчики токи, которые работают по микропроцессорным технологиям.

    Устройство вольтметра

    Та же измерительная головка подключается последовательно к добавочным сопротивлениям — токоограничивающим резисторам. Шкала прибора градуируется в вольтах.

    Переключатель режимов у амперметра и вольтметра позволяет расширять пределы измерения.

    Цифровой вольтметр работает от датчика напряжения.

    Конструкция омметра

    Принцип замера сопротивления раскрыт в статье о прозвонке электрической цепи тестером, многофункциональным индикатором.

    Омметр также работает с помощью измерительной головки.

    Для этого используется встроенный источник напряжения, который выдает строго эталонную величину. Ее при подготовке омметра к работе необходимо вручную откалибровать.

    Замеряемое сопротивление подключается к гнездам прибора. Через него проходит ток, ограничивающийся в зависимости от номинала резистора. Он отклоняет стрелку омметра на величину, пропорциональную значению электрического сопротивления.

    Шкала омметра просто градуируется в омах.

    Цифровые приборы вычисляют значение сопротивления по результатам информации, получаемой от датчиков тока и напряжения, но работают также от встроенного источника питания. Ручная калибровка им не требуется.

    Разновидности мультиметров

    Аналоговые приборы

    Рассмотрим на примере тестера Ц4324.

    Сразу бросаются в глаза многофункциональная шкала в несколько рядов и переключатели режимов с большим рабочим диапазоном.

    Заводская схема внутренних соединений представлена на фото ниже.

    Более подробно назначение шкалы измерительной головки показано на картинке.

    При каждом замере необходимо анализировать положение стрелки на определённом диапазоне, соответствующем роду току и проверяемому сигналу.

    Положения центрального переключателя разбиты на три главных сектора (амперметра, вольтметра и омметра) выделенные красными стрелками. При работе следует определять не только диапазон измеряемой величины, но и форму сигнала.

    Цифровые приборы

    Внутренняя конструкция этого типа мультиметра намного сложнее, а внешние органы выполнены проще для пользователя. В качестве образца выберем одну из типовых моделей с минимальным количеством автоматических настроек.

    Вместо стрелочного указателя и сложной шкалы работает дисплей, а положением центрального переключателя можно выбрать все режимы измерения в любом секторе.

    Подключение измерительных проводов выполняется к двум гнездам из трех:

    • центральное — общее;
    • левое — используется для замера токов более 10 ампер;
    • правое — во всех остальных случаях.

    Способы электрических замеров

    Любой мультиметр сам ничего не измеряет. Он показывает только те величины, которые подготовил пользователь в созданном им режиме. Ошибки показаний чаще всего связаны с невнимательной работой человека.

    Рассмотрим однотипные операции, которые необходимо выполнять на стрелочном и цифровом мультиметре.

    Измерения тестером Ц4324

    Замер напряжения
    Работа с источниками постоянного тока

    Выбираем соответствующий режим нажатием средней кнопки снизу и выставляем предел измерения больший, чем напряжение у замеряемой батарейки — 3 V.

    Потребуется оценить полярность подключения проводов. Если пустить ток в обратном направлении через измерительную головку, то стрелка просто упрется в стопор слева от нуля. Замер не получится.

    Для снятия отсчета необходимо выбрать правильно ту шкалу напряжения, на которой стоит знак постоянного тока. Следует учесть ее кратность на соответствующем положении переключателя.

    Работа с источниками переменного тока

    Обращаем внимание, что подобная операция относится к опасной и требует повышенного внимания.

    Нажимаем до фиксации правую кнопку снизу со значком «~». Выбираем центральным переключателем соответствующий режим вольтметра и на нем положение 300 V. Только после этого устанавливаем концы в контакты розетки.

    Со шкалы снимаем показания 250 V. Методика пользования ею та же, как и в предыдущем случае.

    Замер тока

    Положение переключателей и работа со шкалой выполняется по предыдущей методике.

    Пальчиковая батарейка на 1,5 V выдала на лампочку 6,3 V ток 142 мА.

    Замер сопротивления

    В этом режиме важно:

    • проверить выставление стрелки на ноль, используя регулятор натяжения пружины измерительной головки, расположенный под стрелкой;
    • установить калиброванную величину источника питания ручкой потенциометра «Установка 0», размещенного в самой нижней части на лицевой стороне;
    • обеспечить расположение корпуса строго по горизонту.

    Для измерения потребуется нажать одновременно две левых кнопки и установить переключатель на значок омов. Отсчет показания по шкале Ω получился 1,5. Такое сопротивление у нити накаливания в холодном состоянии.

    Режим измерения сопротивлений мультиметром создан для проверки резисторов и других элементов радиоэлектронных устройств. Он не предназначен для оценки качества изоляции диэлектрического слоя. Мощность источника питания недостаточна для подобного измерения.

    Оценку сопротивления изоляции кабелей и проводов выполняют специальными приборами, питающимися от мощных источников: ручных генераторов или бытовой сети 220 либо встроенных преобразователей с комплектом батареек. Их называют мегаомметрами.

    Три приведенных опыта с малогабаритной лампочкой накаливания и батарейкой позволяют показать, что мощность источника энергии и потребителя следует правильно подбирать по нагрузке и напряжению.

    1,5 V у батарейки и 6,3 у лампочки — явное несоответствие. Источник работает в аварийном режиме и не справляется с задачей: нить еле-еле светится. Ему искусственно создан режим перегрузки.

    Аналогичный случай может произойти и в бытовой сети 220, где защиту от перегрузок выполняет автоматический выключатель, снимающий питание с оборудования с выдержкой времени.

    Подключая любой потребитель в электрическую сеть всегда оценивайте его возможность надежной работы и способность защит устранять аварийные ситуации.

    Измерения цифровым мультиметром

    Замер напряжения
    Работа с источниками постоянного тока

    Потребуется только установить центральный переключатель в положение замера напряжения на соответствующем пределе (=2 V), вставить провода в гнезда прибора и подключить их к проверяемой батарейке. Результат сразу отображается на табло.

    Если полярность подключения источника к мультиметру перепутана, то на табло отобразится знак минус. Значит замер надо повторить, перевернув провода на батарейке.

    Этот прием используют для определения полярности источника.

    Когда замер выполняется на большем пределе, то точность результата будет занижена. Необходимо соблюдать соответствие величин.

    Работа с источниками переменного тока

    Вначале переключатель режимов устанавливают в положение «~600 V», а затем проверяют напряжение в розетке.

    У нас получился результат 231 вольт.

    Замер тока

    Мультиметр врезают в цепь тока, предварительно переключив его в режим амперметра и установив на соответствующую позицию измерений. Мы имеем показание 145 мА на пределе 200.

    Знак минус перед значением тока свидетельствует о том, что полярность подключения проводов прибора в схему перепутана. Ток через него идет в обратном направлении.

    Электрикам, часто сталкивающимися с измерениями, рекомендуем приобрести мультиметр с разъемным магнитопроводом трансформатора тока —клещами. Им удобно выполнять безразрывное подключение и быстрый замер.

    Замер сопротивления

    Центральный переключатель мультиметра установлен в положение 200 Ω, а результат 9,75 отображен на табло.

    Таким же способом прибор работает на шкале kΩ. На приведенном фото даже завышен предел измерения сопротивления. На результате это особенно не сказывается, хоть и влияет.

    Режим прозвонки

    Цифровой мультиметр в отличие от аналогового стрелочного имеет такую дополнительную функцию. Она позволяет просто определять наличие электрического контакта внутри проверяемой цепи.

    В замкнутой и разомкнутой схеме меняется индикация на табло, а у многих моделей приборов дополнительно появляется звуковой сигнал.

    Режим прозвонки создан для анализа маленьких сопротивлений, характерных для цепей тока. Но им не стоит пользоваться в цепях напряжения. Особенно он удобен для проверки полупроводниковых элементов.

    Режим генератора

    Еще одна полезная функция для радиолюбителей, называемая на их сленге «пищалкой». Мультиметр выдает высокочастотные сигналы, которые позволяют проверять тракты звуковых усилителей и различные каналы передатчиков или приемников.

    У владельцев стрелочных приборов такой функции нет. Они вынуждены делать подобный генератор своими руками.

    Проверка транзисторов

    Еще одна полезная функция цифрового мультиметра, которая также встречается на более сложных конструкциях стрелочных моделей.

    Для проверки биполярного транзистора достаточно правильно вставить его ножки в соответствующее гнездо, учитывающее структуру p-n-p или n-p-n полупроводникового перехода. Для этого создано четыре контактных отверстия, в которые устанавливают ножки за счет поворота корпуса в одну из сторон.

    У исправного транзистора сразу высвечивается коэффициент усиления h31.

    Эта же функция на стрелочных тестерах требует снятия показаний и выполнения математических расчетов.

    Основные правила безопасности

    Мультиметр создан для измерения электрических величин и позволяет работать под напряжением. Его корпус и провода выполнены с соответствующей степенью защиты как по классу IP, так и по нормативам электрической безопасности от поражения током.

    Качество защиты цифровых приборов выше, а их дизайн более продуман. Однако, даже при их пользовании следует быть внимательным и осторожным, соблюдать рекомендации производителя.

    Любой цифровой мультиметр можно вывести из строя неправильным обращением при его несомненных преимуществах перед стрелочным прибором:

    • работе встроенных защит «от дурака», которые отключают схему от проникновения опасных токов, созданных при всех режимах измерения;
    • повышенной диэлектрической прочности изоляции.

    Стрелочные старые тестеры требуют еще больше внимания: при неправильном подключении к цепям токам или напряжения, особенно в бытовой сети 220, элементы их внутренней схемы выгорают. Если калибровочные резисторы еще можно заменить, то с контактами переключателей и кнопок ситуация ремонта усугубляется.

    Но чаще всего у них выходит из строя токопроводящая пружинка или обмотка измерительной головки. В этой ситуации ремонт обходится дороже покупки нового цифрового мультиметра.

    Рекомендуем посмотреть видеоролик владельца Andrey Tonurwator “Как пользоваться мультиметром”.

    Ждем комментариев на статью и напоминаем, что сейчас ей удобно поделиться с друзьями в соц сетях.

    Полезные товары

    Принцип работы мультиметра — советы электрика

    Как правильно пользоваться мультиметром: пошаговая инструкция

    Способы измерения силы

    Современными производителями в набор рабочих функций добавляются:

    1. Измерение емкости современных конденсаторов.
    2. Частота электрического тока.
    3. Прозвонка диодов.
    4. Звуковой пробник.
    5. Измерение температуры.
    6. Измерение рабочих параметров современных транзисторов.

    Примечание! При таком большом наборе рабочих функций у пользователей появляется вопрос о правильном использовании современного мультиметра.

    Функциональные особенности

    Современный тестер сетевого напряжения оснащен магнитным указателем и специальными шкалами для выполнения измерения. Значения величин таких шкал являются подписанными.

    Тестер отвертки

    Прибор приобретается покупателями из-за своей доступной стоимости даже несмотря на некоторые присутствующие недостатки:

    1. Для точной правильной настройки прибора используется подстроечный резистор для выставления стрелки именно на ноль.
    2. Цифровой тестер оснащен жидкокристаллическим высококачественным дисплеем для отображения результатов полученных измерений силы тока.

    Виды подстроечных резисторовОбратите внимание! В предыдущих моделях, не оснащенных дисплеем, необходимый результат отображался светодиодами.

    Преимущества использования тестера

    1. Выдача результата с высокой точностью.
    2. Простое использование прибора без необходимости специальных знаний для перевода полученных величин.
    3. Наличие температурного датчика и измерителя частоты.
    4. Анимированная специальная шкала для измерения колебаний.

    Как проверить мультиметром сопротивление: поэтапное руководство

    Для правильного измерения сопротивления цепи мультиметром выполняется подготовка прибора к работе.

