Что такое мультиметр? Работа аналоговых и цифровых мультиметров

Что такое мультиметр? Типы, работающие функции и приложения

Студенты, инженеры и техники, изучающие электротехнику и электронику, используют различные виды измерительных устройств для проверки различных электрических величин в цепи, таких как напряжение, ток, непрерывность цепи, мощность и т. д., а также для проверки и тестирования. различные электронные компоненты, такие как диод, транзистор, реле, конденсатор, резистор и т. д. Мультиметр, способный выполнять различные тесты и измерения, используется в лабораториях и на производстве для ремонта и устранения неполадок электрических устройств и оборудования.

Что такое мультиметр?

Мультиметр – это электроизмерительный прибор, используемый для измерения напряжения, силы тока, сопротивления и других электрических параметров. Он может измерять «несколько» электрических величин, которые зависят от типа мультиметра.

Это портативные устройства, различающиеся по размеру, точности и аккуратности. Они в основном используются электриками, студентами инженерных специальностей и любителями для устранения неполадок электрических устройств и цепей.

У него есть ЖК-дисплей или шкала, циферблат, тестовые щупы и порты. ЖК-дисплей или шкала используются для отображения измерения. Циферблат имеет несколько функций, которые можно выбрать, повернув ручку. Испытательные щупы используются для подключения счетчика к цепи. Порты используются для вставки измерительных щупов в измеритель.

• Публикация по теме: Разница между аналоговым и цифровым мультиметром

Работа мультиметра

Мультиметр может быть аналоговым или цифровым. Однако оба типа мультиметров имеют одинаковые рабочие процедуры.

У него есть циферблат, который используется для выбора необходимого размера. на нем написано несколько символов измерения. Диск поворачивается для выбора измерения. он также может выбрать правильный диапазон измерения. Некоторые измерители имеют функцию автоматического выбора диапазона.

У него есть два датчика:черный и белый. Черный щуп всегда вставляется в черный «COM» или общий порт, а красный щуп вставляется в один из других красных портов в зависимости от измерения.

Щупы используются для подключения счетчика к цепи. Внутренняя схема мультиметра измеряет выбранный параметр и отображает его показания на ЖК-дисплее или шкале.

Однако меры предосторожности и конфигурация, используемые для подключения мультиметра к цепи или компоненту, различаются в зависимости от типа измерения.

Функции

Мультиметр имеет несколько функций, которые зависят от типа мультиметра. Эти функции можно активировать с помощью диска выбора, а также некоторых кнопок. Его основная функция заключается в измерении силы тока, напряжения и сопротивления. Вот некоторые из функций, доступных в мультиметре:

Функция	Описание	Символ
Напряжение переменного тока	Измерение напряжения переменного тока	V~
Напряжение постоянного тока	Измерение постоянного напряжения	В⎓
Переменный ток	Измерение переменного тока	A~
Постоянный ток	Измерение постоянного тока	А⎓
Сопротивление	Измерение сопротивления цепи или компонента	Ом
Частота	Измерение частоты сигнала	Гц
Рабочий цикл	Измерение коэффициента заполнения сигнала	%
Тест диодов	Проверяет диод в цепи
Емкость	Микрофарад, емкость измеряется в микрофарадах	мкФ
Непрерывность	Дает звуковую индикацию непрерывности между двумя точками.
Тест транзисторов	Коэффициент усиления по прямому току транзистора	hFE
Относительный режим	Измерьте значение смещения. Используется для точного измерения малых значений	ОТНОШЕНИЕ
Температура	Измеряет температуру в градусах Фаренгейта или Цельсия	F ° , С °

Типы мультиметров

Существует два основных типа мультиметров:аналоговый мультиметр и цифровой мультиметр.

Аналоговый мультиметр

Аналоговый мультиметр — это самая старая форма мультиметра. у него есть игла, которая вращается по шкале. Они дешевые, но их трудно читать. Однако они более чувствительны, чем цифровой мультиметр. Он может улавливать даже небольшие изменения в показаниях.

