Мы живём в такое время, что в каждом доме присутствует огромное количество электроприборов. Все они имеют свойство ломаться. Иногда незначительные поломки можно устранить самостоятельно, не дожидаясь прихода мастера. Для того, чтобы диагностировать степень повреждения электронного или электрического аппарата, необходимо держать под рукой мультиметр, или его ещё называют тестер.
Что такое мультиметр?
Мультиметр – это приспособление, которое включает в себя несколько различных измерительных приборов.
Самые простые модели могут измерять только основные величины:
- сопротивление;
- напряжение;
- электрический ток.
При помощи более сложных приборов можно производить другие измерения, например, прозвонить транзистор или измерить температуру нагрева.
Мультиметры бывают как цифровые, так и стрелочные. Пример простейшего цифрового мультиметра — DT9208A.
В более продвинутых моделях присутствует ряд дополнительных функций, это измерение ёмкости конденсаторов, температуру и частоту.
Описание оборудования
Прибор, как правило, состоит из пластмассового корпуса. Все результаты измерений отображаются на экране. В некоторые типах есть подсветка.
Указатель выбора режимов работы выполнен в виде дискретного кругового переключателя на передней панели, который поворачивается от 0 до 360 градусов. Необходимое измерение выбирается на специальной шкале, разбитой на сектора, где указаны различные величины и диапазоны. Например, для измерения напряжение на аккумуляторе необходимо выбрать вольтметр постоянного тока.
При замерах сопротивление резистора ручка переключателя устанавливается в положение омметр. Сектор измерения сопротивлений располагается вверху и разбит на несколько диапазонов от 200 Ом до 200M. Приставки «k» (кило) и «M» (мега) соответствуют международной системе измерений1 kОм =1000 Ом, а 1 Мом=1000000 Ом.
Ниже располагаются разъемы для подключения измерительных щупов. Провода имеют два цвета: красный (+) и чёрный (-). Существенного различия, куда какой вывод вставлять, нет. Но обычно, черный щуп вставляют в клемму с обозначением «com» (общий), а красный — в клемму «VΩCX+».
Для измерения температуры к мультиметру необходимо подключить дополнительный датчик, называемый термопарой. Есть специальные мультиметры, при помощи которых можно без разрыва самого провода измерить протекающие по нему токи. Для этого достаточно поместить провод внутри специальных клещей, выполненных в виде кольца. Такие клещи используется для выполнения измерений до 400 ампер.
Каждый измеряемая величина или режим работы мультиметра имеет свои условные обозначения. Вольтметр позволяет измерять переменное или постоянное напряжение. Нужно отметить, что постоянное напряжение на аккумуляторах, блоках питания, батарейках.
Для измерения сетевого напряжения и напряжения на выходе трансформаторов используется режим переменного напряжения. Вольтметр обозначается буквой V, условное обозначение постоянного или переменного напряжения в виде прямой линии или волны. Далее указывается диапазон измерения вольтметра и других величин.
Например, для измерения максимального напряжения 20 вольт используется один диапазон, для измерения более высоких значений придётся переключиться на следующий. В некоторых мультиметрах выбор диапазона происходит автоматически.
Достаточно подключить измеряемое значение к мультиметру, и он сам выберет в каком диапазоне производить измерения.
Как использовать мультиметр для измерения сопротивления?
Типичным представителем измерения сопротивления будет резистор. Сопротивление можно измерить этим при помощи омметра. Как было отмечено выше, он имеет до семи диапазонов измерений.
Измерить сопротивление можно как косвенным путём, так и непосредственно при помощи мультиметра. Косвенное измерение основано на основном законе электротехники — законе Ома. I(сила тока) = U (напряжение) / R (сопротивление).
Зная напряжение и силу тока, легко вычислить сопротивление.
Перед тем как приступить к работе с мультиметром, нужно проверить исправность прибора, так как измерительная цепь может иметь обрыв в связи плохим контактом щупов либо неисправностью предохранителя.
Для этого концы закорачивают между собой. В исправном приборе нет обрыва, и дисплей покажет нуль либо тысячные части Ом. Это связано с внутренним переходным сопротивлением. Такое несложное действие приведёт мультиметр в состояние готовности.
Для измерения сопротивления постоянного резистора щуп прикладывается к одному концу, другой — ко второму.
Перед началом измерения нужно переключатель выставить в требуемый диапазон. Если сопротивление резистора заведомо известно, выбирается ближайший интервал.
Так для номинального значения в 91 кОм ползунок устанавливается в положение 200k. При установке клювика переключателя в положение с меньшим сопротивлением (на 20k), то дисплей ничего не отобразит из-за срабатывания внутренней блокировки.
