Как проверить сопротивление мультиметром? 32 фото как правильно померить сопротивление контура заземления и резистора?

Содержание:

• Устройство мультиметра
• 2 Измеряемые показатели – важные особенности тестера
• Определение при помощи мультиметра
• Особенности проверки проводов, входящих в состав различных устройств
  • Автомобильная проводка
  • Электрический ТЭН
  • Другие бытовые приборы и детали
• Полярность резистора
• Подготовка к проведению измерений
• Прозвонка асинхронного двигателя
• Принцип действия
• Измерение сопротивлений с малым номиналом
• Как проверить конденсатор мультиметром
• Проверка сопротивления постоянного резистора
• Измерение сопротивления провода
• Как выбрать мультиметр
  • Какой фирмы лучше
  • Какую модель лучше купить
  • Параметры для подбора прибора

Устройство мультиметра

Мультиметр представляет собой прибор для измерения сопротивления, напряжения, тока, возможно, ёмкости. С помощью него можно проверить различные электронные компоненты: резисторы, диоды, транзисторы, конденсаторы, а также измерить значения электрического тока и напряжения, установить целостность электрических проводов.

Практически любой мультиметр состоит из следующих составных частей:

• В верхней части устройства располагается жидкокристаллический экран, на котором будут отображаться результаты измерений. Существуют и стрелочные приборы, но они в настоящее время встречаются редко.
• В центральной части мультиметра располагается поворотный переключатель, с помощью которого устанавливается вид измерения и его диапазон.
• В нижней части гнёзда, в которые вставляются шнуры с острыми наконечниками (для прокалывания изоляции), идущие в комплекте с прибором.

Питание цифрового прибора с жидкокристаллическим экраном осуществляется от батарейки (крона) напряжением 9 В, или аккумулятора того же номинала. Следует следить за значком батарейки на экране дисплея.

Если он замигал, батарейку надо менять, иначе показания прибора будут недостоверны. Принцип действия такого мультиметра основан на сравнении измеряемых величин с эталонными, и вычисления истинного значения. Для аналоговых стрелочных приборов питание не нужно, они работают по другому принципу.

Конечно, цифровые мультиметры удобнее, но у стрелочных есть одно неоспоримое преимущество, они работают в условиях сильных электромагнитных полей, где цифровые приборы бессильны.

Автолюбителям будет полезна статья о том, как проверить катушку зажигания мультиметром.

2 Измеряемые показатели – важные особенности тестера

Как проверить напряжение мультиметром?

При измерении сопротивления важно правильно читать полученные данные. Так, если результат на табло показывает значение, которое было выставлено в качестве ограничительного предела, то возможны два варианта развития событий

Либо прибор вышел из строя, что случается очень и очень редко. Либо предел указан неправильно, и, соответственно, требуется выставить следующее по величине ограничение. Поэтому переключатель переводится на одну позицию вверх. После чего можно еще раз выполнить измерения.

Измеряя сопротивление тестером, необходимо принимать во внимание следующие важные особенности работы с прибором:

• Определение сопротивления запчасти, которая впаяна в какую-либо плату, — это процесс достаточно сложный, новичкам может быть даже не под силу. Проблема заключается в том, что мультиметр будет показывать общий показатель всей платы, поскольку проверяемая деталь напрямую связана с другими элементами сети. Чтобы выполнить измерения правильно, следует отсоединить один элемент с электрической платы, то есть отпаять его.
• Тестирование многовыводных элементов сопровождается их обязательным предварительным  демонтажом. Лишь после этого можно начинать замерять сопротивление при помощи встроенного омметра. В противном случае результат будет зафиксирован неверный.
• Огромное значение имеют щупы, а также их целостность и исправность. Несколько абзацев выше мы рассказывали, как проверяется работоспособность прибора в целом. Соединив щупы, мы не только узнаем, работает ли тестер, но и целостность самих щупов. Так, необходимо водить одним щупом по другому, не разъединяя их. Гарантией правильных и точных измерений будет неизменный ноль на дисплее. Если же во время подобных манипуляций значение постоянно изменяется и прыгает, то со щупами имеются определенные проблемы.
• Аккумулятор также очень важен для выполнения точных измерений. Необходимо постоянно контролировать, чтобы встроенная батарея была заряжена, причем желательно до максимума. Как показывает практика, разряженный аккумулятор приводи к тому, что измерения получаются не совсем точными. Причем погрешность увеличивается по мере уменьшения заряда в батарее.

Если вы уже знаете, как измерить сопротивление при помощи мультиметра, то должны знать об одной интересной особенности. Тестер способен измерять напряжение, силу и тока и многие другие параметры. При этом измерения начинаются с высоких показателей ограничивающего предела.

Измеряя сопротивление, важно правильно читать полученный результат

Однако в случае с сопротивлением дело обстоит совсем наоборот, поскольку мы выставляем сначала низкий предел, постепенно перемещаясь к более высоким, если табло показывает в качестве результата единицу. Причина заключается в том, что такой метод замеров позволяет постепенно продвигаться вверх по шкале лимитов, дойдя наконец до нужного ограничителя, который и выдаст нам правильный и достоверный результат.

Определение при помощи мультиметра

Как проверить конденсатор мультиметром не выпаивая

Перед измерением резистора необходимо визуально определить его целостность: осмотреть его на предмет обгоревшего внешнего покрытия — краски или лака, а также проверить надписи на корпусе, если они просматриваются. Определить номинал можно по таблицам рядов или цветовых кодов, после чего при помощи мультиметра можно замерить сопротивление.

Для прозвонки можно использовать простой измерительный прибор, например, DT-830B. В первую очередь необходимо установить переключатель измерений в режим проверки минимального сопротивления — 200 Ом, после чего соединить щупы между собой. Индикатор прибора при соединённых щупах должен показывать минимальное значение R, которое стремится к нулю, например, 0,03 Ома. После так называемой калибровки можно приступить к измерениям.