    Пример проверки динамика на сопротивление

    Специальный переключатель устройства устанавливается в положение, которое соответствует минимальному измерению получаемой величины сопротивления.

    Совет!Перед тем, как мультиметром замерить сопротивление необходимо помнить, что измерение цепей выполняется только тогда, когда они полностью обесточены.

    Подготовка к работе

    • Из розетки вынимается вилка или достается батарейка того прибора, у которого будет измеряться сопротивление.
    • Работоспособность мультиметра проверяется с помощью соединения концов щупов.
    • После этого у тестера магнитная стрелка занимает нулевую отметку.

    Правильное использование мультиметраОбратите внимание! Если стрелка не может установиться на таком значении, рекомендуется прокрутка ручки «Уст. 0».

    В остальных случаях выполняется замена батарейки.

    Как проверить целостность сети

    Для выполнения прозвонки рабочих электрических цепей часто используется мультиметр с севшей батарейкой и магнитной стрелкой не на «0».

    Прозвонка проводов

    Итак:

    1. Она реагирует при выполнении соединения концов щупов. Цепь будет проверена отклонением такой стрелки.
    2. Используемые приборы цифрового типа тоже выдают нулевые значения с минимальным допустимым отклонением из-за сопротивления концов щупов и переходного сопротивления.
    3. Когда концы размыкаются, магнитная стрелка устанавливается в точку, которая обозначается на шкале «∞».
    4. В цифровых современных приборах начинается мигание перезагрузки или появляется цифра 1 в левой части индикатора.

    Мультиметр полностью готов к выполнению работы

    При прикосновении концов щупов к непосредственному проводнику нормально работающий прибор должен показать нулевое значение сопротивления.

    Функция фиксаций показаний

    Если мультиметр имеет функцию выполнения прозвонки цепей, которая обозначена в виде символа диода, то прозвонка проводов, а также низкоомных рабочих цепей выполняется с установкой переключателя режимов именно в рабочее положение.

    Примечание! В этом случае процесс проверки будет обязательно сопровождаться подаваемым сигналом. При этом нет необходимости постоянно обращать внимание на дисплей используемого прибора.

    Как измерить силу тока мультиметром и напряжение в сети

    Сегодня силой тока называется его количество, идущее через определенный проводник. Ток может быть представлен в виде числа электронов, которые пересекают определенную точку за определенную временную единицу. Выполнение измерения тока необходимо при работе с электрическими современными системами.

    Измерение силового тока мультиметром и его подключение

    Как правильно пользоваться мультиметром для измерения силы тока: правила безопасности

    ДействияОписание
    Для определения силы используемого тока прибор подсоединяется к цепи Действия являются опасными из-за вероятности получения удара электротоком при процессе измерения АС используемого в быту.
    Проверка АС тока Перед прикосновением к оголенным электропроводам необходимо выключить установленные переключатели и обязательно провести проверку АС тока специальным щупом.
    Место работы должно быть сухим Электроток в действующей цепи должен быть равен нулю. Запрещена работа при повышенной влажности, так как влага легко проводит электроток.

    Совет! Для предосторожности на руки рекомендуется надеть резиновые плотные перчатки.

    Необходимо помнить, что электрическая изоляция провода после длительной работы может быть нарушена, что приведет к удару током.

    Перед тем, как измерить напряжение мультиметром в розеткенужно предусмотреть следующие пункты:

    1. Проволока электроцепи разрезается в выбранном месте, а ее освободившиеся концы закрепляются и зачищаются. Они подсоединяются к прибору изолированно друг от друга.
    2. Обязательно перед выполнением измерения необходимо убедиться в следующем: зачищенные концы провода являются прижатыми к рабочим щупам измерительного прибора.
    3. Затем включаются предварительно выключенные переключатели электроцепи.
    4. Рекомендуется выключить рабочий переключатель для убеждения в том, что переменного электротока нет в цепи.

    Совет! Помните, что если на используемом приборе отсутствуют показания, то выполняется регулирование его рабочей шкалы.

    Только потом мультиметр может быть демонтирован для завершения работы. После процесса снятия полученных показаний с прибора цепь соединяется снова. Более безопасным станет присоединение новой приобретенной проволоки вместо скрепления разрезанных концов электропровода.

    Как проверить мультиметром полевой транзисторна работоспособность

    Процедура проверки начинается с определения работоспособности прибора. Установленная катушка зажигания проверяется с помощью измерения сопротивления сначала на первичной, а затем на вторичной выполненной обмотке специальным мультиметром.

    На полярность оказывает влияние тип действующего транзистора

    Перед тем, как прозвонить транзистор мультиметром обязательно необходимо помнить о присутствии в радиодеталях типа диода «MOSFET».

    Порядок выполнения проверки модели транзистора:

    1. Снятие статического накопленного электричества с устройства.
    2. Перевод мультиметра в рабочий режим выполнения проверки установленных диодов.
    3. Подключение черного по цвету провода устройства к минусу, тогда как к плюсу только красного.
    4. Подключение красного по цвету провода именно к истоку. Черный провод подключается к транзисторному стоку.
    5. При исправности проверяемого прибора мультиметром будет показано напряжение 0,5-0,7 В.

    Проверка полевого транзистора

    Схема выполнения проверки:

    1. Подключение красного провода прибора измерения к стоку, а черного к транзисторному истоку. При исправности прибора мультиметром будет показана единица, означающая бесконечность. Подключение черного рабочего провода к истоку, тогда как красного – непосредственно к затвору. Так выполняется открытие модели транзистора.
    2. Черный по цвету провод остается на истоке, тогда как красный присоединяется к стоку. При исправности прибора мультиметром будет показано напряжение с колебанием от 0 до 800 мВ.
    3. При смене полярности щупов используемого прибора, полученные показания не изменяются. Выполняется подключение провода красного цвета к транзисторному истоку, а провода черного цвета уже к затвору.
    4. Транзистор закроется и возвратится в предыдущее состояние.

    Вывод! Если используемый транзистор может открываться, а также закрываться при помощи действующего напряжения, поступающего с мультиметра, то прибор является исправным.

    Проверяем конденсатор мультиметром самостоятельно

    Известно, что конденсатор может пропустить через себя лишь переменный ток. Постоянный ток пропускается им в начале работы на пару долей секунд. Для выполнения измерения емкости конденсатора мультиметром должно обязательно соблюдаться условие того, что емкость прибора должна начинаться от 0,25 мкФ.

    Правильное измерение прибором

    Проверка состоит из выполнения следующих действий:

    1. Определение плюса и минуса конденсатора.
    2. Снятие с него статического электричества.
    3. Установка мультиметра на прозвонку или определение сопротивления.
    4. Прикосновение щупами мультиметра до выводов действующего конденсатора.

    Очень удобным для проверки сегодня считается аналоговый мультиметр, позволяющий контролировать плавно передвигающуюся стрелку.

    Аналоговый мультиметр

    Если при касании щупов к выводам устройства прибор пищит или показывает нулевое значение сопротивления, то конденсатор замкнул. А если мультиметром показывается единица – внутри используемого конденсатора случился обрыв. Устройства с подобными эффектами не работают.

    Совет! Начинающему владельцу мультиметра рекомендуется перед началом эксплуатации предварительно установить диапазон, в котором будет проводиться измерение различных электроприборов. Если заранее значение не известно, то выполняется установка максимального диапазона измерения прибора.

    Несколько советов по технике безопасности

    Проведение работОписание
    Сначала определяется интервал измерения используемого мультиметра Каждая модель прибора создана для силы тока только определенного рабочего диапазона, который должен соответствовать проверяемой системе.Так, пропускание 200 А сквозь используемый мультиметр(который рассчитан лишь на 10 А), выведет из строя предохранитель прибора.Подлежащий измерению электроток указывается на самом приборе, а также в приложенной подробной инструкции.
    Выбирается режим эксплуатации прибора Многие приборы функционируют в разных рабочих режимах с измерением различных величин.Для определения силы электротока выполняется переключение в рабочий режим А, в AC (переменный электрический ток) или DC (постоянно используемый ток), что зависит от действующей электроцепи.При этом тип используемого тока точно определяется питающим цепь рабочим источником.
    На приборе устанавливается интервал выполнения измерений Для защиты предохранителя устройства от сгорания граница такого интервала устанавливается выше предполагаемого значения измеряемой силы электротока.«Максимум» может быть понижен, если прибор не выдаст значение при выполнении подсоединения к действующей цепи.
    Разъемы вставляются в специальные гнезда К прибору прилагаются два специальных кабеля. Например, на конце первого кабеля расположен щуп, а необходимый разъем располагается на конце второго провода. Кабели подсоединяются к гнездам измерения. Если такие гнезда не обозначаются на мультиметре, то установка проводится в соответствии с инструкцией прибора.

    Видео-обзор: как пользоваться мультиметром

    Заключение

    При выборе современного прибора рекомендуется ориентироваться на особенности его будущего применения. При правильном использовании мультиметра, в соответствии с инструкциями гарантирует его надежную работу. В таком случае прибор будет служить без поломок в течение длительного времени.

    Источник: https://seti.guru/kak-pravilno-polzovatsya-multimetrom

    Как пользоваться мультиметром для чайников

    Для измерения каждой физической величины существует свой прибор. Для измерения напряжения используются вольтметры, для измерения тока – амперметры, сопротивление измеряют омметром.

    К тому же для каждого рода тока, переменного или постоянного, конструкции приборов различаются.

    Но иметь под рукой несколько измерительных приборов расточительно, поэтому для несложных измерений, не требующих точности, их объединили в один, называемый комбинированным. Таким раньше был прибор со стрелочным индикатором – тестер.

    Шкала со стрелкой имеет недостатки:

    • необходимость расчета показаний, исходя из выбранного предела измерений и количества делений, указываемых стрелкой.
    • низкая надежность прибора, при ударах и падениях измерительный механизм ломается. Ремонтировать его в домашних условиях сложно.
    • чем больше в приборе функций, тем больше размеры. Это снижает его мобильность.

    Развитие электроники, миниатюризация радиодеталей и их доступность позволили начать выпуск комбинированных приборов с жидкокристаллическими дисплеями – мультиметров. Он лишен недостатков, присущих стрелочным приборам.

    При увеличении количества измеряемых параметров изменяется только его цена.

    Поэтому подбор прибора сводится к выбору оптимального набора измеряемых величин, не нужно переплачивать за функции, которыми в эксплуатации не придется воспользоваться.

    Конструкция мультиметра

    Рассмотрим устройство простейшего мультиметра. В его корпусе расположены гнезда для подключения измерительных проводов. При измерении токов до 10 А используется отдельное гнездо. Это связано с конструктивными особенностями схемы измерения токов.

    Щупы для измерений включают в себя два провода черного и красного цветов. Соблюдение полярности подключения необходимо при измерениях в цепях постоянного тока.

    При этом красный провод подключается к разъемам «10 А» или «VΩmA», а черный – к разъему «СОМ». В случае ошибочного подключения перед значением измеренной величины высвечивается знак «-».

    Полярность важна при измерении сопротивления полупроводниковых приборов или при проверке их исправности.

    Для индикации измеряемой величины служит жидкокристаллический дисплей. Многие приборы комплектуются специальным разъемом для проверки параметров транзисторов. Это удобно для радиолюбителей, для бытового применения он не понадобится.

    Для выбора измеряемых величин, рода тока и пределов измерений служит переключатель функций и диапазонов. Первое положение используется для выключения прибора. Питается он от батареек, если оставить переключатель в любом из положений, кроме «OFF», они разрядятся.

    Конструкция мультиметра

    Рассмотрим назначение положений переключателя функций.

