Как измерить напряжение мультиметром?

Этот небольшой прибор может быть очень полезен в домашних делах, при мелком ремонте бытовой техники, а также при диагностике неисправности в электрике автомобиля.

Павел Горбачев

Pixabay

Большинство мультиметров бытового назначения имеют совершенно идентичную конструкцию и погрешность измерений, которой вполне достаточно для использования дома или в гараже.

Перед тем, как начать пользоваться мультиметром, стоит изучить инструкцию по эксплуатации и внимательно относиться к тому, при каком положении селектора будет производиться то или иное измерение.

Очень важно не перепутать положение селектора при измерении переменного тока в сети 220 В. Если вы случайно установите колесико мультиметра на измерение сопротивления и подключите щупы к контактам сети, то устройство пострадает: если у него есть встроенный предохранитель, то он сгорит и вам придется разбирать мультиметр и менять его, а если в конструкции предохранителя нет, то устройство выйдет из строя целиком.

Основные правила пользования мультиметром, которые оснащены тремя гнездами для подключения щупов:

• черный коннектор всегда вставляйте в гнездо COM;
• красный коннектор вставляйте в среднее гнездо для измерения напряжения,  сопротивления или для «прозвонки» линии;
• красный коннектор также можно вставить в крайнее гнездо для измерения силы тока.

Как проверить переменное напряжение, например, в сети 220В?

• Переведите селектор мультиметра в сектор, обозначенный символом V~ (переменное напряжение) и установите его на значение 750, которое заведомо выше 220 А.
• Поскольку для переменного тока полярность не важна, вы можете любым из двух щупов коснуться одного контакта, а другим — оставшегося.
• Появившееся на цифровом экране значение и будет означать измеренное напряжение, например: 221 В.

Как проверить постоянное напряжение в бортовой сети автомобиля?

• Переведите селектор в сектор, обозначенный символом V— (постоянное напряжение) и установите его на значение 20, которое заведомо выше 12-14 В в электроцепи автомобиля.
• Поскольку для постоянного тока важна полярность, подключите черный щуп к массе автомобиля, например, к его кузову, а красным щупом дотроньтесь до любого цветного провода, целостность которого вам нужно проверить.
• Появившееся на цифровом экране значение и будет означать напряжение на концах щупов, например: 12,8 В.

Как измерить сопротивление радиодетали, автозапчасти, прибора или провода?

• Переведите селектор в сектор, обозначенный символом Ω, который означает сопротивление в Омах.
• Установите селектор в одно из значений, которое примерно подходит для измерения этой детали или прибора, например, 2000 Ом.
• Прикоснитесь черным щупом к одному контакту детали, а красным — к другому (полярность при этом измерении не имеет значения).
• Индикация на табло покажет значение сопротивление.

Как пользоваться функцией «прозвонки» цепи в мультиметре?

• Установите селектор напротив символа, который обозначает звуковой сигнал или стрелку, которая упирается в вертикальную черту.
• Черным щупом коснитесь одного из контактов проверяемой цепи, а красным щупом дотроньтесь до противоположного конца.
• Если прозвучит звуковой сигнал, то в цепь — замкнутая, то есть целая. Если звукового сигнала нет, то цепь разомкнута, или в ней есть обрыв, что и следовало установить.

Этих функций вполне достаточно для большинства измерений, необходимых для ремонта и устранения неисправностей проводки в автомобиле или в квартире.

Как пользоваться мультиметром

При применении стрелочного мультиметра, его необходимо класть на горизонтальную поверхность, поскольку в других положения точность показаний заметно ухудшается. Мультиметр не следует оставлять включенным, даже в том случае, если на приборе отсутствует положение «выкл.». Прибор не следует оставлять в режиме омметра, поскольку в этом режиме заряд батареи постоянно теряется. Переключатель лучше поставить в режим измерения напряжения.

Проверка напряжения, сопротивления, тока.

