Прецизионный цифровой мультиметр Mastech MS8218 (Hardware). Мультиметры, такие одинаковые и при этом такие разные

Мультиметр

Цифровой мультиметр

Комбинированный прибор «Ц4324»

Мультиметр высокой точности Gossen Metra Hit 23S. Базовая погрешность 0,05 % измеряемой величины + 3 младших разряда

Количество разрядов не определяет точность прибора. Точность измерений зависит от точности АЦП , от точности, термо- и временной стабильности применённых радиоэлементов, от качества защиты от внешних наводок, от качества проведённой калибровки .

Типичные диапазоны измерений, например для распространённого мультиметра M832:

• постоянное напряжение: 0..200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1000 В
• переменное напряжение: 0..200 В, 750 В
• постоянный ток: 0..2 мА, 20 мА, 200 мА, 10 А (обычно через отдельный вход)
• переменный ток: нет
• сопротивления: 0..200 Ом, 2 кОм, 20 кОм, 200 кОм, 2 МОм.

Аналоговые мультиметры

Аналоговый мультиметр состоит из стрелочного магнитоэлектрического измерительного прибора, набора добавочных резисторов для измерения напряжения и набора шунтов для измерения тока. Измерение сопротивления производится с использованием встроенного или от внешнего источника.

Советские аналоговые мультиметры чаще всего производились под шифром, начинающимся с буквы Ц, из-за чего широко распространилось их неофициальное название «цэшка».

Одним из первых измерительных приборов такого рода был тестер ТТ-1 , комбинированный измерительный прибор - один из первых, и первый массово изготовленный промышленностью СССР, портативных измерительных приборов. Прибор ТТ-1 имел огромную значимость для народного хозяйства СССР по причине того что это первый массовый прибор для настройки электрооборудования выпущенный в массовом количестве, в послевоенные годы, в количестве сотен тысяч штук. Например, максимальный пиковый объём выпуска рыбинским приборостроительным заводом до 8000 данных приборов в месяц. Прибор изначально предназначался для армии, однако простая, надежная и удобная конструкция обеспечили популярность прибора во всех сферах народного хозяйства. Даже в настоящее время, несмотря на появление новой элементной базы, концепции измерительных приборов такого класса принципиально не изменились (диапазоны, методы измерения величин, способы переключения электрических цепей, способ работы), что свидетельствует о тщательно продуманной конструкции прибора ТТ-1.

Прибор ТТ-1 стал одним из первых переносных тестеров распространенных в СССР, успех прибора определил делнейшее направление приборов данного типа. На основе тестера ТТ-1 были созданы десятки подобных приборов, и получившие распространение, например в учебных заведениях СССР. Приборы созданные на основе ТТ-1 это, например, ТТ-2, «Школьный», АВО-63 и многие другие.

В последующих приборах устранили недостатки прибора ТТ-1, повысили удобство и надежность работы, в более новых приборах данного класса, таких как: ТТ-2, ТТ-3 и ТЛ-4, «Школьный», ТЛ-4М, Ц20, Ц52, Ц57, Ц434, Ц435, Ц4311, Ц4313, Ц4324, Ц4328, Ц4341, Ц43101, Ц4352, Ф4313, АВО-5, АВО-5М1, АВО-63.

Модернизация касалась например материала и формы корпуса, металл, или более легкий карболит. Факта наличия или отсутствие переключателя рода измерения (разработчик повышая надежность работы, жертвует усложнением коммутации при переходе с одного режима измерения на другой режим). Выбор типа переключателя, например, ламельно-контроллерного типа вместо галетного (который в ТТ-1 был слабым местом). В последующих приборах отказались от купроксного выпрямитея в пользу германиевых диодов типа Д2Б. Расширили пределы измерения напряжения до 1000 В, добавляли нижний предел от 0-2 В, 0-0,2 мА с целью повышения точности измерения.

Технические характеристики, возможности измерения первых аналоговых приборов, выпускаемых серийно в 1952 году были скромными, для сравнения приведем параметры тестера ТТ-1:

При этом сопротивление прибора при измерении постоянного напряжения 5 кОм/вольт максимального значения выбранного диапазона, для переменного напряжения 3,3 кОм/вольт.

Отсчет производится непосредственно по шкале. Погрешность измерения составляет:

• ±3 % от номинального значения шкал постоянного тока
• ±5 % от максимального значения шкал переменного тока
• ±10 % от величины измеряемого сопротивления.