Если неизвестен номинал резистора, то измерение надо начинать с максимального диапазона, изменяя его с каждым последующим измерением.
Следует обратить внимание на то, что переключатель всегда должен выставляться на ближайший больший диапазон, так как точность измерений зависит именно от того, насколько правильно выбран диапазон.
Чем дальше предел измерений от номинального значения измеряемого сопротивления, тем больше будет погрешность.
Для определения величины сопротивление переменного резистора щупами зажимаются два крайних контакта. Средняя точка является «плавающей». Если приставить щупы к крайнему и среднему контакту и вращать ползунок, то можно наблюдать изменение сопротивление в зависимости от его положения.
Как измерить напряжение и ток?
Аналогичным образом выставляется диапазон при измерении тока и напряжения. К примеру, чтобы измерить величину действующего напряжение в розетке из имеющихся рабочих диапазонов 200 и 750 В потребуется выставить переключатель в положение 750 В. Если был выбран интервал 200 В, то с прибором ничего не случится, так как сработает защитная блокировка, но мультиметр не выдаст никакой информации.
Чтобы замерить силу тока необходимо включить режим амперметра, поместить красный штекер в нужное гнездо (DA для постоянного тока или CA для переменного), выбрать необходимый предел и включить мультиметр в разрыв цепи.
Некоторые приборы имеют для постоянного тока одну позицию, и другую для переменного. Чтобы не было ошибки, следите за буквенным обозначением на лицевой панели.
Если значение тока не отображено на индикаторе, значит, неправильно выбран диапазон, снизив на одну позицию, повторите замер. Если опять нет никакого результата, повторите снижение ещё на позицию, и так до того момента, пока на экране не появится нужная цифра.
Проводить измерения нужно быстро – конец не должен быть в контакте с проводом более чем одна или две секунды. Особенно это требование касается маломощных элементов питания. Если щуп держать долго при измерении силы тока батареек, в итоге произойдёт полное или частичное их разряжение.
Как прозванивать провода, используя мультиметр?
Ещё одна из часто используемых функций является прозвонка цепей. Для того, чтобы проверить целостность цепи, переключатель режим необходимо установить на гнездо со значком диода, если замкнуть щупы, прозвучит звуковой сигнал.
Это облегчает находить обрывы и неисправные места на слух, не отвлекаясь на показания дисплея.
Эта функция, являющаяся базовой и присутствующая в большинстве имеющихся моделей, позволяет определить обрыв провода, короткое замыкание на каком-либо участке или быстро найти разные концы провода.
В режиме прозвонки нужно прикоснуться к проводу с разных сторон: если слышен звуковой сигнал, то целостность провода сохранена.
В быту на практике чаще всего мультиметр применяется для тестирования неисправности осветительных приборов и цепей.
Причины бывают разные:
- перегоревшая лампочка;
- поломка светильника,выключателя;
- повреждение или отсутствие контакта в распредкоробке.
Самый банальный случай — это выход из строя лампочки, поэтому причину в первую очередь надо искать в ней. Если неисправность не выявлена при визуальном осмотре, то ее легко определить, используя мультиметр.
Также тестера поможет проверить автомобильную или мотоциклетную фару.
Чтобы измерить сопротивление нити указатель устанавливается на минимальный предел измерения «Ω». Один конец касается корпуса цоколя, другое ответвление прижимается к верхнему контакту цоколя.
Сопротивление исправной «лампочки Ильича», имеющей мощностью 100 Вт, равно 36,7 Ом. Если на дисплее высветилась единичка, а стрелочный тестер показал «бесконечность», то это свидетельство того, что лампа перегорела.
Проверка диодов и транзисторов
В диодах ток протекает только в одном направлении, в обратном направлении диод не пропускает ток. В том случае, если это условие выполняется, то можно сделать заключение, что он исправен. При проверке указатель прибора установить на знак, изображающий диод.
Диод
Диод имеет два вывода, как и у резистора — анод и катод. При подаче на анод плюса, а на катод минуса в цепи появится ток. Для тестирования обычного диода ставим щупы на концы и видим, что дисплей показывает напряжение. Для кремниевых диодов оно составляет от 400 до 800 милливольт, для германиевых, как показывает практика. Это значение колеблется от 200 до 400 милливольт, если эти значения появились, значит, красный конец соответствует аноду, другой – катоду.
Меняя местами выводы, замечаем, что на дисплее появилась единичка, обозначающая разрыв цепи, это значит, что испытуемый радиоэлемент исправен.
Светодиод отличается от обычного диода тем, что он загорается, когда на анод подают «+», а на катод «-». При смене щупов местами, исправный светодиод не должен загораться.
