Как измерить переменный ток мультиметром

Подключении мультиметра к измеряемой цепи

Все мультиметры комплектуются измерительными щупами, причем, у всех моделей приборов они одни и те же: на одном конце однополюсная вилка для подключения к мультиметру, на другом измерительный щуп, не очень, правда, удобной конструкции. Щупы, как правило, красного и черного цвета, что позволяет соблюдать полярность подключения. Лучше всего это сделать, как показано на рисунке:

Но, если разобраться, то соблюдение полярности не особо и нужно. При измерении переменного напряжения полярность подключения прибора роли вообще не играет, результат будет одним и тем же. При измерении постоянных напряжений, если полярность перепутана, на дисплее перед значением напряжения или тока просто появится знак «-», величина же напряжения будет правильной.

И все же, измерительные щупы лучше подключить так, как показано на рисунке – черный щуп в гнездо с надписью «COM» (общий), а красный в гнездо расположенное выше, что позволит проводить все измерения, кроме измерения токов на пределе 10A, что приходится делать не слишком часто.

Особенно следует соблюдать полярность подключения щупов в режиме «прозвонки» полупроводников: на красном щупе будет присутствовать плюсовое напряжение омметра, что позволит правильно подключить исследуемую деталь. Подробнее о проверке полупроводников будет рассказано чуть ниже. Подключение щупов для проверки диода показано на рисунке:

Провода в измерительных щупах крепятся только пайкой, а на выходе из пластмассовых наконечников свободно болтаются и мотаются, а со временем отматываются совсем и вылетают. Чтобы этого не произошло, следует укрепить провода в щупах с помощью термоусадочной трубки или изоленты.

Цены на популярные модели мультитестеров

Здесь речь пойдет о том случае, когда стоимость действительно соответствует качеству. Простейшие приборы сейчас из Китая привозят за 300-500 рублей. Работают они недолго. Корпус капризный. О подсветке дисплея производитель даже не думал. Конденсаторы, резисторы мерить не получится, сеть 220 Вольт тоже. Ценовая категория до 2500 рублей – минимум, что необходимо для любителя. Профессионалу придется потратить от 5 до 25 тыс. рублей. И здесь все решает потребность. Когда требуется широкий спектр функциональных возможностей, за это придется платить. Однако в быто точность 5% вполне приемлема. Поэтому тратить больше 2,5 тысяч смысла не имеет.

Внешний вид

В середине прибора размещается переключатель. С его помощью выбирается режим работы мультиметра.

1. По кругу вокруг переключателя нанесены отделы, которые и определяют режимы измерения параметров:
2. напряжение: постоянное и переменное;
3. ток: постоянный и переменный;
4. сопротивление;
5. параметры радиодеталей.

Есть три отверстия для щупов, кнопка или тумблер включения и отключения прибора, монитор, на котором высвечиваются результаты.

Перед тем как разбираться с вопросом, как пользоваться цифровым мультиметром, необходимо узнать все о надписях на его панели. Постоянное напряжение обозначается как (V-). Переменное – (V~).

Постоянный ток: А-, переменный: А~. Сопротивление: Ω. Есть три гнезда для щупов: V/Ω, com, mA. В некоторых мультиметрах гнезд четыре. Добавляется 20 A max. Оно используется, если необходимо измерить ток силой больше 200 мА.

Уже по надписям можно осознать, что функции мультиметра обладают большим диапазоном. Что такое мультиметр, определено, по надписям все понятно, теперь основной вопрос – как пользоваться мультиметром для чайников.

Но, давайте, пока отвлечемся от процесса измерений и внимательно посмотрим на лицевую панель мультиметра. Здесь, кроме цифр, можно увидеть много различных символов, напоминающих друдлы (картинки – каракули, к которым надо придумать объяснение, подпись).

Эти обозначения следует выучить наизусть, как таблицу умножения, и никогда не забывать. Это поможет не только правильно пользоваться мультиметром, получать достоверные результаты измерений, но и убережет прибор от выхода из строя при неправильном пользовании.

Все мультиметры комплектуются измерительными щупами, причем, у всех моделей приборов они одни и те же: на одном конце однополюсная вилка для подключения к мультиметру, на другом – измерительный щуп, не очень, правда, удобной конструкции.

Щупы, как правило, красного и черного цвета, что позволяет соблюдать полярность подключения. Лучше всего это сделать, как показано на рисунке.

Подключение измерительных щупов к мультиметру

Но, если разобраться, то соблюдение полярности не особо и нужно. При измерении переменного напряжения полярность подключения прибора роли вообще не играет, результат будет одним и тем же.