Основные режимы измерений

• ACV (англ. alternating current voltage - напряжение переменного тока) - измерение переменного напряжения.
• DCV (англ. direct current voltage - напряжение постоянного тока) - измерение постоянного напряжения.
• DCA (англ. direct current amperage - сила тока постоянного тока) - измерение постоянного тока.
• Ω - измерение электрического сопротивления.

Дополнительные функции

В некоторых мультиметрах доступны также функции:

• Прозво́нка - измерение электрического сопротивления со звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи (обычно менее 50 Ом).
• Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) - как своеобразный вариант прозвонки.
• Тест диодов - проверка целостности полупроводниковых диодов и нахождение их «прямого напряжения».
• Тест транзисторов - проверка полупроводниковых транзисторов и, как правило, нахождение их h 21э (например, тестеры ТЛ-4М, Ц-4341).
• Измерение электрической ёмкости (Ц-4341).
• Измерение индуктивности (редко).
• Измерение температуры , с применением внешнего датчика (как правило, термопара К-типа).
• Измерение частоты гармонического сигнала.
• Измерение большого сопротивления (обычно до сотен МОм; требуется дополнительное питание)
• Измерение большой силы тока (с использованием подключаемых/встроенных токовых клещей)

И служебные:

• Автоотключение питания
• Подсветка дисплея
• Фиксирование результатов измерений (отображаемое значение и/или максимальное)
• Автоматическое определение пределов
• Индикация разряда батарейки
• Индикация перегрузки
• Режим относительных измерений
• Запись и хранение результатов измерений

Примечания

Литература

• Бензарь В. К. Словарь-справочник по электротехнике, промышленной электронике и автоматике. - 2-е изд., пер. и доп. - Мн. : Вышэйшая школа, 1985. - С. 7. - 176 с.

Точность мультиметра — параметр, представляющий собой максимальную ошибку, которая может иметь место при проведении измерения. Пусть, к примеру, имеется мультиметр, в документах к которому указано, что он предназначен для измерений напряжения до 2 000 В с точностью ±0,8%. Погрешность (Параметр, по смыслу противоположный точности, но равный ей по абсолютной величине.) 0,8%, по отношению к величинам, с которыми обычно мы имеем дело в электронике (от 5 до 12 В постоянного тока), дает максимальную абсолютную величину ошибки всего 0,096 В. Для радиолюбительских изысканий большей точности, вообще-то, и не нужно. Если сравнить по этому параметру между собой различные мультиметры, то можно заключить, что подавляющее большинство моделей обеспечивает достаточную точность измерений.

Цифровые мультиметры имеют еще один параметр, характеризующий их точность; этот параметр носит название разрешающей способности прибора, или разрешения. Разрешение определяется количеством разрядов дисплея или, точнее, представляет собой наименьшее изменение физической величины, которое может отобразить данный измерительный прибор. Большинство цифровых тестеров, использующихся в радиолюбительстве, имеют дисплей не менее, чем на 3,5 разряда, т.е. могут отображать значения вплоть до 0,001 текущего предела измерения (полразряда отображается как 1 на крайней левой позиции дисплея) (Фактически свидетельствует о превышении физической величины значения выставленного предела измерения— "зашкале". Зашкал происходит, как только величина становится больше максимального отображаемого на данном пределе значения хотя бы на половину младшего разряда — отсюда и "полразряда".). "Ширпотребные" мультиметры, как правило, не могут отображать величины, которые меньше 0,001 единицы измерения, однако такой разрешающей способности более чем достаточно для простых нужд.

Разрешение цифрового мультиметра является характеристикой встроенного в прибор аналого-цифрового преобразователя (АЦП). АЦП преобразовывает аналоговый сигнал на входах тестера в цифровую форму. В большинстве широко распространенных мультиметров устанавливаются 12-битовые преобразователи. Избегая подробных технических пояснений, скажем, что такой АЦП может преобразовать аналоговый сигнал в один из 40969 дискретных уровней. Эти дискретные уровни являются неотъемлемым свойством всех цифровых устройств, так как представляют собой физический принцип работы цифровой техники: любая оцифрованная величина может иметь только целое дискретное значение, и никогда — дробное. Производители выбирают разрядность АЦП таким образом, чтобы она наилучшим образом подходила для работы с определенным количеством отображаемых на дисплее цифр. Для отображения 3,5 разряда вполне достаточно 12-битового АЦП.

Кроме упомянутых выше точности и разрешающей способности, необходимо еще рассматривать такой параметр, как чувствительность измерительного прибора. Чувствительностью называется минимальное значение физической величины, которое прибор может фиксировать при использовании в нормальных условиях.

Прецизионный (высокоточный) цифровой мультиметр Mastech MS8218 с автоматическим выбором пределов измерения и функцией TrueRMS.

