Ako používať multimeter?

Elektrina a elektronika sú vedy postavené na presnom meraní všetkých parametrov obvodu, hľadaní vzťahu medzi nimi a miery vzájomného vplyvu. Preto je také dôležité mať možnosť používať univerzálne meracie prístroje - multimetre. Kombinujú jednoduchšie špecializované zariadenia: ampérmeter, voltmeter, ohmmeter a iné. Podľa skrátených názvov sa im niekedy hovorí avometre, hoci slovo „tester“ je bežnejšie na západe. Poďme zistiť, ako používať multimeter a na čo slúži?

Obsah

• 1 Účel a funkcie
• 2 Multimetrové zariadenie
• 3 Meranie elektrických parametrov
  • 3.1 Stanovenie sily prúdu
  • 3.2 Meranie napätia
  • 3.3 Ako merať odpor pomocou multimetra
• 4 Kontrola prvkov elektrických obvodov
  • 4.1 Pochopenie diód a LED
  • 4.2 Kontrola bipolárneho tranzistora
  • 4.3 Ako otestovať tranzistor s efektom poľa pomocou testera
  • 4.4 Ako otestovať kondenzátor pomocou multimetra
• 5 Kontinuita drôtu
• 6 Ako používať multimeter v aute

Účel a funkcie

Multimeter je určený na meranie troch hlavných parametrov elektrického obvodu: napätia, prúdu a odporu. K tomuto základnému súboru funkcií sa zvyčajne pridávajú režimy kontroly neporušenosti vodiča a zdravia polovodičových prvkov. Zložitejšie a drahšie zariadenia sú schopné určiť kapacitu kondenzátorov, indukčnosť cievok, frekvenciu signálu a dokonca aj teplotu skúmanej elektronickej súčiastky. Podľa princípu činnosti sú multimetre rozdelené do dvoch skupín:

1. Analógový - zastaraný typ na báze magnetoelektrického ampérmetra, doplnený o odpory a bočníky na meranie napätia a odporu. Analógové testery sú relatívne lacné, ale majú tendenciu byť veľmi nepresné kvôli nízkej vstupnej impedancii. Medzi ďalšie nevýhody analógového systému patrí citlivosť na polaritu a nelineárna stupnica.
   

   Celkový pohľad na analógové zariadenie

2. Digitálne - presnejšie a modernejšie zariadenia. V modeloch pre domácnosť stredného cenového segmentu prípustná chyba nepresahuje 1%, pre profesionálne modely - možná odchýlka leží v rozmedzí 0,1%. „Srdcom“ digitálneho multimetra je elektronická jednotka s logickými čipmi, počítadlom signálu, dekodérom a ovládačom displeja. Informácie sa zobrazujú na prchavej obrazovke z tekutých kryštálov.

Chyba domácich digitálnych testerov nepresahuje 1%

V závislosti od účelu a špecifík použitia môžu byť multimetre vyrobené v rôznych tvarových faktoroch a používajú rôzne zdroje prúdu. Najrozšírenejšie sú:

1. Prenosné multimetre so sondami sú najobľúbenejšie v každodennom živote aj v profesionálnych činnostiach. Pozostávajú z hlavnej jednotky vybavenej batériami alebo akumulátorom, ku ktorej sú pripojené flexibilné vodiče-sondy. Na meranie konkrétneho elektrického indikátora sú sondy pripojené k elektronickému komponentu alebo časti obvodu a výsledok je odčítaný z displeja zariadenia.
   

   Prenosné multimetre sa používajú v každodennom živote a priemysle: elektronika, automatizácia a pri uvádzaní do prevádzky

2. Kliešťové merače - v takomto zariadení sú kontaktné podložky sond zapadnuté na pružinových čeľustiach. Používateľ ich roztiahne od seba stlačením špeciálneho tlačidla a potom ich zacvakne na miesto na časti reťaze, ktorú je potrebné zmerať. Kliešťové merače často umožňujú pripojenie klasických flexibilných sond.
   