Напряжение (режим вольтметра) измеряется следующим образом: если требуется измерить постоянное напряжение ставится dcv (или V=), если переменное — acv (или V~), подключаются щупы и результат выводится на дисплей, если на экране ничего нет, то нет и напряжения. Если величина измеряемого напряжения не известна (например, батарейка типа «Крона» имеет  постоянное напряжение 9В, а в бытовая розетка 220В переменного напряжения), то измерение следует начинать с самого большого предела измерения, уменьшая предел измерения до тех пор, пока измеряемая величина не окажется максимально близка к пределу измерения, но при этом все еще будет меньше его. К примеру, для измерения постоянного напряжения устанавливается предел 200В и при измерении напряжения получается значение равное 12,0 В. Полученное значение напряжение 12В меньше следующего после 200В предела измерения мультиметра от 0 до 20В, а значит необходимо выбрать этот предел измерения. Измерив тоже самое напряжение 12,0В на пределе 20В можно получить наиболее точное значение напряжения 11,98В.

При измерении сопротивления (Ω) (режим омметра), щупы прикасаются к двум концам того объекта, сопротивление которого необходимо узнать. Тем же способом в режиме омметра пользуются при «прозвоне» провода или дорожки на обрыв.

Измерение силы постоянного тока (dca или А)(режим амперметра) отличается тем, что щупы мультиметра должны быть «врезаны» в цепь, как будто это один из компонентов этой самой цепи. Измерения следует начинать с наибольшего предела измерения.

Проверка резисторов.

Чтобы быть уверенным в том, что никакие другие элементы схемы цепи не окажут влияния на результат, необходимо выпаять резистор из электрической цепи хотя бы одним концом. Щупы подключаются к двум концам резистора и затем показания омметра сравниваются со значением сопротивления, которое указано на самом резисторе. При проверке стоит учитывать величину допуска (возможные отклонения от нормы), т.е. если по маркировке, номинально, резистор на 200кОм и допуском ± 15%, его действительное сопротивление может быть в пределах 170-230 кОм.

Однако, при более серьезных отклонениях резистор считается неисправным.

При проверке переменных резисторов, сначала измеряется сопротивление между крайними выводами (при этом сопротивление должно соответствовать номиналу резистора), а затем подключив щуп мультиметра к среднему выводу, поочередно замеряется сопротивление с каждым из крайних выводов. При вращении оси переменного резистора, сопротивление должно изменяться плавно, от нуля до его максимального значения. Для таких случаев удобнее пользоваться аналоговым мультиметром, наблюдая за движением стрелки, нежели за быстро меняющимися цифрами на жидкокристалическом экране цифрового мультиметра.

Проверка диодов.

При наличии функции проверки диодов, то щупы просто подключаются к диоду. При этом в одну сторону диод «звонится», а в другую нет. Если такой функции нет, то переключатель устанавливается на 1кОм в режиме измерения сопротивления и после этого проверяется диод. Подключая красный вывод мультиметра к аноду диода, а черный — к катоду, можно увидеть его прямое сопротивление.

При обратном подключении — сопротивление будет настолько высоко, что на данном пределе измерения прибор ничего не покажет. Если диод «пробит», то в любую сторону его сопротивление будет равно нулю, если оборван, то сопротивление в любую сторону будет бесконечно большим.

Проверка конденсаторов.

Для проверки конденсаторов рекомендуется использовать специальные приборы, однако обычный аналоговый мультиметр тоже может быть полезен. Пробой конденсатора можно обнаружить при помощи проверки сопротивления между его выводами, в таком случае сопротивление будет равно нулю. Повышенную утечку конденсатора обнаружить сложнее.

При подключении мультиметра в режиме омметра к выводам электролитического конденсатора, при соблюдении полярности (плюс к плюсу, минус к минусу), внутренние цепи прибора заряжают конденсатор, при этом стрелка медленно ползет вверх, отображая увеличение сопротивления. Чем выше номинал конденсатора, тем медленнее движется стрелка. Когда она практически остановится, необходимо изменить полярность, после чего стрелка должна начать возвращаться в нулевое положение.

Если что-то не так, то вероятнее всего конденсатор имеет утечку и к дальнейшему использованию он не пригоден.

Проверка транзисторов.