Небольшой фото обзор, комплект поставки, основные функции и работа с прибором.

Мультиметр MS8218 позволяет производить измерения среднеквадратичные значения (TrueRMS) величин силы постоянного и переменного тока, постоянного и переменного напряжения, сопротивления, емкости конденсаторов, частоты сигнала и скважность импульсов.

Комплект поставки:

• мультиметр Mastech MS8218,
• комплект щупов,
• кабель для подключения к персональному компьютеру,
• программное обеспечение на CD,
• комплект батарей питания,
• инструкция,
• сумка-чехол с ремнём,
• упаковка.

Упаковка. Коробка из плотного картона с цветной полиграфией:

Сумка-чехол прибора и её содержимое. Сумка выполнена добротно, в ней имеются отделения для кабелей, мультиметра и инструкции с компакт диском. Закрывается она при помощи застёжки молнии, для удобства транспортировки предусмотрен ремень. При использовании дополнительных щупов с прибором, есть возможность хранить всё в одном месте, сумка это позволяет:

Мультиметр MS8218 имеет ударопрочное исполнение, корпус его обрезинен:

Мультиметр на подставке:

Питание мультиметра осуществляется от шести батарей типа ААА. Также под крышкой находятся два предохранителя, которые обеспечивают защиту по току. В режиме измерения µA, mA (гнёзда µA, mA – COM) максимальный входной сигнал DC или AC 500мА. Предохранитель 0,63А/250В. В режиме измерения A (гнёзда A – COM) максимальный входной сигнал DC или AC 10А. Предохранитель 12,5А/500В. Батарейный отсек, крышка и винтики:

Щупы мультиметра (CATIII 1000V 10A). Щупы комплектуются защитными колпачками и пробками. Защитные колпачки имеют небольшие прорези на конусе. При надетом колпачке на щуп можно замерять параметры схемы под напряжением, таким образом, сводится к минимуму вероятность что-то замкнуть:

Оптический прот RS232C и кабель передачи данных:

Физические параметры:

• Прорезиненный корпус 200x100x40mm
• Вес прибора 600гр.
• Дисплей: ЖК, размер 44х77мм, пяти разрядный с индикацией максимального значения величины измерения 50000, с графической пятидесяти сегментной шкалой для мнемонического отображения значений измерений и с отображением единицы измерения. Имеется возможность включения подсветки в условиях недостаточной видимости.
• Многопозиционный поворотный переключатель режимов работы прибора,
• Клавиши выбора функций и включения питания,
• Разъемы: четыре, штекерного типа.

Органы управления индикация разъёмы:

1. Гнездо для измерения dBm , Hz , V , mV , ёмкости, сопротивления, прозвонка цепей и диодов;
   
2. Гнездо общего вывода COM ;
   
3. Гнездо для измерения токов µA , mA ;
   
4. Гнездо для измерения токов A ;
   
5. Поворотный переключатель;
   
6. Клавиша выключения питания;
   
7. Клавиша RANGE (Нажмите кнопку RANGE для включения режима ручного выбора диапазона измерения, символ AUTO на дисплее исчезнет. Для ручного переключения диапазона нажимайте кнопку RANGE. Для возврата в режим автоматического выбора диапазона нажмите кнопку RANGE на время более 1сек. Надпись AUTO появится снова на дисплее.)
   
8. Клавиша SELEСT (При нажатии кнопки SELECT переключаются режимы измерения);
9. Клавиша WAKE (в случае ухода прибора в спящий режим и при этом существует необходимость продолжить измерения, нажатие на клавишу пробуждает прибор);
   
10. Клавиша MAX/MIN ;
    
11. Клавиша REL ∆ (Режим относительных измерений позволяет пользователю проводить измерения входных величин относительно определенного фиксированного значения, называемого эталонным. Практически любое значение входного сигнала, отображаемое на дисплее может быть принято за эталонное, включая сигналы в режимах MAX/MIN. Для включения/выключения режима относительных измерений нажмите кнопку REL ∆ .);
    
12. Клавиша DATA HOLD (Удержание показаний на дисплее. При нажатии кнопки HOLD показания на дисплее застывают и не изменяются при изменении входного сигнала. На дисплее появляется символ. Для продолжения измерений нажмите кнопку HOLD еще раз, при этом символ исчезнет);
    
13. Клавиша LIGHT (Включение подсветки дисплея прибора на пять секунд.);
    
14. Клавиша ~ Hz (Измерение частоты синусоидальных сигналов, при установки переключателя режимов измерения в одно из положений mV , V , μA , mA или A . Повторное нажатие клавиши выключает режим измерения частоты.);
    
15. Дисплей.

