Уже давно прошли те времена, когда измерительные приборы можно было встретить только в школе на уроке физики или у специалистов-электриков. В основном это были вольтметры — довольно громоздкие агрегаты с большим процентом погрешности. Все переменилось, когда создали полупроводниковые радиодетали. Рынок наполнился разными приборами, появились первые мультиметры. Какие функции выполняет один из таких приборов — видно из инструкции DT 838.
Функции, выполняемые прибором
Само слово «мультиметр» состоит из двух слов: «мульти» означает «много», а «метр» — «измерять». Получается, что с помощью прибора можно производить множество разных измерений. Первые устройства были стрелочными. Стрелка поворачивалась по шкале с помощью электромагнита, а возвращала ее назад пружина. Современные приборы в основном полностью перешли на цифровую индикацию. Что же они могут измерять? Чтобы понять, как пользоваться мультиметром ДТ 838, важно знать его особенности.
Постоянное напряжение
Присутствие электрического тока без прибора трудно определить. Можно, конечно, потрогать рукой, если известно, что напряжение небольшое, но как узнать, какое оно? Существующие индикаторы лишь показывают наличие опасного для жизни напряжения. Оно измеряется между двумя точками и показывает разность потенциалов, если нет внешнего влияния. Цепи, в которых производится измерение, делятся на два вида:
- Постоянный ток.
- Переменный ток.
Постоянным называют ток, величина и направление которого во времени не меняются. Примером может служить батарея, аккумулятор.
Переменным называют ток, меняющий свою величину и (или) направление во времени. К нему относятся:
- синусоидальный;
- прерывистый;
- выпрямленный.
На практике под переменным напряжением подразумевают синусоидальный ток, меняющий свою полярность. Его еще называют периодическим, потому что полярность меняется регулярно через определенные промежутки времени. Измерение постоянного напряжения не представляет трудности, так как величина во времени остается неизменной.
На самой панели мультиметра DT 838 в верхнем левом углу стоит буква V, рядом с которой нарисованы прямая и прерывистая линии. В обведенном белым цветом многоугольнике проставлены цифры. Это шкала для измерения постоянного напряжения, где указаны максимальные значения измеряемого напряжения. Если возле числа стоит буква m, то измеряются милливольты. В 1 вольте содержится 1000 mB. Для подключения требуемого значения отмеченный конец рукоятки мультиметра совмещают с выбранным числом.
Действующее значение
В комплекте с цифровым мультиметром DT 838 идут щупы с проводами разного цвета. Черный подключается к нижнему гнезду, красный — к среднему. Эти гнезда на панели прибора графически соединены, а присутствующая надпись показывает пределы измеряемого тока и напряжения. Показатели позволяют измерять постоянное и переменное напряжение до 600 В, а ток — до 200 мА.
Переменное (синусоидальное) напряжение постоянно меняется во времени, и это представляет определенную трудность. Если взять среднее значение, то оно будет равно нулю, получаемому путем сложения максимального «плюса» с максимальным «минусом». Поэтому используют разные методы измерения:
- мгновенное;
- амплитудное;
- действующее.
Мгновенное значение показывает напряжение в определенное время, а амплитудное определяет максимальное значение. Эти методы используются редко, т. к. в основном выявляют действующее напряжение. Для этого сравнивают работу переменного и постоянного тока, делят амплитудное значение на корень из двух (примерно 1,41). Зная действующее значение, можно определить амплитудное. Например, если в сети 220 В (действующее значение), то амплитудное будет равно 311 В.
Технически это происходит следующим образом: два последовательно соединенных диода параллельно соединяются с такими же другими двумя диодами. Между двумя последовательно соединенными диодами подключается переменное напряжение, положительное напряжение снимается с объединенных катодов, а отрицательное — с анодов. Таким образом, переменное напряжение превращают в постоянное и затем измеряют его. Чтобы погасить его избыток, последовательно подключают сопротивление.
Поворачивая рычажок переключателя, подключают те или иные резисторы, расширяя возможности прибора. Если измеряемое напряжение неизвестно, измерение всегда начинают производить с большего значения. Категорически запрещается находить и использовать напряжение, превышающее максимально допустимое для прибора.
Измерение тока
В отличие от измерения напряжения, когда вольтметр подключается параллельно источнику питания, ток измеряется иначе. Измеряемую электрическую цепь разрывают, а в разрыв подключают амперметр. В этом случае мультиметр вносит свое сопротивление. Чтобы снизить искажения и расширить предел измерения, используют шунты — резисторы с очень точно подобранным сопротивлением, которые включаются параллельно прибору и понижают общее сопротивление.