   Klešťové merače umožňujú merať elektrický prúd bez prerušenia obvodu

3. Stacionárne multimetre sú napájané domácim zdrojom striedavého prúdu, vyznačujú sa vysokou presnosťou a širokou funkčnosťou, dokážu pracovať so zložitými rádioelektronickými komponentmi. Hlavnou oblasťou použitia sú merania pri vývoji, prototypovaní, opravách a údržbe elektronických zariadení.
   

   V elektrotechnických laboratóriách sa najčastejšie používajú stacionárne alebo stolové multimetre

4. Osciloskopy-multimetre alebo skopmetre - kombinujú dva meracie prístroje naraz. Môžu byť prenosné aj stacionárne. Cena takýchto zariadení je veľmi vysoká, čo z nich robí čisto profesionálny inžiniersky nástroj.
   

   Skopmetre sú najprofesionálnejšie zariadenia a sú určené na riešenie problémov v pohonoch elektromotorov, elektrických vedení a transformátorov.

Ako vidíte, funkcie multimetra sa môžu líšiť v pomerne širokom rozsahu a závisia od typu, tvaru a cenovej kategórie zariadenia. Takže multimeter na domáce použitie by mal poskytovať:

• Určenie integrity vodiča;
• Vyhľadajte "nulu" a "fázu" v domácej elektrickej sieti;
• Meranie napätia striedavého prúdu v domácej elektrickej sieti;
• Meranie napätia nízkoenergetických jednosmerných zdrojov (batérie, akumulátory);
• Stanovenie základných ukazovateľov zdravia elektronických zariadení - prúdová sila, odpor.

Domáce použitie multimetra zvyčajne spočíva v testovaní káblov, kontrole stavu žiaroviek a určovaní zvyškového napätia v batériách.

V každodennom živote sa multimetre používajú na testovanie vodičov, kontrolu batérií a elektrických obvodov.

Zároveň sú požiadavky na profesionálne modelky oveľa prísnejšie. Stanovujú sa osobitne pre každý konkrétny prípad. Medzi hlavné vlastnosti pokročilých testerov stojí za zmienku:

• Možnosť komplexného testovania diód, tranzistorov a iných polovodičových zariadení;
• Stanovenie kapacity a vnútorného odporu kondenzátorov;
• Stanovenie kapacity batérií;
• Meranie špecifických charakteristík - indukčnosť, frekvencia signálu, teplota;
• Schopnosť pracovať s vysokým napätím a prúdom;
• Vysoká presnosť merania;
• Spoľahlivosť a životnosť zariadenia.

Je dôležité mať na pamäti, že multimetr je pomerne zložité elektrické zariadenie, s ktorým by sa malo zaobchádzať kompetentne a opatrne.

Multimetrové zariadenie

Väčšina moderných multimetrov je vybavená podrobnými pokynmi, ktoré popisujú postupnosť akcií pri práci so zariadením. Ak máte takýto dokument - neignorujte ho, zoznámte sa so všetkými nuansami modelu zariadenia. Budeme hovoriť o hlavných aspektoch používania akéhokoľvek multimetra.

Štandardný prepínač obsahuje: meranie odporu, prúdu a napätia, ako aj test elektrickej vodivosti

Na výber prevádzkového režimu sa používa spínač, zvyčajne kombinovaný s prepínačom (poloha „Vypnuté“). Pre domáce spotrebiče vám umožňuje nastaviť nasledujúce maximálne limity merania:

• DC napätie: 0,2V; 2 V; 20 V; 200 V; 1000 V;
• striedavé napätie: 0,2V; 2 V; 20 V; 200 V; 750 V;
• jednosmerný prúd: 200 uA; 2 mA; 20 mA; 200 mA; 2A (voliteľné); 10 A (oddelená poloha);
• Striedavý prúd (tento režim nie je dostupný vo všetkých multimetroch): 200 μA; 2 mA; 20 mA; 200 mA;
• Odpor: 20 ohmov; 200 ohmov; 2 kOhm; 20 kOhm; 200 kOhm; 2 MQ; 20 alebo 200 MΩ (voliteľné).

Samostatné ustanovenie slúži na testovanie výkonu diód a určenie integrity vodiča. Okrem toho je na boku pevného spínača zásuvka na testovanie tranzistorov.