    Сектор Пределы измерения Назначение
    OFF Выключение питания
    V= 1000 Измерения постоянного напряжения. Приставка «m» обозначает милливольты.
    200
    20
    2000m
    200m
    Ω 2000k Измерение сопротивления постоянному току. Приставка «k» обозначает килоомы.
    200k
    20k
    2000
    200
    Определение полярности диода.
    hFE Определение коэффициента усиления транзисторов
    A= 10A Предел измерения выделен в отдельный сектор, чтобы не забыть переключить измерительный провод в гнездо «10 А»
    200m Измерение постоянного тока. Приставка «m» обозначет миллиамперы, «μ» — микроамперы.
    20m
    2000μ
    200μ
    U~ 200 Измерение напряжения переменного тока.
    750

    Как пользоваться мультиметром для чайников: проверка и эксплуатация

    Если при переводе переключателя выбора функций на дисплее не появляется цифры, то батарейка либо разряжена, либо отсутствует.

    Проверка исправности прибора заключается в определении целостности и надежности подключения соединительных проводов. Для этого нужно перейти на предел измерения сопротивления и замкнуть провода между собой.

    Сопротивление, равное нулю свидетельствует об их исправности. На некоторых моделях приборов самый нижний предел измерения сопротивления снабжен звуковой индикацией, срабатывающей при малом сопротивлении.

    Это удобно для проверки целостности проводов и соединений электрических цепей.

    Провода при эксплуатации не нужно сгибать под большим углом, особенно около щупов. Их изоляция лопнет, затем, если не принять мер для изоляции оголившегося проводника, он переломится. Комплекты проводов для мультиметров можно приобрести отдельно в случае необходимости, у всех приборов разъемы одинаковы.

    При покупке прибора обязательно прочитайте его инструкцию по эксплуатации. После этого попробуйте его в действии. Измерьте напряжение в розетке, сопротивление электронагревателя или лампы накаливания. Попутно вы разберетесь с прибором и привыкнете к нему.

    Как измерить ток

    Для измерения постоянного тока через нагрузку прибор подключается в разрыв любого из проводов. Делается это при отключенном напряжении питания.

    Предел измерений для начала нужно выбрать максимальный, затем подключить питания и переключать пределы измерения в сторону уменьшения.

    Получив значение тока на дисплее, отличное от нуля, перед следующим переключением подсчитайте, не превысит ли измеряемый ток предел измерения. Иначе прибор можно вывести из строя.

    Схема измерения тока

    Выпускаются тестеры с токовыми клещами, способные измерять переменный ток без разрыва цепи питания.

    Как измерить напряжение мультиметром

    Для измерения переменного напряжения в домашней сети предела «200 V» недостаточно. Переключатель нужно поставить на «750 V». Не прикасайтесь при измерениях к контактам щупов и следите за исправностью изоляции проводов.

    При измерении ЭДС батареек и аккумуляторов предел выбирается большим, чем значение номинального напряжения, указанного на корпусе элементов питания.

    Схема измерения напряжения

    Как измерить сопротивление мультиметром

    Предел измерения в начале измерений может быть любым. Переключение производится для поиска положения, при котором значение измеренного сопротивления будет более точным.

    Схема измерения сопротивления

    Источник: http://electric-tolk.ru/kak-polzovatsya-multimetrom/

    Устройство аналогового и цифрового мультиметра

    Среди радиолюбителей мультиметр часто называют тестером. Но правильней будет все-таки «мультиметр», так как он имеет дополнительные функции, и помимо напряжения и силы тока измеряет другие показатели в широком диапазоне. У современного прибора устройство довольно сложное, но в принципах работы интересно разобраться, чтобы понимать, как происходят измерения.

    Классификация

    По представлению измеряемых показателей мультиметры разделяют на аналоговые (стрелочные) и цифровые. В аналоговых тестерах отклонение стрелки на градуированной шкале показывает результат измерения.

    Цифровые мультиметры информацию отображают в виде цифр на жидкокристаллическом или подобном ему экране.

    Принципиальная схема мультиметра со стрелкой выглядит проще, чем у его собрата, поэтому зачастую для цифрового прибора в инструкции предоставляют функциональную или структурную схему.

    По конструкции их можно так же разделить на два вида:

    • стационарные;
    • мобильные (карманные).

    Наиболее простые – это стрелочные карманные мультиметры. Они представляют собой микроамперметр с набором высокоточных резисторов большого и малого номинала, а для измерения сопротивления имеют встроенный источник питания.

    Как правило, это высокоточные приборы со сложной схемой, используемые в лабораториях и различных сервисных центрах. Дополнительно они имеют разъемы типа RS232, которые позволяют подключаться к компьютерам и создавать на их базе информационно-измерительные системы.

    В специализированных промышленных комплексах их используют в виде отдельных блоков совместно с другой аппаратурой. Кроме измерения основных параметров тока в них закладывают еще другие возможности.

    Обратите внимание

    Некоторые могут измерять температуру, частоту, скважность, выступать в роли генератора синусоидальных или прямоугольных сигналов.

    Устройство мультиметра стационарного типа таково, что в нем используются достоинства аналоговых и цифровых приборов. Например, управляемый микропроцессором жидкокристаллический экран, представляет информацию в удобном для восприятия виде. Кроме цифровых показаний, он выдает изображение шкалы и стрелки в соответствующем сигналу положении, как на аналоговом мультиметре.

    Простейшая схема

    На рисунке представлена принципиальная схема мультиметра. Это самый простой вариант. Как видим, он имеет три шунтирующих резистора номиналами 0,5 Ом, 4,6 Ом и 46,3 Ом.

    В режиме миллиамперметра он обеспечивает, при подключении к соответствующим выводам, измерение силы тока в трех диапазонах: 300 мА, 30 мА и 3 мА.

    Шунты необходимы для защиты мультиметра и измерения тока в различных диапазонах.

    Добавочные резисторы номиналом 950 Ом, 10 кОм и 100 кОм предназначены для измерения напряжения в трех диапазонах: 3 В, 30 В и 300 В. Сопротивление измеряется при подсоединении к контактам Rx измеряемой нагрузки.

    Перед замером, при закороченных контактах измерительных щупов, переменным резистором R3 выставляется ноль на шкале измерения сопротивления. Данный тестер предназначен только для измерения постоянного тока. Для того чтобы он мог измерять переменный ток, в схему необходимо ввести выпрямительные диоды.

    Это связано с тем, что магнитоэлектрический механизм микроамперметра, в силу своего принципа действия, может измерять только постоянный ток.

    Принципиальная схема мультиметра, если он стрелочный, меняется от прибора к прибору незначительно. Могут быть другие номиналы сопротивлений из-за использования различных микроамперметров, но суть не изменится. Поэтому ремонтировать их просто, в отличие от цифровых тестеров.

    Структурная схема цифрового прибора

    В настоящее время большинство мультиметров, выпускаемые промышленностью, являются цифровыми. Оно и понятно. Благодаря использованию современной элементной базы с большим входным сопротивлением, появилась возможность создавать многоразрядные точные аналогово-цифровые преобразователи электрического сигнала.

    Это в свою очередь позволило уменьшить погрешность измерения, а применение цифровой индикации обеспечило легкое считывание информации.

    Важно

    В случае со стрелочными мультиметрами это затруднено, так как при погрешности 0,2% и выше прочитать точное показание будет практически невозможно из-за плотного расположения делений на шкале.

    Принципиальная схема мультиметра, основанная на интегральных микросхемах сильно зависит от вида используемых микросхем, поэтому для разбора принципа работы прибора удобнее пользоваться структурной схемой, которая одинакова для всех цифровых тестеров. На рисунке изображена структурная схема цифрового мультиметра. На ней видно, как происходят измерения постоянного и переменного токов, а также сопротивлений.

    Аттенюатор и операционный усилитель

    Аттенюатор – это устройство в схеме, уменьшающее входной сигнал в определенное количество раз для того, чтобы он находился в нормированном диапазоне, например, 0-1 мВ. В зависимости от конкретной реализации диапазон может быть другим.

    Операционный усилитель очень чувствительный и имеет большой коэффициент усиления. Он реагирует на единицы микровольт на своем входе, а усиление позволяет выставлять от единицы до нескольких тысяч.

    При этом у него огромное входное сопротивление, из-за чего он практически не вносит погрешностей. На его основе можно создать очень точные мультиметры и другие измерительные устройства.

    Так вот, при поступлении на вход операционного усилителя напряжения с аттенюатора, он усилит его в конкретное число раз, и также не превысит допустимые пределы.

    АЦП

    На вход аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) поступит сигнал, не превышающий диапазон преобразования.

    Предварительное усиление требовалось, чтобы преобразователь мог произвести его оцифровку и вывести на цифровой индикатор.

    Схемы аналогово-цифровых преобразователей весьма разнообразны, и некоторые из них выполнены в виде отдельной микросхемы, что очень удобно при создании компактных мультиметров.

    Прецизионный выпрямитель и коммутатор

    При измерении переменных токов дополнительно применяется прецизионный выпрямитель. Когда необходимо измерить сопротивление, то оно подключается к преобразователю, представляющего собой эталонный генератор тока с делителями. Этот ток проходит через измеряемое сопротивление, на нем происходит падение напряжения. Это падение усиливается, оцифровывается и выводится на цифровой индикатор.

    При любых измерениях сигналы поступают через коммутатор. Он может быть механическим или электронным. На автономных ручных мультиметрах используется механический переключатель.

    Хотя принципиальная схема мультиметра цифрового типа не представлена, проанализировав устройство прибора, можно найти отличия между ним и аналоговым типом.

    Стрелочные мультиметры, чтобы произвести измерение какого-либо параметра, преобразуют его в силу тока и затем только измеряют. А цифровые тестеры, используя преимущества операционных усилителей, их огромное внутреннее сопротивление, все входящие сигналы преобразуют в напряжение и потом только проводят измерения.

    Основные обозначения

    Большинство мультиметров выглядят как небольшие коробочки, в верхней части которых расположена шкала со стрелочным механизмом или жидкокристаллический экран. Обозначения на мультиметре практически одинаковы и не зависят от вида прибораи схемы. Так, ниже экрана располагается переключатель режимов измерения. Вокруг отображаются значки, характеризующие тип и диапазон измеряемой величины:

    • OFF означает что, если переключатель режимов будет установлен напротив него, то прибор выключен;
    • положение переключателя в секторе V означает измерение постоянного напряжения;
    • значения 200m, 2000m, 20, 200, 1000 показывают пять диапазонов измерения от 200 милливольт до 1000 вольт;
    • знак V~ информирует об измерении переменного напряжения, цифры 100 и 750 о пределах измеряемого напряжения в вольтах;
    • сектор, охваченный белой линией, с символом A означает измерение постоянного тока;
    • цифры 200µ, 2000µ, 20m, 200m и 10А показывают, в каком диапазоне происходит измерение, от 0 до 200, 2000 микроампер, от 0 до 20, 200 миллиампер или до 10 ампер;
    • сектор с символом Ω и цифрами 200, 2000, 20k, 200k, 2000k означает измерение сопротивления в диапазонах от 0 до 200, 2000 Ом, от 0 до 20, 200 или 2000 кОм;
    • при положении переключателя на знаке hFE мультиметр будет тестировать транзистор, если вставить его выводы в гнезда расположенные ниже на отдельном разъеме;
    • символ диода означает, что в этом положении переключателя осуществляется прозвонка.

    С правой стороны имеются три гнезда. Верхнее, с цифрой 10А, используется при измерении постоянного тока до 10 ампер. Среднее применяется для измерения во всех остальных случаях. Нижнее гнездо для присоединения нулевого провода, рядом изображен знак заземления, как на схеме. Количество диапазонов и их пределы, типы измеряемых величин могут отличаться, но в основном будут совпадать.

    На устройство и внешний вид влияют также и дополнительные возможности закладываемые производителем. Так, сейчас появились тестеры со встроенными токоизмерительными клещами. Они позволяют измерять ток без разрыва проводника, достаточно обхватить его клещами.

    В комплект поставки, кроме мультиметра, входят щупы и инструкция по эксплуатации. В ней обычно даются принципиальная схема, технические характеристики, правила пользования прибором и требования по техники безопасности.