Обычный биполярный транзистор это, по сути, два диода, подключенных навстречу друг к другу. Зная, как проверяются диоды, несложно проверить и такой транзистор. Однако, стоит учитывать, что транзисторы бывают разных типов, (p-n-p) — когда их условные диоды соединены катодами, и (n-p-n) — когда они соединены анодами. Для измерения прямого сопротивления транзисторных (p-n-p) переходов, минус мультиметра подключается к базе, а плюс поочередно к коллектору и эмиттеру. Измеряя обратное сопротивление необходимо изменить полярность. Для проверки транзисторов (n-p-n) типа все проделывается наоборот. Таким образом, переходы база-коллектор и база-эмиттер в одну сторону должны прозваниваться, в другую — нет.

Основы цифровых мультиметров

Загрузите эту статью в формате .PDF

Цифровые мультиметры (DMM), когда-то называемые вольтметрами, в новом тысячелетии считались рулеткой для инженеров. Электроника и электрические схемы включены почти в каждый потребительский и промышленный продукт, поэтому цифровые мультиметры необходимы для проектирования, тестирования и устранения неполадок. Здесь мы рассмотрим функции и возможности цифровых мультиметров, а также способы их безопасного использования.

Основы цифрового мультиметра

Цифровые мультиметры — это инструменты для измерения вольт (В), омов (Ом) и ампер (А). Большинство цифровых мультиметров имеют другие функции и характеристики, но измерение этих трех переменных является основой для всех электрических измерений. Вы также должны знать, как цифровые мультиметры отображают свои измерения по-разному.

Разрешение , например, относится к точности измерений цифрового мультиметра. Зная разрешение измерителя, вы можете определить, может ли он увидеть небольшое изменение измеряемого сигнала. Например, если цифровой мультиметр имеет разрешение 1 мВ в диапазоне 4 В, он может увидеть изменение на 1 мВ (1/1000 вольта) при считывании сигнала 1 В.

Вы бы не стали покупать линейку с делениями в один дюйм (или один сантиметр), если бы вам приходилось измерять до четверти дюйма (или одного миллиметра). Термометр, который измеряет только целые градусы, бесполезен, когда ваша нормальная температура составляет 98,6 ° F. Вам нужен термометр с разрешением в одну десятую градуса.

Точность — это наибольшая допустимая погрешность при определенных условиях эксплуатации. Другими словами, это показатель того, насколько близко измерение цифрового мультиметра к фактическому значению сигнала. Точность цифровых мультиметров обычно выражается в процентах от показаний. Точность в один процент от показаний означает, что для отображаемых показаний 100 В фактическое значение напряжения может быть где-то между 99 В и 101 В.

Цифровые и аналоговые дисплеи: Для обеспечения высокой точности и разрешения цифровой дисплей отображает три или более цифр для каждого измерения. Аналоговый стрелочный дисплей менее точен и имеет более низкое эффективное разрешение, поскольку вам приходится оценивать значения между линиями. Гистограмма показывает изменения и тренды сигнала точно так же, как аналоговая стрелка, но она более надежна и менее подвержена повреждениям.

Технические характеристики аналогового счетчика определяются погрешностью полной шкалы, а не отображаемым значением. Типичная точность аналогового измерителя составляет ± 2 % или ± 3 % от полной шкалы. При одной десятой полной шкалы они составляют 20 % или 30 % от показаний. Типичная базовая точность цифрового мультиметра составляет от ± (0,7 %) до ± (0,1 %) показаний или выше.

Сохранение результатов и обмен ими: По мере того, как оборудование становится все более сложным и мощным, меняются и цифровые мультиметры. Инструменты для беспроводного тестирования могут отправлять результаты друг другу и на смартфоны, где вы можете обмениваться данными, изображениями и заметками с коллегами. Беспроводные цифровые мультиметры, другие соответствующие инструменты тестирования и приложения для смартфонов (например, Fluke Connect) позволяют инженерам принимать оптимальные решения быстрее, чем когда-либо прежде, экономя время и повышая производительность.

Вольтметры основаны на законе Ома, который связывает напряжение (В), силу тока (i) и сопротивление (R), V=i x R.