Všeobecné rozloženie prepínača rozpočtového multimetra 

Používanie zariadenia začína nastavením prepínača do požadovanej polohy. Potom sú sondy pripojené. Existujú dve bežné polohy dotykového pera: vertikálne a horizontálne.

Konektor označený ikonou uzemnenia a nápisom COM je záporný alebo uzemnený - je k nemu pripojený čierny vodič; konektor označený ako VΩmA je určený na meranie odporu, napätia a prúdu do 500 mA; konektor s označením 10 A je určený na meranie prúdu v rozsahu od 500 mA do zadanej hodnoty

Pri vertikálnom usporiadaní, ako na obrázku vyššie, sú sondy pripojené nasledovne:

• V hornom konektore - "pozitívna" sonda v režime merania vysokej prúdovej sily (do 10 A);
• V strednom konektore - "pozitívna" sonda vo všetkých ostatných režimoch;
• V spodnom konektore - "negatívna" sonda.

V tomto prípade by sila prúdu pri použití druhej zásuvky nemala prekročiť 200 mA

Ak sú konektory umiestnené vodorovne, pozorne dodržiavajte symboly vytlačené na puzdre multimetra. K zariadeniu znázornenému na obrázku sú sondy pripojené nasledovne:

• V ľavom konektore - "kladná" sonda v režime merania vysokého prúdu (až 10 A);
• V druhom konektore vľavo - "pozitívna" sonda v štandardnom režime merania (do 1 A);
• Tretí konektor vľavo je „kladná“ sonda vo všetkých ostatných režimoch;
• V konektore úplne vpravo je „záporná“ sonda.

Hlavná vec je naučiť sa čítať symboly a riadiť sa nimi. Pamätajte, že ak nie je dodržaná polarita alebo je nesprávne zvolený režim merania, môžete nielen získať nesprávny výsledok, ale aj poškodiť elektroniku testera.

Meranie elektrických parametrov

Pre každý typ merania existuje samostatný algoritmus. Je dôležité vedieť, ako používať tester, to znamená pochopiť, v akej polohe nastaviť spínač, do ktorých zásuviek pripojiť sondy, ako zapnúť zariadenie v elektrickom obvode.

Schéma zapojenia testera na meranie prúdu, napätia a odporu

Stanovenie sily prúdu

Hodnota sa nedá merať pri zdroji, pretože je charakteristická pre časť okruhu alebo určitého spotrebiteľa elektriny. Preto je multimeter zapojený do série v obvode. Zhruba povedané, merací prístroj nahrádza časť vodiča v uzavretom systéme zdroj-spotrebiteľ.

Pri meraní prúdu musí byť multimeter zapojený do série v obvode

Z Ohmovho zákona si pamätáme, že prúdovú silu možno získať vydelením zdrojového napätia odporom spotrebiteľa. Preto, ak z nejakého dôvodu nemôžete merať jeden parameter, potom sa dá ľahko vypočítať, ak poznáte ďalšie dva.

Meranie napätia

Napätie sa meria buď na zdroji prúdu, alebo na spotrebiči. V prvom prípade stačí pripojiť kladnú sondu multimetra k „plusu“ výkonu („fáza“) a zápornú sondu k „mínusu“ („nula“). Multimeter prevezme úlohu spotrebiteľa a zobrazí skutočné napätie.

Aby nedošlo k zámene polarity, pripojíme čiernu sondu na COM jack a mínus zdroja a červenú sondu na VΩmA konektor a plus

V druhom prípade sa okruh neotvorí a zariadenie je paralelne pripojené k spotrebiteľovi. Pri analógových multimetroch je dôležité dodržiavať polaritu, digitálny v prípade chyby jednoducho ukáže záporné napätie (napríklad -1,5 V). A, samozrejme, nezabudnite, že napätie je súčin odporu a prúdu.

Ako merať odpor pomocou multimetra

Odpor vodiča, umývadla alebo elektronického komponentu sa meria pri vypnutom napájaní. V opačnom prípade existuje vysoké riziko poškodenia zariadenia a výsledok merania bude nesprávny.