Особенности проверки проводов, входящих в состав различных устройств

Как проверить транзистор мультиметром без выпайки

Сначала рассмотрим особенности работы в условиях, когда посредством прозвонки мультиметром проверяется бортовая проводка современного автомобиля.

Автомобильная проводка

Специфика этой ситуации заключается в том, что разводка в рассматриваемом случае состоит из одного линейного проводника с питающим напряжением 12 Вольт. При этом в качестве второй (общей или «земляной») жилы используется металлический корпус автомобиля, где, как правило, обрываться нечему.

Для подготовки бортовой сети к обследованию в первую очередь необходимо отключить плюсовую клемму от аккумулятора, после чего можно смело приступать к работам. Тестирование бортовой проводки организуется по уже описанной ранее схеме прозвонки линейных цепей.

При проверке «массы» автомобиля основное внимание уделяется качеству контакта подводящих клемм с корпусом

Электрический ТЭН

Ориентируясь на показания индикатора на мультиметре, удаётся сделать прозвонку такого элемента, как водонагревательный ТЭН. В процессе проверки контрольными щупами прибора прикасаются к двум контактным пластинам нагревателя и оценивают его внутреннее сопротивление по индикатору.

Если дисплей показывает порядка нескольких Омов, то без сомнения, элемент исправен. При больших значениях на экране, соответствующих обрыву проверяемой линии, сразу можно сказать, что ТЭН повреждён и должен быть заменён.

Помимо самого нагревательного элемента, при проверке бойлеров и подобных им приборов очень важно прозвонить подводящий кабель на предмет его нежелательного контакта с корпусом устройства. С этой целью один из щупов мультиметра поочерёдно подсоединяется к входным контактам; при этом второй конец постоянно держится на корпусе нагревателя. В случае, когда цифровой мультиметр при измерении показывает какое-то сопротивление – это значит, что повреждена защитная оболочка подводящего кабеля

Для предотвращения поражения пользователя электрическим током, его следует заменить новым

В случае, когда цифровой мультиметр при измерении показывает какое-то сопротивление – это значит, что повреждена защитная оболочка подводящего кабеля. Для предотвращения поражения пользователя электрическим током, его следует заменить новым.

Другие бытовые приборы и детали

При помощи мультиметра можно протестировать и цепь питания любого осветительного прибора путём прозвонки проводки и вспомогательных элементов (переключателей, в частности) на короткое замыкание или обрыв. Для этого, прежде всего, следует прозвонить две линейные цепочки, заканчивающиеся непосредственно на контактах электрической лампочки.

В процессе прозвонки линейных цепочек обязательно проверьте исправность стоящего в одной из них переключателя, а также надёжность подсоединения проводников с его контактами.

Также отметим, что указанным способом можно будет прозвонить обмотки линейного трансформатора или электродвигателя и убедиться в их целостности или в наличии обрыва (КЗ).

В заключение ещё раз напомним, что посредством мультиметра удаётся проверить не только отдельные провода или скрытую в толще стен проводку, но и любые другие электрические приборы и детали.

Полярность резистора

Многие интересуются тем, как узнать полярность резистора, чтобы точно определить, каким контактом выхода и куда его вставлять. Чтобы не вводить людей в заблуждение, сразу можно сказать, что полярности у электрорезистора нет и быть не может. Данный радиоэлемент бесполярен. Считается, что резисторы неполярны и подключаться к печатной плате могут при любом положении своих выводов, в любой их комбинации.

Как и с предохранителем, проверять работоспособность резистора можно в любой комбинации контактов мультиметра и выводов, а порядок его припайки к электрическим схемам разницы не имеет

Важно лишь учитывать и проверять номинальную сопротивляемость элемента перед припоем, так как потом в случае появившихся неисправностей сделать это будет тяжелее за счет влияния на измерение других элементов и цепей платы

Маркировка номиналов

Подготовка к проведению измерений

Точность результатов во многом зависит от правильной настройки измерительного прибора. Мультиметр управляется круглой ручкой поворотного типа. Вокруг нее размечена шкала, состоящая из нескольких секторов, разделенных между собой линиями или разными цветами.

Прибор переводится в режим замера сопротивления путем поворота ручки и перевода ее в положение напротив значка «Ω». Конкретные режимы работы в разных устройствах выставляются по-своему:

• Значки Ω, kΩ – x1, x10, x100, MΩ. Располагаются на шкале любого аналогового тестера. Показания, отмеченные стрелкой, переводятся в более современный формат. При нанесении на шкале градуировки, например, 1-10 для каждого режима потребуется умножение полученного результата на этот коэффициент.
• Символы 200, 2000, 20k, 200k, 2000k. Наносятся на шкалу электронного прибора (мультиметра) и обозначают определенный диапазон, в котором возможно делать замеры сопротивления. Буква k указывает на приставку «кило» эквивалентной 1000 определяемой для расчетов единой измерительной системой. Например, если мультиметр выставлен в положение «200k», а на табло высветится цифра 178, то сопротивление составит 178 х 1000 = 178000 Ом, а предельно допустимое для измерений – 200000 Ом.
• Значок «Ω», нанесенный на корпус, означает возможность автоматического определения диапазона. На циферблатах подобных устройств имеются не только цифровые, но и буквенные обозначения – 15 кОм, 2 Мом и т.д.

Два первых варианта шкалы предполагают прямую зависимость между степенью достоверности отображаемых результатов и погрешностью измерений. При первом включении устройства в максимальном диапазоне, небольшие сопротивления в 100-200 Ом в большинстве случаев отображаются неправильно. Поэтому перед проведением замеров неопытным электрикам рекомендуется еще раз ознакомиться с инструкцией, определяющей порядок действий.