Измерение постоянного и переменного напряжения

Одной из основных задач цифрового мультиметра является измерение напряжения. Типичным источником постоянного напряжения является аккумуляторная батарея, например, используемая в автомобилях. Напряжение переменного тока обычно создается генератором. Настенные розетки в вашем доме являются обычными источниками переменного напряжения. Некоторые устройства преобразуют переменный ток в постоянный. Например, электронное оборудование, такое как телевизоры, стереосистемы, видеомагнитофоны и компьютеры, которые вы подключаете к настенной розетке переменного тока, использует устройства, называемые выпрямителями, для преобразования переменного напряжения в постоянное. Это постоянное напряжение питает электронные схемы в этих устройствах.

Проверка правильности напряжения питания обычно является первым шагом при устранении неполадок в цепи. Если напряжения нет, или оно слишком высокое или слишком низкое, проблему с напряжением следует устранить перед дальнейшими исследованиями.

Форма волны, связанная с переменным напряжением, может быть либо синусоидальной (синусоидальная волна), либо несинусоидальной (например, пилообразная, прямоугольная и пульсирующая). Цифровые мультиметры истинного среднеквадратичного значения отображают среднеквадратичное значение этих сигналов напряжения. Среднеквадратичное значение — это действующее или эквивалентное постоянное значение переменного напряжения.

Сигналы напряжения могут иметь различную форму. Вот три (сверху вниз): постоянный ток, переменный синусоидальный сигнал и несинусоидальный переменный ток.

Некоторые базовые цифровые мультиметры имеют «средний отклик», т. е. дают точные среднеквадратичные показания, если сигнал переменного напряжения представляет собой чистую синусоидальную волну. Измерители среднего отклика не могут точно измерять несинусоидальные сигналы. Несинусоидальные сигналы точно измеряются с помощью цифровых мультиметров, обозначенных как «истинные среднеквадратичные значения», вплоть до указанного коэффициента амплитуды цифрового мультиметра. Пик-фактор — это отношение пикового значения сигнала к среднеквадратичному значению. Это 1,414 для чистой синусоиды, но часто намного выше, например, для импульса тока выпрямителя. В результате средние показания измерителей часто будут намного ниже, чем фактическое среднеквадратичное значение. Но в наши дни большинство измерителей являются истинными среднеквадратичными значениями.

Возможности цифрового мультиметра для измерения напряжения переменного тока могут быть ограничены частотой сигнала. Большинство цифровых мультиметров точно измеряют напряжение переменного тока с частотами от 50 до 500 Гц, но ширина полосы измерения переменного тока цифрового мультиметра может достигать сотен килогерц. Такой измеритель показывает более высокое значение, потому что он «видит» больше сложных сигналов переменного тока. Спецификации точности цифрового мультиметра для переменного напряжения и переменного тока должны указывать диапазон частот вместе с точностью диапазона.

Как проводить измерения напряжения

Простое измерение напряжения:

1. Выберите В.
2. Вставьте черный тестовый щуп во входной разъем COM. Подключите красный тестовый щуп к входному разъему V.
3. Если цифровой мультиметр поддерживает только ручное измерение диапазона, выберите самый высокий диапазон, чтобы не перегружать ввод.
4. Прикоснитесь кончиками щупов к цепи нагрузки или источника питания (параллельно цепи).
5. Просмотрите показания, обязательно записав единицу измерения.

Будьте осторожны. Для получения показаний напряжения постоянного тока правильной полярности прикоснитесь черным щупом к отрицательной стороне или заземлению цепи, а красным щупом — к положительной стороне цепи. Если это изменится, цифровой мультиметр с автополярностью будет просто отображать знак минус, указывающий на отрицательную полярность. Однако при использовании аналогового счетчика вы рискуете повредить его.

Высоковольтные датчики, такие как этот, расширяют диапазон измерения напряжения цифровым мультиметром. Пользователи должны знать, что эти датчики не предназначены для применения в электроэнергетике, где высокое напряжение также сопровождается высокой энергией. Вместо этого они предназначены для приложений с низким энергопотреблением.

