Как пользоваться мультиметром

Быт современного человека насыщен электрической техникой и устройствами. Поэтому у любого хорошего хозяина в его «арсенале» должны быть, помимо набора обычных инструментов, еще и приборы, позволяющие провести простейшую диагностику или замерить параметры электрических цепей, схем, источников питания и т.п. Простейшая индикаторная отвертка – это один из таких приборов, но, увы, ее функциональность уж слишком узка. Иное дело – мультиметр, позволяющий решать множество задач.

Такие приборы в наше время представлены в большом разнообразии, и многие модели довольно приличного качества обладают вполне доступной каждому стоимостью. Так что не стоит проходить мимо них в магазине, оправдывая себя тем, что, мол, не умею с ними работать. Научиться простейшим измерительным и диагностическим операциям несложно – в это статье мы как раз и расскажем о том, как пользоваться мультиметром. Причём, с изложением информации именно для начинающих. Так что сомнения в сторону — подобный прибор должен быть у каждого рачительного хозяина.

Что такое мультиметр и для чего он предназначен

Проектирование или диагностика электрических приборов основаны на точном измерении основных их параметров в целом или на отдельных участках цепей и элементах схемы, на оценке взаимосвязи этих физических характеристик и взаимного влияния. К таким базовым величинам относятся сила тока, напряжение и сопротивление. Существует и ряд других величин, но они чаще всего являются производными от указанных.

Для определения основных величин используются специальные приборы – в их названии как раз фигурируют единицы измерения: для силы тока это амперметр, для напряжения вольтметр, и для сопротивления – омметр. Но иметь на рабочем месте целое «скопище» приборов – крайне неудобно. Поэтому со временем научились их объединять в одном корпусе, так, чтобы в любой момент можно было переключиться на необходимый режим измерений. Так и появились на свет мультиметры.

Кстати, одно из применяемых названий для подобный приборов – авометры (первые три буквы – это аббревиатура ампер-вольт-ом). Встречается наименование мультитестеры. А профессиональной среде их часто и вовсе часто «кличут» коротким термином — тестеры. Сути это не меняет.

Итак, приходим к тому, что современный мультитестер в обязательно порядке предоставляет возможность измерений напряжения, силы тока и электрического сопротивления. Многие приборы оснащаются функцией проверки целостности участка проводки (цепи), то есть, как ее чаще называют – прозвонки (или же это выполняется на низшем пределе измерения сопротивления проводника). Полезным дополнением становится возможность проверки работоспособности полупроводниковых элементов — диодов и транзисторов. Наконец, мультитестеры, предназначенные для профессионального использования, способны проводить замеры индуктивности катушек, емкостей конденсаторов, частоты и даже температуры.

Все мультитестеры можно разделить на две больших группы.

Аналоговые (стрелочные) модели – считаются уже устаревшими, хотя находятся мастера «старой закалки», которые до сих пор именно им отдают предпочтение.

Такие приборы были удобны своей «наглядностью» в работе. Аналоговые мультиметры выпускаются и сейчас, в довольно компактном исполнении. Стоят они недорого, но, пожалуй, на этом их достоинства и заканчиваются.

В основе прибора лежит магнитоэлектрический амперметр, а система встроенных резисторов и шунтов позволяет переходить к оценке напряжения и сопротивления. Погрешность – довольно высока, и во многом еще зависит от субъективных факторов, то есть от правильности восприятия пользователем положения стрелки и умения читать показания шкалы.

Проблема еще и в том, что шкал – несколько, а для некоторых измеряемых параметров – шкала имеет еще и выраженную нелинейность, что может запутать неопытного человека. Кроме того, считываемый номинал зависит еще и от цены деления – а она меняется вместе с переключением режимов работы и пределов измерений. Опытному работнику, понятно, достаточно просто бросить взгляд, чтобы увидеть результат, а вот у начинающего не исключены ошибки.

Еще один недостаток – обязательность соблюдения полярности при замере напряжения или силы тока в цепях или на источниках постоянного тока. В противном случае стрелка просто заваливается до упора влево. Вроде бы мелочь – но не вполне удобно.

И еще одно – при работе со стрелочными аналоговыми приборами им в обязательном порядке следует придавать «штатное», предусмотренное инструкцией по эксплуатации положение. Например, только горизонтальное. В противном случае будет страдать точность снятия показаний, а иногда измерения и вовсе станут невозможными. При работе за столом – это полбеды, но если приходится проводить замеры на распределительном щите или на участках домашней проводки – соблюдение подобного требования превращается в немалую проблему.

Цифровые мультиметры пришли на смену аналоговым, и сейчас являются наиболее распространёнными. Показатели точности у них – намного выше. Даже самые недорогие модели бытового класса дают погрешность не более 1%, что уже очень неплохо. А приборы профессионального предназначения порой имеют точность измерений, оцениваемую и в 0.1%.

Такая точность измерений обусловлена, во-первых, принципиально совершенно другим устройством прибора. Механического измерительного узла здесь нет – параметры обрабатываются в электронном блоке, а результаты показываются абсолютными значениями на цифровом дисплее. То есть нет никакой необходимости «приноравливаться» к шкалам или вводить какие-то поправочные коэффициенты. Кроме самого значения, у многих приборов предусмотрена индикация установленного пользователем режима работы и единиц измерения. Это снижает вероятность случайных ошибок, чем нередко грешат новички.

Пространственное положение прибора не играет никакой роли – его можно разместить так, чтобы было максимально удобно пользователю. Не случится никакой беды, если при замере постоянного тока или напряжения будет перепутана полярность – просто результат будет показан со знаком «минус».

Так что если читателю еще только предстоит приобретение мультитестера для своего хозяйства, безусловное предпочтение следует отдавать цифровым моделям. Они, кстати, сейчас уже не настолько дороги, чтобы это обстоятельство могло отпугнуть потенциального покупателя.