Сегменты индикации на дисплее:

Дисплей: ЖК, размер 44х77мм, пяти разрядный с индикацией максимального значения величины измерения 50000, с графической пятидесяти сегментной шкалой для мнемонического отображения значений измерений и с отображением единицы измерения.

1. а). Индикатор измерения ёмкости µF или nF ;
   б). Индикатор измерения силы тока µA , mA или A ;
   в). Индикатор измерения dBm (единица измерения мощности по отношению к уровню 1 мВт, удобный способ представления в компактном виде и очень больших и очень малых значений мощностей, dBm привязан к ватту и не зависит от импеданса (impedance), служит для измерения абсолютной мощности) или напряжения в mV или V;
   г). Индикатор измерения сопротивления MΩ , kΩ и Ω или измерения частоты MHz , kHz и Hz ;
2. Индикатор измерения частоты логических сигналов или измерения относительной скважности импульсов;
3. Индикация режимов максимума, минимума и разница измерений;
4. Индикатор автоматического выбора диапазона измерения;
5. Индикатор ручного выбора диапазона измерения;
6. Индикатор диапазона ручного измерения 5 , 50 , 500 , 1000 и 5000 ;
7. Индикатор низкого заряда батареи;
8. Индикатор относительных измерений;
9. Индикатор прозвонки соединений;
10. Индикатор переменного напряжения и тока;
11. Индикатор отрицательной полярности;
12. Индикатор постоянного напряжения и тока;
13. Индикатор HOLD ;
14. Индикатор ожидания (сообщение «Please Wait …» высвечивается при измерении ёмкости в пределах от 50 до 5000 µF причины данного явления низкая скорость измерения емкостей больших величин);
15. Аналоговая шкала измерений. Аналоговая шкала обеспечивает визуальную индикацию измерений, подобно аналоговому прибору ;
16. Индикатор активности оптического порта для передачи данных по интерфейсу RS-232C на ПК;
17. Основной цифровой набор сегментов.

Работа с прибором.

При включении щупов в разъемы для измерения тока в то время, когда поворотный переключатель установлен в режим, отличный от режима измерения тока, раздается сигнал зуммера и дисплей гаснет.

Режим среднеквадратичных измерений (True RMS).

При среднеквадратичных измерениях входного сигнала прибор вычисляет эффективное значение входного сигнала, определяющее его мощность, и таким образом обеспечивает более точное измерение сигналов, нежели простое усреднение детектированного сигнала. Данный режим вычисляет как переменную, так и постоянную компоненты входного сигнала, вычисления производятся по формуле: v(DC2+AC2) , в результате производятся точные измерения.

Измерение ACV/dBm. Максимальная величина входного напряжения: 1000В переменного напряжения!

Область применения:

• ACV Измерение сетевого напряжения синусоидальной формы в диапазоне от 5,0000В до 1000В,
• dBm Измерение в децибелах диапазоны измерения от -11,76dBm до 54,25dBm.

Точность измерений зависит от частоты: 40Гц – 1кГц ±0.5%, 1кГц – 10кГц ±1.0%, 10кГц – 20кГц ±2.5%.

Процедура измерения. Подключить черный щуп к разъему COM, а красный щуп к разъему V мультиметра. Установить переключатель режимов измерения в положение V~/dBm. Для переключения между режимами измерения V и dBm использовать кнопку SELECT.

При включении прибора в режиме dBm значение его импеданса отображается на дисплее в течение одной секунды. Для изменения величины импеданса в режиме dBm нажимайте кнопку dBm- Ω , при этом величина импеданса изменяется в последовательности 4, 8, 16, 32, 50, 75, 93, 110, 125, 135, 150, 200, 250, 300, 500, 600, 800, 900, 1000, 1200Ом. Новый выбранный импеданс сохраняется в энергонезависимой памяти мультиметра, и будет включаться по умолчанию.

Измерения DCV/(AC+DC)V. Максимальная величина входного напряжения : 1000В постоянного напряжения или постоянного/переменного напряжения!

Область применения:

• DCV Измерения постоянных напряжений в цепях и батареях,
• (AC+DC)V Измерение суммарного (постоянного и переменного) напряжения в цепях.

Диапазон измерения от 5,0000В до 1000В, точность ±0.03%.

Процедура измерения Подключить черный щуп к разъему COM, а красный щуп к разъему V мультиметра. Установить переключатель режимов измерения в положение DCV/(AC+DC)V. Для переключения между режимами измерения использовать кнопку SELECT.

Измерения ACmV/DCmV/(AC+DC)mV. Максимальная величина входного напряжения : 500мВ постоянного или постоянного/переменного напряжения!