Он состоит из катушки, помещенной между двумя постоянными магнитами. Игла помещается поверх катушки. Когда ток проходит через катушку, он создает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита. В результате катушка вращается, перемещая стрелку по шкале. Угол поворота зависит от величины тока, протекающего через катушку. Эта конфигурация также известна как гальванометр. У него очень маленькое сопротивление, поэтому он более чувствителен.

По той же причине следует избегать полного отклонения шкалы (FSD). Потому что ток превышает диапазон отклонения катушки и начинает сжигать катушку, что разрушит сам счетчик. Таким образом, мультиметр имеет несколько диапазонов, в которых шунтирующие резисторы используются параллельно для разделения тока и измерения больших значений.

Аналоговый мультиметр трудно читать новичкам, поскольку он имеет несколько шкал на одном циферблате. Вы должны определить выбранную шкалу, и иногда требуется умножить показание на 10 или 100, чтобы получить окончательное измерение для больших диапазонов. Стрелка также может вызвать ошибку параллакса, когда вам нужно смотреть точно на 90 градусов на шкале, чтобы получить точное показание.

Преимущества

• Для измерения напряжения и силы тока батарея не требуется.
• Он очень чувствителен.
• Он может обнаруживать небольшие изменения показаний в режиме реального времени.
• У него более быстрое время отклика для проверки непрерывности или утечки.
• Это дешевле, чем цифровой мультиметр.
• Он может отображать колебания тока и напряжения.

Недостатки

• Полное отклонение шкалы или «перегрузка» могут повредить аналоговый мультиметр.
• На аналоговой шкале трудно читать.
• Существуют различные погрешности в показаниях.
• Это может вызвать ошибку параллакса.
• Они физически не очень сильны.
• У них нет дополнительных функций, таких как цифровой мультиметр.
• Невозможно показать отрицательные значения.
• Он имеет низкий входной импеданс, который влияет на схему из-за эффекта нагрузки.
• Для регулировки иглы требуется «регулировка нуля».

Цифровой мультиметр

Цифровой мультиметр или цифровой мультиметр измеряет электрические величины и отображает их на ЖК-экране. Он вычисляет показания в цифровом виде и отображает их на легко читаемом цифровом экране. С другой стороны, аналоговый мультиметр отображает показания без каких-либо вычислений, что обеспечивает быстрое время отклика.

У него есть ЖК-дисплей, циферблат и несколько портов. Циферблат включает в себя внутреннюю схему, которая соединена концентрическими кольцами. Ручка используется для активации схемы для определенных измерений.

Цифровой мультиметр включает в себя микропроцессор для вычисления показаний. Однако входное напряжение или ток имеют аналоговую форму. Поэтому для преобразования показаний и отображения их на ЖК-экране включен АЦП (аналого-цифровой преобразователь). ЖК-дисплей делает измерение легко читаемым, в отличие от шкалы аналогового мультиметра.

Диапазон также используется для выбора из нескольких диапазонов с разными шунтирующими резисторами. Когда измерение выходит за пределы диапазона, мультиметр перегружается. Поэтому он имеет защиту от перегрузки. Некоторые цифровые мультиметры имеют функцию автоматического выбора диапазона, которая автоматически выбирает правильный шунтирующий резистор для измерения, чтобы избежать перегрузки.

Преимущества

• Показания легко читаются с ЖК-дисплея.
• Показания стали более точными.
• Меньше неопределенностей и отсутствие ошибки параллакса.
• Он имеет высокий входной импеданс, который не влияет на схему.
• Они физически крепкие.
• Он может отображать как положительные, так и отрицательные показания.
• Он имеет дополнительные дополнительные функции, такие как измерение емкости, частоты и температуры.
• Не требуется корректировка нуля.
• Он может записывать и отображать минимальные и максимальные значения показаний.
• Функция автоматического выбора диапазона позволяет выбрать подходящую цепь для измерения и избежать потенциального повреждения счетчика.