Прозвонка асинхронного двигателя

Данный вид электродвигателя довольно часто используется в бытовых устройствах работающих от сети 220 В. После демонтажа агрегата из прибора и визуального осмотра, при котором не будут обнаружено короткое замыкание, диагностика осуществляется в такой последовательности:

1. Произвести замеры сопротивления между выводами двигателя. Данная операция может быть осуществлена мультиметром, который должен быть переведён в режим измерения сопротивления до 100 Ом. Исправный асинхронный двигатель должен иметь между одним крайним и средним выводом подключаемой обмотки сопротивление около 30 — 50 Ом, а между другим крайним и средним контактом — 15 — 20 Ом. Данные измерения указывают на полную исправность пусковой и основной обмотки агрегата.
2. Провести диагностику утечки тока на «массу». Чтобы прозвонить агрегат на утечки электрического тока, необходимо перевести режим работы мультиметра в положение измерения сопротивления до 2 000 кОм и поочерёдным соединением каждой клеммы с корпусом электродвигателя определить наличие или отсутствие повреждения изоляции. Во всех случаях, на дисплее мультиметра не должно отображаться каких-либо показаний. Если для измерения утечки используется аналоговый прибор, то стрелка не должна отклоняться в процессе проведения диагностических манипуляций.

Если в процессе измерений были выявлены отклонения от нормы, то агрегат необходимо разобрать для более детальных исследований. Наиболее распространённой поломкой асинхронных электродвигателей является межвитковое замыкание.

При такой неисправности, прибор перегревается и не развивает полной мощности, а если эксплуатацию устройства не прекратить, то можно полностью вывести из строя электрический агрегат.

https://youtube.com/watch?v=3V0zbYIOfZY

Чтобы прозвонить межвитковые замыкания, мультиметр переводится в режим измерения сопротивления до 100 Ом.

Необходимо прозвонить каждый контур статора, и сравнить полученные результаты. Если величина сопротивление в одном из них будет существенно отличаться, то таким образом можно с уверенностью диагностировать межвитковое замыкание обмотки асинхронного электродвигателя.

Принцип действия

Работа любого тестера построена на принципах измерения величин. К тому же, она строится в соответствии с законом «Ома».

Есть ряд принципов использования тестера при разных видах замеров:

• Прямые измерения. Производятся за счет непосредственного соединения щупов с объектом. На приборе отразится результат.
• Косвенные измерения. Происходят путем совершения нескольких последовательных действий. При этом искомый показатель — расчетная величина.
• Неэлектрические величины. Дополнительные показатели, расчет которых производится за счет особых датчиков, установленных в приборе.

У аналогового тестера присутствует измерительная головка, которая подключается к 2 точкам электрической схемы. Таким образом происходит измерение напряжения. Для измерения тока, в схему параллельно включается измерительное напряжение.

Работают в перчатках

Чтобы измерить сопротивление, на него подается ток.

Работа цифрового тестера строится на АЦП. В нем происходит сравнение входного сигнала с опорным. Измерение напряжения происходит напрямую. Измерение тока производится в соответствии с падением напряжения на внутренних резисторах. Измерение сопротивления — по показателям резистора относительно фиксированного тока.

Принципами определяются и характеристики прибора:

• простым моделям присуща разрядность 2,5 и погрешность 10%;
• средним — 3,5 и 1% соответственно;
• хорошим — 4,5 и 0,1%;
• профессиональным — свыше 5 и не более 0,01% соответственно.

В автомобилях тоже измеряют электрические параметры

Измерение сопротивлений с малым номиналом

При измерении сопротивлений в несколько Ом погрешность мультиметра становится чрезмерной. Ситуация усугубляется тем, что сам прибор и его щупы имеют сопротивление около 0,3 – 0,7 Ом. Потому резисторы с малым номиналом проверяют косвенным методом:

1. Формируют цепь из соединенных последовательно резисторов: исследуемого и эталонного. В качестве эталона применяют резистор с высокой точностью — допуск не превышает 0,05%. В цветовой маркировке таких элементов присутствует серая полоса (не путать с серебряной). Номинал также небольшой. К примеру, для замера сопротивления порядка 1,5 Ом подойдет эталонный резистор на 2,7 Ом.
2. Запитывают цепь от источника постоянного тока напряжением 12 В. Этот вариант рекомендован как наиболее доступный: такое напряжение генерирует автомобильный аккумулятор или компьютерный блок питания. Если имеются источники с более высоким напряжением, но с допустимым для данных резисторов, — следует воспользоваться ими. Измерения тем точнее, чем выше напряжение.
3. Замеряют мультиметром падение напряжения на исследуемом резисторе (разность потенциалов). Напряжение прибор определяет с гораздо большей точностью, чем сопротивление, — до 0,1 мВ. Эта особенность и побуждает применить косвенный метод измерений.

Схема замещения мультиметра при измерении напряжения и тока

Вычисляют сопротивление исследуемого резистора из пропорции: (12 – U) / U = Rэт / R. То есть R = Rэт * U / (12 – U), где

Rэт — сопротивление эталонного резистора, Ом; R — сопротивление исследуемого резистора, Ом; 12 — напряжение источника тока, В; U — падение напряжения на исследуемом резисторе.

Как проверить конденсатор мультиметром

Для того, чтобы проверить целостность конденсатора мультиметром, его емкость должна быть от 1 мкФ и выше. Этот трюк получается только с аналоговыми мультиметрами, а также с цифровыми мультиметрами выбора диапазонов, типа таких.

Как вы знаете, конденсаторы бывают полярными и неполярными. Более подробно читайте здесь. Полярные конденсаторы обладают большой емкостью, поэтому их проще проверять на работоспособность. Как же это сделать? Давайте рассмотрим на примере ниже.

У нас имеется электролитический конденсатор.

Мультиметр ставим на режим прозвонки и дотрагиваемся щупами до выводов конденсатора. Внимательно наблюдаем за цифрами на табло. Они должны увеличиваться по мере заряда конденсатора.