И все же, измерительные щупы лучше подключить так, как показано на рисунке 2: черный щуп в гнездо с надписью «COM» (общий), а красный в гнездо расположенное выше, что позволит проводить все измерения, кроме измерения токов на пределе 10 A, что приходится делать не слишком часто.

Особенно следует соблюдать полярность подключения щупов в режиме «прозвонки» полупроводников: на красном щупе будет присутствовать плюсовое напряжение омметра, что позволит правильно подключить исследуемую деталь. Подробнее о проверке полупроводников будет рассказано чуть ниже. Подключение щупов для проверки диода показано на рисунке.

На красном щупе «плюс» омметра

Провода в измерительных щупах крепятся только пайкой, а на выходе из пластмассовых наконечников свободно болтаются и мотаются, а со временем отматываются совсем и вылетают. Чтобы этого не произошло, следует укрепить провода в щупах с помощью термоусадочной трубки или изоленты.

Техника безопасности

Как видим, процедура измерения силы тока при помощи мультиметра никакой сложности не представляет

Важно только следовать инструкции и не забывать о строгом соблюдении мер безопасности:

• Перед проведением замеров обесточьте электросеть.
• Проверьте изоляцию кабелей – при продолжительной эксплуатации ее целостность иногда нарушается, и вероятность поражения электротоком значительно возрастает.
• Работайте исключительно в резиновых перчатках.

• Не проводите измерения при высокой влажности воздуха. Дело в том, что влага обладает высокой электрической проводимостью и риск поражения также возрастает.
• Человек, пострадавший от удара током, нуждается в медицинской помощи. Если есть возможность, любые работы с электричеством, в том числе и измерения, лучше проводить вдвоем. В нештатной ситуации присутствие напарника может оказаться настоящим спасением.

Закончив измерения, разрезанные кабели нужно вновь соединить, предварительно снова обесточив цепь.

Подробно и наглядно про измерения проводимые с помощью мультиметра на видео:

Разновидности мультиметров и принцип их устройства

В настоящее время все мультиметры (тестеры) делятся на два вида: стрелочный мультиметр, он же аналоговый, и цифровой. Стрелочным мультиметром электрики пользуются давно, но работать с мультиметром этого типа сложно.

Непросто разобраться в нескольких шкалах. Необходимо удерживать сам прибор в определенном положении, чтобы стрелка по шкале не «гуляла». Поэтому все больше мастеров свое предпочтение отдают цифровым, а не аналоговым мультиметрам.

Необходимо отметить, что современный рынок предлагает широкий модельный ряд мультиметров, в котором есть практически любые предложения.

Но нужно заметить, что существует определенная пропорциональность, в которой соотношении цены и функциональности прибора прямая. То есть, чем дороже прибор, тем больше у него функций. Производители предлагают дорогие модели, похожие на осциллографы.

На бытовом уровне и для начинающих радиолюбителей и электриков подойдут более простые мультиметры для чайников. Все они имеют одну и ту же конструкцию, и внешний вид у них практически одинаковый.

В комплектацию таких тестеров входит сам аппарат и два щупа: красный и черный. Питание производится от батарейки Крона на 9 вольт (потребление энергии минимальное). Это и есть весь комплект.

Перед тем как перейти к основному вопросу статьи – как нужно пользоваться мультиметром любого типа: все тонкости – необходимо ознакомиться с его функциональными приспособлениями и научиться, ими управлять. В принципе, правила пользования достаточно просты.

Аналоговые

Это тестеры старого образца, которые выглядят как коробки с остекленной дугообразной шкалой и подпружиненной стрелкой. Часто на шкале есть зеркальная полоска-дуга, чтобы при взгляде на стрелку можно было совместить стрелку с ее отражением.

Таким образом, при замере вы смотрите точно перпендикулярно шкале, а не под углом, и вам будет труднее ошибиться. На измерительной панели нанесено много параллельных дуговых шкал для разных видов измерений:

Аналоговый мультиметр

Одно из главных преимуществ аналогового мультиметра – невысокая цена при вполне достаточной для бытовых целей точности измерений.

Тем более что в большинстве аналоговых мультиметров встроен специальный резистор для подстройки положения стрелки точно на «0». Для регулировки используется головка резистора, похожая на шлиц винта, расположенная ниже измерительной шкалы примерно в месте крепления стрелки.

Цифровые

Эти мультиметры более современные и выглядят как черные продолговатые коробочки с большим жидкокристаллическим табло для цифровой индикации показаний.

Свое название эти приборы получили потому, что входящие в прибор аналоговые сигналы в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) переходят в цифровую форму. Такие аппараты дороже аналоговых, зато размеры и вес у них несколько меньше, работать с ними удобнее и быстрее.