Область применения:

• ACmV Измерение малых переменных напряжений в цепях,
• DCmV Измерение малых постоянных напряжений в цепях,
• (AC+DC)mV Измерение малых суммарных напряжений в цепях.

Диапазон измерения от 1,0мВ до 500,00мВ, точность измерений для постоянного напряжения ±0.05% и для измерений переменного при частоте 40Гц – 1кГц ±0.5%, при частоте 1кГц – 10кГц ±1.0%, при частоте 10кГц – 20кГц ±2.5%.

Процедура измерения. Подключить черный щуп к разъему COM, а красный щуп к разъему V мультиметра. Установить переключатель режимов измерения в положение mV Для переключения между режимами измерения использовать кнопку SELECT.

Измерение частоты синусоидальных сигналов.

Область применения: Измерение частоты синусоидальных сигналов.

Диапазоны измерения от 5Гц до 2МГц (диапазон измерения зависит от установленного диапазона измерения).

Процедура измерения. Подключить черный щуп к разъему COM, а красный щуп к разъему Hz мультиметра. Установить переключатель режимов измерения в положение mV, V, μ A, mA или A. Для включения или выключения режима измерения частоты нажимайте кнопку ~Hz.

Измерение частоты цифровых сигналов и измерение относительной скважности импульсов.

Предупреждение: Никогда не подавайте на вход сигналы с уровнем, превышающие предельно допустимые значения. При изменении функции измерения всегда отсоединяйте щупы от измеряемой схемы. При проведении измерений всегда держите пальцы за защитными кромками щупов.

Область применения:

• Измерение частоты логических сигналов,
• Измерение относительной скважности импульсов.

Диапазоны измерения:

• Частота: 5,0000Гц – 2,0000МГц,
• Относительная скважность: 0,1% - 95%.

Процедура измерения. Подключить черный щуп к разъему COM, а красный щуп к разъему Hz мультиметра. Установить переключатель режимов измерения в положение Hz%. Для переключения между режимами измерения частоты и относительной скважности нажимайте кнопку SELECT.

Диодный тест.

Область применения: проверка качества диодов.

Процедура измерения. Подключить черный щуп к разъему COM, а красный щуп к разъему? мультиметра.
Установить переключатель режимов измерения в положение диодный тест:

• Подключите черный щуп к катоду, а красный щуп к аноду диода. Проверьте исправность диода. Нулевые показания говорят о короткозамкнутом диоде. Если дисплей показывает OL, то диод имеет обрыв.
• Подключите черный щуп к аноду, а красный щуп к катоду диода. Проверьте исправность диода. Если дисплей показывает OL, то диод исправен. Любые другие показания говорят о дефективности диода.

Измерение сопротивлений.

Область применения: измерение величины сопротивления резисторов и цепей.

Диапазон измерения: от 0,01Ом до 50,00МОм, точность ±0.1%,

Процедура измерения. Подключить черный щуп к разъему COM, а красный щуп к разъему Ω Ω и выберать режим измерения сопротивлений кнопкой SELECT.

Для компенсации сопротивления щупов при измерении малых сопротивлений используйте режим относительных измерений. Если электрические наводки влияют на точность показаний, экранируйте объект измерения проводником отрицательной полярности (COM). Если во время измерений пальцы касаются щупов мультиметра, то электрическое сопротивление тела может повлиять на точность измерений.

Прозвонка соединений.

Область применения: прозвонка кабелей, жгутов и пр.

Процедура проведения прозвонки. Подключить черный щуп к разъему COM, а красный щуп к разъему Ω мультиметра. Установить переключатель режимов в положение Ω и выбрать кнопкой SELECT режим прозвонки.

Порог срабатывания находится в пределах от 0,01 до 60Ом.

Измерение емкости конденсаторов.

Область применения: измерение емкостей конденсаторов.

Диапазон измерения от 10,00нФ до 5000мкФ, точность: при измерении ёмкости от 10,00нФ до 500мкФ ±1.0%, при измерении ёмкости то 500мкФ до 5000мкФ ±2.0%.

Процедура проведения измерений: подключить черный щуп к разъему COM, а красный щуп к разъему V мультиметра. Установить переключатель режимов в положение измерения емкостей.

При измерении ёмкости конденсаторов в пределах от 500мкФ до 5000мкФ время выполнение операции увеличивается, причины данного явления низкая скорость измерения емкостей больших величин, при этом до вывода результата на дисплее высвечивается сообщение «Please Wait …».

Измерение токов.