Как только я дотронулся до выводов, мультиметр сразу же показал это значение

через пол секунды

и потом значение вышло за предел диапазона, и мультиметр показала единичку.

То есть что можно сказать? В самый начальный момент времени полностью разряженный конденсатор ведет себя, как проводник. По мере того, как он заряжается током от мультиметра, его сопротивление растет, пока не станет очень большим. Раз конденсатор заряжается, значит он рабочий. Все логично.

Конденсаторы меньшей емкости и неполярные конденсаторы с помощью прозвонки можно прозвонить только на короткое замыкание между его обкладками. Поэтому, здесь используется другой железный способ. Просто замерить емкость конденсатора). Здесь я измерил емкость конденсатора, на котором было написано 47 мкФ. Мультиметр показал 48 мкФ. Или погрешность конденсатора, либо мультиметра. Так как мультиметры Mastech считаются довольно неплохими, то спишем на погрешность конденсатора).

Проверка сопротивления постоянного резистора

После подготовки прибора к работе приступают к измерениям. Для этого выпаивают одну из ножек сопротивления. Один из щупов подсоединяется к запаянной ножке, второй – к свободной. Если резистор исправен, то на дисплее появится показание, соответствующее номинальному значению в пределах допуска.

Как проверяют сопротивление резистора

При обрыве цепи на экране горит «1».

Внимание! Регулятором перед измерением выставляют переключатель на ближайшее к номиналу значение большего достоинства. Если регулятором была выполнена настройка на значение, меньшее, чем номинал детали, то на дисплее результаты измерений отображаться не будут, поскольку срабатывает внутренняя блокировка тестера

Если с одной стороны от резистора в схеме впаян конденсатор, то ножку с этой стороны условно можно считать свободно висящей. И в этом случае можно провести измерения, не выпаивая резистор.

СМД-резисторы – компоненты поверхностного монтажа, измерение сопротивления которых осложняется их малыми размерами. Их обычно проверяют, как и все постоянные резисторы, выпайкой одной ножки.

Измерение сопротивления провода

Чтобы измерить сопротивление провода, нужно всего лишь прикоснуться к концам проводника щупами мультитестера. Замер осуществляется за счет источника питания, находящегося внутри прибора. Мультиметр позволяет измерить напряжение и силу тока в электроцепи, после чего высчитывает напряжение исходя из закона Ома.

При измерениях следует учитывать два фактора:

1. Прибор выдает суммарное сопротивление измеряемого проводника, имея в виду и щупы, которые его касаются. Если необходимы более точные данные, вначале нужно получить результат по проводам щупов, а затем полученные данные вычесть из общего результата.
2. Нужно загодя определить ориентировочное сопротивление проводника. Поэтому замеры рекомендуется осуществлять, снижая чувствительность мультиметра.

Как выбрать мультиметр

Подходя к идее покупки мультиметра, нужно обозначить необходимые критерии выбора, а это, как правило, цена на прибор и задачи, для которых он приобретается.

Если прибор требуется для дома, для автомобиля, для нечастого использования, то прекрасным вариантом окажется какой-нибудь малобюджетный мультиметр базового уровня, чтобы при необходимости можно было быстро снять показания, определить целостность проводки, или вычислить какой в батарее остался заряд. Такие мультиметры можно найти у Ресанты, Elitech или приобрести на Алиэкспресс.

Для специалистов удобно будет иметь мультиметр с расширенным функционалом

Нужно обращать внимание на предоставляемые дополнительные возможности, чтобы знать, пригодится ли их использовать в деле

При необходимости работы с электроустановками требуется высокая точность, и подойдут профессиональные приборы, диагностирующие самые разнообразные неисправности.

О том, что важно учесть при выборе мультиметра — в видео:

Какой фирмы лучше

Выбирая мультиметр, не будет лишним почитать отзывы людей о той или иной марке, так как у любых фирм имеются свои нюансы. Одними из лучших марок считаются такие компании, как Mastech, APPA, Fluke, Ресанта, CЕМ. Но есть и другие производители, у которых модели мультиметров на должном уровне.

Какую модель лучше купить

Модели мультиметров делятся на стационарные и переносные. Стационарные мультиметры дарят отличный спектр возможностей, а переносные весьма удобны благодаря своей мобильности.

Кроме того эти приборы можно разделить на еще два вида: аналоговые и цифровые. Аналоговые мультиметры называют стрелочными, потому что их внутреннее строение представляет собой стрелочное магнитоэлектрическое измерительное устройство. Результаты измерений можно наблюдать на измерительной шкале, по которой движется стрелка. Такой вид мультиметра популярен благодаря своей бюджетной цене.

Цифровые мультиметры обладают специальным экраном, который демонстрирует результаты полученных измерений. Эти приборы наиболее точные и достаточны простые в использовании, но цена на них будет существенно выше. По этим разновидностям моделей, можно определить, какая модель окажется более приемлемой.

Параметры для подбора прибора

Условия, в которых прибор будет эксплуатироваться. В зависимости от места использования, можно грамотно подобрать мультиметр с нужной степенью защиты. Например, с предохранением от пыли или влаги.
Функционал

Нужно обращать внимание на нужные опции прибора и не отказываться от тех, которые позволяют защитить устройство от перегрузок или делающих использование мультиметра наиболее комфортным. Так подсветка дисплея совсем не окажется лишней, особенно если использовать прибор в месте, где нет нормального освещения.
Комплектация

Если в коробке с мультиметром будут находиться токовые клещи, то это будет очень удобно.
Степень погрешности прибора. Если покупается профессиональный мультиметр, то его погрешность должна быть минимальной и быть приблизительно 0,025%. Если мультиметр куплен для дома и бытовых нужд, то 3% процента погрешности будут нормальной цифрой.
Диапазон измерений. В домашних условиях или для автомобиля вполне окажутся удачными мультиметры с минимальным диапазоном стандартных параметров. Если же прибор покупается в профессиональных целях, то там и подход другой. Чем шире диапазон для каждого измерения, тем лучше.