Сопротивление, целостность цепи и диоды

Сопротивление измеряется в омах (Ом). Значения сопротивления могут сильно различаться: от нескольких миллиом (мОм) для контактного сопротивления до миллиардов ом для изоляторов. Большинство цифровых мультиметров измеряют сопротивление до 0,1 Ом, а некоторые — до 300 МОм. (300 000 000 Ом). Бесконечные сопротивления (разомкнутые цепи) читаются как «OL» на многих дисплеях измерителей и означают, что сопротивление превышает возможности измерения измерителя.

Измерения сопротивления должны производиться при отключенном питании цепи; в противном случае счетчик или цепь могут быть повреждены. В некоторых цифровых мультиметрах предусмотрена защита в режиме сопротивления при случайном контакте с напряжением. Уровень защиты сильно различается у разных цифровых мультиметров.

Для точных измерений низкого сопротивления сопротивление измерительных проводов необходимо вычесть из общего измеренного сопротивления. Типичное сопротивление измерительных проводов находится в пределах от 0,2 Ом до 0,5 Ом. Если сопротивление измерительных проводов превышает 1 Ом, их следует заменить.

Если цифровой мультиметр подает испытательное напряжение менее 0,6 В постоянного тока для измерения сопротивления, он сможет измерять значения резисторов, изолированных в цепи диодами или полупроводниковыми переходами. Это часто позволяет пользователям тестировать резисторы на печатных платах, не выпаивая их.

Как измерить сопротивление:

1. Отключите питание цепи.
2. Выберите сопротивление (Ом).
3. Вставьте черный тестовый щуп во входной разъем COM. Подключите красный тестовый щуп к входному разъему Ω.
4. Подсоедините наконечники щупов к компоненту или части цепи, для которой вы хотите определить сопротивление.
5. Просмотрите показания, обязательно записав единицу измерения — омы (Ом), килоомы (кОм) или мегаомы (МОм).

Непрерывность — это быстродействующий тест сопротивления, позволяющий различать открытые и закрытые цепи. Цифровой мультиметр со звуковым сигнализатором непрерывности позволяет пользователям легко и быстро выполнять множество тестов непрерывности. Измеритель издает звуковой сигнал при обнаружении замкнутой цепи, поэтому нет необходимости смотреть на измеритель во время тестирования. Сопротивление, необходимое для срабатывания звукового сигнала, зависит от модели цифрового мультиметра.

При измерении сопротивления в цепи, включающей диод, испытательные напряжения цифрового мультиметра поддерживаются на уровне ниже 0,6 В, поэтому полупроводниковые переходы не проводят ток.

Диоды похожи на электронные переключатели и включаются, если напряжение превышает определенный уровень — обычно около 0,6 В для кремниевых диодов — и при включении пропускают ток только в одном направлении.

Многие цифровые мультиметры имеют режим проверки диодов. В этом режиме измеряется и отображается фактическое падение напряжения на переходе. Кремниевый переход должен иметь падение напряжения менее 0,7 В при подаче в прямом направлении и разомкнутую цепь в обратном направлении. Будьте осторожны при использовании аналогового вольтомметра для проверки перехода диода или транзистора. Эти измерители могут пропускать через соединение токи до 50 мА, что может привести к повреждению тестируемого устройства.

Ток постоянного и переменного тока

Измерения тока отличаются от других измерений цифрового мультиметра. Измерения тока, выполняемые цифровым мультиметром с использованием измерительных проводов (без использования токоизмерительных клещей — подробнее об этом позже), требуют последовательного подключения мультиметра к измеряемой цепи. Это означает, что цепь размыкается, а измерительные провода цифрового мультиметра замыкают цепь. Таким образом, весь ток цепи проходит через цифровой мультиметр.

Как проводить измерения тока

1. Отключите питание цепи.
2. Разрежьте или распайте цепь, создав место, куда можно будет вставить измерительные щупы.
3. Выберите A (переменный ток) или A (постоянный ток) по желанию.
4. Вставьте черный тестовый щуп во входной разъем COM. Подключите красный тестовый щуп к входному разъему ампер или миллиампер, в зависимости от ожидаемого значения показаний.
5. Подсоедините наконечники щупов к цепи через разрыв так, чтобы весь ток проходил через цифровой мультиметр (последовательное соединение).
6. Снова включите питание схемы.
7. Просмотрите показания, обязательно записав единицу измерения. Если измерительные провода перепутаны для измерения постоянного тока, на дисплее отобразится «–».