Еще несколько слов о разновидностях мультитестеров, теперь уже конкретно цифровых. Речь идет об исполнении приборов.

Самыми распространенными являются легкие компактные, портативные мультиметры, легко помещающиеся в руке работника. Небольшой электронный блок, работающий от автономного источника питания (батареек) и комплект проводов. Именно такие приборы обычно приобретают для бытового использования, но в этой категории представлено множество моделей и профессионального класса, которыми пользуются и опытные специалисты.

Одна из наиболее сложных, а в ряде случаев даже в какой-то мере опасных измерительных операций с мультитестером – это определение силы тока. Обычный прибор приходится подключать последовательно, то есть каким-то образом разрывать цепь, что не всегда видится возможным. Специалисты в таких случаях чаще прибегают к так называемым токоизмерительным клещам, которые позволяют снять показатели силы тока не только не разрывая цепи, но даже и не нарушая изоляции проводников.

Большинство современных моделей таких токоизмерительных клещей оснащено и всеми остальными функциями мультиметра. Отличное решение для специалиста. Цена подобных приборов, безусловно, существенно выше, что, в принципе, и ограничивает их спрос в непрофессиональной среде.

Для условий сервисного центра, хорошо оборудованной мастерской, для тех специалистов, которым требуется высокая точность измерений и расширенная функциональность, выпускаются стационарные мультитестеры профессионального класса.

Такие приборы уже могут получать питание от обычной сети. Нередко они оснащаются интерфейсами для подключения к компьютерам, имеют собственное программное обеспечение. Естественно, перечень доступных функций у них – гораздо шире, а точность измерений – значительно выше.

Понятно, что для бытового использования приобретать такую «роскошь» — неблагоразумно.

На высшей ступени по функциональности и точности измерений стоят скопметры. Это – сочетание двух приборов в одном: мультиметра и осциллографа. Скопметры тоже бывают портативными или стационарными. Стоимость таких приборов очень немалая, и, естественно, приобретаются они исключительно профессионалами высокого класса.

Но зато подобный прибор позволяет проводить, помимо обычных измерений, глубокий анализ электрических цепей, находить неисправности в трансформаторах, обмотках электродвигателей, импульсных блоках питания и т.п.

Знакомимся с устройством мультиметра

Раз эта статья предназначена в основном для тех, кто делает только первые шаги в деле измерения электрических параметров, можно порекомендовать приобрести несложный и недорогой мультитестер типа DT830b. Могут встречаться и несколько иные модификации: DT832, DT838 — разница невелика, и на процесс освоения влияния не окажет.

Параллельно предлагаю рассматривать еще одну модель – ZT102, которую приобрёл буквально на днях взамен, кстати, DT832, банально пропавшего по вине соседа по гаражу. Модель тоже не из дорогих, но имеет некоторые особенности. В частности, она интересна будет тем, что там несколько иначе построена «технология» переключения режимов измерений.

Думается, что если разобраться с обоими принципами переключения режимов, то не возникнет сложностей с освоением и других мультиметров, так как в большинстве современных приборов реализован или один, или другой способ управления.

Начнем с общего устройства этих моделей.

Мультиметр DT830b

В базовый комплект входит сам мультиметр и пара проводов со щупами и разъемами для подключения к клеммам прибора. Для удобства провода делаются цветными – красный (как правило, используется для положительных контактов), и черный (общий).

На щупах проводов предусмотрены кольцевые бортики – гарды, для предотвращения соскальзывания пальцев к оголенному наконечнику. Надо постараться взять себе за правило никогда не нарушать эту «границу» — во избежание получения электрических травм.

Маленькая ремарка – нередко качество проводов, идущих в комплекте, не выдерживает никакой критики. Особо уязвимое место – соединение провода со щупом, так как здесь не исключаются обрывы, которые даже не всегда могут быть заметны. Тот, кто сталкивался с подобным, одновременно с этим недорогим и очень неплохим, в принципе, мультиметром сразу часто отдельно приобретает и пару качественных проводов. А иногда и две пары – одну со щупами, а вторую – с зажимами-«крокодилами».

Теперь – внешнее устройство прибора.

Сразу обращает на себя внимание расположенный сверху жидкокристаллический дисплей (поз. 1). Он имеет четыре разряда. На нем будут высвечиваться снимаемые показания, а также информация о выбранном режиме и другие данные, касающиеся работы прибора.

В правом нижнем углу – вертикальный ряд круглых гнезд (поз. 2). Они предназначены для установки разъёмов измерительных проводов. О назначении каждого – будет сказано чуть ниже.

По центру расположен вращающийся по кругу переключатель (поз. 3). Его назначение – включение мультитестера, выбор необходимого режима и диапазона измерений. Вокруг переключателя нанесены обозначения этих режимов и диапазонов (поз. 4), разбитые по группам.

Наконец, в данной модели имеется еще один разъем (поз. 5), предназначенный для проверки транзисторов. Он также имеет свои обозначения – левая сторона предназначена для npn-элементов, правая – для pnp. Буквами около отверстий, в которые вставляются выводы транзистора, обозначены: е – эмиттер, с – коллектор и b – база.

С обратной стороны прибора нет ничего, кроме головок винтов, которые необходимо выкрутить, чтобы добраться до батарейного отсека. Не вполне удобно – требуется полностью отделить нижнюю половинку корпуса, чтобы установить или заменить питание, но приходится мириться.

В качестве источника питания используется одна батарейка типа «Крона» с номиналом напряжения 9 вольт.

Теперь подробнее рассмотрим основные элементы коммутации и управления. Начнем с группы контактных гнезд.

1 — гнездо СOM, универсальное, предназначенное для проведения любых измерений. В него вставляется разъем черного провода.