Ak je známa hodnota nameraného odporu, potom sa limit merania zvolí väčší ako hodnota, ale čo najbližšie k nej

Ak chcete určiť hodnotu parametra, jednoducho pripojte sondy k opačným kontaktom prvku - na polarite nezáleží. Dávajte pozor na široký rozsah jednotiek merania - používajú sa ohmy, kiloohmy, megaohmy. Ak nastavíte prepínač na "2 MΩ" a pokúsite sa zmerať 10-ohmový odpor, na stupnici multimetra sa zobrazí "0". Pripomíname, že odpor možno získať vydelením napätia prúdom.

Kontrola prvkov elektrických obvodov

Akékoľvek viac či menej zložité elektronické zariadenie pozostáva zo sady komponentov, ktoré sú najčastejšie umiestnené na doske plošných spojov. Väčšina porúch je spôsobená práve poruchou týchto komponentov, napríklad tepelnou deštrukciou rezistorov, „rozpadom“ polovodičových prechodov, vysychaním elektrolytu v kondenzátoroch. V tomto prípade sa oprava redukuje na nájdenie chyby a výmenu dielu. Tu príde vhod multimeter.

Pochopenie diód a LED

Diódy a LED sú jedným z najjednoduchších rádiových prvkov založených na polovodičovom prechode. Konštruktívny rozdiel medzi nimi je spôsobený iba skutočnosťou, že polovodičový kryštál LED je schopný vyžarovať svetlo. Telo LED je priehľadné alebo priesvitné, vyrobené z bezfarebnej alebo farebnej zlúčeniny. Bežné diódy sú uzavreté v kovových, plastových alebo sklenených puzdrách, zvyčajne natretých nepriehľadnou farbou.

Polovodičové zariadenia zahŕňajú varikapy, diódy, zenerove diódy, tyristory, tranzistory, termistory a Hallove senzory

Charakteristickým znakom každej diódy je schopnosť prechádzať prúdom iba v jednom smere. Pozitívna elektróda časti sa nazýva anóda, negatívna sa nazýva katóda. Určenie polarity LED vodičov je jednoduché - anódové rameno je dlhšie a vnútro je väčšie ako katóda. Polaritu konvenčnej diódy bude potrebné vyhľadať na webe. V schémach zapojenia je anóda označená trojuholníkom, katóda pásikom.

Obrázok diódy na schéme zapojenia

Na kontrolu diódy alebo LED pomocou multimetra stačí nastaviť prepínač do režimu „zvonenia“, pripojiť anódu prvku k kladnej sonde zariadenia a katódu k zápornej. Cez diódu bude pretekať prúd, ktorý sa zobrazí na displeji multimetra. Potom by ste mali zmeniť polaritu a uistiť sa, že prúd nepreteká opačným smerom, to znamená, že dióda nie je „zlomená“.

Kontrola bipolárneho tranzistora

Bipolárny tranzistor je často reprezentovaný ako dve spojené diódy. Má tri výstupy: emitor (E), kolektor (K) a základňu (B). V závislosti od typu vedenia medzi nimi existujú tranzistory so štruktúrou "pnp" a "npn". Samozrejme, musíte ich skontrolovať rôznymi spôsobmi.

Obrázok oblasti emitora, bázy a kolektora na bipolárnych tranzistoroch

Postupnosť kontroly tranzistora so štruktúrou npn:

1. Kladná sonda multimetra je pripojená k základni tranzistora, prepínač je nastavený do režimu „zvonenie“.
2. Záporná sonda sa dotýka emitora a kolektora v sérii - v oboch prípadoch musí zariadenie detekovať prechod prúdu.
3. Kladná sonda je pripojená ku kolektoru a záporná sonda k žiariču. Ak je tranzistor dobrý, displej multimetra zostane jeden, ak nie, číslo sa zmení a / alebo zaznie pípnutie.

Tranzistory so štruktúrou pnp sa kontrolujú podobným spôsobom:

1. Záporná sonda multimetra je pripojená k základni tranzistora, prepínač je nastavený do režimu „zvonenie“.
2. Kladná sonda sa dotýka emitora a kolektora v sérii - v oboch prípadoch musí zariadenie zaznamenávať prechod prúdu.
3. Záporná sonda je pripojená ku kolektoru a kladná sonda k žiariču. Ovládajte absenciu prúdu v tomto obvode.