    Источник: https://EvoSnab.ru/instrument/avo/ustrojstvo-multimetra

    Как пользоваться мультиметром: инструкции для чайников

    В процессе проверки или ремонта электрических цепей часто требуется измерять их основные параметры — напряжение (U), ток (I), сопротивление (R). Для это лучше всего подойдёт комбинированный прибор — мультиметр, которым необходимо научиться правильно пользоваться.

    Как пользоваться мультиметром: пошаговые инструкции

    Исторически первые мультиметры имели аналоговый принцип действия. Но с течением времени и развитием электронных компонентов более распространёнными стали цифровые приборы.

    Аналоговый прибор

    Аналоговый мультиметр также называют стрелочным

    Аналоговый прибор отображает величину измеряемого параметра с помощью стрелки, перемещающейся по шкале с делениями.

    Схема

    Основными элементами схемы такого аналогового мультиметра являются:

    • чувствительный микроамперметр постоянного тока;
    • набор резисторов;
    • переключатель вида измерений;
    • выпрямительный элемент;
    • элементы питания;
    • входные и выходные разъёмы.

    С помощью переключателя резисторы подключаются последовательно и параллельно микроамперметру, что позволяет с помощью одного и того же прибора измерять различные параметры электроцепи.
    Для определения переменного напряжения в схему вводится выпрямительный диод. Сопротивление цепи измеряется с использованием элементов постоянного тока.

    Аналоговый мультиметр показывает величину измеряемого параметра с помощью стрелки

    Порядок измерения напряжения

    1. Проверяется нахождение стрелки на нуле. В случае несовпадения положения стрелки с нулём шкалы арретиром головки прибора производится коррекция стрелки.
    2. С помощью переключателя рода работ выбирается тип (DCV — постоянное или ACV — переменное) и диапазон его измерения.

      Если значение напряжения неизвестно, то вначале устанавливается максимальный диапазон.

    3. С помощью щупов прибор подключается к схеме и производится замер. Для получения более точного измерения желательно, чтобы стрелка располагалась во второй половине шкалы. Для этой цели подбирается наиболее оптимальный диапазон измерения.
    4. При измерении постоянного напряжения надо соблюдать полярность подключения. Если полярность неправильная, то стрелка прибора отклонится в левую сторону. В этом случае необходимо перекинуть щупы.
    5. Чтобы определить величину напряжения необходимо узнать цену деления шкалы.

      Для этого максимальное значение используемого диапазона делится на число делений.

    6. Величина напряжения будет равна цене деления прибора, умноженной на число делений, показанных стрелкой.

    Измерение постоянного тока производится при постановке положения переключателя в положение DCA. Порядок такой же, как и измерения напряжения.

    При проведении измерения тока необходимо учитывать особую чувствительность прибора к запредельным токам. Включение прибора в цепь со слишком большими токами может привести к порче прибора.

    Сопротивление

    1. Переключить прибор на соответствующий диапазон в режиме измерения R («омега»).
    2. Закоротить щупы проводов и с помощью регулятора установки нуля (0) направить стрелку прибора на нуль шкалы.
    3. Невозможность установки стрелки на нуль чаще всего связана с разрядкой батарей прибора.

      В этом случае их необходимо заменить на новые.

    4. Проверить отсутствие напряжения в измеряемой схеме. Его наличие при измерении сопротивления может привести к выходу прибора из строя.
    5. Подключить щупы прибора к схеме и произвести замер.

      При определении величины R необходимо учитывать цену деления шкалы и неравномерность шкалы измерения.

    Цифровой прибор

    Измерение с помощью цифрового мультиметра требует меньше времени

    Цифровые мультиметры более удобны и надёжны в эксплуатации. Кроме того, некоторые модели таких приборов, кроме основных параметров электроцепей, позволяют дополнительно производить измерения температуры, частоты, длительности импульсов.

    Схема

    Основными элементами цифрового мультиметра являются:

    • резисторный делитель напряжения;
    • АЦП, преобразующий аналоговые сигналы в цифровую форму;
    • дисплей, отображающий результаты измерений;
    • вспомогательные транзисторы и диоды.

    В режиме прозвона также используется микросхема, на которой собран генератор звуковых частот и компаратор.
    В настоящее время имеется большое количество различных вариантов цифровых мультиметров, но основные принципы работы у них одинаковые.

    Примером может служить мультиметр MAS830 компании MASTECH. Данный мультиметр предназначен для измерения постоянного тока (от 200 мкА до 10 А), постоянного и переменного напряжения (до 600 В), сопротивления (до 2 мОм), прозвона цепей и проверки диодов и транзисторов.

    Диапазон измерения устанавливается с помощью центрального переключателя (ЦП). Подключение к прибору производится через минусовый разъём COM, общий разъём VmA и разъём измерения больших токов 10ADC.

    Совет

    Дисплей имеет 7 сегментов, состоящих из мощных светодиодов. В качестве питания мультиметра служит 9-вольтовая батарея.

    Точность измерений по переменному напряжению равна (0,5–0,8%), по постоянному напряжению -1,2%, по постоянному току – (1–3%), сопротивления – (0,8–1%).

    Основные принципы работы у всех цифровых мультиметров одинаковы

    Порядок измерения напряжения

    1. Вставить красный провод в разъём VmA, а чёрный — в разъём COM.
    2. Для постоянного напряжения поставить ЦП в положение DCV (V=), а для переменного — в положение ACV (V~).

      Если величина неизвестна, то надо установить переключатель на максимальный диапазон. В дальнейшем для оптимального измерения диапазон можно изменить.

    3. Подсоединить щупы проводов к точкам измерения напряжения.
    4. Прочитать величину напряжения с учётом полярности, которая будет соответствовать красному проводу.

    Постоянный ток

    1. Вставить красный и чёрный провода в разъёмы VmA и COM. Если ожидается, что величина тока будет лежать в пределах от 200 мА до 10 А, то чёрный необходимо вставить в разъём 10ADC.
    2. Поставить ЦП в положение, соответствующее ожидаемому диапазону величины тока.
    3. Разорвать цепь, в которой будет измеряться ток, и включить прибор в цепь последовательно.
    4. Прочитать на дисплее величину I в цепи и его полярность.

    Сопротивление

    1. Вставить красный и чёрный провода в разъёмы VmA и COM.
    2. Поставить ЦП в положение «омега».
    3. Подсоединить провода к резистору и прочитать показания дисплея.
    4. Если элемент, у которого измеряется сопротивление, включён в электрическую схему, то предварительно надо выключить питание схемы и разрядить конденсаторы в схеме.

    Проверка диода

    1. Вставить красный и чёрный провода в разъёмы VmA и COM.
    2. Установить ЦП в положение «обозначение диода».
    3. Подсоединить красный щуп к аноду диода, чёрный щуп — к катоду диода. На дисплее высветится приблизительное значение напряжения на диоде в режиме прямого тока. Если подключение диода обратное, то высветится буква «f».

    Проверка транзистора

    1. Установить ЦП в положение «hFE».
    2. Определить расположение эмиттера, коллектора и базы транзистора с учётом его полярности (PNP или NPN).

      Вставить выводы транзистора в соответствующие отверстия разъёма hFE на фронтальной панели прибора.

    3. Прочитать на дисплее величину параметра hFE транзистора с учётом того, что проверка происходила при токе базы в 10 мкА и напряжении Vce = 3 V.

    Проверка цепей прозвоном

    1. Вставить красный и чёрный провода в разъёмы VmA и COM.
    2. Установить ЦП в положение «прозвон».
    3. Подключить щупы к двум точкам проверяемой цепи.
    4. Если проводимость между точками велика, то раздастся звуковой сигнал.

    В настоящее время используются как цифровые, так и аналоговые мультиметры.

    Цифровые мультиметры имеют более широкий функционал, высокую точность, линейную шкалу, малую зависимость точности от падения напряжения питания, а также повышенную стойкость к механическим воздействиям.

    Аналоговые стрелочные мультиметры являются хорошими интеграторами, поэтому они хорошо отражают динамику процесса. Например, с помощью такого прибора легко отслеживается динамика тока заряда конденсатора. Эти приборы также более устойчивы к помехам, поскольку сигнал будет усредняться и не окажет большого влияния на измерения.

    Источник: https://stanok.guru/osnovy-elektrotehniki/kak-polzovatsya-multimetrom.html

    Как подключить мультиметр: инструкция по правильной работе с прибором при проведении различных измерений

    При работе с электроникой и проводами нередко возникает необходимость измерить постоянную и переменную силу тока, напряжение, сопротивление и прочие параметры сети. Чтобы не покупать для этого кучу различной аппаратуры, был изобретён мультиметр. Подключить и использовать этот небольшой и простой в применении прибор может любой электрик-любитель в домашних условиях.

    Мультиметры бывают цифровыми и аналоговыми.

    Первые являются более современными, точными и удобными, но последние всё ещё используются из-за того, что при некоторых измерениях электрические устройства просто перестают работать.

    В функции прибора всегда входит вычисление напряжения, тока и сопротивления. Помимо этой программы-минимум производители разных моделей часто добавляют дополнительные возможности, среди которых:

    • измерение дополнительных величин: объёма конденсаторов, частоты тока, индуктивности, температуры, электрической ёмкости, некоторых параметров полупроводниковых триодов;
    • прозвонка диодов;
    • автоматический выбор предела измерений;
    • звуковой пробник;
    • встроенный генератор простых частот для проверки исправности линий передачи или усиления сигналов;
    • возможность проверить цепь на короткое замыкание и целостность проводов;
    • фиксирование и запись результатов;
    • возможность подключить прибор к компьютеру, передавать данные измерений сразу на него и сохранять в цифровом виде.

    Большинство электриков-любителей и домашних мастеров используют мультиметры из серии M-830 и DT-830. Это довольно дешёвые устройства со средним классом точности (1%) и разрядностью в 3,5.

    Номер модели показывает новизну модификации прибора, но отличия в функционале довольно незначительны и не будут особо заметны при проведении измерений дома.

    Работа со всеми из них проводится по одной и той же схеме — общие инструкции и порядок действий не отличаются, разница только в дополнительных возможностях.

    Принцип и режимы работы

    В верхней части устройства можно увидеть ЖК-дисплей из семи сегментов, на который будут выводиться результаты работы. Ниже расположена приборная панель, в центре которой находятся переключатель, контролирующий тип и диапазон измеряемой величины. По умолчанию он стоит на позиции Off. От неё по часовой стрелке идут секции для следующих режимов работы:

    • V~ — определение переменного напряжения. Максимальная величина может составлять 200 или 600 вольт.
    • A- или ACV — измерение постоянного тока. Пределы могут быть 200 или 2000 микроампер, а также 20 или 200 миллиампер. На некоторых моделях присутствует секция для высоких значений до 10 A.
    • A~ – переменный ток. Режим имеется не на всех приборах.
    • Значок динамика — прозвонка проводки. Реагирует характерным звуком, если сопротивление на участке меньше определённого значения.
    • Символ анода и катода — проверка исправности и полярности диода. Показывает разницу в его плюс-минус переходе.
    • Ω – определение сопротивления. Режимы диапазонов: 200 и 2000 Ом, 20, 200, и 2000 кОм.
    • V- или DCV — определение постоянного напряжения. Имеет пять предельных значений: 200 и 2000 мВ, 20, 200 и 600 В.

    Могут быть и другие обозначения, которые будут указаны в инструкции к определённой модели. Ниже панели управления находятся разъёмы устройства:

    • Верхнее гнездо 10 A. К нему подключается плюсовой щуп при измерениях тока значением до 10 ампер.
    • Среднее гнездо с обозначением VΩmA или подобным — для плюсового провода во всех остальных режимах.
    • Нижнее гнездо COM — разъём для общего или минусового провода во всех случаях использования устройства.