2 — гнездо для разъема красного провода, который при измерении показаний силы тока или напряжения в цепи постоянного тока будет играть роль положительного контакта (+). Используется чаще всего – для любых измерений сопротивления и напряжения, вплоть до установленных максимальных для этого прибора значений – 1000 В постоянного или 750 В переменного. Но по измерению силы тока – серьёзное ограничение: не более 500 мА. Надпись «FUSED» говорит о том, что данная цепь защищена предохранителем.

3 — гнездо для провода красного цвета, в которое он переключается для замера показаний силы тока более 500 мА. Для данного прибора установлен и максимум – 10 А постоянного тока, о чем говорит предупреждающая надпись.

Но даже и в этом допустимом диапазоне токовая нагрузка на прибор будет очень немалой. Поэтому ниже указано еще одно предупреждение – длительность замера не должна превышать 10 секунд, а пауза между очередными замерами больших токов должна выдерживаться не менее 15 минут. В противном случае можно просто перегреть и спалить мультитестер. Кстати, надпись «UNFUSED» как раз говорит о том, что защиты в виде плавкого предохранителя здесь даже не предусмотрено.

Теперь – рассмотрим переключатель режимов.

Для удобства пользователя режимы разбиты по группам, а в группах – по пределам измерений. Эти группы обведены криволинейными фигурами-границами, которые могут еще и выделяться цветом.

1 – переключатель смотрит строго вертикально вверх. Питание прибора выключено.

2 – группа положений переключателя для измерений постоянного напряжения. Может встречаться такое графическое обозначение, как показано на иллюстрации, или же надпись DCV (DC Voltage — от английского термина Direct Current Voltage – постоянное напряжение). Предусмотрено пять пределов: нижний – до 200 мВ, верхний – до 1000 В.

3 – группа положений для измерения переменного напряжения. Обозначается или символом, как на иллюстрации, или аббревиатурой ACV (AC Voltage – от английского Alternating Current Voltage – переменное напряжение). Здесь всего два диапазона – до 200 В и до 750 В.

4 – группа положений для измерений значений силы тока. Обратите внимание – в данной модели допускается замер исключительно постоянного тока DCA (от английского Direct Current Amperage). Предусмотрено пять диапазонов измерений. Нижний – с пределом до 200 микроампер (μА), далее идут 2000 μА, 20 и 200 мА (миллиампер), и, наконец – максимальный – до 10 А. При переключении на этот максимальный режим в обязательном порядке переставляется провод в соответствующее гнездо – об этом уже говорилось.

5 – группа положений для измерений электрического сопротивления. Пять диапазонов: минимальный – до 200 Ом, максимальный – до 2000 кОм (2 Мом). На минимальном диапазоне обычно производится и простая прозвонка участка цепи (проводника), если, как в данном примере, эта функция не предусмотрена в приборе отдельно.

6 – режим для проверки работоспособности диодов. Показывает падение напряжения на pn-переходе диода. В обратном направлении проводимости быть не должно.

7 – специфическая функция, позволяющая проверить работоспособность pnp или npn транзисторов и измерить их коэффициент усиления по току. В этом режиме измерительные провода не используются – транзистор вставляется непосредственно в специфическое гнездо, о котором говорилось выше.

По сути, с устройством этого прибора – разобрались полностью.

Мультиметр ZT102

Теперь выкладываю перед собой на стол новый приобретённый тестер ZT102, и начинаю разбираться с ним. Много интересного…


Иллюстрация	Краткое описание элемента управления и его функций
	Новый прибор упакован в коробку. На ней сразу заметно предупреждение – модификация мультитестера ZT102 – CATIII, с максимальным пределом измерений напряжения до 600 вольт в любом режиме.
	Сам прибор находится в матерчатом непромокаемом чехле с завязками.
	Проверяю комплектность. Во-первых, это сам мультиметр, во-вторых несколько пар проводов.
	Первая пара – с обычными щупами. Удобные рукоятки, очень мягкие, пластичные, но при этом — довольно толстые провода. Продуман и колпачок, который можно снять, оголив металлический щуп по всей его длине, или надеть, оставив лишь едва выступающий кончик. Надо думать, в такой позиции будет безопаснее работать в тех условиях, когда имеется вероятность случайного задевания соседнего контакта на схеме или в коммутационной колодке.
	Вторая пара – вместо щупов на конце проводов зажимы-«крокодилы». Очень удачное дополнение – не придется приобретать отдельно.
	Третья пара – это не провода для измерений электрических параметров, а термопара для определения температуры того или иного объекта. Честно говоря, при приобретении мультиметра даже не обратил внимание на наличие этой функции.
	На задней половинке корпуса предусмотрена откидывающаяся подставка – можно удобно расположить прибор для считывания результатов измерений.
	Под этой подставкой расположилась крышка батарейного отсека, фиксирующаяся одним винтом. В качестве источника питания используются две батарейки формата ААА, номиналом по 1,5 В.
	После установки элементов питания – пробный пуск. Загорелся дисплей – видно, что цифры очень крупные, хорошо различимые.
	Теперь – знакомство с органами управления и контактами. Внизу по горизонтали расположились три гнезда. Центральное — общее «СОМ), куда будет включаться провод черного цвета. Слева – для подключения красного провода при измерении силы тока от 500 мА до 10 А. Справа – красный провод для всех остальных режимов работы. Оба контура, если верить надписям, защищены плавким предохранителем
	У переключателя – всего восемь положений, но некоторые из них подразумевают несколько режимов работы. А это переключение уже производится с помощью кнопки «SELECT» — желтая справа вверху. Крайнее левое положение переключателя – прибор выключен.
	Следующее положение: V — измерение напряжения в вольтах, постоянного…
	…и переменного. При всех режимах измерения переменного напряжения или тока появляется надпись «TRUR RMS». Это означает, что прибор рассчитывает и выдает «истинное среднеквадратичное значение» параметра, которое считается максимально достоверным.
	— Hz – частоты, в герцах
	— % — скважности сигнала (отношения периодичности импульса к его длительности).
	Третье положение: mV — измерение напряжения в милливольтах, постоянного…
	… и переменного.
	Четвертое положение – в нем несколько функций: Ω – измерение электрического сопротивления, единицы измерения – мегаомы, килоомы, омы. Единицы автоматически будут показываться в правом верхнем углу.
	Ω со значком звуковых волн слева – прозвонка проводника, то есть проверка целостности. Сопровождается звуковым сигналом.
	— значок диода – соответственно, проверка диодов с индикацией падения напряжения на pn-переходе, в вольтах. При обратной полярности проводимости быть не должно (OL).
	— Значок конденсатора – измерение емкости конденсатора в nF или μF.
	Пятое положение – две функции: — измерение частоты в Hz…
	…и скважности сигнала. Отчего-то эти две функции продублированы – на положении измерения напряжения, и отдельным положением переключателя.
	Следующее положение: измерение силы тока в амперах, постоянного…
	…и переменного. Это положение переключателя предполагает и переустановку красного провода в левое гнездо.
	Следующее положение: измерение силы тока до 500 мА. Опять же, можно выбрать постоянный…
	…и переменный ток. Красный провод – на своем обычном месте, в правом гнезде.
	Крайнее правое положение переключателя – определение температуры. Кнопкой «SELEСT» можно изменить единицы измерения – градусы Цельсия (°С)…
	…или градусы Фаренгейта (°F).
	Слева вверху расположена голубая кнопка. Она имеет две функции. Кратковременное нажатие на нее запускает режим «HOLD» — последнее измеренное значение будет удерживаться на дисплее до сброса вручную или до перехода на другой режим. Удобно, особенно в тех случаях, когда измерение требует минимального времени контакта, или для сверки с эталонными значениями. Повторное кратковременное нажатие выключает режим удержания.
	Длительное нажатие на эту кнопку включает подсветку дисплея. Тоже большой плюс, когда работа проводится в условиях недостаточной освещенности.

