Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Практическая электроника » Как измерить мультиметром напряжение, ток, сопротивление, проверить диоды и транзисторы
Количество просмотров: 193482
Комментарии к статье: 14


Как измерить мультиметром напряжение, ток, сопротивление, проверить диоды и транзисторы


Как измерить мультиметром напряжение, ток, сопротивлениеМультиметр DT83X имеет всего два предела измерения переменных напряжений 750 и 200, естественно, это в вольтах, хотя на приборах пишут только цифры. Таким образом, если возникла потребность померить напряжение в розетке, то надо выбрать предел 750, в остальных случаях 200. Тут следует обратить внимание на такую тонкость: переменное напряжение должно быть синусоидальной формы с частотой 50…60 Гц, только в этом случае точность измерения будет приемлемой.

Если измеряемое напряжение имеет прямоугольную или треугольную форму, а его частота намного выше, чем 50Гц, хотя бы 1000…10000 Гц, то показания на дисплее, конечно, появятся, но что они символизируют неизвестно. Здесь можно лишь с уверенностью сказать, что переменное напряжение есть, схема, вроде бы, работает.

Условные обозначения на лицевой панели мультмиетра

Но, давайте, пока отвлечемся от процесса измерений и внимательно посмотрим на лицевую панель мультиметра. Здесь, кроме цифр, можно увидеть много различных символов, напоминающих друдлы (картинки – каракули, к которым надо придумать объяснение, подпись). На рисунке 1 показаны все друдлы, которые можно увидеть на мультиметрах, и их разгадки – объяснения.

Обозначения на лицевой панели мультиметра

Рисунок 1. Обозначения на лицевой панели мультиметра

Эти обозначения следует выучить наизусть, как таблицу умножения, и никогда не забывать, поскольку они помогут не только правильно пользоваться мультиметром, получать правильные результаты измерений, но и уберегут прибор от выхода из строя при неправильном пользовании.

Несколько слов о подключении мультиметра к измеряемой цепи

Все мультиметры комплектуются измерительными щупами, причем, у всех моделей приборов они одни и те же: на одном конце однополюсная вилка для подключения к мультиметру, на другом измерительный щуп, не очень, правда, удобной конструкции. Щупы, как правило, красного и черного цвета, что позволяет соблюдать полярность подключения. Лучше всего это сделать, как показано на рисунке 2.

Подключение измерительных щупов к мультиметру

Рисунок 2. Подключение измерительных щупов к мультиметру

Но, если разобраться, то соблюдение полярности не особо и нужно. При измерении переменного напряжения полярность подключения прибора роли вообще не играет, результат будет одним и тем же. При измерении постоянных напряжений, если полярность перепутана, на дисплее перед значением напряжения или тока просто появится знак «-», величина же напряжения будет правильной.

И все же, измерительные щупы лучше подключить так, как показано на рисунке 2: черный щуп в гнездо с надписью «COM» (общий), а красный в гнездо расположенное выше, что позволит проводить все измерения, кроме измерения токов на пределе 10A, что приходится делать не слишком часто.

Особенно следует соблюдать полярность подключения щупов в режиме «прозвонки» полупроводников: на красном щупе будет присутствовать плюсовое напряжение омметра, что позволит правильно подключить исследуемую деталь. Подробнее о проверке полупроводников будет рассказано чуть ниже. Подключение щупов для проверки диода показано на рисунке 3.

На красном щупе «плюс» омметра

Рисунок 3. На красном щупе «плюс» омметра

Провода в измерительных щупах крепятся только пайкой, а на выходе из пластмассовых наконечников свободно болтаются и мотаются, а со временем отматываются совсем и вылетают. Чтобы этого не произошло, следует укрепить провода в щупах с помощью термоусадочной трубки или изоленты.

Маленькое замечание

Нетрудно видеть, что в режиме омметра плюсовое напряжение присутствует на красном щупе, равно как и при измерении постоянных напряжений. Если придется пользоваться стрелочным тестером, то следует запомнить, что в этом случае плюс омметра будет на щупе, который является «минусом» в режиме измерения постоянных напряжений. Но вернемся к современному мультиметру.