Как проверить работоспособность аккумулятора мультиметром

Мультиметр – удобный многофункциональный прибор, с помощью которого легко проверить работоспособность аккумулятора. Этот компактный прибор объединяет функции вольтметра, амперметра и омметра. Соответственно, он позволяет с высокой точностью измерить напряжение элементов питания. Кроме того, с его помощью можно определить уровень заряда аккумулятора, его емкость, внутреннее сопротивление и работоспособность в целом.

Измерение напряжения

Чтобы проверить работоспособность литий-ионного аккумулятора или накопителя энергии с другим химическим составом, нужно определить его напряжение. Для этого переводим мультиметр в режим DC. В зависимости от номинального напряжения АКБ, выбираем подходящий режим по вольтажу. Например, если номинальное значение в пределах 20 В, устанавливаем переключатель в позицию 20 В.

Затем:

• черный щуп мультиметра подсоединяем к «–» клемме, а красный – к «+»;
• отслеживаем на дисплее напряжение постоянного тока;
• сопоставляем измеренное значение с номинальным.

Каким должно быть напряжение конкретной модели АКБ, можно посмотреть в документации или рассчитать самостоятельно. Например, Li-ion аккумуляторы имеют номинальное напряжение 3,6 или 3,7 В и диапазон рабочих величин (от разряженного состояния до заряженного) – от 2,5 до 4,2 В. При последовательном соединении элементов их вольтаж суммируется.

В таблице представлены значения напряжения для разных вариантов Li-ion батарей, в зависимости от количества последовательно соединенных «банок»:

Схема сборки Li-ion батареи	3S	4S	5S	6S	7S	10S	12S
Номинальное U, В	10,8–11,1	14,4–14,8	18–18,5	21,6–22,2	25,2–25,9	36–37	43,2–44,4
Минимальное U (разряженное состояние), В	7,5	10	12,5	15	17,5	25	30
Максимальное U (полный заряд), В	12,6	16,8	21	25,2	29,4	42	50,4

У аккумуляторов типа LiFePO4 номинальное напряжение составляет 3,2 В на ячейку, а диапазон рабочих величин – от 2,1 до 3,65 В. В таблице приведены значения вольтажа (минимум/номинал/максимум) для литий-железо-фосфатных АКБ в разных версиях сборки:

Схема сборки LiFePO4 батареи	4S	5S	6S	7S	11S	15S	19S
Номинальное U, В	12,8	16	19,2	22,4	35,2	48	60,8
Минимальное U (разряженное состояние), В	8,4	10,5	14,6	14,7	23,1	31,5	39,9
Максимальное U (полный заряд), В	14,6	18,25	21,9	25,55	40,15	54,75	69,35

Определение уровня заряда АКБ

Рассмотрим, как проверить зарядку аккумулятора с помощью мультиметра. Определить уровень заряженности батареи можно по измеренной величине напряжения. Если измеренный вольтаж близок к максимальному значению для данной АКБ, она заряжена и готова к использованию. Если же он близок к минимальной границе, батарею необходимо зарядить. Если напряжение критически низкое, АКБ непригодна для эксплуатации, подлежит утилизации и замене.

В таблице приведены ориентировочные значения вольтажа АКБ разных типов (в вольтах) в зависимости от уровня заряда:

Уровень заряда	Li-ion батарея 5S	Li-ion со схемой 10S	LiFePO4 батарея 7S	LiFePO4 со схемой 15S
100%	21	42	25,55	54,75
90%	20	40	24,3	52,2
70%	18,17	36,3	21,9	47
50%	16,3	32,6	19,5	41,8
30%	14,4	28,8	17,1	36,7
10%	12,5	25	14,7	31,5

Измерение емкости

Мультиметр может служить тестером для определения емкости АКБ. Для этого производится контрольный разряд предварительно заряженной батареи. Вначале по максимуму заряжаем АКБ и измеряем ее напряжение. Затем подключаем к ней нагрузку известной мощности, к примеру, лампу на 24 Вт. Засекаем время и периодически замеряем вольтаж АКБ.

Для этого подключаем к полюсам батареи мультиметр в режиме DC и устанавливаем переключатель в позицию 20 В. Отслеживаем снижение напряжения под нагрузкой. Когда его значение достигнет допустимого минимума (для литий-ионных АКБ – 2,5 В на ячейку, для LiFePO4 – 2,1 В на ячейку), отключаем батарею от нагрузки.

Для расчета емкости батареи (в ампер-часах) умножаем мощность подключенной нагрузки (в ваттах) на время работы (в часах) и делим на номинальное напряжение (в вольтах). Например, если батарея номинальным вольтажом 18 В под нагрузкой 24 Вт разряжалась 2 часа получаем: (24 Вт х 2 ч)/18 В = 2,67 А·ч. По полученному значению емкости легко рассчитать время работы АКБ при ее подключении к нагрузке другой мощности.

О чем говорит емкость АКБ?

Если значение емкости, рассчитанное при контрольном цикле заряд-разряд, примерно соответствует номинальной величине, батарея исправна и работоспособна. В среднем Li-ion элементы форм-фактора 18650 имеют емкость от 1500 до 3600 мА·ч, а ячейки размера 21700 – от 3000 до 5000 мА·ч.

Если рассчитанная емкость намного ниже номинального значения, это говорит об износе, неисправности аккумуляторов и критическом падении их технических характеристик. В среднем емкость литиевых АКБ снижается на 20% после выработки 700–1000 циклов заряд-разряд, а у моделей технологии LiFePO4 – после 2000 циклов. Затем накапливаемый объем энергии постепенно снижается, и время автономной работы АКБ уменьшается. Но элементы питания могут выйти из строя до исчерпания циклического ресурса, например, если будут долго храниться в разряженном состоянии.