Предупреждение: Никогда не подавайте напряжение на входные разъемы. Убедитесь, что подключение мультиметра производится последовательно нагрузке. При проведении измерений в трехфазных цепях необходимы особые меры предосторожности, т.к. напряжение между фазами существенно выше напряжения между любой фазой и землей. Не подавайте на вход токи, превышающие максимально допустимые значения. Перед включением в измеряемую цепь мультиметра выключите питание цепи.

Измерение токов в диапазоне μ А и mA . Максимальный входной ток: не более 500мА .

Область применения:

• Переменный ток: Измерение тока в схемах с переменным током,
• Действующий ток: Измерение тока в различных цепях.

Диапазон измерения: в режиме μ А от 0,01 μ А до 5000,0 μ А, в режиме мА от 1,0 μ А до 500,0мА. Точность измерений для постоянного тока ±0.15% и для измерений переменного тока при частоте 40Гц – 1кГц ±0.75%, при частоте 1кГц – 10кГц ±1.0%, при частоте 10кГц – 20кГц ±2.0%.

Процедура проведения измерений. Подключить черный щуп к разъему COM, а красный щуп к разъему μ А/mA мультиметра. Установить переключатель режимов в положение μ А или mA и кнопкой SELECT выбрать требуемый режим измерения тока. Отключив питание измеряемой схемы, разорвать цепь и включить в разрыв цепи щупы мультиметра. Для измерения постоянного тока DC μ A и DCmA подключить черный щуп в разрыв к точке цепи с отрицательным потенциалом, а красный щуп к точке цепи с положительным потенциалом. Для измерения переменного напряжения AC?A и ACmA подключить черный и красный щупы в разрыв измеряемо цепи. Для измерения напряжения (AC+DC) μ A и (AC+DC)mA подключить черный и красный щупы в разрыв измеряемой цепи.

Измерение токов в диапазоне 10А. Максимальный входной ток не более 10А.

Область применения:

• Постоянный ток: Проверка батарей питания и измерение токов в схемах,
• Переменный ток: Измерение тока в схемах с переменным током.

Диапазон измерения: от 0,1мА до 10,00А Точность измерений для постоянного тока ±0.5% и для измерений переменного тока при частоте 40Гц – 1кГц ±0.75%, при частоте 1кГц – 10кГц ±1.5%, при частоте 10кГц – 20кГц ±5.0%.

Процедура проведения измерений. Подключить черный щуп к разъему COM, а красный щуп к разъему А мультиметра. Установить переключатель режимов в положение А и кнопкой SELECT выбрать режим измерения тока. Отключив питание измеряемой схемы, разорвать цепь и включить в разрыв цепи щупы мультиметра. Для измерения постоянного тока DCA подключить черный щуп в разрыв к точке цепи с отрицательным потенциалом, а красный щуп к точке цепи с положительным потенциалом. Для измерения переменного напряжения ACA подключить черный и красный щупы в разрыв измеряемой цепи. Для измерения напряжения (AC+DC)A подключить черный и красный щупы в разрыв измеряемой цепи.

Я столкнулся с фактом, который удивил меня и скорее всего удивит и вас. Оказывается, измерить напряжение в сети с точностью хотя бы до одного вольта - почти невыполнимая задача.

Шесть приборов на этом фото показывают разные значения, причём максимальное отличается от минимального, более чем на 6 вольт.

В процессе подготовки статьи об измерителях мощности я провёл эксперимент с одновременным измерением сетевого напряжения несколькими приборами и получив такие разные результаты начал разбираться с точностью.

Обычно для цифровых приборов производители указывают точность в виде ±(0.8%+10). Эта запись означает плюс-минус 0.8% плюс 10 единиц младшего разряда. Например, если прибор измеряет напряжение и показывает целые и десятые значения, то при напряжении 230 вольт его точность будет ±(230/100*0.8+10*0.1), то есть ±2.84 В (десять единиц младшего разряда в данном случае составляют 1 вольт).

Иногда указывается точность в виде ±(0.5FS+0.01). FS - это Full Scale . Такая запись означает, что прибор может иметь отклонения показаний до 0.5% от предела диапазона измерения плюс 0.01 вольта (если это вольтметр). Например, если диапазон 750V и указано ±(0.5FS+0.01), отклонение может быть до ±(750/100*0.5+0.01), т. е. ±3.76 В независимо от того, какое напряжение измеряется.

Есть два неприятных нюанса.