Очень важное качество данного мультитестера – автоматическое определение диапазона и единиц измерения. Единственное, что необходимо – установить режим. Как мы видели при измерении напряжения есть градация вольты – минивольты, для силы тока – один диапазон до 500 мА, и второй – выше, до 10 А. Но более мелкого «дробления» нет – прибор работает по принципу «плавающей десятичной запятой», и выведет на дисплей абсолютное значение с указанием единиц измерения: В или мВ, А или мА, Ω, кΩ или МΩ, нF или μF.

Буквенное обозначение на экране «OL» обозначает отсутствие замкнутой цепи – «Out Line»

Обратим внимание еще и на надпись «AUTO POWER OFF». Это означает, что если прибор будет в бездействии определенное время, то произойдет автоматическое выключение питания. Кстати, эта опция в определенной степени и стала для меня решающей при выборе модели. Печальный личный опыт уже не раз показывал, что в суматохе работы порой забывается производить выключение вручную, поворотом переключателя. И в итоге в самый ненужный момент приходится сталкиваться с ситуацией, когда батарейка оказывается севшей.

Вот, в принципе, и все общее устройство. Можно переходить к основным измерениям.

Как производятся измерения электрических параметров мультиметром

Несколько общих важных правил

Любая работа, связанная с электричеством, требует безусловного выполнения всех требований безопасности и максимальной осмотрительности. Не следует тешить себя пустыми надеждами, типа, «со мной точно ничего не случится», или «электрические параметры в этом приоре настолько незначительны, что не представляют никакой опасности».

Расхолаживаться нельзя никогда – внимательность и осторожность должны войти в привычку. Некоторые из нас даже не представляют, насколько опасен электрический ток даже совсем небольшой силы. И к каким тяжелым, порой – необратимым последствиям может привести внезапный электрический удар.

Никогда не стоит недооценивать опасность электрического тока!

Электричество при неаккуратном обращении с ним способно превратиться в коварного врага, разящего неожиданно и молниеносно. Причем даже в таких случаях, когда, казалось бы, неоткуда ждать опасности. Если у читателя эта аксиома вызывает недоверчивую ухмылку – то ему еще рано браться за самостоятельные электротехнические работы. А для начала будет полезно ознакомиться с публикацией нашего портала, той, что полностью посвящена опасности электрического тока.

Кроме того, допущенные ошибки запросто могут привести в полную негодность и сам измерительный прибор. Не фатально, конечно, но лучше избегать и этого.

Следует придерживаться важного правила – никогда не браться за щупы двумя руками, особенно если проводятся измерения в цепях с опасным для жизни напряжением и током. В случае пробоя изоляции (а на дешевых китайских щупах такого никак нельзя исключить) ток пойдет из руки в руку через тело человека как раз наиболее опасным путем – через область сердца. Так что при замере, например, напряжения в сети, следует вначале установить одной рукой первый щуп, затем, ею же – второй. Вероятность серьёзного поражения при таком подходе снижается многократно. И это правило желательно бы утвердить на уровне привычки, независимо от того, какая цепь проверяется.
Зачастую приходится производить измерение параметров силы тока или напряжения, даже примерно не зная заранее, в каких пределах окажется получаемый результат. Поэтому следует руководствоваться следующим важным правилом – начинать замеры рекомендуется на максимальном диапазоне. Это позволит сориентироваться с примерным значением, и, если результат такого измерения не устраивает – постепенно снизить диапазон для повышения точности. Причем, как уже не раз говорилось выше, замеры силы тока (как постоянного, так и переменного) на максимальном диапазоне одновременно требуют переустановки красного измерительного провода в специальное гнездо.
Приведенная выше информация по устройству мультиметров – вовсе не является общей для всех изделий. Многие модели могут иметь свои особенности, прием, иногда – весьма значительные. Поэтому начинать работу с приобретённым мультиметром нужно только после внимательного ознакомления с его инструкцией по эксплуатации (если, конечно, она имеется и читабельна).