Замер внутреннего сопротивления

Для определения внутреннего сопротивления ячеек необходимо:

1. Подключить к батарее лампочку, электродвигатель, электроинструмент или другую нагрузку на 5–10 секунд.
2. Измерить мультиметром напряжение на клеммах. Записать его значение.
3. Отключить нагрузку.
4. Снова измерить напряжение на полюсах АКБ. Записать его значение.
5. От первого измеренного значения вольтажа вычесть второе. При токе нагрузки в 100 А допустимая потеря напряжения составляет 1 В, при токе 5 А – порядка 0,05 В. Больший разброс между измеренными значениями свидетельствует об износе АКБ.
6. Полученное число разделить на номинальный вольтаж батареи. Для перевода в проценты умножить на 100. При величине до 0,4% внутреннее сопротивление считается допустимым, а аккумуляторы – рабочими. При больших значениях использовать источники питания опасно.

На что влияет внутреннее сопротивление?

От этого параметра зависит склонность элементов питания к нагреву при токовых нагрузках. При высоких значениях внутреннего сопротивления прохождение тока затрудняется, происходит нагрев элементов и еще больше снижается токоотдача. При использовании в мощном оборудовании из-за перегрева срабатывает плата защиты и происходит отключение АКБ от нагрузки. Поэтому при выборе элементов питания необходимо сопоставлять их внутреннее сопротивление и мощность подключаемого электрооборудования.

Например, для использования в электронных сигаретах, шуруповертах и электротранспорте нужны АКБ с низким сопротивлением. Из-за хорошей токоотдачи их называют высокотоковыми. Например, у аккумуляторов 18650 Samsung с рабочими токами 15 А внутреннее сопротивление находится в диапазоне 12–15 мОм. Это низкие значения, характерные для высокотоковых элементов. Средними считаются показатели 35–42 мОм. Они рассчитаны на меньшие токовые нагрузки.

От чего зависит R

_вн?

Внутреннее сопротивление элементов питания зависит от их химического состава, уровня заряженности, нагрузки, температуры и особенно увеличивается при использовании на морозе. В таких условиях химические процессы протекают медленнее, особенно у Li-ion и Li-Pol элементов. Модели типа LiFePO4 и LTO более адаптированы для работы при низких температурах, т.к. у них внутреннее сопротивление увеличивается незначительно.

Выводы

В вопросе, как правильно проверить аккумулятор мультиметром, все начинается с измерения напряжения. Если его значение не упало ниже допустимого минимума, это хорошо. Иначе аккумулятор негоден. По величине измеренного напряжения определяется ориентировочный уровень заряда АКБ.

Дальнейшая проверка «живого» аккумулятора производится после его полной зарядки. Засекается время, и АКБ разряжается под действием нагрузки известной мощности. Зная значения мощности нагрузки, времени разряда и номинального напряжения, можем рассчитать емкость аккумулятора. От нее зависит время автономной работы оборудования и, например, дальность пробега электротранспорта на 1 заряде.

Далее измеряем внутреннее сопротивление ячеек. На несколько секунд подключаем нагрузку и замеряем напряжение на клеммах АКБ. Следующий замер делаем после отключения нагрузки. Сопоставляем полученную разницу с допустимыми значениями. Если сопротивление в пределах 30 мОм, такие элементы питания подходят для использования при высоких токовых нагрузках.

Эти простые способы позволяют проверить работоспособность элементов питания и их технические характеристики.

Читайте в нашем блоге о выборе АКБ для газонокосилок и садовой техники.

Как пользоваться мультиметром, часть 3: измерение сопротивления и проверка целостности цепи

На прошлой неделе мы показали вам, как использовать мультиметр для измерения напряжения или, точнее, для проверки наличия напряжения, что является наиболее распространенной причиной. Вы бы взяли счетчик и начали исследовать проводку вашего автомобиля. Теперь мы займемся вторым наиболее распространенным применением мультиметра в автомобиле — измерением сопротивления и проверкой непрерывности.

Как мы обсуждали несколько недель назад, сопротивление — это свойство электрического проводника, противодействующее протеканию тока. В нагрузочном устройстве, таком как электродвигатель или электрическая лампочка, сопротивление — это хорошо, потому что оно на самом деле принимает протекающий заряд и превращает его во что-то полезное, например, водяное колесо в реке. Однако в большинстве самих проводов вы хотите, чтобы сопротивление было как можно медленнее, чтобы ток мог течь через него, не мешая ему.

При этом, когда мы говорим об измерении сопротивления с помощью измерителя, мы измеряем не динамическое сопротивление цепи; это статическое сопротивление части цепи.

Позвольте мне сказать это снова по-другому. Когда цепь находится под напряжением, напряжение, приложенное к цепи, вместе с общим сопротивлением всех компонентов в цепи вызывает протекание определенного количества тока. Вы можете измерить напряжение и ток в цепи под напряжением и использовать эти цифры для расчета сопротивления (закон Ома), но на самом деле вы не можете измерить сопротивление цепи под напряжением. По ряду причин нужно отключить питание и измерить сопротивление отдельных отрезков цепи. Или, если использовать формулировку, которую мы предложили на прошлой неделе, измерение сопротивления проводится с цепью без питания , в серии с частью цепи.

И, действительно, большую часть времени нас не интересует само значение сопротивления. Вместо этого мы обычно заинтересованы в проверке преемственности. (Есть исключения, такие как проверка датчика температуры, сопротивление которого зависит от температуры, или проверка правильного сопротивления катушки или балластного резистора.)

Так в чем же разница между сопротивлением и непрерывностью? Подумайте об этом так: Непрерывность — это бинарная версия сопротивления. Если сопротивление объекта, который мы тестируем, — провода, в котором мы хотим убедиться, что он не поврежден, соединения, в котором мы хотим убедиться, действительно замыкается на землю, переключателя, который мы хотим проверить, работает, — низкое (например, менее 1 Ом), мы говорим, что он имеет непрерывность.