Некоторые модели хорошо подходят для работы в полной темноте благодаря возможности подсветки индикаторного табло (а электрикам нередко приходится работать в темных помещениях). Вы просто нажимаете кнопку, и панель освещена.

Кроме того, можно найти модель с возможностью записи снимаемых показаний в память устройства и последующей передачей этих данных на компьютер для дальнейшего анализа. Для этого достаточно нажимать специальную кнопку.

Обычно цифровыми девайсами пользуются профессиональные электрики, электронщики и инженеры.

• В комплект для измерений входят два провода с клеммами и остроконечными щупами:
• один провод черного цвета – «минус», «масса», «com» (common – общий);
• второй провод красного – «плюс» или «измерительный».

Черный щуп обычно прикладывают к корпусу электроприбора (общей шине) или цепляют специальным зажимом – «крокодильчиком». Красный щуп чаще всего берут в правую руку и прикладывают в разные места схемы.

Щупы в комплекте цифрового мультиметра такие же, как и в аналоговом мультиметре. Часто гнезда имеют цветовую маркировку – красное и черное обрамление, чтобы случайно не перепутать, какой щуп куда вставлять.

Иногда мультиметр является встроенной частью другого прибора, например, цифровых электрических клещей. Из-за необходимости иметь большие размеры такие устройства обладают большим количеством свободного места в своем корпусе, куда и встраивается мультиметр.

Основные принципы замера силы тока

Главной особенностью работы с мультитестером в режиме амперметра является то, что он обязательно должен быть включен в разрыв цепи. Такое подключение называется последовательным. По сути, прибор становится частью этой цепи, то есть весь ток должен пройти именно через него. А как известно, сила тока на любом участке неразветвленной электрической цепи постоянна. Проще говоря, сколько «вошло» столько должной и «выйти». То есть место последовательного подключения амперметра особого значения не имеет.

Чтобы стало понятнее, ниже размещена схема, в которой показывается разница в подключении мультиметра в разных режимах работы.

Различия в принципах подключения мультитестера в разных режимах измерений

• Итак, при замере силы тока мультиметр включается в разрыв цепи, сам становясь одним из ее звеньев. То есть будет проблема, как этот разрыв цепи организовать практически. Решают по-разному – это будет показано ниже.
• При замере напряжения (в режиме вольтметра) цепь, наоборот, не разрывается, а прибор подключается параллельно нагрузке (участку цепи, где требуется узнать напряжение). При замере напряжения источника питания щупы подключаются напрямую к клеммам (контактам розетки), то есть мультиметр сам становится нагрузкой.
• Наконец, если меряется сопротивление, то внешний  источник питания вообще не фигурирует. Контакты прибора подключаются непосредственно к той или иной нагрузке (прозваниваемому участку цепи). Необходимый ток для проведения измерений поступает из автономного источника питания мультитестера.

Вернемся к теме статьи — к замерам силы тока.

Очень важно изначально правильно установить на мультиметре, помимо постоянного или переменного тока, диапазон измерений. Надо сказать, что у начинающих с этим часто возникают проблемы

Сила тока – величина крайне обманчивая. И «спалить» свой прибор, а то и наделать больших бед, неправильно установив верхний предел измерений – проще простого.

Начинать измерения силы тока, особенно если нет представления о возможной его величине в цепи, следует с максимального диапазона мультитестера. При необходимости можно, переставив провод и последовательно снижая верхний предел, выйти на оптимальный.

Поэтому настоятельная рекомендация – если вы не знаете, какая сила тока ожидается в цепи, начинайте измерения всегда с максимальных величин. То есть, например, на том же DT 830 красный щуп должен быть установлен в гнездо на 10 ампер (показано на иллюстрации красной стрелкой). И рукоятка переключатель режимов работы также должно показывать на 10 ампер (голубая стрелка). Если измерения покажут, что предел завышен (показания получаются менее 0,2 А), то можно, чтобы получить более точные значения, переставить сначала красный провод в среднее гнездо, а затем ручку переключателя – в положение 200 мА. Бывает, что и этого многовато, и приходится переключателем снижать еще на разряд и т.д. Не вполне удобно, не спорим, но зато безопасно и для пользователя, и для прибора.

Кстати, о безопасности

Никогда не следует пренебрегать мерами предосторожности. И особенно если речь идет об опасных напряжениях (а сетевое напряжение 220 В – чрезвычайно опасно) и высоких токах

Мы здесь спокойно ведём разговор об амперах, а между тем, безопасным для человека считается ток не выше 0.001 ампера. А ток всего в 0.01 ампера, прошедший через тело человека, чаще всего приводит к необратимыми последствиям.

