Как правильно выбрать аналоговый и цифровой мультиметр

Тестер — это многофункциональный прибор, предназначенный для измерения всевозможных радио и электрических величин. Другое его название — мультиметр. Слово мультиметр произошло от английского multimeter (функциональный измеритель) и представляет собой сложное электроизмерительное устройство.

С помощью тестера можно без труда определить величину напряжения и силу тока, сопротивление проводников, узнать параметры диодов и транзисторов, проверить целостность кабеля. Используя мультиметр совместно с другими радиоизмерительными устройствами, можно отремонтировать любой тип радиоприборов, электропроводку и её части.

Виды устройств и характеристики

Мультиметры используются как профессионалами, так и начинающими радиолюбителями. Торговые площадки предлагают тестеры, различающиеся по возможностям и стоимости. Выяснив, в чём их различия, какие функции первостепенные, выбрать устройство с приемлемой для себя ценой станет несложно. Такой прибор будет полезен как в бытовой, так и в профессиональной деятельности.

По своей функциональности и принципу работы выпускаемые устройства разделяют на:

• аналоговые мультиметры;
• цифровые мультиметры;
• комбинированные.

По характеру измерения они бывают узкоспециализированными и многофункциональными. Дополнительно тестеры характеризуются величиной погрешности, диапазоном измерения, присутствием защиты.

При работе с мультиметром важно понимать значки, указанные на нём. Такими значками являются следующие общепринятые обозначения:

• ACA или А~ — сила тока переменного напряжения.
• ACV или V~ — переменное напряжение.
• DCA или A — сила тока постоянного напряжения.
• DCV или V — постоянное напряжение.
• А, mA — величина тока в амперах или миллиамперах.
• V, mA — величина напряжения в вольтах или милливольтах.
• Ом, кОм, МОм — величина сопротивления в омах, килоомах и мегаомах.
• hFE — коэффициент усиления по току транзистора.
• o)) — прозвонка на короткое замыкание.
• Сх — ёмкость.
• COM — отрицательное гнездо для подключения щупа.
• V/Ω — положительное гнездо для подключения щупа.
• C0 — место подключения термопары (измерение температуры).
• On/Off — включение или выключение прибора.

Возможности стрелочного прибора

Самые первые измерительные приборы снабжались стрелочным устройством. Оно представляет собой электромеханическую головку. Конструктивно она выполнена в виде рамки, которая находится в магнитном поле. На эту головку подаётся электрический сигнал через различные сопротивления. В зависимости от силы тока стрелка в рамке отклоняется, устанавливаясь в определённом положении. Диапазон отклонения стрелки проградуирован, согласно этим значения и вычисляется требуемая величина.

Технические возможности аналогового тестера во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Главным достоинством такого вида прибора является инерционность и невосприимчивость к помехам во время измерения постоянного напряжения и величины сопротивления. Например, при вычислении постоянного напряжения с пульсациями тестер проигнорирует их и покажет среднее значение. Расширить диапазон измерения можно, применив добавочные сопротивления или шунт.

Стрелочные приборы идеально подходят для отображения динамики сигнала. Мультиметр аналоговый мгновенно показывает изменение сигнала. Вместе с тем такой прибор обладает большой погрешностью при измерениях в высокоомных цепях и некоторой сложностью в интерпретации результатов измерения. При каждом замере необходимо анализировать положение стрелки на определённом диапазоне, соответствующем роду току и проверяемому сигналу.

Отличия цифрового приспособления

Главной особенностью цифрового мультиметра является наличие жидкокристаллического экрана, на котором наглядно отображается измеряемая величина. В основе принципа работы прибора лежит сравнение измеряемого сигнала с опорным, для этого используется аналого-цифровой преобразователь (АЦП), встроенный в прибор.

Цифровые мультиметры выпускаются как в мобильном виде, так и стационарном. Питание мобильных приборов осуществляется с помощью портативных элементов питания (например, батарейки крона 9 В). Стационарные тестеры подключаются к сети переменного тока 220 В.

Одной из характеристик прибора является разрядность. Она обозначает, как точно устройство сможет проводить измерение. Например, разрядность 3,5 означает, что экран устройства имеет четыре полных разряда в пределе от 0 до 9 и один с ограничением. Точность такого тестера составляет один процент. Разрядность со значением 3,5 наиболее распространена в переносных приборах, но в то же время выпускаются и цифровые мультиметры с величиной более пяти, их точность более 0,1%.

Типовая неточность цифровых измерителей при замере постоянных величин лежит в пределе 0,2%, при замерах переменных величин — 0,3%. Тут следует отметить, что при повышении частоты сигнала неточность измерения увеличивается.

Входной импеданс не зависит от диапазона измерения и составляет порядка 11 МОм, внутренняя ёмкость равна 100 пФ, падение разности потенциалов при определении тока — около 0,2 В. Потребляемая мощность во время измерения постоянного напряжений и тока равна 0,018 Вт и 0,063 Вт при измерении сопротивления, переменного напряжения и тока. Цифровое устройство разрешает проводить измерения при напряжении элемента питания до 7,5 В.

Качество измерения определяется не разрядностью, а типом аналого-цифрового преобразователя. Оно также зависит от точности калибровки и класса применяемых радиодеталей.

Критерии выбора мультиметра

Количество выпускаемых устройств настолько велико, что каждый для себя может подобрать прибор, полностью удовлетворяющий предъявляемые к нему требования как по характеристикам, так и по набору функций. Цена тестера определяется его функциональностью, качеством исполнения и точностью измерений.