Хорошо, давайте измерим сопротивление.

Настройка мультиметра для измерения сопротивления . Существует три шага настройки:

1. Вставьте черный щуп в гнездо с надписью «COM» для «общего», что означает, что он общий для всех измерений. Как только он появится, его никогда не нужно будет перемещать.
2. Вставьте красный щуп в гнездо, помеченное греческим символом омега (Ω) для обозначения сопротивления. Почти наверняка это тот же разъем с буквой V для напряжения. Это означает, что вы можете оставить выводы пробников в одних и тех же разъемах для измерения напряжения и сопротивления. Вам нужно только изменить разъем, к которому подключается провод считывающего датчика, если вам нужно измерить ток.
3. Поверните большую поворотную ручку на значение сопротивления, обозначенное символом омега (Ω). Если у вас нет измерителя с автоматическим выбором диапазона, выберите наиболее чувствительную настройку сопротивления. Это действительно не будет иметь большого значения, если вы просто ищете преемственности. Измеритель должен сказать «OL», что означает «превышение предела», что означает, что, когда кончики датчиков не соприкасаются, сопротивление бесконечно.

Мультиметр, настроенный для измерения сопротивления (красный щуп в гнезде «VΩ», поворотная ручка повернута на настройку сопротивления)

Настройка звукового сигнала . Если вы проверяете непрерывность (а вы почти всегда это делаете), «звуковой сигнал» очень удобен, так как он позволяет вам проверять, даже не глядя на измеритель. Способ включения варьируется от метра к метру. На некоторых измерителях это отдельная настройка на поворотном диске. На других, например на моем стареньком Fluke 85, это кнопка над циферблатом с символом, который выглядит примерно как усиливающиеся звуковые волны или мегафон.

Настройка звукового сигнала непрерывности (красный прямоугольник) зависит от метража. В данном случае это кнопка 9.0041

Проверить счетчик . Теперь коснитесь кончиков зондов вместе. Показание сопротивления должно упасть с «OL» почти до нуля (что означает менее одного ома), и должен прозвучать звуковой сигнал. Это то, что вы должны увидеть, когда поместите щупы на что-то, что имеет непрерывность, например, неповрежденный провод или замкнутый переключатель.

Показание менее одного Ома, указывающее на непрерывность

Отключите питание! Измерение сопротивления должно выполняться при выключенном питании. То, как измеритель измеряет сопротивление, заключается в том, что он пропускает небольшой ток через щупы и измеряет результирующее напряжение. Показания сопротивления бессмысленны, если на измеряемом объекте уже есть напряжение.

Изолируйте объект, сопротивление или непрерывность которого вы хотите проверить . Например, если вы измеряете сопротивление между клеммами «+» и «-» на катушке, сначала отсоедините от них все провода. Таким образом, вы можете быть уверены, что проверяете сопротивление катушки, а не проводов, проходящих через остальную часть автомобиля, которые могут быть подключены к другим устройствам и к земле. Если вы проверяете непрерывность между клеммой на устройстве и землей, рекомендуется отсоединить провод от устройства и подключить мультиметр к отсоединенному проводу. Кроме того, таким образом, если цепь фактически включается без вашего ведома, отсоединение провода разрывает цепь и гарантирует, что вы получите правильное значение сопротивления.

Вот несколько конкретных примеров. Первый — тот, который мы только что упомянули: проверка сопротивления катушки зажигания. Обратите внимание, что мы удалили провода, чтобы убедиться, что мы не получаем ложных показаний от остальной проводки в автомобиле.

Сопротивление этой катушки зажигания 1.3 Ом аккумулятора), используя красный щуп для проверки провода заземления на разъеме фары и подключив черный щуп к отрицательной клемме аккумулятора. Показания менее одного Ома и звуковой сигнал указывают на непрерывность цепи на землю.

Проверка целостности заземления

Наконец, мы используем мультиметр, чтобы проверить, что переключатель действительно работает, проверив, что в положении «выключено» сопротивление бесконечно:

», есть непрерывность (сопротивление менее одного Ома и звуковой сигнал):

Теперь вы можете удивиться, узнав, что только потому, что измеритель проверяет непрерывность, это не означает, что провод или переключатель способный пропускать ток, достаточный для работы цепи. Мы узнаем об этом на следующей неделе, когда будем говорить об измерении тока.

Роб Сигел ведет колонку Взломщик ™ для журнала BMW CCA Roundel в течение 30 лет. Его новая книга, Ran When Parked: How I Road-Tripped the DeДесятилетняя BMW 2002tii a Thousand Miles Back Home, and How You Can, Too , доступна здесь, на Amazon. Кроме того, он является автором Memoirs of a Hack Mechanic и The Hack Mechanic ™ Guide to European Automotive Electrical Systems . Оба доступны в Bentley Publishers и Amazon. Или вы можете заказать копии с личной подписью на веб-сайте Роба: www.robsiegel.com.

Как измерить сопротивление заземления с помощью мультиметра

Часто в наших домах и на работе случаются удары током.

К счастью, чаще всего мы остаемся в живых. Почему это? Что ж, заземление в электрических системах играет важную роль.

Чтобы убедиться, что ваша электрическая система всегда в безопасности, вам необходимо провести тесты сопротивления заземления и убедиться, что оно находится в оптимальном состоянии.

Однако не все знают, как это сделать, и мы вас прикроем.

В этой статье содержится информация о том, как измерить сопротивление заземления, в том числе сведения о том, что такое заземление на самом деле, и о том, как с помощью мультиметра можно выполнить несколько диагнозов.

Давайте приступим.

Что такое сопротивление заземления?

Сопротивление заземления оборудования представляет собой уровень сопротивления или препятствия, с которым сталкивается напряжение в нем при попадании в землю.