Проведение замеров силы тока, особенно если работа ведется в самом высоком диапазоне, рекомендуется проводить максимально быстро. В противном случае мультитестер может просто перегореть.

Об этом, кстати, могут информировать и предупреждающие надписи около гнезда подключения измерительного провода.

Пример предупреждающей надписи у гнезда подключения провода для замеров на максимально допустимом диапазоне токов

Обратите внимание. Слово «unfused» в данном случае обозначает, что прибор в этом режиме не защищен плавким предохранителем

То есть при перегреве он просто выйдет полностью из строя. Указано и допустимое время замера – не более 10 секунд, да и то не чаще одного раза в 15 минут («each 15 m»). То есть после каждого такого замера придется еще и выдерживать немалую паузу.

Справедливости ради – далеко не все мультиметры настолько «привередливые». Но если такое предупреждение есть – пренебрегать им не стоит. И в любом случае замер силы тока проводить максимально быстро.

Как проводить измерения

Теперь все готово к тому, чтобы начать пользоваться универсальным тестером.

Теперь рассмотрим, как произвести основные измерения этим прибором.

Замеряем напряжение

Этот вид измерений является одним из самых востребованных в быту: часто требуется проверить величину напряжения в розетке или заряд аккумуляторной батареи. Рассмотрим подробнее, как производить подобные манипуляции:

1. Для замера напряжения в розетке, переключатель должен находиться в секторе ACV, на максимальной отметке, в данном случае, это 750. Затем аккуратно держа щупы за изолированные ручки, прикасаемся иглами к разным контактам розетки. На табло отобразятся результаты в вольтах. Таким же образом можно измерить напряжение на светильнике или другом бытовом приборе. Следует помнить о правилах безопасности и не прикасаться к оголенным участкам электропроводки руками;
2. Для измерения постоянного напряжения, например, при ремонте электрики автомобиля или аккумулятора, вращающаяся ручка мультиметра должна находиться в секторе DCV. При работе с аккумулятором достаточно выставить ручку на положение 20 вольт, чтобы получить точные показания. Для проведения измерений нужно прикоснуться к контактам аккумулятора и снять показания. Полярность имеет значение в том аспекте, что при обратном подключении значения будут со знаком минус. Таким же образом можно произвести замеры и с любой детали или провода бортовой сети автомобиля. Эта же методика применяется, чтобы узнать заряд пальчиковой батарейки.

Измерение сопротивления

Также полезной функцией для применения в быту является проверка сопротивления. Производится это в следующем порядке:

• Цепь, в которой нужно произвести замеры, отключается от питания. Это нужно для того, чтобы показания тестера в режиме омметра не искажались;
• Затем переключатель ставится в сектор Ω на приблизительное значение сопротивления, которое должно быть в цепи (по паспорту или техническим условиям).

Умение пользоваться мультиметром в режиме омметра в быту пригодятся для измерения сопротивления вышедших из строя электроприборов, особенно, содержащих нагревательные элементы. Таким образом, можно определить, нужна замена тэна или причина поломки другая.

Режим прозвонки

Этот режим также довольно полезен даже для чайников: с его помощью можно найти обрыв в любой цепи. Чаще всего методом прозвонки ищут повреждения в электропроводке: как домашней, так и автомобильной. Чтобы включить режим , переключатель ставится в сектор, имеющий обозначение диода.

Прежде чем приступить к поиску обрыва, вся цепь обесточивается, а щупы для проверки мультиметра закорачиваются между собой – должен последовать звуковой сигнал, говорящий о том, что прибор работает. После этого можно приступать к поиску обрыва в цепи, поочередно прозванивая небольшие участки.

Правила безопасности использования мультиметра

При работе с электрическими приборами следует придерживаться инструкции техники безопасности:

1. Правильно отключать и включать электрические цепы. Внимательно следить за положением автоматического выключателя.
2. При работе с устройствами под напряжением следует применять защитные средства. Инструмент должен быть изолированным, а руки защищены прорезиненными перчатками. Рекомендуется использовать изолирующий коврик под ногами. Одежда не должна быть легко воспламеняющейся.
3. Измеряя мультиметром приборы под напряжением изначально подключить заземляющий зажим, а после электропровод. При отсоединении вначале убирается провод под напряжением, а уж после стержень заземления.
4. Электрический прибор, который подвергается проверке, не следует держать в руках. Любое устройство под напряжением должно находиться на безлопастном расстоянии от человека.
5. Нельзя использовать мокрый мультиметр или пользоваться измерительным устройством во влажной среде.
6. В процессе измерения запрещается изменять положение переключателя в мультиметре. Предел вычисляемых величин должен регулироваться только, когда отключены щупы.
7. Перед работой с электроизмерительным прибором следует проверить исправность тестирующих проводов. Исключается осуществлять проверку напряжения с параметрами выше верхней границы измерения прибора.