Впрочем, если читатель уяснил общие принципы «организации» таких приборов, надо полагать, что и с особенностями своей модели ему будет разобраться несложно.

Следует внимательно относиться к проведению замеров на приборах, только что выключенных из сети питания. Остаточный заряд, накопленный в конденсаторах, бывает настолько мощным, что можно или получить вполне чувствительный электрический удар, или спалить мультитестер. То есть должна даваться выдержка на разрядку элементов схемы.
Существуют общие правила включения мультиметра в цепь при замере тех или иных электрических параметров:

А — При измерении силы тока мультитестер должен включаться в цепь последовательно. То есть прибор сам становится одним из звеньев этой цепи. Таким образом, приходится предусматривать разрыв для его установки. что порой несколько осложняет эту операцию.

V — При работе в режиме вольтметра мультиметр подключается параллельно к тестируемому участку цепи или непосредственно к источнику питания, если проверяется именно он.

Кстати, на схеме изображены проверки цепей с источником постоянного тока. Но и в цепях с переменным током принцип не меняется.

Ω — Если измеряется сопротивление или производится прозвон участка, то внешнее питание вообще не требуется – для работы прибора достаточно встроенной батареи. Под напряжением такие замеры проводить категорически запрещено.

Следует по возможности стремиться к тому, чтобы проведение замера и снятие показаний заняли минимально короткое время. При необходимости полученный результат можно, как мы видели, просто зафиксировать кнопкой «HOLD». Слишком длительные замеры, например, сопротивлений на участке цепи, приведет к быстрой разрядке встроенного источника питания. А при измерении силы тока – к ненужному нагреву элементов схемы мультитестера.

Теперь, ознакомившись с основными правилами, можно перейти к специфике проведения измерений различных электрических параметров.

Измерения сопротивления

Одна из самых несложных операций, хотя бы потому что предмет исследования находится не под напряжением.

Измерительные провода находятся в обычных гнездах. Полярность при проведении замеров сопротивления роли никакой не играет.

Если заведомо известно примерное значение сопротивления (например, проверяется на работоспособность резистор определённого номинала), то на мультитестерах с переключателем по типу DT830 следует сразу установить необходимый диапазон. Если сопротивление неизвестно – начинать лучше с верхнего предела, постепенно опускаясь вниз до достижения максимальной точности показаний.

Если мультитестер автоматически определяет диапазон, то просто устанавливается режим замера сопротивления.

После установки режима измерений на дисплее появляются определённые символы, говорящие о том, что цепь разомкнута. У приборов типа DT это обычно единица в крайнем левом разряде. В моем новом приборе, как уже говорилось – буквы «OL».

Следующим шагом необходимо замкнуть щупы между собой – тем самым проверяется прибор на работоспособность. При замыкании в идеале на дисплее должен высвечиваться ноль – сопротивления нет. Но могут и появляться небольшие по номиналу значения, порядка 0,07-0,1 Ома, показывающее сопротивление самих проводов и щупов. Если это принципиально, то есть требуется высочайшая точность, можно такую поправку учесть в конечном результате. Но обычно ею пренебрегают за незначительностью.

Вот теперь можно проводить замер. Щупами касаются концов или выводов тестируемого участка, прибора, элемента – и снимают показания по дисплею. Часто бывает удобнее зафиксировать провода с помощью зажимов – чтобы высвободить руку.

При необходимости – уточняется диапазон, и замер повторяется.

Если прибор автоматически определяет единицы измерения и диапазон – будет достаточно и одной попытки.

Измерением сопротивления можно проверять и работоспособность некоторых простейших электрических приборов. Например, прозвонить лампу накаливания. Показания ее сопротивления могут быть и не особо нужны, но зато убеждаемся в наличии проводимости через цоколь, внутренние провода и нить накаливания.

Несложно выполнить и прозвонку просто участка проводки или, например, шнура питания. Если на мультитестере предусмотрен такой режим – переходят на него. Если нет – устанавливают минимальный диапазон измерений сопротивления, например, на DT830 – это 200 Ом. Измерительные провода подключают к концам тестируемого участка (шнура, провода).

Если проводимость не нарушена, то на дисплее будет или ноль, или очень близкое к нему значение. А при установленном режиме прозвонки о целостности участка дополнительно подскажет звуковой сигнал (удобно – нет нужды переключать внимание на дисплей).

Если проверяется шнур питания, то следует сразу протестировать его и на предмет короткого замыкания. Проводимости между двумя контактами вилки быть не должно.

По такому же принципу проверяются и другие провода, в том числе и сигнальные, типа «витой пары».

О некоторых «прикладных» случаях замера сопротивления будет рассказано чуть ниже, после того как будут рассмотрены все основные виды измерений.

Измерения напряжения

Тоже ничего особо сложного. Единственное – уже требуется повышенная осторожность, так как замеры проводятся при включенном в тестируемую цепь питании.

Опять, первым шагом устанавливается режим работы (переменное или постоянное напряжение) и предел измерения. Принцип не меняется – если значение заранее неизвестно, то начинают с максимального предела. Если же информация о примерном уровне напряжения есть – то граница диапазона должна быть выше него.

Измерительные провода – на обычном месте.