Защита входа. Распространенной ошибкой является оставление измерительных проводов подключенными к входным гнездам тока, а затем попытка измерения напряжения. Это вызывает прямое короткое замыкание источника напряжения через низкоомный резистор (токовый шунт) внутри цифрового мультиметра. Через цифровой мультиметр протекает сильный ток, и, если счетчик не защищен должным образом, ток может повредить как цифровой мультиметр, так и цепь и, возможно, травмировать пользователя. Токи короткого замыкания могут быть чрезвычайно высокими, если задействованы промышленные высоковольтные цепи (240 В или выше).

Цифровые мультиметры должны иметь токовый входной предохранитель достаточной мощности для измеряемой цепи. Счетчики без этого предохранителя не должны использоваться в цепях высокого напряжения (> 240 В переменного тока). Цифровые мультиметры, в которых используются предохранители, должны иметь предохранитель достаточной мощности для устранения отказов с высоким энергопотреблением. Номинальное напряжение предохранителей счетчика должно превышать максимальное напряжение, которое пользователь рассчитывает измерить.

Например, предохранитель на 20 А, 250 В не сможет устранить неисправность внутри счетчика, когда счетчик подключен к цепи 480 В. Для устранения неисправности в этой цепи потребуется предохранитель на 20 А, 600 В.

Существует два основных типа схем защиты: с автоматическим восстановлением и без него. Некоторые счетчики имеют схемы, которые обнаруживают перегрузки и защищают счетчик до тех пор, пока состояние не исчезнет. После устранения перегрузки цифровой мультиметр возвращается к нормальной работе. Обычно это используется для защиты функции сопротивления от перегрузок по напряжению. Другие счетчики обнаруживают перегрузки и защищают счетчик, но не восстанавливаются до тех пор, пока оператор не выполнит операцию на счетчике, например, заменит предохранитель.

Аксессуары для датчиков тока. Иногда пользователям приходится измерять токи, превышающие номинальные значения цифрового мультиметра, иначе они оказываются в ситуациях, не позволяющих разомкнуть цепь для измерения тока. В этих приложениях с более высоким током (обычно более 2 А), где не требуется высокая точность, может быть полезен токовый пробник. Датчик тока зажимается вокруг проводника, по которому течет ток, и преобразует измеренное значение в уровень, который может выдержать измеритель.

Датчики тока (фактически являющиеся трансформаторами тока) измеряют только переменный ток. Выход трансформатора тока обычно составляет 1 миллиампер на ампер. Таким образом, значение 100 ампер становится 100 мА, что можно безопасно измерить с помощью большинства цифровых мультиметров. Провода датчика подключаются к входным разъемам «мА» и «СОМ», а переключатель функций счетчика установлен в положение «мА переменного тока».

Безопасность мультиметра

Выполнение безопасных измерений начинается с выбора правильного измерительного прибора для задачи, а также среды, в которой будет использоваться измерительный прибор. Пользователи должны прочитать руководство пользователя и соблюдать его перед использованием, уделяя особое внимание разделам ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ и ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ.

Убедитесь, что вы используете измеритель, который соответствует категории и номинальному напряжению Международной электротехнической комиссии (IEC), одобренным для того места, где должны проводиться измерения. Например, если необходимо произвести измерение напряжения в электрощите с напряжением 480 В, следует использовать счетчик категории III на 600 В или 1000 В. Это означает, что входная схема измерителя будет выдерживать переходные процессы напряжения, обычно встречающиеся в этой среде, без вреда для пользователя. Выбор счетчика с таким рейтингом, который также имеет сертификаты UL, CSA, VDE или TUV, означает, что счетчик не только соответствует стандартам IEC, но и прошел независимые испытания, подтверждающие его соответствие этим стандартам.