Úloha sa výrazne zjednoduší, ak má multimeter sondu pre tranzistory. Je pravda, že je potrebné mať na pamäti, že výkonné tranzistory nemožno skontrolovať v sonde - ich závery sa jednoducho nezmestia do zásuviek.

Na testovanie bipolárnych tranzistorov na multimetroch sa najčastejšie poskytuje sonda

Sonda je rozdelená na dve časti, z ktorých každá pracuje s tranzistormi určitej štruktúry. Nainštalujte tranzistor do požadovanej časti, pričom dodržte polaritu (základňa - v pätici "B", emitor - "E", kolektor - "C"). Nastavte prepínač do polohy hFE - meranie zisku. Ak jednotka zostane na displeji, tranzistor je chybný. Ak sa údaj zmení, časť je normálna a jej zosilnenie zodpovedá zadanej hodnote.

Ako otestovať tranzistor s efektom poľa pomocou testera

Tranzistory s efektom poľa sú zložitejšie ako bipolárne tranzistory, pretože v nich je signál riadený elektrickým poľom. Takéto tranzistory sú rozdelené na n-kanál a p-kanál a ich závery dostali tieto názvy:

• Väznica (Z) – brány (G);
• Východ (I) – zdroj (S);
• Odtok (C) - odtok (D).

Na testovanie tranzistora s efektom poľa nebudete môcť použiť sondu zabudovanú v multimetri. Budeme musieť použiť zložitejšiu metódu.

Príklad kontroly kontaktov tranzistora s efektom poľa pomocou testera

Začnime s n-kanálovým tranzistorom. V prvom rade z neho odstraňujú statickú elektrinu striedavým dotykom svoriek s uzemneným odporom. Potom sa multimeter nastaví do režimu „zvonenie“ a vykoná sa nasledujúca postupnosť akcií:

1. Pripojte kladnú sondu k zdroju, zápornú sondu k odtoku. Pre väčšinu tranzistorov s efektom poľa je napätie na tomto prechode 0,5-0,7 V.
2. Pripojte kladnú sondu k bráne, zápornú sondu k odtoku. Jeden by mal zostať na displeji.
3. Opakujte kroky uvedené v odseku 1. Musíte opraviť zmenu napätia (je možné znížiť aj zvýšiť).
4. Pripojte kladnú sondu k zdroju, zápornú sondu k bráne. Jeden by mal zostať na displeji.
5. Opakujte kroky v odseku 1. Napätie by sa malo vrátiť na pôvodnú hodnotu (0,5-0,7 V).

Akákoľvek odchýlka od štandardných hodnôt znamená poruchu tranzistora s efektom poľa. Časti s prechodom p-kanálu sa kontrolujú v rovnakom poradí, pričom sa v každom kroku mení polarita na opačnú.

Ako otestovať kondenzátor pomocou multimetra

Najprv by ste mali určiť, ktorý kondenzátor budete testovať - ​​polárny alebo nepolárny. Všetky elektrolytické a niektoré polovodičové kondenzátory sú polárne a nepolárne, spravidla filmové alebo keramické, majú mnohonásobne menšiu kapacitu (nano- a pikofarady).

Kondenzátor je dvojpólové zariadenie s konštantnou alebo premenlivou hodnotou kapacity a nízkou vodivosťou a používa sa na akumuláciu náboja elektrického poľa.

Ak už bol kondenzátor použitý (napríklad spájkovaný z elektronického zariadenia), musí sa vybiť. Nepripájajte kontakty priamo drôtom alebo skrutkovačom - v najlepšom prípade to povedie k rozbitiu dielu a v najhoršom prípade k úrazu elektrickým prúdom. Použite žiarovku alebo silný odpor.

Testovanie kondenzátorov možno rozdeliť do dvoch typov - test skutočného výkonu a meranie kapacity. S prvou úlohou sa vyrovná akýkoľvek multimeter, s druhou sa vyrovnajú iba profesionálne a „pokročilé“ modely pre domácnosť.

Čím väčšia je hodnota kondenzátora, tým pomalšie sa mení hodnota na displeji.

Ak chcete skontrolovať stav dielu, nastavte prepínač multimetra do režimu „zvonenie“ a pripojte sondy ku kontaktom kondenzátora (v prípade potreby dodržte polaritu). Na displeji uvidíte číslo, ktoré okamžite začne rásť - to je batéria multimetra, ktorá nabíja kondenzátor.