При измерении переменного напряжения полярность щупов никакого значения не имеет. Если замеряется постоянное напряжение, то рекомендуется соблюдать полярность, просто из «правил хорошего тона». Но большой беды не будет и в случае обратного положения – просто на дисплее высветится значение со знаком минус.

Если точность показаний кажется недостаточной (при замере небольших напряжений), то диапазон можно снизить, уже ориентируясь на первично полученные значения. Но и в этом случае граница диапазона должна быть выше ожидаемого значения.

Несколько примеров измерений напряжения, выполненных с мультитестером ZT102:


Иллюстрация	Краткое описание выполняемой операции
	Необходимо замерить напряжение в бытовой сети питания. Переключатель установлен в положение V, кнопкой «SELECT» выбран режим AC.
	Со щупов сняты защитные колпачки. Затем щупы заводятся в гнезда розетки (в данном примере это – розетка на удлинителе).
	На дисплее считывается значение напряжения. В рассматриваемом примере оно получилось равным 222,7 В. На иллюстрации хорошо заметны горящие символы именно переменного тока (АС) и единиц измерения – V.
	Другой пример – необходимо проверить выходное постоянное напряжение блока питания для зарядного устройства шуруповерта. По номиналу должно быть не менее 12 вольт.
	Положение переключателя остается тем же, но режим переводится в DC.
	Измерительные провода подключаются к разъему блока питания «крокодил» на минусе – на внешнюю гильзу, щуп на плюсовом проводе – в центральное гнездо. Блок питания подключается в розетку. На дисплее – показатель напряжения: 13,77 В. Для блока не под нагрузкой – все отлично.
	Еще один пример, хотя и не вполне характерный – проверка напряжения на элементах питания. Почему так – просто нормальное напряжение батарейки еще ни о чем конкретно не говорит. Правда, если и напряжение не дотягивает до заявленного номинала – элемент питания можно сразу выбрасывать, не утруждая себя дальнейшими проверками. Уже польза… Положение переключателя не изменилось – вольты, режим DC.
	Касаемся щупами контактов батарейки – мультитестер показывает напряжение более 1.5 В. По этому показателю к ней нет никаких претензий. Но впоследствии она еще будет проверена и по показателям силы тока.
	Для «тренировки» и демонстрации процесса измерений проведу еще проверку трансформатора, валяющегося пока без дела в мастерской. Заодно будет ясность с его работоспособностью и выдаваемыми выходными напряжениями. Маркировка модели – сохранилась, это ТПП-270-220-50К. «Распиновку» контактов нашел в интернете.
	Для начала – прозвон первичной обмотки, а точнее – измерение ее сопротивления. Мультитестер переведен в режим замера сопротивлений. Подключаю провода к контактам первичной обмотки – показывается сопротивление в 50 Ом.
	К контактам первичной обмотки припаян шнур питания – тот самый, который был проверен на целостность несколько ранее.
	Мультитестер переключается в режим замера переменного напряжения. Примерные показатели известны, так что оставляется единица измерения – вольты. Измерительные провода «крокодилами» фиксируется на выводах одной из вторичных катушек. По паспорту здесь должно быть 10 В. Включаю трансформатор в сеть – на выходе 11.65 В. (несколько больше, так как трансформатор не нагружен). Обмотка исправна.
	Ранее кем-то были соединены последовательно три вторичных обмотки, каждая из которых должна давать по 10 вольт. По идее, на выходе должно быть не менее 30 вольт. Посмотрим, что получится здесь – 35 В «переменки» — всё в норме.
	Ну и, наконец, проверка еще одной пары контактов – эта самая небольшая вторичная обмотка по паспорту должна выдать 1,34 В. На деле получилось побольше – около трех. Всё, трансформатор полностью исправен, и ему найдется применение.

Кстати, умея измерять напряжение питания и сопротивление нагрузки можно вычислить и потребляемую мощность. Не любых приборов, безусловно, а только тех, у которых имеется возможность напрямую замерить сопротивление. Скажем, не составит большого труда проверить мощность, например, паяльника, простейшего утюга без электроники, ТЭНа, лампочки накаливания и т.п.

Давайте поэкспериментируем.

Для начала – проверим, какое сопротивление преодолевает электрический ток при прохождении через нагревательный элемент обыкновенного паяльника. Для этого переводим мультитестер в режим измерения Ω, щупы – на штыри вилки шнура питания. На дисплее появляется значение – 2,055 кОм. То есть – 2055 Ом.

Напряжение в сети недавно было проконтролировано – оно, как мы помним, равно 222,7 В. Несложно вычислить, на какую мощность нагрева паяльника можно рассчитывать при таких показателях.

Формула проста —

P = U² / R

где:

P — мощность, ватт;

U — напряжение, вольт;

R — электрическое сопротивление, ом.

Или, чтобы читателю было проще проводить самостоятельные расчеты – подставляем данные в онлайн-калькулятор:

Калькулятор расчета мощности от напряжения питания и сопротивления нагрузки

Перейти к расчётам

Укажите запрашиваемые данные и нажмите
«РАССЧИТАТЬ МОЩНОСТЬ ИЗДЕЛИЯ»

Напряжение питания, подаваемое на нагрузку

Замеренное сопротивление нагрузки

Подставляем полученные значения и получаем мощность, равную 24.1 Вт. Сверяемся с «номиналом» паяльника: действительно, его паспортная мощность – 25 ватт, то есть результат близок к заявленному.

Давайте еще один пример – проверим пистолет для силиконового термоклея. На нем нет никаких регулировок – надо полагать, что нагревательный элемент подключается непосредственно к сетевому напряжению.

Замеряется сопротивление нагрузки – оно получается равным 1,482 кОм или 1482 Ом.

Подставляем имеющиеся значения напряжения питания и сопротивления нагрузки в калькулятор – и получается мощность прибора 33,5 Ватт. А между тем – на корпусе пистолета нанесена «гордая надпись» о том, что его мощность – 78 Ватт. На деле же получается более, чем в два раза ниже. Вот так – можно ли верить всему тому, что написано?