Измерение токов

Для измерения «больших» токов придется переключить красный щуп в гнездо с надписью 10A. Около этого гнезда можно увидеть предупредительную надпись, гласящую о том, что этот предел не защищен предохранителем, и измерения можно производить всего 10 секунд, после чего делать перерыв на 15 минут. Почему?

Чтобы правильно ответить на этот вопрос не поленимся открыть прибор, что приходится делать, просто для замены батарейки. На рисунке 4 показан фрагмент платы мультиметра.

Входные гнезда мультиметра

Рисунок 4. Входные гнезда мультиметра

На рисунке показан небольшой фрагмент печатной платы мультиметра, а именно три входных гнезда. Верхнее, как раз для измерения тока 10A, нижнее - общий, среднее гнездо для всех остальных измерений. Толстая проволочная скоба слева, это как раз и есть измерительный шунт предела 10A. Диаметр проволоки не менее 1,5 мм, что позволяет надеяться, что она выдержит ток 10 и более ампер достаточно долго, а не 10 секунд, о которых предупреждается на корпусе прибора. Тогда еще одно почему?

Дело в том, что штатные измерительные щупы внутри себя содержат очень даже тонкий провод, вот к нему-то и относится предупредительная надпись. Автору статьи довелось быть очевидцем, но не исполнителем, как мультиметр, включенный на десятиамперный диапазон, воткнули в розетку! Раздался средней силы взрыв, прибор уже был оплакан, и почти похоронен.

Но после детальной проверки оказалось, что бабахнули только щупы, а сам прибор остался цел и невредим: тонюсенький проводок внутри измерительных щупов сработал как предохранитель. Поэтому, если потребуется длительное наблюдение за токами в пределах 5…10A, достаточно просто штатные щупы заменить на более «крепкие».

Мультиметры бюджетных серий DT83X могут измерять только постоянные токи, режима измерения переменных токов в них просто нет. Да, как-то не всегда он нужен, хотя более дорогие модели переменный ток, конечно же, меряют. Наибольший предел измерения тока ни много ни мало 20A! А комплектуются эти приборы теми же измерительными щупами.

На рисунке 4 виден плавкий предохранитель, который защищает мультиметр на пределах измерения токов 2000µ, 20m, 200m. Так что не надо удивляться, если на этих пределах мультиметр не хочет мерить ток, а сразу снимать заднюю крышку и смотреть предохранитель.

В правом верхнем углу рисунка находится четверть какого-то светлого кружка. Это часть пьезоизлучателя, того самого, который пищит в режиме прозвонки. Именно от этого «звонка» и говорят, что надо «прозвонить» схему.

Что значит «прозвонить»

Те, кто пользовался стрелочными тестерами, знают, что прежде, чем приступить к измерению сопротивлений, надо установить стрелку на ноль шкалы. Для этого просто соединить между собой измерительные щупы и покрутить соответствующую ручку.

Хотя у цифровых мультиметров ноль выставлять не требуется, но соединять щупы все равно приходится: это еще одно хорошее правило пользования прибором. Тем самым проверяется в первую очередь целостность щупов (штатные щупы обрываются очень часто), а заодно и ноль шкалы. Если мультиметр находится в режиме «прозвонки» (как показано на рисунке 5), раздается звуковой сигнал.

Мультиметр в режиме «прозвонки»

Рисунок 5. Мультиметр в режиме «прозвонки»

Звуковой сигнал раздается лишь в том случае, если сопротивление между измерительными щупами не превышает 47…50Ω. Это свойство используется при проверке целостности проводников и дорожек на печатных платах. С режимом прозвонки проводов совмещен и режим проверки полупроводников.

Если входные щупы не замкнуты, или в исследуемой схеме обрыв, или проверяемый диод включен в обратной полярности, на дисплее мультиметра высвечивается 1, как показано на рисунке 6.