    Измерение различных величин

    В комплекте с мультиметром всегда идут два щупа — чёрный и красный. Первый из них имеет отрицательный заряд, второй — положительный. С помощью них и проводятся измерения: один конец каждого из проводов подключается к устройству, а другой — к элементу или участку электрической цепи.

    Общие правила

    При измерении разных величин алгоритм работы с мультиметром будет отличаться, но существует несколько общих рекомендаций. К ним относятся, например, правила техники безопасности:

    • Щупы можно держать только за изолированную часть, не касаясь металлической иголки. Это может не только повлиять на результаты измерений, но и привести к удару электрическим током. Целостность изоляции при каждом использовании необходимо проверять. Если она повреждена, провод нужно замотать изолентой или заменить. Особенно опасно применять повреждённые щупы при измерении напряжения.
    • Перед подключением мультиметра к участку сети необходимо тщательно проверить правильность настроек величины и пределов измерений, а также соответствие щупов нужным разъёмам. Важно никогда не измерять напряжение, если щуп подключён к гнезду A10 — это вызовет короткое замыкание.
    • При неуверенности в диапазоне величин нужно начинать с самого большого значения и постепенно уменьшать его, пока дисплей не покажет цифры. Причина этого в том, что при попытке измерить ток или напряжение, значение которых намного выше предела, мультиметр может выйти из строя.
    • При изменении диапазона желательно снимать щупы или обесточивать цепь, иначе прибор сломается. Исключение составляет измерение сопротивления.

    Единицы измерения, отображаемые на дисплее мультиметра, учитывают выбранный на приборе предел, то есть могут быть показаны, например, сразу в килоомах или микроамперах. Результат выдаётся с точностью до сотых, поэтому при получении слишком маленьких значений он может не отображаться — чтобы исправить это, нужно уменьшить диапазон.

    Сила тока

    Чтобы измерить силу тока, мультиметр нужно подключить к разрыву в электрической цепи. Для этого её нужно будет разомкнуть и сомкнуть с помощью щупов, которые на момент измерения станут одним проводом — с этим могут возникнуть определённые сложности. Помочь решить проблему могут 2 клеммника для мягких проводов, которые временно крепятся к щупам.

    Сначала систему отключают от питания, затем один из проводов в ней разрезается.

    Потом подключается мультиметр — красный щуп подсоединяется к плюсовому полюсу источника питания, а чёрный — к следующему за ним элементу. Затем они вставляются в соответствующие разъёмы на приборе для измерений.

    Для первого это будет верхнее или среднее гнездо, для второго — нижнее. Выбирать их нужно исходя из предполагаемой силы тока.

    После этого в систему подаётся питание, стрелку на приборе поворачивают, и он измеряет нужную величину. Желательно проводить эту процедуру как можно быстрее — при задержке в 10 секунд провода начинают нагреваться, из-за чего могут возникнуть неполадки. Во время всего процесса стоит соблюдать осторожность и избегать любых контактов с неизолированными элементами системы.

    Сопротивление элементов цепи

    Измерять сопротивление с помощью мультиметра проще и безопаснее всего. Для этого нужно подключить щупы прибора к элементу, перевести стрелку выключателя в сектор Ω и дождаться вывода цифр на дисплей.

    Единственный нюанс, который стоит учесть — это то, что цепь перед процедурой нужно отключить от питания и полностью «разрядить», иначе показания могут быть неправильными.

    Так происходит потому, что мультиметр определяет препятствование цепи прохождению по ней электричества за счёт самостоятельного создания в проводе незначительного напряжения и по его падению вычисляет сопротивление.

    Постоянное и переменное напряжение

    Чтобы изменить напряжение мультиметром, нужно определить, переменное оно или постоянное, после чего поставить стрелку прибора в соответствующее положение.

    Диапазон подбирается так же, как и в случае с током — при неуверенности в числах выбирается наивысшая граница, которая затем постепенно снижается, если нужно.

    Это убережёт устройство от перегревов, при которых может сгореть предохранитель или внутренние элементы.

    Дополнительные возможности

    Разобравшись, как правильно пользоваться мультиметром для вычисления основных величин, можно переходить к изучению дополнительных функций прибора. Самая востребованная из них — это определение целостности проводов с помощью так называемой прозвонки.

    Провести эту процедуру несложно. Сначала нужно поставить стрелку прибора на соответствующий режим — обычно он обозначен изображением динамика или звуковых волн. Затем подключить щупы (чёрный в нижнее гнездо, красный — в среднее) и расположить их по краям цепи.

    Если она целая, то устройство издаст звуковой сигнал.

    Мультиметром также можно проверить исправность диода. Если у конкретной модели прибора не предусмотрено для таких целей отдельной функции, это можно сделать в режиме определения сопротивления или прозвонки.

    Чёрный щуп нужно подключить к отрицательному концу диода, а красный — к положительному. Сопротивление должно присутствовать только в одном из них.

    Если оно есть в обоих направления или отсутствует вообще, то диод несправен.

    Сложнее дело обстоит с проверкой светодиода. Он начинает работать только при поступлении тока в определённом диапазоне напряжения, потому при обычной проверке значения могут не подойти.

    Для того чтобы достоверно проверить его, понадобиться мультиметр с разъёмом для подключения транзисторов. Включать светодиод нужно «плюсом» в отверстие C (collector) и «минусом» в E (emitter) на секции NPN и наоборот на PNP. Если он исправен, то начнёт светиться.

    Определить положительный и отрицательный электроды у светодиода можно по их длине — «минус» обычно короче, чем «плюс».

    Обратите внимание

    У некоторых мультиметров есть функция проверки ёмкости конденсатора. Её диапазоны бывают в значениях от 2 нФ до 20 мкФ, а принцип проведения измерений ничем не отличается от прочих.

    Если таковой нет, то косвенно проверить исправность этого устройства можно с помощью режима определения сопротивления.

    Предел измерения нужно выставить на 20—2000 кОм, а щупы подключить к конденсатору.

    Если он работает, то сопротивление сначала будет на нуле, но затем начнёт медленно увеличиваться, пока не дойдёт до максимального значения, и прибор не покажет цифру «1». Однако, такой способ ненадёжен — он не показывает ёмкость устройства и не может определить, справиться ли конденсатор с напряжением.

    Раз в год рекомендуется проверять на точность сам мультиметр. Для этого нужно измерить им сопротивление, ток и напряжение в калибровочных схемах, где это значение заранее известно. Делается такая процедура в лабораториях, но многие домашние мастера считают, что для работы с бытовыми электроприборами такая точность не нужна, и пренебрегают ею.

    Источник: https://220v.guru/fizicheskie-ponyatiya-i-pribory/multimetry/kak-podklyuchit-nastroit-i-polzovatsya-multimetrom.html

    Мультиметр для “чайников”: базовые принципы проведения измерений мультиметром

    Омметр + амперметр + вольтметр = мультиметр. Аналоговые и цифровые мультиметры. Методы проверки электронных компонентов.

    Статья посвящается всем новичкам и просто тем, для кого принципы измерения электрических характеристик различных компонентов, до сих пор остаются загадкой…

    Мультиметр – универсальный прибор для измерений.

    Измерение напряжения, тока, сопротивления и даже обычная проверка провода на обрыв не обходится без использования измерительных инструментов. Куда же без них. Даже пригодность батарейки не измерить, а тем более узнать хоть, что-то о состоянии какой-нибудь электронной схемы без измерений просто невозможно.

    Напряжение измеряют вольтметром, амперметром меряют силу тока, омметром соответственно сопротивление, но речь в этой статье пойдет о мультиметре, который является универсальным прибором для измерений напряжений, тока и сопротивления.

    В продаже можно встретить два основных типа мультиметров: аналоговый и цифровой.

    Аналоговый мультиметр

    В аналоговом мультиметре результаты измерений наблюдается по движению стрелки (как на часах) по измерительной шкале, на которой подписаны значения: напряжение, ток, сопротивление.

    На многих (особенно азиатских производителей) мультиметрах шкала реализована не совсем удобно и для того, кто первый раз взял такой прибор в руку, измерение может доставить некоторые проблемы.

    Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой (2-3$), а основным недостатком является некоторая погрешность в результатах измерений.

    Для более точной подстройки в аналоговых мультиметрах имеется специальный построечный резистор, манипулируя которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее, в случаях когда желательны более точные измерения, лучшим будет использование цифрового мультиметра.

    Цифровой мультиметр

    Важно

    Главный отличием от аналогового является то, что результаты измерения отображаются на специальном экране (в старых моделях на светодиодах, в новых на жидкокристаллическом дисплее).

    К тому же цифровые мультиметры обладают более высокой точностью и отличаются простотой использования, так как не приходится разбираться во всех тонкостях градуирования измерительной шкалы, как в стрелочных вариантах.

    Немного подробней о том, что за что отвечает..

    Любой мультиметр имеет два вывода, черный и красный, и от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше). Черный вывод является общим (масса). Красный называют потенциальным выводом и применяют для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т.е.

    минус, а сам вывод на конце часто имеет так называемый “крокодильчик”, для того, чтобы при измерении можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо помеченное символами сопротивления или вольты (ft, V или +), если гнезд больше чем два, то остальные обычно предназначаются для красного вывода при измерениях тока.

    Помечены как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно..

    Переключатель мультиметра позволяет выбрать один нескольких пределов для измерений. Например, простейший китайский стрелочный тестер:

    • Постоянное (DCV) и переменное (ACV) напряжение: 10В, 50В, 250В, 1000В.

    • Ток (mA): 0.5мА, 50мА, 500мА.

    • Сопротивление (обозначается значком, немного похожим на наушники): X1K, X100, X10, что означает умножение на определенное значение, в цифровых мультиметрах обычно указывается стандартно: 200Ом, 2кОм, 20кОм, 200кОм, 2МОм.

    На цифровых мультиметрах пределов измерений обычно больше, к тому же часто добавлены дополнительные функции, такие как звуковая “прозвонка” диодов, проверка переходов транзисторов, частотометр, измерение емкости конденсаторов и датчик температуры.

    Для того, чтобы мультиметр не вышел из строя при измерениях напряжения или тока, особенно если их значение неизвестно, переключатель желательно установить на максимально возможный предел измерений, и только если показание при этом слишком мало, для получения более точного результата, переключайте мультиметр на предел ниже текущего.

    Совет

    Подробнее об основных критериях, которые нужно учитывать при выборе мультиметра читайте здесь: Как выбрать мультиметр

    Начинаем измерения

    Проверка напряжения, сопротивления, тока

    Измерить напряжение проще некуда, если постоянное ставим dcv, если переменное acv, подключаем шупы и смотрим результат, если на экране ничего нет, нет и напряжения.

    С сопротивлением так же просто, прикасаемся щупами к двум концам того, чье сопротивление нужно узнать, таким же способом в режиме омметра прозваниваются провода и дорожки на обрыв.

    Измерение силы тока отличаются тем, что щупы мультиметра должны быть врезаны в цепь, как будто это один из компонентов этой самой цепи.

    Проверка резисторов

    Резистор должен быть выпаян из электрической цепи хотя бы одним концом, чтобы быть уверенным в том, что никакие другие компоненты схемы не повлияют на результат.

    Подключаем щупы к двум концам резистора и сравниваем показания омметра со значением которое указано на самом резисторе. Стоит учитывать и величину допуска (возможных отклонений от нормы), т.е.

    если по маркировке резистор на 200кОм и допуском ± 15%, его действительное сопротивление может быть в пределах 170-230кОм. При более серьезных отклонениях резистор считается неисправным.

    Проверяя переменные резисторы, измеряем сперва сопротивление между крайними выводами (должно соответствовать номиналу резистора), а затем подключив щуп мультиметра к среднему выводу, поочередно с каждым из крайних.

    Обратите внимание

    При вращении оси переменного резистора, сопротивление должно изменяться плавно, от нуля до его максимального значения, в этом случае удобней использовать аналоговый мультиметр наблюдая за движением стрелки, чем за быстро меняющимися цифрами на жидкокристалическом экране.