Но как кто-то может узнать, есть ли у него настоящий счетчик CAT III или CAT II? Это не всегда легко. Производители могут самостоятельно сертифицировать свои счетчики как CAT II или CAT III без независимой проверки. Остерегайтесь таких формулировок, как «Разработано в соответствии со спецификациями. ..». Планы дизайнера никогда не заменят фактическое независимое тестирование. МЭК разрабатывает и предлагает стандарты, но не несет ответственности за их соблюдение.

Найдите символ и регистрационный номер независимой испытательной лаборатории, такой как CE, CSA, RCM или другого признанного агентства по сертификации. Этот символ можно использовать только в том случае, если цифровой мультиметр успешно прошел испытания в соответствии со стандартом агентства, основанным на национальных/международных стандартах. UL 61010, например, основан на IEC 61010. В несовершенном мире это самое близкое к тому, что вы можете сделать, чтобы убедиться, что мультиметр действительно проверен на безопасность.

Держитесь подальше от опасных панелей. Ваш цифровой мультиметр также может защитить вас, уберегая вас от опасных ситуаций. Цифровые мультиметры, которые обмениваются данными по беспроводной сети с персональными компьютерами, смартфонами и другими инструментами для тестирования беспроводной сети, можно безопасно разместить внутри электрических панелей с отключенным питанием. Когда панель закрыта и снова включена, измерения можно выполнять удаленно, сохранять и делиться ими, и все это без необходимости находиться перед работающей электрической панелью.

Категории измерения. Критически важной концепцией для понимания электробезопасности является категория измерения, кратко упомянутая выше. Стандарты определяют категории от 0 до IV, часто обозначаемые аббревиатурой CAT 0, CAT II и т. д. Разделение системы распределения электроэнергии на категории основано на том факте, что опасный высокоэнергетический переходный процесс, такой как удар молнии, будет ослабляться или демпфироваться по мере того, как он проходит через импеданс (сопротивление переменному току) системы. Более высокий номер CAT относится к электрической среде с более высокой доступной мощностью и более высокими переходными процессами энергии. Таким образом, мультиметр, разработанный в соответствии со стандартом CAT III, устойчив к гораздо более высоким энергетическим переходным процессам, чем мультиметр, разработанный в соответствии со стандартами CAT II.

Внутри категории более высокое номинальное напряжение означает более высокую стойкость к переходным процессам — например, счетчик CAT III на 1000 В имеет лучшую защиту по сравнению со счетчиком с номинальным напряжением CAT III 600 В. Настоящее недоразумение возникает, если кто-то выбирает счетчик с номиналом CAT II 1000 В.

Перечень мер безопасности

• Используйте измеритель, соответствующий принятым стандартам безопасности для среды, в которой он будет использоваться.
• Используйте счетчик с токовыми входами с предохранителями и обязательно проверьте предохранители перед измерением тока.
• Перед измерением проверьте измерительные провода на наличие физических повреждений.
• Используйте мультиметр для проверки непрерывности измерительных проводов.
• Используйте только измерительные провода с закрытыми разъемами и защитой пальцев.
• Используйте только счетчики с утопленными входными гнездами.
• Выберите правильную функцию и диапазон для вашего измерения.
• Убедитесь, что измеритель находится в хорошем рабочем состоянии.
• Соблюдайте все процедуры безопасности оборудования.
• Всегда сначала отсоединяйте «горячий» (красный) щуп.
• Не работайте в одиночку.
• Используйте измеритель с защитой от перегрузки по функции сопротивления.
• При измерении тока без токоизмерительных клещей отключите питание перед подключением к цепи.
• Помните о ситуациях с высоким током и высоким напряжением и используйте соответствующее оборудование, такое как высоковольтные пробники и сильноточные клещи.

Особенности

Следующие специальные возможности и функции могут упростить использование цифрового мультиметра.