Дополнительная функциональность тестеров

Кроме типового набора величин тестеры позволяют проводить измерения ёмкости, индуктивности, температуры и частоты, вычислять параметры импульсных сигналов, совершать проверку цепи на целостность путём подачи звукового сигнала или резким отклонением стрелки. Нередко мультиметр обладает возможностями проверки параметров полупроводниковых приборов, содержит встроенный генератор типа меандр.

Устройство, обладающее жидкокристаллическим экраном со специальными логическими элементами, способно заменить собой простейший осциллограф, выводя на экран форму сигнала и его характеристики. Ряд мультиметров имеют интерфейсы для сопряжения с компьютером. Это Com порт для портативных устройств и GPIB порт для стационарных. Такие порты необходимы, когда устройство имеет возможность запоминать результаты измерений для дальнейшей их обработки.

Основные особенности конструкций

В своём конструктивном виде тестеры консервативны и выпускаются прямоугольной формы. В хороших приборах корпус выполняется из прочного пластика с влагозащитным покрытием. Различия состоят в количествах экранов, видах управления (кнопки, диск), габаритах устройства.

Мультиметры, оборудованные двумя информационными экранами, являются более информативными и дают возможность произвести качественную оценку измеряемой величины. Часто одним из экранов устанавливается жидкокристаллический, а вторым — стрелочный или светодиодный. Поскольку в цифровых тестерах применяются точные, но медленные аналого-цифровые преобразователи, информация на табло не может обновляться быстрее, чем раз в четыре секунды.

Использование совместно со стрелочным или светодиодным экраном даёт возможность оценить изменения в динамике с высокой точностью. Светодиодная индикация выполняется в виде столбика, точность отображения невысокая, но скорость обновления достигает более 15−20 раз в секунду.

Применение приборов с двумя цифровыми экранами разрешает при измерении увидеть сразу два параметра, например, во время измерения напряжения сразу измерить и ток. Если экран графический, т. е. может визуализировать форму сигнала, то такой прибор с лёгкостью заменит простой осциллограф. Использование подсветки экрана решает проблему проведения замеров при недостаточном освещении.

Защита и электроизмерительные щупы

Немаловажным параметром является способность мультиметра защитить свои электронные цепи при возникновении нештатных ситуаций. Например, всплески напряжения, подключение неверного режима измерения, неверно выставленный диапазон замера.

Защита выполняется как электронного, так и электромеханического типа. Электронная защита использует полупроводниковые свойства элементов и обладает неоспоримыми преимуществами (быстротой срабатывания, надёжностью, возможностью самовосстановления). Самая простая защита — это плавкий предохранитель.

Приборы характеризуются и степенью электробезопасности. В соответствии с международной классификацией приборы измерения разделяют на четыре категории работы:

• с низковольтными цепями электронных узлов;
• с локальными цепями питания;
• с распределительными цепями питания в зданиях;
• с распределительными цепями питания за пределами зданий.

Приобретая мультиметр, следует обращать внимание на качество измерительных щупов, содержащихся в комплекте с устройством. Шнуры к щупам должны быть максимально гибкими, но в то же время выполненными из толстого провода с хорошей изоляцией. Крепление со щупами и штекерами выполнено с использованием дополнительных втулок из резины, предназначенных для увеличения защиты.

С функциональными тестерами в комплекте поставляется и термопара. Она состоит из проводников разного типа, точечно соединяющихся между собой. Её назначение заключается в измерении температуры. В тот момент, когда на одном из таких контактов изменяется температура, создаётся определённый потенциал. Напряжение измеряется тестером и с помощью АЦП переводится в значение температуры.

Существуют также мультиметры специального типа, они обладают взрывобезопасностью и предназначены для применения в опасных условиях (на шахтах, нефтяных станциях и т. п. ). Такие мультиметры имеют специальную защитную оболочку и корпус.

Этапы проведения измерений

Для того чтобы провести измерения, мультиметр подключают с помощью набора проводов к измеряемому объекту. Одну сторону провода закрепляют в штекер, на другую его сторону надевают контактный щуп. Порядок проведения измерений состоит из следующих этапов:

1. Включить устройство.
2. Вставить штекера проводов в соответствующие гнёзда на панели прибора.
3. Выбрать тип измерения и диапазон (не нужно, если тестер имеет функцию автоматического выбора).
4. Дотронуться измерительными щупами до точек проведения замеров.
5. Снять показания с экрана прибора.

Выбор торговой марки

Большинство продаваемых устройств собирается с использованием качественной элементной базы. Но сама сборка корпусных деталей и монтаж платы внутри бывает довольно низкого качества. Зазоры в корпусе, недоброкачественное исполнение разъёмов входов и выходов, слабо прилегающие элементы влияют на сроки эксплуатации и точность показаний прибора. С наилучшей стороны зарекомендовали себя следующие торговые марки:

• Mastech.
• Fluke.
• CEM.
• APPA.
• UNI-T.
• Elitech.

При выборе потребуется оценить область использования мультиметра. Для профессиональной работы и специализированных измерений лучше выбрать высокоточный прибор. Для домашнего использования удобнее приобрести мультиметр цифровой. Выбрать цену, фото внешнего вида, характеристики и особенности можно, посетив сайт производителя понравившегося устройства.

Поскольку прибор питается низковольтным напряжением, он считается безопасным для здоровья человека. Но при использовании устройства нужно учитывать, что опасность может представлять объект измерения, поэтому следует соблюдать требования по электробезопасности.