Мультиметр показывает обрыв

Рисунок 6. Мультиметр показывает обрыв

То же самое можно увидеть на дисплее, если попытаться сопротивление 200КОм измерить на пределе 200Ом. Другими словами измеряемое сопротивление выше, чем предел измерения, прибор «думает», что цепь разорвана.

Такая же картина будет, если напряжение 24В измерять на диапазоне 20, - прибор зашкалил. Только не надо на диапазон 20 подавать напряжение вольт 100…200, поскольку прибор может не выдержать такого издевательства и просто сгорит.

Измерение сопротивлений

Пока не ушли далеко от рисунка 5, рассмотрим, как измерить сопротивление резисторов или высокоомных проводников. Для переключения в режим измерения сопротивлений достаточно повернуть переключатель режимов работы по часовой стрелке, где имеется несколько пределов.

  • 200Ω

  • 2000Ω

  • 20k

  • 200k

  • 2000k

Первые два предела содержат символ Ω, что говорит о том, что цифры на дисплее покажут величину сопротивления в Омах. На пределе 200Ω можно измерить сопротивление резисторов величиной до 200Ω, предел 2000Ω предназначен для измерения сопротивлений до 2КОм.

Если на измеряемом резисторе маркировка 1К5, то прибор покажет 1350…1650 Ω, сказывается допуск резистора ±10%. Об этом надо помнить при измерении сопротивлений.

Остальные три предела содержат букву k (хотя должно быть K), и результат измерений получится в килоомах. Предел 2000k позволяет измерить сопротивления до 2MΩ, результат измерения показывается в килоомах.

При измерении резистора с номиналом 1MΩ на дисплее можно увидеть результат 995…1000, опять же сказывается допуск. Резистор с номиналом 560K покажет 560.

Если же на этом пределе измерять резистор 5K6, то на индикаторе будет только 5, - дробная часть числа просто отбрасывается. Более точных результатов в этом случае можно достичь, если проводить измерения на пределе 20K: на дисплее индицируется 5,61. Поэтому всегда надо выбирать предел, обеспечивающий более точный результат.

Если при измерении токов и напряжений измерения рекомендуется начинать с максимального предела из опасений сжечь прибор, то при измерении сопротивлений следует действовать как раз наоборот, начиная измерения с самого меньшего предела. Почему? Все достаточно просто.

Предположим, что установлен предел измерения сопротивлений 200Ω, а сопротивление измеряемого резистора (будем считать, что оно нам неизвестно) 51КОм. Совершенно очевидно, что пределы 200Ω, 2000Ω, 20k маловаты для измерения такого сопротивления, и на дисплее покажется единица (рис. 6). И только, когда произойдет переключение на предел 200k, получится достоверный результат. Дальнейшее переключение пределов уже не потребуется.

Проверка диодов и транзисторов

Проводится в режиме «прозвонки», как показано на рисунке 5. Для примера на рисунке 7 показано подключение низкочастотного выпрямительного диода 1N4007 (прямой ток 1А, обратное напряжение 1000В).

Проверка выпрямительного диода в прямом направлении

Рисунок 7. Проверка выпрямительного диода в прямом направлении

Широкое светлое кольцо на правом конце диода, как правило, символизирует вывод катода, таким образом, щупы подключены в проводящем направлении. При этом на дисплее высвечивается прямое падение напряжения на p-n переходе диода, что соответствует полупроводникам на основе кремния. Результат показан на рисунке 8.

Прозвонка диода в прямом направлении

Рисунок 8. Прозвонка диода в прямом направлении

Если таким же образом прозвонить диод с барьером Шоттки, то результат получится несколько иной.

Прямое падение напряжения на диоде с барьером Шоттки

Рисунок 9. Прямое падение напряжения на диоде с барьером Шоттки

Если щупы поменять местами, то диод окажется включенным в обратном направлении, на дисплее появится единица, как на рисунке 6. Такие результаты получаются, если диод исправен. Но возможны и еще два варианта.