При подборе мультиметра нужно четко изучить все технические параметры прибора, которые обозначаются в прилагаемых к нему документах

Соблюдая все меры предосторожности, и имея представление о принципах работы с измерительным устройством можно измерять напряжение в электрических розетках при каждом подключении новой электротехники

Как правильно проверить ток в розетке мультиметром

Засовывать щупы в розетку к контактам фазы и ноля нельзя, для выполнения проверки необходимо подключить «нагрузку», то есть любой электроприбор.

Ниже показана схема для замера тока трансформатора, в качестве нагрузки к его контактам подключена обычная лампа накаливания. Как видно по показаниям дисплея, ток составляет 1,14 А

Важно понимать – в домовой электросети показатели выше, поэтому не стоит рисковать, напрямую «закорачивая» фазу и ноль щупами мультиметра

Фактически для проверки выполняется такая последовательность действий:

1. отключается ток в выбранной для замеров розетке (автоматом на щитке). Проверить, подключена розетка или нет, можно с помощью замера напряжения мультиметром. Эта процедура безопасна даже под нагрузкой;
2. с розетки снимается лицевая (защитная часть) так, чтобы был прямой доступ к контактам. После этого к одному из них, например, фазному, подключается контакт через клеммник от вилки (провода) любого маломощного электроприбора – настольной лампы, например; 
3. далее, как показано на иллюстрации, также через клеммники, свободный штырек вилки (провод лампы) к одному из щупов, свободный контакт розетки – к другому. В большинстве современных мультиметров полярность подключения (куда подключать плюсовый щуп, куда минусовый) не важна, показания на дисплее будут одинаковыми. При перепутанной полярности рядом с цифрами появится знак «-»;
4. после выполненных подключений розетку снова включат в общедомовую цепь автоматом. После перевода выключателя лампы в положение «ON» можно проводить замер. Для разных приборов-потребителей ток будет различаться. Так, при подключении обычной лампы накаливания ток составить около половины ампера.

Проверка радиодеталей

Если на корпусе устройства есть гребенка с гнездами или специализированная круговая зона для тестирования транзисторов, с их помощью можно определять емкости конденсаторов, проверять диоды, полупроводниковые управляемые ключи. Для всех исследований такого рода черный щуп устанавливается в черное гнездо, красный — в среднее, с низким допустимым током.

Тестирование диодов

Диод проверяется в режиме прозвонки или определения сопротивления. Щупы прикладываются дважды, в разном направлении проводимости детали. Если в одном положении на экране отображается значение сопротивления, а в другом единица, значит, диод исправен. Некоторый малый показатель в обоих тестах показывает, что деталь пробита. Единица в двух случаях означает, что диод сгорел и непригоден.

Тестирование транзисторов

Для тестирования транзисторов предназначена функция HFE. Сначала по справочнику определяют тип элемента, NPN или PNP, а также физическое размещение его эмиттера, коллектора, базы. Затем устанавливают деталь в соответствующие области кругового элемента с гнездами. Они также имеют символьное обозначение. В показывает точку, куда вставляется база, E — эмиттер, С — коллектор. Если транзистор работоспособен, дисплей покажет его базовый коэффициент усиления.

Определение емкости конденсаторов

Модель, умеющая исследовать конденсаторы, имеет отдельное гнездо, обозначенное Cx и соответствующую зону переключения регулятора. Для начала тестирования нужно установить режим. Согласно основному правилу, выбирают максимально возможный предел. Затем помещают ножки конденсатора в соответствующие гнезда разъема Сх. На экране отображается значение емкости. Последовательно снижая предел, добиваются минимального уровня погрешности данных.

Итог

Мультиметр это отличный измерительный прибор. На самом деле, он уступает специализированным, таким как ESR приборам, осциллографам, частотомерам и пр. Если вы начинающий радиолюбитель, то лучше всего купить самый простой и обычный мультиметр, такой, как DT 838. Его хватит на любые работы. В более продвинутых версиях есть удобные подставки и подсветка дисплея.

Конечно, можно купить и более совершенный, с измерением емкости конденсаторов, но шкала и точность по сравнению со специализированными приборами будет очень низкой. Все таки мультиметр нужен для оперативного и быстрого измерения напряжений и проверки радиодеталей. Не нужно требовать от мультиметра высокой точности и богатой функциональности.