Часто в характеристиках прибора производители указывают общие значения точности для типа измерения, а на отдельных диапазонах всё может быть ещё хуже. Так, для моего мультиметра UNI-T UT61E, который я всегда считал очень точным, для измерения переменного напряжения везде, в том числе на сайте производителя указана точность ±(0.8%+10), но если внимательно почитать инструкцию , на 48й странице можно обнаружить вот такую табличку:

В диапазоне 750 V на частоте сети точность измерения на самом деле составляет ±(1.2%+10), то есть ±3.76 В на напряжении 230 В.

Второй нюанс в том, что запись точности зависит от того, сколько знаков после запятой показывает прибор. ±(1%+20) может оказаться точнее, чем ±(1%+3), если первый прибор показывает два знака после запятой, а второй один. В характеристиках приборов количество знаков после запятой на каждом диапазоне указывают редко, поэтому о реальной точности можно только гадать.

Из таблички, приведённой выше, я узнал удивительное. Оказывается, мой UNI-T UT61E на напряжении до 220 вольт показывает два знака после запятой, и значит имеет точность ±1.86 В на напряжении 220 В, ведь в данном случае в записи ±(0.8%+10) 10 - это всего лишь 0.1 В, а вот при напряжении более 220 вольт он начинает показывать один знак после запятой и точность снижается более, чем вдвое.

Я вам ещё не сосем заморочил голову? :)

С моим вторым мультиметром Mastech MY65 всё ещё интереснее. На его коробке указана точность измерения переменного напряжения для диапазона 750V ±(0.15%+3). У прибора в этом диапазоне один знак после запятой, значит точность вроде как ±0.645 В на напряжении 230 В.

Но не тут то было! В коробке лежит инструкция, в ней уже ±(1%+15) на том же диапазоне 750 V, а это уже ±3.8 В на напряжении 230 В.

Но и это ещё не всё. Смотрим официальный сайт . А там уже ±(1.2%+15), то есть ±4.26 В на 230 В. Точность неожиданно уменьшилась почти в семь раз!

Этот MY65 вообще странный. Под этим названием продаются два разных мультиметра. Вот, например на одном и том же сайте зелёный MY65 и жёлтый MY65 с разными возможностями, разной конструкцией и разными параметрами.

В китайских интернет-магазинах часто встречается вот такая штука за 3.5 доллара, которая втыкается в розетку и показывает напряжение.

Знаете, какая у неё точность? ±(1.5%+2). Теперь вы знаете, как это расшифровать. Штука показывает целые вольты, значит на напряжении 230 вольт её точность составляет ±(230/100*1.5+2), то есть ±5.45 В. Как в анекдоте, плюс-минус трамвайная остановка.

Так как же измерить напряжение в сети с гарантированной точностью хотя бы до вольта в бытовых условиях? А никак!
Самый точный мультиметр, который мне удалось найти в сети - UNI-T UT71C стоит $136 и при измерении переменного напряжения в диапазоне 750 V показывает два знака после запятой и имеет точность ±(0.4%+30), то есть на напряжении 230 вольт ±1.22 В.

На самом деле всё не так плохо. Многие приборы имеют реальную точность на порядок выше заявленной. Но эта точность не гарантируется производителем. Может будет гораздо точнее, чем обещали, а может и нет.

P.s. Спасибо Олегу Артамонову за консультации при подготовке статьи.

2016, Алексей Надёжин

Домашнему мастеру периодически необходимо провести измерения параметров цепей. Проверить какое напряжение на данный момент в сети, не перетерся ли кабель и т.д. Для этих целей есть небольшие приборы — мультиметры. При небольших размерах и стоимости они позволяют измерить различные электрические параметры. О том как пользоваться мультиметром и поговорим дальше.

Внешнее строение и функции

В последнее время специалисты и радиолюбители в основном пользуются электронными моделями мультиметров. Это не значит, что стрелочные совсем не используются. Они незаменимы когда из-за сильных помех электронные просто не работают. Но в большинстве случаев дело имеем именно с цифровыми моделями.

Есть разные модификации этих измерительных приборов с разной точностью измерений, разным функционалом. Есть автоматические мультиметры, в которых переключатель имеет всего несколько положений — им выбирают характер измерения (напряжение, сопротивление, сила тока) а пределы измерения прибор выбирает сам. Есть модели, которые могут быть связаны с компьютером. Данные измерений они передают сразу на компьютер, где их можно сохранить.

Но большинство домашних мастеров пользуются недорогими моделями среднего класса точности (с разрядностью 3,5, которая обеспечивает точность показаний в 1%). Это распространенные мультиметры dt 830, 831, 832, 833. 834 и т.д. Последняя цифра показывает «свежесть» модификации. Более поздние модели имеют более широкий функционал, но для домашнего применения эти новые возможности некритичны. Работа со всеми этими моделями мало чем отличается, так что будем говорить в общем о приемах и порядке действий.