• Сигнализаторы сразу показывают, что измеряется (вольты, омы и т. д.).
• Управление одним переключателем упрощает выбор функций измерения.
• Защита от перегрузки предотвращает повреждение как счетчика, так и цепи, защищая при этом пользователя.
• Специальные предохранители большой мощности обеспечивают дополнительную защиту пользователя и счетчика во время измерения тока и перегрузок.
• Автодиапазон автоматически выбирает нужный диапазон измерения. Ручной диапазон позволяет зафиксировать определенный диапазон для повторяющихся измерений.
• Автополярность указывает отрицательные показания со знаком минус, поэтому, даже если вы подключите измерительные провода в обратном порядке, вы не повредите измеритель.
• Индикатор низкого заряда батареи.

Цифровые мультиметры Fluke используются в качестве примеров в этой статье. Другие цифровые мультиметры могут работать иначе или предлагать функции, отличные от показанных. Однако в этой статье объясняются распространенные способы использования и советы по использованию большинства цифровых мультиметров.

 

Функции и применение аналогового мультиметра

Аналоговый мультиметр, хотя и старше, чем обычно предпочитаемый цифровой мультиметр, имеет несколько уникальных преимуществ. Хотя и цифровые, и аналоговые мультиметры измеряют различные единицы измерения, такие как напряжение, ток и сопротивление, они отображают свои показания совершенно по-разному.

Аналоговый мультиметр

Изображение предоставлено: Astor57/Shutterstock

Аналоговые мультиметры иногда трудно считывать, потому что они отображают данные в виде стрелки, движущейся по шкале — это может быть преимуществом, поскольку отображение повышенного напряжения (или сопротивления и т. д.) ощутимо, но может быть трудным для тех, кто не знаком с масштаб.

Функция аналогового мультиметра

Аналоговые мультиметры, как и их цифровые аналоги, могут измерять различные выходные электрические параметры, такие как напряжение, ток и сопротивление. Как и в случае с цифровыми мультиметрами, необходимо выбрать функцию и установить соответствующий диапазон. Однако принцип работы аналоговых мультиметров принципиально отличается от принципа работы цифровых мультиметров.

Аналоговые мультиметры потребляют некоторую энергию от цепи, которую они тестируют, тогда как цифровые мультиметры работают независимо от энергии цепи. Чтобы давать точные показания, аналоговые мультиметры нуждаются в высоком уровне чувствительности, иначе результаты могут быть искажены. При проверке сопротивления мультиметр может полагаться на питание от батареи.

Диапазоны для типичного использования аналогового мультиметра различаются в зависимости от приложения: для напряжения постоянного тока стандартными настройками диапазона являются 0,5 В, 2,5 В, 10 В, 50 В, 250 В, 1000 В. Для напряжения переменного тока стандартными настройками являются 10 В, 50 В, 250 В и 1000 В. Ток измеряется в амперах со стандартными настройками постоянного тока 2,5, 25 и 250 ампер. Переменный ток почти никогда не измеряется. Сопротивление, измеряемое в омах, имеет стандартные настройки около 20, 200, 2000, 20 000 и 200 000 Ом. Когда мультиметр не используется, оставлять мультиметр на уровне около 10 В — неплохая идея, потому что неправильное использование мультиметра на этом уровне вряд ли приведет к серьезному повреждению.

Вообще говоря, сопротивление аналогового измерителя должно быть в десять раз больше сопротивления цепи, чтобы обеспечить точные показания. Необходима высокая чувствительность, чтобы предотвратить сбой в тестовой цепи. Что касается цены, то качественный аналоговый мультиметр будет стоить примерно столько же, сколько цифровой мультиметр. Аналоговые счетчики имеют несколько различных вариантов отображения данных: обычно движение регистрирует гальванометр, хотя иногда вместо него используется имитация указателя или гистограммы. Однако ширина стрелки и последующая вибрация могут изменить разрешение показаний. Другие распространенные ошибки возникают из-за того, что пользователь не может правильно прочитать результаты, а показания сопротивления, как правило, особенно трудны, потому что цепь сопротивления имеет тенденцию вызывать сильное сжатие шкалы. Однако, помимо этих проблем, аналоговые измерители могут измерять с точностью от трех до пяти процентов. Кроме того, благодаря гальванометру они часто лучше цифровых мультиметров определяют скорость изменения показаний измерения.