В мультиметре такой шунт позволяет измерять значительные токи, потому что его сопротивление меньше сопротивления измерительного прибора, и основная часть тока проходит через него. На нем рассеивается очень большой ток, поэтому на панели некоторых мультиметров ставится предупреждение о том, сколько времени можно проводить измерение больших токов. Например, в DT 838 C указано, что измерение тока в 10 А должно длиться не более 10 секунд с 15 минутами отдыха.
В мультиметре ДТ 838 измеряемый ток может доходить до 10 А. В этом случае щуп с красным проводом подключается к верхнему контакту (он служит только для этой цели), а положение переключателя ставится на отметку 10 А. Шкала для измерения тока обозначается буквой А с прямой и прерывистой линиями. Малые токи измеряются в миллиамперах (стоит буква «m») или микроамперах. 1А = 1000 mA = 1 млн микроампер.
Амперметр категорически запрещено включать по схеме вольтметра, т. е. параллельно источнику питания. Прибор предназначен для измерения только постоянного или однонаправленного тока. Это связано с тем, что для выпрямления тока необходимы диоды, а они имеют очень большое прямое сопротивление, недопустимое для амперметра. Чтобы измерять переменный ток, используют специальные трансформаторы.
Определение сопротивления
Третьей основной величиной электрического тока является сопротивление. Оно измеряется относительно постоянного тока. Для этой цели в приборе используется батарейка. Можно применять и аккумулятор, но это нежелательно, так как расход энергии небольшой и аккумулятор будет терять емкость. Показания приводятся в Омах, а если после числа стоит буква «К» — в килоомах.
Для проверки сопротивления резистора ставят переключатель прибора на ту отметку, которая больше всего подходит к номиналу резистора. На приборе эта шкала отмечается буквой «омега». При проверке переменных резисторов проводят измерение как общее, так и между подвижным контактом и одним из крайних. Причем, когда подвижной контакт поворачивают, сопротивление должно меняться плавно. Такое измерение показывает качество подвижного контакта.
Если резистор находится на плате, то один его вывод необходимо отпаять (переменный, возможно, полностью), иначе показание может быть неточным. Омметром допускается проверять не только резисторы, но и почти все остальные радиодетали. Например, можно проверить короткое замыкание (КЗ) обмотки электродвигателя на корпусе. Рабочее состояние полупроводниковых приборов, конденсаторов и других элементов можно проверить, зная, как они работают.
Другие возможности мультиметра
Кроме основных измерений, мультиметр позволяет облегчить работу электрика и в другом отношении. Разные приборы имеют свои особенности, поэтому перед использованием необходимо прочитать инструкцию. Что касается ДТ 838, то он позволяет:
- измерять температуру;
- проверять работоспособность биполярных транзисторов;
- использовать звуковой генератор.
Для замера температуры используется специальный щуп с терморезистором. Он может идти в комплекте с прибором либо покупается отдельно. Ручка переключателя устанавливается напротив отметки TEMP, провода подключаются к нижнему и среднему разъемам. Щуп прижимают к измеряемой поверхности, на шкале отображается цифровая индикация. Производить замер температуры можно и без щупа. В этом случае будет измеряться температура окружающего воздуха (корпуса прибора).
Мультиметр позволяет проверять биполярные транзисторы малой мощности, т. к. для большей нужны напряжения гораздо выше. Гнезда под выводы транзистора сделаны таким образом, что можно подключить любой транзистор с любой очередностью выводов. Для проверки устанавливают ручку регулятора напротив отметки hFE. Провода, разумеется, не нужны.
Последнее, что осталось в этом приборе, — звуковой генератор. Его отличие от омметра в том, что при малом сопротивлении мультиметр издает звуковой сигнал. Очень удобно пользоваться, когда значение сопротивления не столь важно, и главное — определить малое сопротивление, например, если в многожильном кабеле жилы не разделены по цвету или их очень много (телефонный), но необходимо отыскать концы одного провода.
В этом случае на одном конце кабеля два провода соединяют вместе, замыкая их. На другом конце подключают щуп к одному проводу, а другим поочередно касаются всех других. Если пара не обнаружена, подключают другой провод и снова поочередно касаются всех других. Процедура повторяется до тех пор, пока не будет определена нужная пара. После этого жилы разъединяют, а к одному из найденных проводов подсоединяют новый и все повторяют.
Хотя прибор прост в использовании, тем не менее он требует бережного обращения. Необходимо быть очень внимательными, особенно когда производятся измерения по разным направлениям. Несоответствие измерений выбранной шкале может привести к поломке или даже поражению электрическим током.