Если при подключении щупов прибор запищит, раздастся звуковой сигнал, то диод просто замкнут накоротко, или пробит. При переключении щупов в обратную полярность, звуковой сигнал, скорее всего, не прекратится.

Другой вариант, - независимо от направления включения щупов на дисплее высвечивается единица. В этом случае говорят, что диод находится в обрыве, или попросту сгорел, что называется, до дыр. В точности также при прозвонке мультиметром ведут себя p-n переходы транзисторов. Проверить их ничуть не сложнее, чем отдельный диод.

Как проверить биполярный транзистор

При прозвонке транзистора мультиметром транзистор следует рассматривать не как усилительный прибор со всеми присущими ему свойствами, а как последовательно соединенные, к тому же встречно диоды, как показано на рисунке 10.

Транзистор, как последовательно соединенные диоды. Схема для прозвонки

Рисунок 10. Транзистор, как последовательно соединенные диоды. Схема для прозвонки

Теперь к выводу базы надо подключить красный (плюсовой) вывод омметра, а черным коснуться по очереди выводов эмиттера и коллектора, показания будут такими же, как при прозвонке диода в прямом направлении. Процесс измерения и результат показаны на рисунках 11 и 12.

Зажимы «крокодил» всегда помогут

Рисунок 11. Зажимы «крокодил» всегда помогут

На дисплее показывается падение напряжения на p-n переходах транзистора при прямом включении омметра

Рисунок 12. На дисплее показывается падение напряжения на p-n переходах транзистора при прямом включении омметра

Если вместо красного щупа к базе подключить черный, то переходы сместятся в обратном направлении, закроются, и на дисплее появится единица, как будто при обрыве. Именно так ведет себя при проверке исправный транзистор.

Но может случиться, что при прозвонке p-n перехода раздастся звуковой сигнал, или высветится единица при любом направлении включения измерительных щупов. Это говорит о том, что транзистор неисправен.

Даже при исправном поведении коллекторного и эмиттерного переходов судить об исправности транзистора еще рано. Следует не забыть прозвонить в обоих направлениях выводы К-Э. В любом направлении на дисплее должна показаться все та же единица. Но иногда случается, что даже при исправных переходах Б-Э, Б-К выводы К-Э замкнуты накоротко и слышится звуковой сигнал.

Сказанное справедливо для транзисторов структуры n-p-n. Теми же соображениями следует руководствоваться и при проверке p-n-p транзисторов, но в этом случае красный и черный щупы придется поменять местами. Подробнее об этом читайте здесь: Как проверить транзистор

Борис Аладышкин

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Практическая электроника

Подписывайтесь на канал в Telegram про электронику для профессионалов и любителей: Практическая электроника на каждый день



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Как проверить транзистор
  • Как проверить полевой транзистор
  • Мультиметр для "чайников": базовые принципы проведения измерений мультиме ...
  • Измерение тока
  • Как пользоваться мультиметром, измерение постоянных напряжений
  • Измерение напряжения
  • Как проверить диодный мост
  • Как проверить светодиод
  • Чем профессиональные мультиметры отличаются от бытовых, как выбрать мультим ...
  • Портативный цифровой мультиметр Voltcraft VC820, как проводить измерения му ...
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Практическая электроника

    Электроизмерительные приборы, FAQ, Электрические измерения

      Комментарии:

    #1 написал: Сергей |

    Сколько времени использую мультиметр, но ни разу еще не приходилось измерять им ток в цепи. Мне кажется, что  это самый опасный режим измерения и в случае если что-то пойдет не так, мультиметр может легко выйти из строя, т.к. при этом способе измерения через него проходит весь ток цепи, а его величину угадать часто бывает очень сложно. Да и цепь нужно разрывать для измерения, что долго и неудобно. Для этих целей использую токоизмерительные клещи. Ну а мультиметр - это для измерения напряжения, различных сопротивлений, ну и для прозвонки. Проверкой диодов и транзисторов тоже не занимаюсь. Это электронщики с этим практикуются.