Измерения силы тока

Это, пожалуй, самый «проблемный» тип измерений. Причины уже пояснялись выше, но можно еще раз повториться:

Во-первых, эти измерения можно назвать самыми опасными и для пользователя, и для прибора.
Во-вторых, мультитестер в режиме амперметра должен устанавливаться в разрыв цепи. А это далеко не всегда просто получается. Хорошо, если в каком-то месте цепи имеется разборный разъем (клемма), как, например, в бортовой сети автомобиля. Если такого нет, а требуется измерить силу тока в цепи, например, работающего бытового прибора или устройства, приходится придумывать те или иные приспособления.
В-третьих, показатели силы тока самые, так сказать, неочевидные. В цепях с, казалось бы, совсем небольшим напряжением питания, сила тока может достигать весьма внушительных значений. Всё, безусловно, подчиняется законом физики, но для неопытного пользователя могут быть «сюрпризы».
И в-четвертых – это единственные измерения, при которых на большинстве мультитестеров приходится не только правильно устанавливать режим, но и изменять расположение проводов. А в некоторых случаях – еще и придерживаться ограничений по длительности разовых замеров и паузах между ними.

При измерениях силы тока правило всегда начинать с максимального диапазона – актуально в наибольшей степени. Иначе можно просто спалить свой мультиметр. И только если первично снятые показания явно меньше 0,5 А (500 мА) – допускается переустановить измерительные провода и перейти на меньший диапазон для повышения точности результата. А для некоторых приборов эта первично допустимая нижняя граница и еще ниже – всего 0,2 А или 200 мА.

Проблема с измерением силы тока может заключаться еще и в том, что многие мультиметры, в частности, тот же DT830, не рассчитаны на работу с переменным током. Такого режима в них попросту не предусмотрено – об этом приходится помнить.

А как же можно замерить силу тока для подключенной техники, работающей от переменного напряжения? Например, если необходимо проконтролировать потребление того или иного бытового прибора.

Разрыв цепи для подключения амперметра организовать, оказывается, не столь сложно. Для этого потребуется изготовить небольшое приспособление, для которого необходимы сетевой шнур и две накладные розетки.

Потребуется небольшая площадка (поз. 1), на которой уместятся две розетки (поз. 2). Их взаимное расположение хорошо показано на иллюстрации. Готовится сетевой шнур (поз. 4) с вилкой (поз. З), которая будет включаться в обыкновенную домашнюю розетку. Провода этого шнура разделяются – один (допустим, фазный) идет на контакт 1а первой розетка, другой, нулевой – на контакт 2а второй розетки. А вторые контакты розеток 1б и 2б коммутируются между собой перемычкой.

Что получается в итоге?

После подключения сетевого шнура к сети питания на контактах 1а и 2а легко замерить переменное напряжение.

После этого прибор, работа которого будет тестироваться, подключается в одну из розеток устройства ( в любую). Работать он не будет – так как цепь разомкнута, и этот разрыв – на второй розетке. Вот именно в ее гнезда остается подключить мультиметр, переведенный в режим замера силы тока. Цепь замкнется, и после включения нагрузки амперметр покажет искомое значение силы тока.

Имея значения напряжения и силы тока – несложно определить и текущую мощность нагрузки.

Калькулятор расчета мощности от напряжения питания и силы тока

Перейти к расчётам

Укажите запрашиваемые данные и нажмите
«РАССЧИТАТЬ МОЩНОСТЬ НАГРУЗКИ»

Напряжение питания, подаваемое на нагрузку

Замеренная сила тока

А как поступить, если подобные тестирования выполнить надо, но мультиметр не имеет режима измерения силы переменного тока.

Можно «схитрить» — для этого понадобится мощный резистор номиналом ровно в 1 Ом. Подобные керамические элементы есть в продаже – например, такой, как показан на иллюстрации.

Если такового найти в магазине не удалось, или не хочется тратить на него деньги, вполне можно изготовить эквивалент и самостоятельно – намотать на текстолитовую полосу нужное количество нихромовой проволоки.

Длину проводника рассчитать несложно – значения удельных сопротивления нихромовой проволоки различных диаметров опубликованы в интернете.

К примеру, будет использоваться проволока сечением 0,123 мм² (Ø 0,4 мм). Находим, что ее табличное сопротивление составляет 7,94 Ома на погонный метр. Простейшая пропорция приведет к результату, что для номинала в 1 Ом потребуется намотать 126 мм такой проволоки. После сборки резистора его сопротивление несложно проверить омметром и, при необходимости, подкорректировать.

А для чего все это делается?

Вспоминаем закон Ома.

I = U / R

То есть, если сопротивление на каком-то конкретном участке цепи равно 1 ому, то сила тока станет равной падению напряжения на этом участке. А это означает, что можно заменить замер силы тока измерением напряжения.

Вот как это будет выглядеть на уже ранее приводимой схеме:

То есть показываемое в процессе измерения напряжение в вольтах одновременно будет показывать и силу проходящего тока в амперах.

Уместно будет сделать небольшое замечание – и самодельный, и керамический резистор в таких условиях будут очень сильно нагреваться, буквально докрасна. Поэтому замер напряжения должен проводиться максимально быстро, буквально в течение нескольких секунд, после чего нагрузка должны быть отключена.

Проверка элементов питания с помощью амперметра

С помощью мультитестера в режиме амперметра можно проверить и состояние имеющихся элементов питания. Как они проверяются по напряжению – уже рассказывалось, но тот контроль не дает никакой ясности – при, казалось бы, нормальном напряжении батарейка вполне может оказаться совершенно непригодной для дальнейшего использования. А вот контроль по току уже дает более развернутую картину.