Транзистор
Транзистор состоит из эмиттера, базы и коллектора. В pnp транзисторе ток в коллекторе регулирует база. В другой разновидности биполярного транзистора (npn) материал р заключён между двумя материалами n. Поскольку диод имеет один pn перехода, а транзистор два, то транзистор можно представить как два диода.
При проверке интересует распиновка контактов. Для начала выставляем переключатель мультиметра в режим тестирования диодов. В этом состоянии мультиметр будет показывать падение напряжения на p-n переходе.
Единица измерения — милливольты.
Падение напряжения на p-n переходе для кремниевых полупроводников должно быть 0,6 вольта, а для германиевых – 0,2-0,3 вольта. Для проверки переходов транзистора в прямом направлении (база — красный конец, то есть плюс, эмиттер черный, следовательно, минус).
Индикатор в это время показывает падения напряжения на участке база-эмиттер. Следом проверяется переход база-коллектор. В этом случае красный провод остаётся на базе, а черный подключается к коллектору, и на мультиметре появляется падение напряжения на этом переходе. В обратном направлении p-n переходов на индикаторе появится «1»(разрыв).
Черный щуп ставится на базу транзистора, красный на эмиттер, и для
исправного транзистора на индикаторе появится «1».
Прочие измерения
Проверка конденсатора
Конденсатор имеет свойство от времени высыхать и терять свою емкость. Перед проверкой обязательно нужно замкнуть ножки. Иначе если в конденсаторе есть заряд, то может сгореть прибор. При проверке полярность не имеет значения.
Подключаем выводы и замеряем ёмкость, если отклонение по ёмкости не более 10 % то испытуемый радиоэлемент можно использовать.
Проверка напряжения аккумулятора
Для измерения напряжения аккумулятора подключается мультиметр в режиме вольтметра постоянного тока, нужно устанавливать 20 Вольт. Потом надо подключить штекеры проводов в необходимые разъемы и в контакты аккумулятора, на экране высвечивается значение напряжения.
Мультиметр является надёжным помощником для измерения напряжения кислотных аккумуляторов, и для батареи мобильника поможет. Для проверки элемента питания сотового телефона, указатель тестера на шкале переводится в режим замера постоянного тока (DC).
Диапазон измерения — 20 Вольт. В этом положении прибор покажет напряжение с точностью до сотых долей.
При помощи этого действия удастся предотвратить быструю разрядку аккумулятора и тем самым увеличить его эксплуатационный ресурс.
- Для снятия показаний чёрный вывод мультиметра присоединяется к клемме со знаком минус, красный — к плюсовой клемме, экран устройства покажет величину напряжение постоянного тока.
- Исправный полностью заряженный автомобильный аккумулятор имеет напряжение 12,7 Вольт.
- Замерить ёмкость аккумулятора можно путём контрольного разряда аккумулятора. Для начала потребуется полностью зарядить батарею.
- Убедившись, что она заряжена максимально, измерить плотности электролита и
напряжение. - После этого подключить нагрузку, мощность которой заведомо известн мощности, это может быть лампа накаливания ( P=24 Вт), отметить точное время начала такого опыта.
- В момент, когда напряжение батареи уменьшится до 50% процентов от первоначального значения, отключить лампочку.
Ёмкость измеряется в а/ч, перемножив силу тока в цепи с подключённой нагрузкой на количество часов контрольного разряда батареи получается величина, приближенная к номинальному значению.
Если это так, то состояние батареи идеально.
Разрядка аккумулятора
Иногда аккумулятор способен разряжаться самостоятельно, если даже клеммы не подключены к потребителям. Значение саморазряда указано в сопроводительных документах к АКБ.
Помимо естественной утечки электротока? в схеме могут быть участки, находящиеся в состоянии повышенной влажности или с истончённой изоляцией.
В таких случаях происходит дополнительная утечка тока, она может привести к тому, что аккумулятор полностью разрядится с возможным возгоранием места повреждения. Это явление чревато для бортовой сети автомобиля.
Для выявления такого побочного расхода электричества нужно выключить зажигание автомобиля, отключить некоторые устройства, например, сигнализацию и магнитолу. Красный провод мультиметра соединить с «+» аккумулятора, а чёрный, с отсоединённой клеммой. Прибор должен показать нулевые значения.
При каких-либо иных показателях можно прийти к выводу, что высок ток утечки, в этом случае требуется детальная диагностика электрики автомобиля.
Нахождение фазы
Для того, чтобы распознать фазу и нуль при помощи мультиметра, нужно выставить диапазон переменного напряжения 750 вольт и попарно протестировать проводку.
Между фазой и любым другим проводом величина напряжения равна действующему значению (230 вольт). Перемычка земля-нейтраль дает приблизительно 0.