      Комментарии:

    #2 написал: МакС |

    Хорошая статья. Узнал как правильно проверить транзистор. Автору спасибо.

      Комментарии:

    #3 написал: MaksimovM |

    мультиметр, включенный на десятиамперный диапазон, воткнули в розетку

    И чего интересно ожидал увидеть на приборе измеряющий?

    Поэтому, если потребуется длительное наблюдение за токами в пределах 5…10A, достаточно просто штатные щупы заменить на более «крепкие»

    После такой замены уже не только щупы «бабахнут», а и сам прибор выйдет из строя, а при отсутствии должной защиты линии розетки, в которой производится так называемое «измерение», розетка и включенный прибор повредятся до неузнаваемости, так как в сети создано искусственное короткое замыкание.

    Амперметр, так же, как и мультиметр на пределе измерения тока, имеет очень малое сопротивление, так как по нему протекает ток нагрузки. Поэтому для измерения тока щупы включаются в цепь последовательно нагрузке, простыми словами – в разрыв провода, питающего нагрузку. То есть включение в розетку щупов мультиметра в режиме измерения тока сопоставимо с втыканием в розетку перемычки.

    В розетку втыкаются щупы только лишь для измерения напряжения. Вольтметр, а также мультиметр на пределе измерения напряжения наоборот имеет очень большое собственное сопротивление, он включается для измерения напряжения параллельно нагрузке.

    Что касается продолжительности измерения, то указанных производителем 10 секунд вполне хватает для фиксации тока в цепи. Малое сечение провода измерительных щупов прибора – это своеобразная защита от подобных «экспериментаторов». 

      Комментарии:

    #4 написал: Станислав |

    Общаясь с измерительными приборами много лет, могу констатировать такой факт: самая изнашиваемая часть прибора - это провода со щупами. Раньше я как то не задумывался на эту тему, т. к. щупы в застойное время делали далеко не одноразовыми, оторвался — припаял и всё в порядке! Сейчас же провода китайцы стали делать очень тонкими, но с толстой изоляцией, гибкие, но залитые заодно со щупами. В результате больное место прибора получилось неремонтопригодное.

    Я в таком случае делаю полностью новые «хвосты». В качестве штеккера, вставляемого в прибор, использую латунные штырьки от «советской» вилки, диаметр которых 4мм. К ним припаиваю провода, используемые в автопроводке (улучшенная изоляция), сечением 0,75 - 1.0 мм. На другом конце провода припаиваю самодельные щупы, сделанные из дюбель-гвоздей (прочные, не окисляются, не дефицит).

    Берём дюбель гвоздь. Обрезаем шляпку снимаем фаску для припайки провода. Припаиваем провод и вдеваем в дюбель другой стороной. Можно и нужно облагородить термоусадкой.

    Фотографии смотрите здесь: electrik.info/img65.zip

      Комментарии:

    #5 написал: Шахмалы |

     Здравствуйте. У меня СМ пропускает ток.  Как мне с помощью мультиметра узнать сколько ампер она пропускает? Если есть видео скиньте пожалуйста. 

      Комментарии:

    #6 написал: Александр |

    Супер !!!

      Комментарии:

    #7 написал: Макс |

    При прозвонке диода мультимер показывает падение напряжения 190 (диод Шоттки).
    Означает ли это,что в цепи напряжение на нём будет 0,19 вольта? Т.е. после диода напряжение будет меньше на 0,19в.  Ответьте пожалуйста, кто знает.

      Комментарии:

    #8 написал: MaksimovM |

    Макс, мультиметр в режиме прозвонки диода показывает падение напряжения в милливольтах – мВ. Если при прозвонке диода показывает 190, то это значит, что в цепи будет падение на 190 мВ или 0,19 В. Например, если в цепи напряжение 5 В, то на выходе после данного диода будет 4,81 В. 