Na kontrolu kapacity kondenzátora sa používa špeciálna sonda.

Tiež nie je ťažké merať kapacitu pomocou „pokročilého“ multimetra. Starostlivo skontrolujte puzdro kondenzátora a nájdite označenie kapacity v mikro-, nano- alebo pikofaradoch. Ak sa namiesto jednotiek kapacity použije trojciferný kód (napríklad 222, 103, 154), na jeho dešifrovanie použite špeciálnu tabuľku. Po určení nominálnej kapacity nastavte prepínač do vhodnej polohy a vložte kondenzátor do štrbín na puzdre multimetra. Skontrolujte, či sa skutočná kapacita zhoduje s nominálnou kapacitou.

Kontinuita drôtu

Napriek všetkému multitaskingu multimetrov je ich hlavným domácim využitím kontinuita vodičov, to znamená určenie ich integrity. Zdalo by sa, že by to mohlo byť jednoduchšie – dva konce kábla som spojil so sondami v režime „tweeter“ a je to. Ale táto metóda bude indikovať iba prítomnosť kontaktu, ale nie stav vodiča. Ak je vo vnútri trhlina, ktorá vedie k iskreniu a horeniu pri zaťažení, piezo prvok multimetra bude stále vydávať zvuk. Je lepšie použiť vstavaný ohmmeter.

Zvukový signál, inak označovaný ako „bzučiak“, výrazne urýchľuje proces vytáčania

Nastavte prepínač multimetra do polohy "jeden ohm" a pripojte sondy k opačným koncom vodiča. Normálny odpor lanka dlhého niekoľko metrov je 2-5 ohmov. Zvýšenie odporu na 10-20 ohmov bude indikovať čiastočné opotrebovanie vodiča a hodnoty 20-100 ohmov indikujú vážne prerušenie drôtu.

Niekedy pri kontrole drôtu položeného v stene je použitie multimetra ťažké. V takýchto prípadoch je vhodné použiť bezkontaktné testery, no cena týchto zariadení je dosť vysoká.

Ako používať multimeter v aute

Elektrické vybavenie je jednou z najzraniteľnejších častí automobilu, ktorá je veľmi citlivá na prevádzkové podmienky, včasnú diagnostiku a údržbu. Preto by sa multimeter mal stať neoddeliteľnou súčasťou súpravy nástrojov - pomôže identifikovať poruchu, určiť príčiny jej výskytu a možné metódy opravy.

Multimeter je nepostrádateľným zariadením na diagnostiku elektrického systému vozidla

Pre skúsených motoristov sa vyrábajú špecializované automobilové multimetre, ale vo väčšine prípadov postačí model pre domácnosť. Medzi hlavné úlohy, ktoré musí vyriešiť:

• Monitorovanie napätia na batérii, čo je obzvlášť dôležité po dlhom čase nečinnosti vozidla alebo v prípade nesprávnej činnosti generátora;
• Stanovenie zvodového prúdu, hľadanie skratov;
• Kontrola integrity vinutia zapaľovacej cievky, štartéra, generátora;
• Kontrola diódového mostíka generátora, komponentov elektronického zapaľovacieho systému;
• Monitorovanie stavu senzorov a sond;
• Určenie integrity poistiek;
• Kontrola žiaroviek, prepínačov a tlačidiel.

Problém, s ktorým sa stretávajú mnohí motoristi, je vybitie batérie multimetra v najnevhodnejšom momente. Aby ste tomu zabránili, jednoducho po použití zariadenie vypnite a noste so sebou náhradnú batériu.

Multimeter je pohodlné a všestranné zariadenie, ktoré je nevyhnutné v každodennom živote aj v profesionálnych ľudských činnostiach. Už pri základnej úrovni vedomostí a zručností dokáže výrazne zjednodušiť diagnostiku a opravu elektrospotrebičov. V šikovných rukách pomôže tester vyriešiť tie najzložitejšie úlohy – od riadenia frekvencie signálu až po testovanie integrovaných obvodov.

Diskusie pre túto stránku sú uzavreté