    Проверка диодов

    Если имеется функция проверки диодов, то все просто, подключаем щупы, в одну сторону диод звониться, а в другую нет. Если данной функции нет, устанавливаем переключатель на 1кОм в режиме измерения сопротивления и проверяем диод.

    При подключении красного вывода мультиметра к аноду диода, а черного к катоду, вы увидите его прямое сопротивление, при обратном подключении сопротивление будет настолько высоко, что на данном пределе измерения вы не увидите ничего.

    Если диод пробит, его сопротивление в любую сторону будет равно нулю, если оборван, то в любую сторону сопротивление будет бесконечно большим.

    Проверка конденсаторов

    Для проверки конденсаторов лучше всего использовать специальные приборы, но и обычный аналоговый мультиметр может помочь. Пробой конденсатора легко обнаруживается путем проверки сопротивления между его выводами, в этом случае оно будет равно нулю, сложнее с повышенной утечкой конденсатора.

    При подключении в режиме омметра к выводам электролитического конденсатора соблюдая полярность (плюс к плюсы, мунус к минусу), внутренние цепи прибора заряжают конденсатор, при этом стрелка медленно ползет вверх, показывая увеличение сопротивления.

    Чем выше номинал конденсатора, тем медленнее движется стрелка. Когда она практически остановится, меняем полярность и наблюдаем как стрелка возвращается в нулевое положение. Если что-то не так, скорее всего есть утечка и к дальнейшему использованию конденсатор не пригоден.

    Стоит потренироваться, так как, лишь при определенной практике можно не ошибиться.

    Проверка транзисторов

    Важно

    Обычный биполярный транзистор представляет собой два диода, включенных навстречу один другому. Зная, как проверяются диоды, несложно проверить и такой транзистор. Стоит учесть, что транзисторы бывают разных типов, p-n-p когда их условные диоды соединены катодами, и n-p-n когда они соединяются анодами.

    Для измерения прямого сопротивления транзисторных p-n-p переходов, минус мультиметра подключается к базе, а плюс поочередно к коллектору и эмиттеру. При измерении обратного сопротивления меняем полярность. Для проверки транзисторов n-p-n типа делаем все наоборот.

    Если еще короче, то переходы база-коллектор и база-эмиттер в одну сторону должны прозваниваться, в другую нет.

    Подробнее о том, как проверить транзисторы смотрите здесь.

    И еще пару советов напоследок

    При использовании стрелочного мультиметра, положите его на горизонтальную поверхность, так как в других положения точность показаний может заметно ухудщится.

    Не забывайте откалибровать прибор, для этого просто сомкните щупы между собой и переменным резистором (потенциометром) добейтесь, чтобы стрелка смотрела точно на ноль. Не следует оставлять мультиметр включенным, даже если на аналоговом приборе на переключателе нет положения – выкл.

    не оставляйте его в режиме омметра, так как в этом режиме постоянно теряется заряд батареи, лучше поставить переключатель на измерение напряжения.

    Вообщем пока это все, что хотелось сказать, думаю, у новичков отпадет много вопросов по этому поводу, а вообще в этом деле тонкостей настолько много, что рассказать обо всем просто невозможно. По большей части такому даже не учат. Оно приходит само собой. И только с практикой.

    Так, что практикуйтесь, измеряйте, тестируйте и с каждым разом ваши знания будут все сильнее, а пользу от этого вы увидите уже при следующей неполадке.

    Совет

    Только не забывайте про технику безопасности, как никак большие токи и высокие напряжения могут доставить и неприятностей!

    Смотрите также по этой теме: Стрелочные и цифровые мультиметры – достоинства и недостатки и Как пользоваться мультиметром

    Источник: http://elektruk.elektruk.info/main/school/88-multimetr-dlya-chajnikov-bazovye-principy.html

    Электрические измерения мультиметром — Ремонт220


    Автор Фома Бахтин На чтение 3 мин. Просмотров 9.3k. Опубликовано
    Обновлено

    Любой электрик, будь-то опытный или начинающий специалист, а то и  вовсе – просто домашний мастер, рано или поздно сталкивается с электрическими измерениями, точнее, с измерениями различных электрических величин. Чаще всего, в электроремонтных работах, электрические измерения сводятся к измерению таких величин, как сопротивление, напряжение или сила тока.

    Все приборы, предназначенные для электрических измерений можно разделить на две группы: аналоговые («цешки»), где значение измеряемой величины указывается стрелкой на шкале прибора и цифровые, преобразующие входной сигнал аналого-цифровым преобразователем в цифровой и выводящие значение измеряемой величины на ЖК-дисплей.

    В настоящее время цифровые приборы практически полностью заменили аналоговые. Этому есть свои причины: прежде всего, это – простота в использовании, ведь в отличие от стрелочных (аналоговых), нет необходимости разбираться в пределах измерения и градуирования шкалы прибора. К тому-же, они гораздо точее аналоговых и для более точных измерений лучше использовать именно их.

    Мультиметр. Наиболее популярный из цифровых измерительных приборов – мультиметр или «тестер» – комбинированный прибор, базовые функции которого – измерение сопротивления, переменного и постоянного напряжения и силы тока. Это минимальный набор функций, имеющихся даже у самых простых и недорогих мультиметров.

    С помощью более функциональных, качественных, а следовательно и более дорогих мультиметров можно, помимо перечисленных электрических величин, можно измерять ёмкость, индуктивность, иногда даже температуру, некоторые модели могут иметь функцию звукового сигнала, сигнализирующего о наличии замкнутой цепи, что иногда бывает очень удобно, иметь большее количество пределов измерений и меньшую погрешность.

    Электрические измерения мультиметром.

    Чаще всего, электрикам приходится измерять сопротивление, определять наличие или отсутствие электрической цепи. Щупы подключаются к разъемам 1 (общий) и 2. Переключатель режимов измерения должен находиться на режиме «омметр».

    Если при измерении сопротивления цепи на табло прибора выводится цифра 1, то измеряемое сопротивление превышает установленный предел измерения, его следует увеличить. В случае, если выбран максимальный предел измерения, а результат тот-же, измеряемая цепь явно находится в обрыве.

    При измерении сопротивления недорогим китайским мультиметром, для большей точности учтите сопротивление проводов щупов, замкнув их друг на друге и запомнив выведенное на табло значение сопротивления, которое нужно будет вычесть из получившегося конечного результата измерения.

    Обратная сторона дешевизны китайских мультиметров – постоянно меняющиеся, «прыгающие» значения измеряемых параметров. Для точных измерений (напр. при «прозвонке» обмотки электродвигателя, когда надо узнать её точное сопротивление) лучше воспользоваться более качественным и точным прибором. Дешевый тестер подойдет лишь для простой прозвонки цепи.

    Подобным образом измеряется напряжение: Щупы мультиметра также подключаются к разъемам 1 и 2, только, выбирая режим «вольтметр» нужно выбрать род напряжения – переменный V~ или постоянный V-. Зная предположительно значение измеряемого напряжения выберите ближайшее большее ближнее значение предела измерения. Например, при измерении напряжения в сети 220 в. – это предел измерения  ~750 в.

    Измеряя силу тока, щупы подключаются к разъемам 1 и 3. Дешевые мультиметры, как правило имеют небольшие пределы измерения по току, никогда на превышайте их! Измеряя ток, следует помнить, что мультиметр должен быть подключен последовательно (в разрыв) в измеряемую цепь, а не параллельно – как  при измерении сопротивления или напряжения!

    Это основные и наиболее часто измеряемые параметры, данным прибором можно пользоваться в радиотехнике – проверять годность диодов или транзисторов различной проводимости (p-n-p или n-p-n).

    Мультиметр. Как пользоваться мультиметром.


    Измерение электрических параметров – testo 745 / testo 750 / testo 755 / testo 760 / testo 770


    Принцип работы цифрового мультиметра

    | Electrical Academia

    Мультиметр

    Мультиметр, показанный на Рисунке 1, — это устройство, используемое для измерения двух или более электрических величин. Мультиметр можно использовать для измерения электрических функций, таких как напряжение, ток, сопротивление, целостность цепи, а некоторые из них могут измерять электрическую частоту.

    Рис.1: Цифровой мультиметр

    Существует два основных типа мультиметров. Одним из первых и старейших мультиметров является аналоговый измеритель (Рисунок 2), а другим, более широко используемым в настоящее время измерителем является цифровой мультиметр (Рисунок 1).

    Рис. 2: Аналоговый мультиметр

    Аналоговый мультиметр

    Аналоговые счетчики — это многофункциональный мультиметр, который работает на основе электромеханического движения. Аналоговые измерители используют напечатанный линейный или нелинейный фон и механический указатель. Стрелка перемещается в результате протекания тока через встроенную катушку, наличия электрического давления или внутреннего источника питания, необходимого для измерения сопротивления. Преимущество аналогового измерителя относительно невелико; однако он позволяет вам видеть небольшие изменения тока и напряжения в режиме реального времени.Аналоговые измерители требуют больших математических навыков, потому что вам нужно быстро производить вычисления на основе напечатанной шкалы. Время, затраченное на вычисление математических решений при снятии показаний с помощью аналогового измерителя, можно было бы лучше использовать для решения других проблем.

    Цифровой мультиметр

    Цифровой мультиметр (DMM) — это многофункциональный измеритель, который отображает свои электрические количественные значения на ЖК-экране. Цифровой мультиметр, очень похожий на аналоговый, может считывать напряжение, ток и сопротивление.Что отличает цифровой мультиметр от аналогового, так это его способность быстро отображать измеренные электрические значения без каких-либо вычислений. Благодаря своей конструкции в измеритель может быть встроен процессор, который позволяет пользователю выполнять измерения частоты, индуктивности катушки, емкости конденсатора и множества других высокофункциональных электрических измерений. Существует два типа цифровых мультиметров (DMM): масштабируемый цифровой мультиметр и цифровой мультиметр с автоматическим выбором диапазона , как показано на Рисунке 1.При работе с масштабируемым цифровым мультиметром вам необходимо иметь представление о величине напряжения, тока или сопротивления, которые вы пытаетесь измерить. Несоблюдение этих значений приведет к неточным показаниям и возможному повреждению счетчика. Цифровой мультиметр с автоматическим выбором диапазона получил более широкое распространение благодаря своей простоте, высокой функциональности и быстрому отображению показаний, которое достигается без выполнения пользователем расчетов.

    Блок-схема цифрового мультиметра

    Принцип действия электрических измерений

    • Ресурс исследования

    • Исследовать

      • Искусство и гуманитарные науки
      • Бизнес
      • Инженерная технология
      • Иностранный язык
      • История
      • Математика
      • Наука
      • Социальная наука
      Лучшие подкатегории
      • Продвинутая математика
      • Алгебра
      • Основы математики
      • Исчисление
      • Геометрия
      • Линейная алгебра
      • Предалгебра
      • Предварительный расчет
      • Статистика и вероятность
      • Тригонометрия
      • другое →
      Лучшие подкатегории
      • Астрономия
      • Астрофизика
      • Биология
      • Химия
      • Науки о Земле
      • Наука об окружающей среде
      • Здравоохранение
      • Физика
      • другое →
      Лучшие подкатегории
      • Антропология
      • Закон
      • Политология
      • Психология
      • Социология
      • другое →
      Лучшие подкатегории
      • Бухгалтерский учет
      • Экономика
      • Финансы
      • Менеджмент
      • другое →
      Лучшие подкатегории
      • Аэрокосмическая техника
      • Биоинженерия
      • Химическая промышленность
      • Гражданское строительство
      • Компьютерные науки
      • Электротехника
      • Промышленное проектирование
      • Машиностроение
      • Веб-дизайн
      • другое →
      Лучшие подкатегории

    Типы, измерительная цепь и ее работа

    Омметр

    Во время тестирования, ремонта или поиска неисправностей электронного оборудования вы используете различные измерители и различные типы испытательного оборудования для проверки правильных токов, сопротивлений, напряжений в цепи и принятия решений. исправна ли проводка.Не зная принцип работы омметра, невозможно подключить этот прибор к цепи для проверки компонента. Однако, чтобы быть компетентным специалистом, мы должны уметь делать больше, чем просто читать тестовый прибор. Для этого нам нужны базовые знания о том, как работают тестовые инструменты.