      Комментарии:

    #9 написал: Андрей |

    Каким образом с помощью шунта мультиметр измеряет ток?
    Станислав,

    Цитата: Станислав
    а другом конце провода припаиваю самодельные щупы, сделанные из дюбель-гвоздей (прочные, не окисляются, не дефицит).
    Сопротивление у них есть, чувствительное для мультиметра?

      Комментарии:

    #10 написал: Максим |

    MaksimovM,

    Не все мультиметры показывают реальное падение напряжения. Все зависит от протекающего тока в режиме "прозвонка".  Разница в меньшую сторону может составлять более 300mV (для кремниевых диодов) и более 100mV для диодов Шотки. Чтобы узнать реальное падение напряжения при заданном производителем токе в цепи прозвонки, нужно его непосредственно на диоде измерить другим мультиметром.

      Комментарии:

    #11 написал: Павел |

    Эталоны и справочные источники, Измерение постоянного напряжения, Изменение диапазона вольтметра постоянного тока, Методы компенсации измерения напряжения, Измерение напряжения без нагрузки и под нагрузкой (аккумулятор), Измерение напряжения переменного тока, Измерение постоянного тока, Измерение переменного тока, Токоизмерительные клещи, Тестеры.

      Комментарии:

    #12 написал: Роберт |

    Проверка работоспособности транзистора без его выпаивания из системы весьма проблематична и сопряжена с высоким риском ошибки, т.к. на результат измерения могут влиять другие элементы системы. Чтобы такой тест был надежным, важно знать схему системы и специфику ее отдельных элементов и их взаимодействия. Однако на рынке есть устройства, которые имеют функцию, позволяющую проверить правильность работы транзисторов без их выпайки. Это могут быть, например, осциллографы с функцией тестера компонентов. Конечно, покупка осциллографа с функцией проверки компонентов связана с немалыми расходами, но, например, в случае с профессиональными услугами, это отличное вложение средств, поскольку функция проверки компонентов позволяет быстро сравнить характеристики. устройств, по эффективности которых мы не возражаем, по характеристикам тех, которые требуют ремонта. Это идеальные диагностические инструменты, которые значительно сократят время, затрачиваемое на ремонт. 

      Комментарии:

    #13 написал: Эдуард |

    Для измерения напряжения, тока и сопротивления с помощью мультиметра необходимо выполнить следующие шаги:

    1. Подготовьте мультиметр: установите переключатель режимов на нужную функцию (напряжение, ток или сопротивление) и выберите диапазон измерения.

    2. Подключите провода: для измерения напряжения и сопротивления необходимо подключить два провода мультиметра к измеряемым точкам. При измерении тока один провод подключается к точке, через которую протекает ток, а другой провод - к точке, куда ток идет.

    3. Определите диапазон измерения: перед подключением мультиметра к измеряемой точке определите диапазон измерения. Это позволит избежать перегрузки прибора и его повреждения. Например, если вы измеряете напряжение батареи, выберите диапазон, который будет выше напряжения батареи.

    4. Отобразите результат: после подключения мультиметра и выбора диапазона измерения на дисплее мультиметра будет отображаться результат измерения. Если результат измерения находится за пределами выбранного диапазона, мультиметр может показать ошибку или "1".

    5. Проверьте правильность измерения: перед тем как принимать решение на основании измеренных значений, убедитесь в правильности измерения. Проверьте, что все подключения выполнены правильно, что диапазон измерения выбран правильно и что измеряемое значение имеет смысл с точки зрения ожидаемого результата.

    Важно помнить, что для измерения тока и напряжения мультиметр должен быть подключен в соответствии с полярностью. При измерении сопротивления полярность не имеет значения.

      Комментарии:

    #14 написал: Сергей |

    Измерения тока могут быть опасны, если не соблюдать меры предосторожности, поскольку в этом случае прибор подключается непосредственно к электрической цепи и становится частью этой цепи. При неправильном подключении или неисправности мультиметра это может привести к короткому замыканию и поражению электрическим током.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.