Недостатки

• Для любых измерений требуется батарея.
• Они дороже аналогового мультиметра.
• Он не может обнаруживать колебания показаний.
• У него более медленное время отклика из-за вычислений.
• Он имеет ограничение по напряжению из-за чувствительной электронной схемы.

Условия мультиметра

Для мультиметров используется несколько терминов, которые определяют, насколько хорош и надежен мультиметр.

Чувствительность

Чувствительность мультиметра определяется как сопротивление, предлагаемое на вольт полного отклонения мультиметра. Его единицей измерения является ом/вольт (Ом/В).

Чувствительность показывает внутреннее сопротивление измерителя. Если измеритель имеет высокую чувствительность, он имеет высокое внутреннее сопротивление. Такие измерители не влияют на схему измерения напряжения. он не потребляет ток из цепи.

Решение

Разрешение мультиметра определяется как наименьшее изменение электрического параметра (ток, напряжение, сопротивление и т. д.), которое он может обнаружить и отобразить.

Например, разрешение 1 мА в диапазоне 400 мА означает, что мультиметр может обнаружить изменение показаний на 1 мА.

Мультиметр с меньшим разрешением и более точными показаниями.

Диапазон

Диапазон мультиметра – это максимальное значение, которое может измерить схема измерителя. Это связано с разрешением мультиметра. Чем ниже диапазон, тем меньше разрешение. Разрешение увеличивается с увеличением диапазона.

Если измерение выходит за пределы диапазона, это приводит к перегрузке мультиметра. Поэтому наилучшие и точные показания получаются на самом низком диапазоне без перегрузки счетчика.

Точность

Точность мультиметра определяется как наибольшая допустимая погрешность измерения. Он показывает, насколько близко показание к фактическому измерению. выражается в %.

Например, мультиметр с точностью ±1% показывает 100 Ом. Тогда фактическое показание может быть 99 Ом или 101 Ом.

Если у мультиметра низкая точность в процентах, он дает более точные показания.

Точность

Точность мультиметра – это то, насколько точны результаты измерений, когда они повторяются в одних и тех же условиях. Он сообщает, надежен ли мультиметр и его показания не меняются.

Precision также определяет погрешность мультиметра, которую можно компенсировать.

Проверки

Щупы мультиметра используются для подключения счетчика к цепи или компоненту. Их один конец вставляется в порт счетчика, называемый банановым гнездом. В то время как другой конец подключен к цепи, называемой зондовыми наконечниками, и они могут быть различных типов.

Типы наконечников мультиметра

Существует несколько типов щупов мультиметра, которые классифицируются в зависимости от их формы и функций. Однако их основная функция заключается в подключении счетчика к цепи.

Черно-красный зонд

Проверки в основном можно разделить на черные и красные. Черный щуп вставляется в «COM» или общий порт измерителя. Он подключен к точке с более низким напряжением.

Красный щуп вставляется в один из других портов в зависимости от выбранного измерения, такого как напряжение, ток и сопротивление. Он подключен к точке с более высоким напряжением цепи.

Точечные зонды

Это наиболее распространенный тип зондов и самый дешевый из всех. Они обычно используются для любого вида чтения. Они подходят для быстрого и частого использования.

Клип с изображением аллигатора

Зажим типа «крокодил» или «крокодил» представляет собой подпружиненный металлический зажим с зазубренными зубьями, которые напоминают челюсть аллигатора (отсюда и его название). Он обеспечивает прочное соединение и держит провод. Они подходят для долгосрочного тестирования.

Минусом зажима-крокодила является то, что он имеет более широкий кончик и становится шире, когда открывается. Он может задеть или создать короткое замыкание с соседними проводами. Поэтому он не подходит для использования в труднодоступных местах, таких как печатные платы и микросхемы.