Он просто показывает, насколько легко напряжение уходит от компонентов устройства в землю.

Это важный показатель для измерения уровня защиты, которую электрическое оборудование обеспечивает людям.

Почему важно сопротивление заземления?

При защитном заземлении намеренно создается соединение компонентов устройства с землей через заземляющий блок.

Этот заземляющий элемент называется контуром и изготовлен из электродов, например, из стали или, что предпочтительнее, из меди.

Компоненты, подключенные к блоку заземления, обычно не находятся под напряжением, когда через устройство проходит напряжение.

Например, это может быть оборудование в металлическом корпусе. Этот металлический корпус обычно подключается к заземляющему устройству.

В случае пробоя изоляции заземление помогает направить напряжение с этого металлического корпуса в землю, где оно рассеивается.

При отсутствии заземления в металлическом корпусе накапливается напряжение. Если кто-то прикоснется к металлическому корпусу, через него заземлится все напряжение, что может быть фатальным для этого человека.

Кроме того, даже при наличии заземления могут возникнуть проблемы. Электричество обычно проходит по каналу с наименьшим сопротивлением.

К счастью, у людей средняя сопротивляемость составляет 1000 во влажном состоянии и 10 000 в сухом, что очень много.

Однако, если сопротивление вашего наземного юнита не намного ниже этого, то оно бесполезно.

Заземление помогает, поэтому вам необходимо постоянно измерять сопротивление заземления устройства и всегда обеспечивать его оптимальное значение.

Мультиметр оказывается удобным инструментом для диагностики нескольких электрических устройств.

Как измерить сопротивление заземления с помощью мультиметра

Для измерения сопротивления заземления вам понадобится длинный провод, цифровой мультиметр и металл, упирающийся в землю. Отключите ваше оборудование от любого источника питания, установите мультиметр в Ом и подключите заземляющий компонент вашего устройства к заземляющему стержню с помощью длинного куска провода. Поместите щупы на провод и заземляющий блок вашего устройства, чтобы получить показание .

Этот процесс включает в себя гораздо больше, и мы углубимся в детали.

Существует три метода проверки сопротивления заземления оборудования.

В этом посте речь пойдет о двухстрочном методе, так как мультиметр тут только действенный.

Двухлинейный метод предполагает измерение заземляющего элемента в вашем оборудовании относительно шлифованного металла.

Этот металлический стержень находится в земле и закреплен зажимом. Вы ожидаете, что сопротивление этого будет чрезвычайно низким.

Шаг 1: Получите кусок провода

Кусок провода используется для проведения тестов, особенно если стержень заземления находится далеко от блока заземления оборудования.

Это можно увидеть в случае трудноподвижных объектов, таких как стиральные машины.

Вы также снимаете изоляцию с обоих концов провода, чтобы обеспечить идеальный контакт щупов мультиметра для точной диагностики.

Если можно переместить оборудование на заземляющий стержень, то провод не нужен.

Шаг 2. Отключение оборудования от источника питания

Для измерения сопротивления электрический ток не обязательно должен проходить через цепь оборудования.

Вы хотите принять меры предосторожности при выполнении тестов, поэтому убедитесь, что нет активных подключений.

Шаг 3: Установите мультиметр Наберите

Для проверки заземления установите шкалу мультиметра на Ом. Сопротивление измеряется в Омах и обозначается символом омега (Ом) на мультиметре.

Вы также должны убедиться, что мультиметр установлен на уровень ниже 100 Ом, если он имеет несколько вариантов выбора.

Шаг 4. Разместите щупы мультиметра

Здесь вы проводите испытания и измерения.

Поместите черный щуп мультиметра на заземляющий блок вашего оборудования, а красный щуп на конец провода без изоляции.

Если вы не использовали кусок провода, прикрепите красный щуп непосредственно к заземляющему стержню.

Шаг 5. Оценка результатов измерений

После того, как все это будет сделано, мультиметр должен выдать показания. Как правило, если сопротивление хорошее, следует ожидать показания ниже 5,0 Ом.

Значение сопротивления 5,0 Ом является рекомендуемым значением сопротивления из Национального электротехнического кодекса США, на которое можно положиться для обеспечения безопасности во всем мире.

Сопротивление, которое вы получаете, варьируется от оборудования к оборудованию, а некоторые даже ниже 1 Ом.

Показание в омах, полученное с помощью двухлинейного метода, представляет собой сумму сопротивления заземляющего устройства и сопротивления заземляющего стержня.

Это все, но в вашем доме есть еще кое-что. Вы также можете проверить, правильно ли заземлена розетка, выполнив следующие действия;

• Настройте мультиметр на переменное напряжение (200 В~)
• Убедитесь, что по цепи проходит напряжение, проверив горячие и нейтральные розетки примерно на 120 В или 240 В. После подтверждения перейдите к следующему шагу.
• Поместите черный щуп в заземляющую розетку, а красный щуп — в горячую.
• Если мультиметр показывает одинаковый диапазон показаний 120 В или 240 В, розетка правильно заземлена. Если это не так, есть проблема.
• Поместите черный щуп в заземленную розетку, а красный щуп в нейтральную розетку. При правильном заземлении без проблем вы ожидаете увидеть нулевое значение.

В этом видео показано, как именно проверить заземление в розетках.

Заключение

Измерение сопротивления заземления мультиметром не самое сложное. Вы просто получаете показания в омах, подключая заземляющий стержень к заземляющему устройству в вашем оборудовании или проверяя розетки на правильность показаний напряжения.

Очевидно, что это не самый надежный метод, но самый простой и действенный, который можно осуществить с помощью мультиметра.

Часто задаваемые вопросы

Сколько Ом соответствует хорошему заземлению?

Любое значение сопротивления ниже 5,0 Ом является хорошим заземлением. Это значение взято из положения Национального электротехнического кодекса США, на которое можно положиться в плане безопасности во всем мире.