    Это электронное устройство, используемое для измерения электрического сопротивления элемента цепи. Электрическое сопротивление — это мера того, насколько объект препятствует прохождению электрического тока через него.Омметры бывают разных уровней чувствительности. Некоторые омметры предназначены для измерения материалов с низким сопротивлением, а некоторые используются для измерения материалов с высоким сопротивлением. В этой статье обсуждаются принципы работы омметра, который вы используете при поиске и устранении неисправностей оборудования.

    Что такое омметр?

    Омметр — это электронный прибор, который широко используется для проверки всей цепи или измерения сопротивления элемента схемы. Микроомметр, мегаомметр и миллиомметр используются для измерения сопротивления в различных областях электрических испытаний.Микроомметр используется для измерения чрезвычайно низких сопротивлений с высокой точностью при определенных испытательных токах и для соединения контактов. Микроомметр Fluke — это небольшое портативное устройство, которое используется для измерения напряжения, тока и проверки диодов. Этот измеритель имеет мультиселекторы для выбора желаемой функции и автоматически выбирает большинство измерений. Мегаомметр используется для измерения больших значений сопротивления. Миллиомметр используется для измерения низкого сопротивления с высокой точностью, подтверждающей значение любой электрической цепи.

    Омметр состоит из амперметра постоянного тока и нескольких дополнительных характеристик:

    • Источник напряжения постоянного тока (обычно батарея 3 В)
    • Один или несколько резисторов (один из которых переменный)

    Для разработки омметра двух типов схем используются; они представляют собой омметр последовательного типа и омметр шунтового типа.

    Омметр серийного типа

    Основная принципиальная схема измерителя последовательного типа показана ниже. В омметре последовательного типа R1 — это резистор, ограничивающий ток, Rx — неизвестный резистор, R2 — резистор регулировки нуля, Rm — внутреннее сопротивление, E — напряжение внутренней батареи, а A и B — выход клеммы омметра.

    Серия

    Омметр

    Если клеммы A&B соединены вместе, резисторы R1 и R2, батарея, измеритель образуют простую последовательную цепь. Резистор R2 настроен на получение полного тока через движение, тогда ток I = Ifsd. Игла возвращается в максимальное положение на шкале. Таким образом, текущее показание на полной шкале обозначено как 0 Ом. Если клеммы A и B разомкнуты, ток не будет течь, и игла не будет двигаться. Таким образом, нулевое значение тока на полной шкале будет помечено как бесконечное, чтобы указать на бесконечное сопротивление.

    Омметр шунтового типа

    Основная принципиальная схема омметра шунтового типа показана ниже. Омметр шунтового типа используется для измерения малых значений сопротивления. В этом типе омметра механизм движения подключен параллельно неизвестному сопротивлению Rx. В этой схеме обязательно использовать выключатель, если нет; ток всегда будет течь в механизме движения.

    Омметр шунтового типа

    Когда клеммы A и B замкнуты, неизвестный резистор Rx замкнут накоротко, стрелка показывает ноль, потому что через резистор Rx протекает полный ток, а через измеритель I = 0.Следовательно, нулевое значение тока обозначается как 0 Ом.

    Когда клеммы A и B разомкнуты, неизвестный резистор RX размыкается, ток не течет через RX, и ток полной шкалы течет через измеритель, когда резистор R1 регулируется. Таким образом, максимальное значение тока обозначено как ∞ Ом.

    Шкала омметра

    Рабочий омметр

    В омметре отклонение иглы контролируется величиной тока батареи. Перед тем как рассчитать сопротивление неизвестной электрической цепи или резистора, в первую очередь, измерительные провода омметра закорачивают вместе.

    Простая схема омметра

    Когда провода закорочены, измеритель настраивается для правильной работы в выбранном диапазоне, и стрелка возвращается в максимальное положение на шкале Ом, а ток измерителя составляет макс. После использования омметра измерительные провода следует удалить. Если измерительные провода остаются подключенными к омметру, батарея измерителя разряжается. При правильной настройке реостата и закороченных измерительных проводах стрелка измерителя приходит в нулевое положение, и это определяет нулевое сопротивление между измерительными проводами.

    Измерительная цепь, работающая с омметром

    Когда этот измеритель настроен на нулевое показание по шкале Ом, он готов к измерению сопротивления в цепи. Расположение омметра с типовой схемой показано ниже. Выключатель питания цепи всегда должен быть в выключенном положении. Поскольку напряжение источника подается на цепь через измеритель, это может привести к его повреждению.

    Когда измерительные провода омметра последовательно подключаются к цепи, это вызывает прохождение тока через проверяемую цепь.Если измерительные провода измерителя подключены к точкам a и b в цепи, то величина тока в катушке измерителя будет зависеть от сопротивления измерителя и общего сопротивления резисторов R1 и R2. Поскольку измеритель в приведенной выше схеме предварительно настроен, величина движения катушки, следовательно, зависит исключительно от сопротивления R1 и R2. Добавление R1 и R2 увеличивает общее последовательное сопротивление, уменьшая ток и, следовательно, уменьшая отклонение иглы.Затем стрелка останавливается на шкале, показывающей суммарное сопротивление R1 и R2.

    Схема, работающая с омметром

    Если токоограничивающий резистор R1 или ноль регулирует резистор R2 или оба заменяются резистором большего номинала, то ток и отклонение в подвижной катушке измерителя будут уменьшены.

    Таким образом, эта статья завершается кратким обсуждением омметра и принципа его работы с принципиальной схемой, которая работает по принципу закона Ома.Для получения дополнительной информации об этих же счетчиках или измерителях последовательности фаз, пожалуйста, отправьте свои запросы, оставив комментарий ниже.

    Фото:

    Реле давления масла в двигателе Принципы работы и диагностика

    Реле давления масла обычно используются в качестве исполнительного механизма, который напрямую активирует сигнальную лампу масла на приборной панели водителя, когда давление масла в двигателе падает ниже заданного значения критический уровень или подает сигнал на ЭБУ (блок управления двигателем), чтобы предупредить о низком давлении моторного масла и предотвратить повреждение двигателя.

    В зависимости от конструкции двигателя реле давления масла обычно находится в одном из наиболее распространенных мест: в блоке цилиндров двигателя или в корпусе масляного фильтра, а также на некоторых типах двигателей его можно найти в головке двигателя. .

    Принципы работы

    Переключатель приводится в действие самоупругой диафрагмой или подвижной диафрагмой с установленной волосковой пружиной, положение которой определяется приложенным к ней давлением. Необходимое критическое давление для перемещения диафрагмы вверх и активации (включения или выключения) контактов переключателя определяется давлением масла в двигателе.Это критическое значение давления масла индивидуально для каждого типа двигателя и может варьироваться. Обычное значение составляет от 0,25 до 0,75 бар (3,5 — 11 фунтов на кв. Дюйм).

    Если давление масла падает ниже этого критического значения, переключатель непосредственно включает контрольную лампу масла на приборной панели водителя или в некоторых системах управления двигателем, переключатель возвращает сигнал в ЭБУ, чтобы предупредить о низком давлении моторного масла и предотвратить повреждение к двигателю. Контакты переключателя могут быть нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми.

    Рисунок 1. Реле давления моторного масла:
    1. Шайба для уплотнения, 2. Диафрагма, 3. Корпус переключателя, 4. Разъем,
    5. Контакты переключателя (A нормально разомкнутый, B нормально замкнутый), 6. Резьба для герметичности.

    На рисунке 1 под (A) показан иллюстративный чертеж одного типа реле давления масла с нормально разомкнутыми контактами, а под (B) — одного типа переключателя с нормально замкнутыми контактами. Работа этих типов переключателей во всех случаях принципиально схожа, хотя тип, размер и конструкция могут варьироваться в зависимости от приложения производителя или требований используемой системы.

    В переключателях с нормально разомкнутыми контактами, когда давление моторного масла достигает заданного критического уровня, вызывает движение диафрагмы и активирует контакты переключателя, так что контакты соединяются вместе, т.е. переключатель замкнут (включен). Выключатели с нормально замкнутыми контактами работают наоборот, когда давление моторного масла достигает заданного критического уровня, отключает уже подключенные контакты выключателя, поэтому теперь контакты разъединены, т.е.е. выключатель разомкнут (выключен).

    Процедуры диагностики и тестирования

    Переключатель с нормально разомкнутыми контактами

    • Убедитесь, что между контактами нет обрыва при неработающем двигателе.
    • Убедитесь в отсутствии короткого замыкания (непрерывности) между контактами при работающем двигателе.
    • Проверьте целостность и состояние контактов, клемм и проводов.

    Переключатель с нормально замкнутыми контактами

    • Убедитесь в отсутствии короткого замыкания (непрерывности) между контактами при неработающем двигателе.
    • Убедитесь в отсутствии обрыва цепи между контактами при работающем двигателе.
    • Проверьте целостность и состояние контактов, клемм и проводов.

    Процедуры тестирования с помощью мультиметра

    Отсоедините разъем от реле давления масла и проверьте соединение между контактами. Если переключатель с двумя контактами, проверка должна находиться между контактами. В случае, если переключатель только с одним штырем, то проверка должна быть между штифтом и массой (отрицательный полюс).

    Когда двигатель не работает , считываемое значение электрического сопротивления мультиметра в случае переключателя с нормально разомкнутыми контактами должно быть бесконечным (контакты отключены — выключены), а в случае переключателя с нормально замкнутыми контактами должно быть быть нулевым (контакты подключены — включены).

    При работающем двигателе считываемое значение электрического сопротивления мультиметра в случае переключателя с нормально разомкнутыми контактами должно быть равно нулю (контакты соединены — включены), а в случае переключателя с нормально замкнутыми контактами должно быть бесконечно (контакты отключены — выключены).

    — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —

    Спасибо, что прочитали мой пост! Пожалуйста, оставьте свой отзыв.

    Возможно, вас заинтересуют мои недавние сообщения:
    • Разъем OBD-II и коды неисправностей
    • Описание датчиков частоты вращения на индуктивном и эффекте Холла
    • Система зажигания с индуктивным датчиком
    • Система зажигания с датчиком на эффекте Холла
    • Топливная форсунка Принципы работы и диагностика
    • Основы и тестирование автомобильных реле
    • Основы и тестирование тормозной жидкости для автомобилей
    • 6 советов по подготовке автомобиля к летнему вождению
    • Что означают сигнальные огни на приборной панели?
    • Маркировка шин легковых автомобилей и их значение

    Разработан и опубликован Кириллом Мучевски.
    Инженер-автомобилестроитель с более чем 15-летним опытом работы в следующих областях:
    • Диагностика, техническое обслуживание и ремонт автомобилей
    • Помощь на дороге, обучение диагностике и устранению неисправностей автомобилей
    • Сборка гоночных двигателей, модификация двигателей, разработка и Тестирование
    • Исследования в области двигателей внутреннего сгорания, пропульсивного топлива, моторных масел и добавок
    • Продажа шин и легкосплавных дисков, решение проблем с гарантией
    • Написание и публикация автомобильных технических книг, руководств и статей

    Если вы хотите прочитать мои будущие сообщения, нажмите «Подписаться» или отправьте мне приглашение LinkedIn.Я рад расширить свою сеть LinkedIn новыми контактами.