Выдвижные зажимы-крючки

Выдвижной крюк, также известный как J-образный крюк или тестовые провода IC, имеет крючки для наконечников. Он имеет узкий наконечник, который выдвигается. Используется для надежного соединения в труднодоступных местах. Крючки облегчают фиксацию близко расположенных тонких проводов и штифтов.

Пинцеты

Как видно из названия, такие зонды имеют форму пинцета. Они используются для тестирования между близко расположенными точками, такими как SMD (устройства для поверхностного монтажа)

Зажимные зонды

Щупы-клещи зажимают проводник и измеряют ток, протекающий по нему, не касаясь проводника физически. Клещевые щупы — это периферийные устройства, используемые для безопасного измерения тока в цепи. он преобразует ток в напряжение, где коэффициент преобразования используется для расчета измерения.

клещи имеет встроенные токоизмерительные клещи, используемые для непосредственного измерения тока и отображения текущего значения на ЖК-дисплее.

Как пользоваться мультиметром?

Мультиметр (цифровой или аналоговый мультиметр) можно использовать для измерения многих электрических величин, анализа и устранения неполадок различных электрических компонентов и устройств. Мы уже публиковали пошаговые руководства и иллюстрированные учебные пособия, в которых показано, как использовать мультиметр для проверки и измерения определенных величин и устройств.

• Как измерить емкость с помощью мультиметра?
• Как проверить конденсатор с помощью цифровых и аналоговых мультиметров?
• Как измерить частоту с помощью мультиметра?
• Как измерить мощность с помощью цифрового и аналогового мультиметра?
• Как измерить сопротивление с помощью цифрового и аналогового мультиметра?
• Как измерить напряжение с помощью цифрового и аналогового мультиметра?
• Как измерить ток с помощью цифрового и аналогового мультиметра?
• Как проверить диод с помощью цифровых и аналоговых мультиметров?
• Как протестировать реле? Проверка твердотельных реле и реле катушки?
• Как проверить транзистор мультиметром (DMM+AVO)?
• Как выполнить проверку целостности электрических компонентов с помощью мультиметра?
• Проверка электрических и электронных компонентов и устройств с помощью мультиметра

Меры предосторожности

При использовании мультиметра необходимо соблюдать следующие меры предосторожности, чтобы избежать несчастных случаев.

• Не прикасайтесь к кончикам измерительных проводов во время измерения.
• Не используйте сломанные тестовые провода.
• Не подключайте мультиметр параллельно цепи для измерения тока.
• Не подключайте измеритель к источнику напряжения, когда щупы подключены к амперным розеткам.
• Не подключайте измеритель к включенной цепи для измерения сопротивления.
• Не подключайте заряженный конденсатор к счетчику.
• Не используйте мультиметр для более высокого напряжения, чем указано в руководстве.
• Замените батарею, когда на дисплее отображается индикатор низкого заряда батареи.
• Всегда удаляйте тестовые щупы после использования или помещайте их в порт измерения напряжения.

Применения мультиметра

Существуют различные виды мультиметров стоимостью от нескольких долларов до тысяч долларов. Чем дороже мультиметр, тем больше у него возможностей и функций. Вот некоторые из основных применений мультиметра:

• Для измерения напряжения.
• Для измерения тока.
• Для измерения сопротивления.
• Чтобы проверить целостность цепи.
• Для измерения температуры.
• Для измерения частоты сигнала.
• Чтобы измерить емкость конденсатора.
• Проверьте диод, проверьте транзистор, устраните неполадки в реле и проверьте другие электронные компоненты.

Эти основные функции мультиметров используются для поиска и устранения неисправностей любых электрических цепей, таких как

• Измерение напряжения используется для определения состояния батареи.
• Он также показывает, правильно ли работает розетка или выключатель.
• Измерение тока указывает на состояние нагрузки:потребляет ли она нормальный ток или слишком много.
• Проверка непрерывности или проверка сопротивления выявляет любые обрывы соединения или кабеля.