Для такой проверки мультитестер должен быть переведен в режим амперметра и выставлен на предельно высокий диапазон (10 А), с соответствующей переустановкой красного измерительного провода в нужное гнездо. Да-да, не удивляйтесь, если это покажется кому-то странным. Ток разряда даже самых маленьких элементов питания достигает весьма значительных величин.

Важное предупреждение – замер должен проводиться максимально быстро – как только показатель достиг пикового значения, он начнет снижаться. Желательно, чтобы касание щупами контактов элемента питания не превышало одной секунды, а то и меньше.

Подобная проверка порой помогает «расчистить залежи» скопившихся в доме элементов питания – какие из них еще послужат, а каким пора в утилизацию. Можно примерно ориентироваться на следующие «нормативы»:

Если ток не превышает 1.1 ампера – жалеть нечего, элемент уже практически ни для чего не пригоден.
Батарейки с показателем до 2,0 ампер могут еще послужить какое-то время, но только в пультах дистанционного управления.
Элементы питания, показывающие при такой проверке ток разряда от 2 до 3 ампер, хотя уже и изрядно подсевшие, но еще пригодны для применения в устройствах с небольшим потреблением.
Показатели от 3 до 4 ампер – это вполне приличные элементы питания, пригодные для любого использования, хотя до «идеала» всё же недотягивают.
А высококачественные элементы питания, только приобретённые и, естественно, с не закончившимся сроком хранения, могут на первых порах показывать значения тока разряда от 4 до 6 ампер.

Важно помнить – такая технология проверки все же не без недостатков, и к ней можно прибегать только для ревизии бытовых источников питания. Но не вздумайте проверить ток разряда, например, автомобильного аккумулятора. Там значения достигают десятков ампер, и в цепи без подключенной нагрузки мультиметр гарантированно выйдет из строя.

Тестирования бортовой электросети автомобиля – вообще отдельная тема, так как она изобилует очень важными нюансами.

Измерение других электрических параметров

Это, так сказать, «факультативная» информация, так как неспециалистам, и тем более — новичкам прибегать к подобным измерениям практически не придется. Просто потому, что на моем новом мультитестере имеются некоторые дополнительные функции, было решено проверить некоторые из них.

Проверка диода

Как известно, диод пропускает ток исключительно в одном направлении. По сути, проверить такой элемент можно и в режиме омметра – в одном положении щупов проводимость должна быть, при смене полярности – отсутствовать. Но если имеется режим проверки диодов, то он покажет еще и падение напряжения на pn-переходе. Его можно будет сравнить с номиналом, чтобы сделать окончательный вывод о пригодности диода и соответствии его характеристик заявленным.

Для пробной проверки нашел два диода (один из них – светодиод) с неизвестными номиналами. Просто для примера.

Переключателем и кнопкой «SELEСT» перевёл мультитестер в режим проверки диодов. На дисплее высветились буквы отсутствия цепи, значок диода и единицы измерения – вольты.

При проверке оказалось, что в одну сторону проводимость полупроводникового элемента отсутствует. При смене полярности сразу видно, что диод работает – ток пошел, и на дисплее высветились показания падения напряжения на pn-переходе – 0,613 В. Если бы был известен номинал – можно было бы сравнить с паспортной характеристикой.

Аналогичные действия проделываем и со светодиодом.

Как видите, ничего сложного в такой проверке нет.

Проверка емкости конденсатора

Протестируем еще один режим – попробуем замерить емкость конденсатора и сравнить ее с номинальной, указанной на корпусе элемента.

Для этого на мультиметре предусмотрен специальный режим – выбирается переключателем и кнопкой «SELECT».

К выводам конденсатора подключаются щупы проводов. Далее, следует небольшая пауза, а затем на дисплее сразу появляется измеренное значение емкости.

Прибор самостоятельно выбрал необходимые единицы измерения. Результат – 982,7 nF, что практически равно номиналу – 1000 nF = 1 μF. Погрешность для столь малых величин – очень незначительная.

Измерение температуры

Раз в комплект входит термопара для измерения температуры, и прибор имеет соответствующую функцию, было бы «грешно» не опробовать и ее. Тем более что никаких сложностей с этим нет.

Контактные штыри термопары устанавливаются к гнезда мультитестера. Сам прибор переводится переключателем в режим измерения температуры, а затем кнопкой «SELECT» выбираются более привычные для нас единицы измерения – градусы Цельсия.

В качестве эталона решено взять температуру тела – на пальцах рук она должна составлять примерно около 35 градусов. Головку термопары просто зажимаю двумя пальцами.

Значение температуры на дисплее мультиметра начинает расти практически мгновенно. Уже спустя несколько секунд достигает показателя в 35 градусов и останавливается на этом. Все очень точно, быстро и удобно.

* * * * * * *

Итак, были рассмотрены основные приемы проведения замеров электрических параметров с помощью мультитестера.

Подчеркнём – далеко не всех.

Так, опущена была тема проверки транзисторов. В моем приборе подобной функции нет, а для проведения ревизии с помощью омметра все же требуется небольшой «экскурс» в теорию этих полупроводниковых приборов. Тем более что для разных типов транзисторов требуется и различный подход. Такая тема, как видится, все же требует более пристального, отдельного рассмотрения.

Остались не опробованными режимы измерения частоты и скважности сигнала. Признаемся – автор в таких вопросах не особо компетентен, и будет неплохо, если кто-нибудь сможет описать этот процесс более квалифицированно и доступно для понимания. Ждем комментариев.

В остальном же, надеемся, что публикация принесет пользу начинающим мастерам, делающим первые шаги в электротехнике.

В дополнение – очень информативный видеосюжет, посвященный работе с мультиметром