    Конструкция / принцип действия

    4.9.1 Конструкция / принцип действия

    Турбомолекулярный насос был разработан и запатентован компанией Pfeiffer.
    Вакуум в 1958 году доктора В. Беккера. Турбомолекулярные насосы относятся к
    категория кинетических вакуумных насосов. Их конструкция похожа на
    турбина. Вращается многоступенчатый турбиноподобный ротор с лопаточными дисками.
    в жилом доме. Лопатки турбины или компрессора относятся к
    вместе как лезвие.Вставлен зеркально перевернутым между
    Диски ротора представляют собой лопаточные диски статора, имеющие подобную геометрию.

    Подшипники

    Крепление вала ротора турбонасоса с помощью двух шариков
    подшипники требуют установки обоих подшипников на стороне форвакуума
    из-за смазки в подшипниках. Это приводит к одностороннему
    (консольная) опора ротора при его большой массе.

    Гибридная опора подшипника предлагает преимущества в этом отношении с
    относительно динамики ротора.Гибридный подшипник означает использование двух
    концепции подшипников в одном насосе. В этом случае смазываемый маслом
    шарикоподшипник установлен на конце вала форвакуума.
    сторона, а сторона высокого вакуума оснащена необслуживаемым и
    износостойкий подшипник с постоянными магнитами, центрирующий ротор в радиальном направлении.
    Масло для смазки подшипника стороны форвакуума содержится в
    резервуар для рабочей жидкости. Небольшой сухой предохранительный подшипник
    внутри статора магнитного подшипника.Во время нормальной работы журнал
    свободно вращается внутри этого подшипника. В случае сильного радиального
    ударов, предохранительный подшипник стабилизирует ротор и вращается только
    кратко. Если ротор разбалансирован, подшипники на обоих концах
    вал будет создавать значительно меньшую нагрузку на подшипник
    силы вибрации, чем в случае плавающего подшипника. Магнитный
    подшипник со стороны высокого вакуума абсолютно нечувствителен к вибрации.
    На корпус передаются только очень небольшие вибрационные силы.
    результат.Кроме того, это устраняет необходимость в большем из двух
    подшипники консольной конструкции, размер которых ограничивает скорость вращения.

    В качестве альтернативы использовать большие насосы с диаметром фланца 100 мм.
    подшипники, известные как 5-осевые магнитные подшипники [24]. Ротор
    левитирует с помощью цифрового электронного управления с помощью датчиков расстояния и
    электромагниты. Степени свободы движения турборотора
    постоянно контролируются и настраиваются в режиме реального времени.Отсутствие
    механический контакт между ротором и корпусом сохраняет вибрацию
    генерируется насосом low. Ротор вращается вокруг собственной оси
    инерция. Любой дисбаланс из-за одностороннего покрытия или эрозии (например,
    плазменному травлению) противодействуют в широких пределах.

    В дополнение к отсутствию масла на подложку вакуума стороне,
    отсутствие износа и обслуживания — еще одно преимущество. В случае
    В случае сбоя питания магнитные подшипники поставляются с
    электричество за счет энергии вращения насоса.Это позволяет
    перебои в подаче электроэнергии легко устраняются в течение нескольких минут. Если
    сбой питания будет более продолжительным, ротор безопасно перейдет в
    останавливаться на очень низкой скорости за счет использования встроенной системы безопасности
    подшипник. При сбоях в работе системы предохранительный подшипник отключает
    ротор, чтобы избежать повреждения насоса.

    Двигатели / приводы

    Бесщеточные двигатели постоянного тока с частотой вращения до
    1500 Гц (90 000 об / мин) используются для привода роторов.Это позволяет
    скорости лопастей, необходимые для откачки газов.

    Сегодня приводы обычно подключаются непосредственно к насосам.
    Источник питания — постоянный ток 24, 48 или 72 В, генерируемый.
    от внешних блоков питания или встроенных в
    электронный блок помпы.

    Рисунок 4.21: Степени свободы турбо-ротора

    Разработка графенового транзистора с новым принципом действия

    Схематическое изображение прототипа графенового транзистора.

    Исследователи AIST разработали графеновый транзистор с новым принципом действия. В разработанном транзисторе два электрода и два верхних затвора помещены на графен, а графен между верхними затворами облучается пучком ионов гелия для введения кристаллических дефектов. Смещения затвора применяются к двум верхним затворам независимо, что позволяет эффективно управлять плотностями носителей в областях графена с верхним затвором. Отношение включения / выключения электрического тока примерно на четыре порядка величины было продемонстрировано при 200 К (примерно -73 ° C).Кроме того, его полярность транзистора может электрически контролироваться и инвертироваться, что до сих пор было невозможно для транзисторов. Эта технология может быть использована в традиционной технологии производства интегральных схем на основе кремния, и ожидается, что она внесет свой вклад в реализацию электроники со сверхнизким энергопотреблением за счет снижения рабочего напряжения в будущем.

    Подробная информация об этой технологии была представлена ​​на Международной конференции по электронным устройствам 2012 года (IEDM 2012), проходившей в Сан-Франциско, США.S.A., с 10 по 12 декабря 2012 г.

    В последние годы рост энергопотребления, связанный с распространением мобильных информационных терминалов и развитием ИТ-устройств, стал проблемой. Общественный спрос на сокращение мощности, потребляемой электронными информационными устройствами, растет. Хотя предпринимались попытки снизить мощность, потребляемую крупномасштабными интегральными схемами (БИС), считается, что обычная структура транзистора имеет внутренние ограничения.Между тем подвижность электронов графена, которая представляет собой легкость движения электронов, по крайней мере в 100 раз больше, чем у кремния. Также ожидается, что графен может быть использован для решения проблемы ограничений, присущих кремнию и другим материалам. Таким образом, графен может устранить препятствие на пути снижения мощности, потребляемой БИС, и ожидается, что графен будет использоваться в качестве материала для транзисторов со сверхнизким энергопотреблением посткремниевой эпохи, в которых используются новые функциональные атомные элементы. фильмы.

    Рисунок 1: Принципы работы нового графенового транзистора и обычных транзисторов.

    Однако, когда графен используется в переключающем транзисторе, электрический ток не может быть прерван в достаточной степени, потому что графен не имеет запрещенной зоны. Кроме того, хотя существует технология формирования запрещенной зоны, подвижность электронов уменьшается, когда формируется запрещенная зона, необходимая для переключения. Следовательно, требуется графеновый транзистор с новым принципом работы, который может эффективно выполнять операцию переключения с небольшой шириной запрещенной зоны.

    Принцип работы недавно разработанного графенового транзистора показан на рисунках 1 (a) — 1 (c). Чтобы создать транспортный зазор в графене канала между двумя верхними затворами, был использован гелиевый ионный микроскоп для облучения ионов гелия с плотностью 6,9 · 10 15 ионов / см 2 для введения кристаллических дефектов. Энергетическая зона графена по обеим сторонам канала может модулироваться электростатическим контролем путем приложения смещений к верхним затворам. Полярность носителей в графене может быть изменена с n-типа на p-тип, в зависимости от полярности смещений, приложенных к верхним затворам.Когда полярности на обеих сторонах канала различаются, транзистор находится в выключенном состоянии (рис. 1 (b)). Если полярности одинаковы, транзистор находится во включенном состоянии (рис. 1 (c)). Когда обычный транзистор (рис. 1 (d) — 1 (f)) находится в выключенном состоянии, транспортировка носителей блокируется барьером, сформированным на стороне истока или стока канала, имеющего транспортный зазор. Однако, как показано на рис. 1 (е), ток утечки транзистора в выключенном состоянии велик, потому что образуется только небольшой барьер.Между тем, как показано на рис. 1 (b), транспортный зазор в разработанном транзисторе работает как барьер, больший, чем у обычных транзисторов (рис. 1 (e)), и блокирует перенос заряда. В результате можно получить лучшее выключенное состояние по сравнению с обычными транзисторами.

    Рисунок 3: Отношение включения / выключения электрического тока нового графенового транзистора.

    В разработанном транзисторе длина канала, в котором подвижность обычно ухудшается, может быть уменьшена до длины, меньшей, чем у обычных транзисторов.Кроме того, поскольку разработанный транзистор может достигать эффективного выключенного состояния с небольшим транспортным зазором, транспортный зазор может быть меньше, чем у обычных устройств. Благодаря этим свойствам включение / выключение транзистора может выполняться быстрее, чем с обычными транзисторами, и, таким образом, считается, что БИС с более низким энергопотреблением может быть реализована за счет снижения рабочего напряжения схемы. Кроме того, транзисторы могут быть изготовлены с использованием традиционной технологии изготовления кремниевых интегральных схем, такой как литография, осаждение и легирование, а также могут быть легко произведены в масштабе пластины.

    Чтобы продемонстрировать работу транзистора по новому принципу работы, транзистор был изготовлен путем формирования электродов истока и стока и пары верхних затворов на однослойном графене, изолированном от графита. Соответствующая доза ионов гелия была приложена между верхними затворами для создания канала, облученного ионами гелия (рис.2, синяя пунктирная линия), а внешний ненужный графен облучали большой дозой ионов гелия, чтобы сделать его изолятором (рис. 2, красная пунктирная линия). В результате канал транзистора имеет длину 20 нм и ширину 30 нм.

    Рисунок 4: Демонстрация работы транзистора, в котором полярность транзистора была электрически инвертирована. VtgD — это напряжение затвора со стороны стока.

    Включение / выключение изготовленного транзистора выполнялось при низкой температуре 200 К (примерно -73 ° С).На клеммы истока и стока подавались смещения -100 мВ и +100 мВ соответственно. Смещение затвора затвора на стороне стока было зафиксировано на уровне -2 В, а смещение затвора на стороне истока было изменено от -4 В до +4 В, и был измерен электрический ток, протекающий между электродами истока и стока. Отношение включения / выключения составляло примерно четыре порядка величины (рис. 3).

    В разработанном транзисторе состояние включения или выключения регулируется в зависимости от того, одинаковы ли полярности напряжений, приложенных к двум верхним затворам, или нет.Следовательно, фиксируя смещение одного затвора и изменяя его полярность, можно контролировать, будет ли работа транзистора путем свипирования другого напряжения затвора n-типом или p-типом. В данном эксперименте напряжения -100 мВ и +100 мВ подавались на выводы истока и стока соответственно. Связь между током исток-сток и смещением затвора на стороне истока, когда напряжение затвора на стороне стока, V tgD , зафиксировано как положительное (рис. 4 (а)), показано на рис. . 4 (б).Логарифмический график тех же данных показан на рис. 4 (c). Здесь, когда напряжение затвора на стороне истока отрицательное, транзистор выключен, а когда оно положительное, транзистор включен. Таким образом, он работает как транзистор n-типа. Между тем, соотношение между током исток-сток и смещением затвора на стороне истока, когда напряжение затвора на стороне стока отрицательное (рис. 4 (d)), показано на рис. 4 (е) и 4 ( е). В этом случае, когда напряжение затвора на стороне истока отрицательное, транзистор включен, а когда положительный, транзистор выключен.Таким образом, он работает как транзистор p-типа. Другими словами, было фактически продемонстрировано, что полярность одиночного транзистора может быть изменена электростатическим контролем.

    Полярность транзисторов обычных кремниевых транзисторов определяется типом иона для легирования, поэтому невозможно изменить полярность после формирования цепи. Однако, поскольку полярность разработанного транзистора может регулироваться электростатически, можно реализовать интегральную схему, структура схемы которой может быть электрически изменена.

    Исследователи стремятся реализовать работу CMOS, в которой полярность транзисторов может быть изменена с помощью электрического управления. Они также стремятся создать прототип устройства с использованием крупномасштабной пластины с графеном, синтезированной методом CVD (химический метод осаждения из паровой фазы). В то же время будут предприняты усилия по получению графена более высокого качества, чтобы улучшить соотношение включения / выключения электрического тока при комнатной температуре и подвижность носителей.


    Транзистор на основе графена рассматривается как кандидат на пост-CMOS-технологию


    Предоставлено
    Передовая промышленная наука и технологии

    Ссылка :
    Разработка графенового транзистора с новым принципом действия (19 февраля 2013 г.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *