Измерение сопротивления цифровым мультиметром
Омметр представляет собой измерительный прибор, с помощью которого можно измерить электрические сопротивление цепи, участка электронной схемы, определить номинальное сопротивление резистора.
Также с помощью омметра можно проверить исправность большинства широко распространённых радиодеталей, таких как резисторы, диоды, катушки индуктивности, трансформаторы, плавкие предохранители.
С помощью омметра можно проверить конденсаторы на наличие электрического пробоя обкладок, обнаружить обрыв или пробой p-n переходов у транзисторов и диодов, оценить целостность электрических соединений и печатных проводников на плате.
Список возможных применений омметра в повседневной практике радиолюбителя огромен.
Обозначение омметра на принципиальной схеме
На принципиальной схеме омметр изображается в виде кружка с двумя выводами, которые на практике являются измерительными щупами. Внутри кружка изображается греческая буква “омега” (Ω), символизирующая то, что в данном случае прибор является измерителем электрического сопротивления.
Рассмотрим основные моменты проведения измерений сопротивления с помощью цифровых мультиметров серий DT-83x, M83x, MAS83x и им подобных.
В мультитестерах при измерении сопротивления следует выбрать секцию с обозначением значка “Омега” (Ω) при помощи ручного переключателя режимов работы.
Для замера сопротивления цепи необходимо ориентировочно оценить её сопротивление и выбрать соответствующий предел измерения.
- 200 (от 0 до 200 Ом);
- 2k или 2000 (от 0 до 2000 Ом);
- 20k (от 0 до 20000 Ом);
- 200k (от 0 до 200000 Ом);
- 2М либо 2000k (от 0 до 2000000 Ом).
Секция измерения сопротивлений
Например, у вас есть резистор, сопротивление которого ориентировочно составляет от 1 килоОма (1000 Ом) до 10 килоОм (10000 Ом). В этом случае необходимо выбрать предел измерения, который выше наибольшего предполагаемого значения. Для цифрового мультиметра марки M830BZ таким пределом будет 20k (20 килоОм).
Если же номинальное сопротивление резистора окажется больше, то на цифровом дисплее кратковременно “моргнёт” показание и зафиксируется единичка. При этом необходимо перевести ручной переключатель на предел выше (200k) и провести повторное измерение.
В практике радиолюбителя часто приходиться измерять сопротивление резисторов. При этом щупы прибора необходимо соединить с выводами резистора, сопротивление которого предстоит измерить. Теперь Внимание! Не повторите ошибку многих новичков. При измерении нельзя касаться руками токоведущих частей щупов и выводов радиодетали.
Почему так нельзя делать?
Если удерживать руками металлические выводы щупов и выводы резистора, то в результате будет измерено сопротивление резистора (R1) и сопротивления вашего тела (R2). В таком случае измеренное сопротивление будет составлять общее сопротивление двух параллельно соединённых резисторов. Один резистор – это тот, сопротивление которого замеряется, а второй – это сопротивление вашего тела.
Общее сопротивление резистора (R1) и тела человека (R2)
Полученные показания будут неверными или иметь очень большую погрешность. В некоторых случаях сильно отличаться от действительного сопротивления резистора. Всё зависит от того, какое сопротивление имеет в данный момент ваше тело.
Неправильный замер сопротивления
Это простое правило стоит помнить. Придерживать щуп и вывод детали можно только одной рукой. В таком случае в измеряемой цепи будет только сам мультиметр и резистор. Данное правило необходимо соблюдать и при проверке прочих радиоэлементов.
Правильный замер сопротивления резистора
При ремонте радиоаппаратуры часто возникает необходимость проверить сопротивление радиодетали, например, резистора, впаянного в электронную схему. В таком случае нужно выпаять хотя бы один вывод радиодетали.
Впаянная в электронную схему радиодеталь электрически связана с другими элементами схемы, и общее сопротивление будет равно сопротивлению всех связанных между собой радиодеталей. Необходимо обеспечить условия, при которых измерительная цепь состоит только из измерительного прибора – омметра, и проверяемого элемента. На принципиальной схеме это можно изобразить как цепь из омметра (PR1) и резистора (R1).
Принципиальная схема измерительной цепи
При проверке многовыводных радиодеталей лучше их сначала полностью выпаять и проводить измерения уже выпаянной радиодетали. Это позволит избежать ошибок и неверных выводов об исправности / неисправности радиодетали.
Проверка исправности щупов омметра перед началом работы.
При частом использовании мультиметра в первую очередь страдают измерительные щупы. Их изоляция трескается, а медные жилы обрываются в местах изгиба (как правило, у основания щупа и/или штекера). Изоляция на проводе щупа трескается обычно из-за работ на холоде или морозе.
Бывают случаи, что на вид измерительный щуп выглядит исправным, но при проведении измерений показания “скачут” и не соответствуют действительности.
Перед проведением измерений следует проверить исправность щупов мультиметра.
Делается это просто. Мультиметр переводят в режим измерения наименьшего сопротивления либо переключается в режим прозвонки. Затем замыкают щупы накоротко. Если соединительные провода щупов исправны, то зуммер мультиметра будет стабильно пищать.
При проверке щупов в режиме наименьшего сопротивления на дисплее должно высветиться сопротивление щупов. Для рядовых щупов дешёвых мультиметров это значение будет в районе нескольких Ом (на пределе 200Ω у меня вышло ~2,2 Ома).
Иногда при проверке не лишним будет прощупать провода щупов вдоль их поверхности или пошевелить их. Так можно более точно найти возможный обрыв или плохой контакт в соединительных проводах. Если в медных жилах измерительного щупа есть плохой контакт, то на цифровом дисплее мультиметра показания будут сбиваться.
В случае проверки щупа с помощью режима прозвонки, при обрыве в проводах или ненадёжном контакте звуковой сигнал встроенного зуммера будет то пропадать, то появляться. Это свидетельствует о том, что измерительные щупы неисправны.
Данная простая проверка щупов перед началом измерений позволит избежать неверных показаний.
Не стоит забывать, что состояние батареи питания цифрового мультиметра сказывается на точности показаний прибора. При разряде батареи прибор начинает подвирать – выдавать неверные результаты измерений. Поэтому следует заменять разряженную батарею новой, если вы хотите, чтобы мультиметр показывал корректные значения. Во всех цифровых приборах при разряде батареи питания на дисплее появляется значок батарейки, сигнализирующий о том, что батарею следует заменить.
В продаже есть мультитестеры, функционал которых дополняет кнопка HOLD. Например, такая опция присутствует в мультиметрах MAS830L, MAS838, Victor VC9805A+. Предназначена кнопка HOLD для фиксации показаний на цифровом дисплее мультиметра для последующего считывания.
Кнопка HOLD
Иногда, из-за спешки или при проведении измерений в затемнённых и плохо освещённых помещениях, можно нечаянно нажать данную кнопку. При этом на дисплее зафиксируется значение, соответствующего моменту нажатия кнопки HOLD. В результате можно недоумевать, почему прибор не работает, возникают ложные выводы о неисправности измерительных щупов, разряде батареи питания и пр. Поэтому следует проверять, не нажата ли кнопка удержания показаний.
Измерение сопротивления
1. Выключите питание цепи. Если в цепи есть конденсатор, перед измерением сопротивления разрядите конденсатор.
2. Переведите регулятор в положение Ω (сопротивление или омы); эта функция на регуляторе часто совмещена с одним или несколькими режимами проверки/измерений (проводимость, емкость или диод; см. рисунок ниже).
Примечания. На экране должен отобразиться символ OL Ω. Почему? В режиме измерения сопротивления цифровой мультиметр (DMM) автоматически начинает измерение сопротивления еще до подключения измерительных проводов к компоненту. Символ MΩ отображается на экране из-за очень высокого сопротивления разомкнутых (неподсоединенных) измерительных проводов. Когда провода подсоединены к компоненту, цифровой мультиметр автоматически переходит в режим автоматического выбора диапазона для настройки оптимального диапазона. Для выбора диапазона вручную необходимо нажать кнопку Range (Диапазон).
Наиболее точные результаты можно получить в том случае, если проверяемый компонент отсоединен от цепи. Если компонент остается в цепи, на показания могут влиять другие компоненты, подключенные параллельно проверяемому компоненту.
Примечание. Используйте кнопку Range (Диапазон) для выбора диапазона измерения.
3. Сначала вставьте черный измерительный провод в разъем COM.
4. Затем вставьте красный провод в разъем V Ω. По завершении измерения отсоедините провода в обратном порядке: сначала красный, затем черный.
5. Подсоедините измерительные провода к проверяемому компоненту. Проверьте качество контакта между измерительными проводами и цепью.
Совет. Для измерения очень низкого сопротивления используйте режим относительных измерений (REL; см. пункт 11). Он также называется режимом обнуления или режимом дельта (Ω). В этом режиме сопротивление измерительного провода (обычно от 0,2 Ом до 0,5 Ом) автоматически вычитается из полученного результата. В идеале, если измерительные провода соприкасаются (замкнуты между собой), на экране должно отобразиться 0 Ω.
Другие обстоятельства, которые могут повлиять на показания сопротивления: Посторонние вещества (грязь, флюс для пайки, масло), контакт корпуса с металлическими концами измерительных проводов или наличие параллельных участков цепи. Человеческое тело рассматривается как участок параллельного сопротивления, из-за которого уменьшается общее сопротивление цепи. Поэтому во избежание ошибок не прикасайтесь к металлическим частям измерительных проводов.
6. Прочитайте результат измерения на экране.
7. По завершении работы выключите мультиметр, чтобы предотвратить разрядку батареи.
Расширенные функции цифрового мультиметра (доступны на некоторых моделях)
8. Нажмите кнопку RANGE (Диапазон), чтобы выбрать определенный фиксированный диапазон измерения. Примечание. Обязательно обращайте внимание на индикатор (например, K или M), когда результат измерения отобразится на экране.
9. Нажмите кнопку HOLD (Удержание), чтобы выполнить устойчивое измерение. Результаты можно просмотреть позже.
10. Нажмите кнопку MIN/MAX (Мин./Макс.), чтобы выполнить измерение максимальных и минимальных значений. Мультиметр подает звуковой сигнал при регистрации каждого нового показания.
11. Нажмите кнопку относительного измерения (REL), чтобы задать определенное контрольное значение мультиметра. Отображаются результаты измерений выше и ниже контрольного значения.
Анализ измерения сопротивления
Почему необходимо измерять сопротивление? Для определения состояния цепи или компонента. Чем выше сопротивление, тем ниже сила тока, и наоборот.
Важность полученных показаний сопротивления зависит от проверяемого компонента. Как правило, сопротивление меняется a) со временем и б) от компонента к компоненту. Незначительные изменения сопротивления обычно не являются критическими, но могут указывать на наличие закономерности, которую необходимо учитывать.
Пример. По мере увеличения сопротивления нагревательного элемента сила проходящего через него тока уменьшается, и наоборот. См. схему ниже.
Как правило, сопротивление компонентов, используемых для управления цепями (например, переключатели и контакты реле), изначально очень низкое, но со временем увеличивается в результате износа и загрязнения. Сопротивление элементов нагрузки (например, электродвигателей и электромагнитных клапанов) со временем уменьшается из-за пробоя изоляции и воздействия влаги.
При работе с печатными платами иногда требуется поднять один из выводов резистора над платой, чтобы измерить правильное сопротивление резистора. Значение сопротивления, отображаемое на экране цифрового мультиметра, соответствует общему сопротивлению на всех возможных участках между щупами измерительных проводов. При измерении сопротивления на компоненте, который является частью цепи, необходимо соблюдать осторожность.
Сопротивление всех компонентов, подключенных параллельно проверяемому компоненту, влияет на полученный результат, обычно понижая его. Всегда проверяйте электрическую схему на наличие параллельных участков.
Мультиметр цифровой
Мультиметр цифровой — это универсальный прибор для измерения электрических параметров, который сочетает действие амперметра, вольтметра и омметра в одном приборе, который выводит показания на небольшой дисплей. Существуют, как стендовые, так и переносные мультиметры.
Обратите внимание на основы электричества и на приборы электроники.
Преимущество цифрового мультиметра над приборами с измерительным механизмом заключается в том, что показание прибора по шкале должны пересчитываться в том случае, если стрелка прибора остановилась между отдельными делениями на шкале. Цифровые измерительные приборы не нуждаются в перерасчете показаний, изображая их в виде чисел на дисплее. Также цифровые мультиметры более чувствительны к малым изменениям тока и поэтому более точны по сравнению с другими приборами, измеряющими электрические параметры.
На постсоветском пространстве такой прибор известен под сленговым названием «Цэшка», т.к. названия советских мультиметров начинались с буквы «Ц».
Принцип действия цифрового мультиметра
В основе цифрового мультиметра лежит АЦП двойного интегрирования — аналого-цифровой преобразователь, в котором входной сигнал сравнивается с опорным.
Для того, чтобы измеритель показывал величину электрического параметра, измеритель должен быть электрически подсоединен к схеме или ее компоненту. Эти подсоединения выполняются набором проводов. Черный провод обычно называется общим или отрицательным, красный — положительным.
На одном конце каждого из проводов находится вилка, которая подключается в гнездо измерителя. Другой конец каждого провода используется для создания контакта со схемой или ее компонентом, который должен быть промерен.
Чтобы измерить постоянный ток, измеритель должен быть включен последовательно со схемой, в которой производятся измерения. Если прибор, который настроен на измерение тока, случайно будет включен параллельно с источником напряжения, напряжение может послужить причиной того, что избыточный ток потечет через измеритель и повредит его.
Чтобы измерить напряжение, измеритель должен быть включен параллельно с источником напряжения. Поскольку напряжение одинаково во всех ветвях параллельной схемы, напряжение, которое должно быть измерено, будет и на измерителе, в результате чего измеритель покажет уровень напряжения.
Измерения сопротивлений должны проводиться на обесточенных цепях. При измерениях сопротивлений используется небольшая внутренняя батарея для питания схемы измерителя и сопротивления, которое должно быть измерено.
Порядок измерения цифровым мультиметром
1) Включите измеритель нажатием кнопки ON/OFF
2) Выберите нужный тип измерения нажатием соответствующей кнопки
3) Выберите нужный диапазон измерений нажатием соответствующей кнопки переключения диапазонов
4) Подсоедините измерительные провода в соответствующие гнезда на панели.
5) Прижмите концы измерительных проводов к испытуемым точкам (или прикрепите провода к компоненту). Для измерения сопротивления нет необходимости выставления нуля, как это нужно было делать в вольт омметре, ламповом вольтомметре и вольтомметре на полевых транзисторах.
6) Снимите показания с дисплея.
Что такое мультиметр
Мультиметр – это универсальный прибор для измерений. Измерений напряжения, тока, сопротивления, а так же проверки провода на обрыв.
Для каждого из этих измерений можно использовать специальные измерительные инструменты, такие как: омметр, амперметр, вольтметр. Для измерения напряжения применяют вольтметр, амперметром измеряют силу тока, омметр используется для измерения сопротивления, однако универсальным прибором для измерений напряжения, тока и сопротивления является мультиметр.
Таким образом, омметр + амперметр + вольтметр = мультиметр.
Существуют два основных типа мультиметров: аналоговый и цифровой.
В аналоговом мультиметре результаты измерений считывают по движению стрелки (как на часах) относительно измерительной шкалы, на которую нанесены значения: напряжения, тока, сопротивления. На многих, особенно китайских, аналоговых мультиметрах шкала реализована не очень удобно и измерение может доставлять некоторые проблемы. Популярность аналоговых мультиметров объясняется их доступностью и ценой, а основным недостатком является значительная погрешность в результатах измерений. В аналоговых мультиметрах для более точной подстройки имеется специальный построечный резистор, при помощи манипуляций которым можно добиться немного большей точности. Тем не менее, в случаях когда требуются более точные результаты измерений, приоритетно использование цифрового мультиметра. К тому же, аналоговые мультиметры практически повсеместно сняты с производства.
Главный отличием цифрового мультиметра от аналогового является то, что результаты измерения отображаются на специальном экране (светодиодном или жидкокристаллическом). Цифровые мультиметры обладают более высокой точностью измерений и отличаются простотой использования, так как нет необходимости разбираться во всех тонкостях градуирования измерительной шкалы, в отличие от стрелочных, аналоговых приборов. Новые мультиметры с графическим дисплеем имеют возможность отображения формы сигнала, таким образом, их даже можно отнести к простейшим осциллографам. Т.е. мультиметр как бы вбирает в себя свойства все большего числа приборов. Кроме того, некоторые мультиметры обладают возможностью работы под управлением компьютера, передавая на него результаты измерений для дальнейшей обработки (портативные, как правило, через интерфейс RS-232, а настольные — по GPIB).
Итак, что должен иметь каждый мультиметр. Любой мультиметр имеет от двух до четырех гнезд (на старых российских еще больше) и два вывода, черный и красный. Черный вывод является общим (масса). Красный называется потенциальным выводом и применяется для измерений. Гнездо для общего вывода помечается как com или просто (-) т. е. минус, а сам вывод на конце может иметь так называемый «крокодильчик», для того, чтобы при измерениях можно было зацепить его за массу электронной схемы. Красный вывод вставляется в гнездо которое помечается символами сопротивления или вольт (ft, V или +). При этом, если количество гнезд более двух, то остальные обычно предназначены для красного вывода для измерения тока и помечаются как A (ампер), mA (миллиампер), 10A или 20A соответственно.
Переключатель мультиметра используется для выбора одного из нескольких пределов для измерений. Например:
Постоянного(DCV) и переменного(ACV) напряжения: 10В, 50В, 250В, 1000В.
Тока (mA): 0.5мА, 50мА, 500мА.
Сопротивления (Ω): X1K, X100, X10, что означает умножение на определенное значение, в цифровых мультиметрах обычно указывается стандартно: 200Ом, 2кОм, 20кОм, 200кОм, 2МОм.
На цифровых мультиметрах пределов измерений обычно больше, к тому же к ним часто добавляются дополнительные функции, такие, как частотометр, проверка переходов транзисторов, звуковой «прозвон» диодов, измерение емкости конденсаторов и, даже, датчик температуры.
ТД «Автоматика» предлагает только качественные приборы измерения, поэтому на условиях дилерства мы готовы предложить мультиметры иностранных производителей-лидеров, таких как FLUKE (США) и SONEL (Польша).