Строение электронного мультиметра

Перед тем как пользоваться мультиметром, изучим его строение. Электронные модели имеют небольшой жидкокристаллический экран, на котором отображаются результаты измерений. Ниже экрана имеется переключатель диапазонов. Он вращается вокруг своей оси. Той частью, на которой нанесена красная точка или стрелка, он указывает на текущий тип и диапазон измерений. Вокруг переключателя нанесены метки, по которым выставляется тип измерений и их диапазон.

Ниже на корпусе имеются гнезда для подключения щупов. В зависимости от модели гнезд бывает два или три, щупов всегда два. Один положительный (красного цвета), второй отрицательный — черного. Черный щуп всегда подключается к разъему, подписанному «COM» или COMMON или который имеет обозначение как «земля». Красный — в одно из свободных гнезд. Если разъемов всегда два, проблем не возникает, если гнезд три, надо в инструкции прочесть, при каких измерениях в какое гнездо вставлять «плюсовой» щуп. В большинстве случаев красный щуп подключают в среднее гнездо. Так проводится большая часть измерений. Верхний разъем необходим, если измерять собрались ток до 10 А (если больше, то тоже в среднее гнездо).

Есть модели тестеров, в которых гнезда расположены не справа, а внизу (например, мультиметр Ресанта DT 181 или Hama 00081700 EM393 на фото). Разницы при подключении в этом случае нет: черный на гнездо с надписью «COM», а красный по ситуации — при измерении токов до от 200 мА до 10 А — в крайнее правое гнездо, во всех других ситуациях — в среднее.

Есть модели с четырьмя разъемами. В этом случае два гнезда для измерения тока — одно для микротоков (менее 200 мА), второе для силы тока от 200 мА до 10 А. Уяснив что и для чего имеется в приборе, можно начинать разбираться как пользоваться мультиметром.

Положение переключателя

Режим измерений зависит от того, в каком положении находится переключатель. На одном из его концов есть точка, она обычно подкрашена белым или красным цветом. Вот этот конец и указывает на текущий режим работы. В некоторых моделях переключатель сделан в виде усеченного конуса или имеет один край заостренный. Этот острый край тоже является указателем. Чтобы работать было проще, можно на этот указывающий край нанести яркую краску. Это может быть лак для ногтей или какая-то стойкая к истиранию краска.

Поворотом этого переключателя вы изменяете режим работы прибора. Если он стоит вертикально вверх, прибор выключен. Кроме этого есть следующие положения:

• V с волнистой чертой или ACV (справа от положения «выключено»)- режим измерения переменного напряжения;
• A с прямой чертой — измерение постоянного тока;
• A с волнистой чертой — определение переменного тока (этот режим есть не на всех мультиметрах, на представленных выше фото его нет);
• V с прямой чертой или надпись DCV (слева от положения выключено) — для измерения постоянного напряжения;
• Ω — измерение сопротивлений.

Также есть положения для определения коэффициента усиления транзисторов и определения полярности диодов. Могут быть и другие, но их назначение надо искать в инструкции к конкретному прибору.

Измерения

Пользование электронным тестером удобно тем, что не надо искать нужную шкалу, считать деления, определяя показания. Они высветятся на экране с точностью до двух знаков после запятой. Если измеряемая величина имеет полярность, то отобразится и знак «минус». Если минуса нет, значение измерения положительное.

Как измерить сопротивление мультиметром

Для измерения сопротивления переводим переключатель в зону обозначенную буквой Ω. Выбираем любой из диапазонов. Один щуп прикладываем к одному входу, второй — к другому. Те цифры, которые высветятся на дисплее и есть сопротивление измеряемого вами элемента.

Иногда на экране отображаются не цифры. Если «выскочил» 0, значит надо изменить диапазон измерений на меньший. Если высветились слова «ol» или «over», стоит «1», диапазон слишком мал и его надо увеличить. Вот и все хитрости измерения сопротивления мультиметром.

Как измерить силу тока

Чтобы выбрать режим измерения необходимо сначала определиться ток постоянный или переменный. С измерением параметров переменного тока могут быть проблемы — этот режим есть далеко не на всех моделях. Но порядок действий вне зависимости от типа тока одинаков — меняется только положение переключателя.

Постоянный ток

Итак, определившись с типом тока, выставляем переключатель. Далее надо решить, в какое гнездо подключать красный щуп. Если даже приблизительно не знаете какие значения стоит ожидать, чтобы случайно не спалить прибор, лучше сначала установить щуп в верхнее (крайнее левое в других моделях) гнездо, которое подписано «10 А». Если показания будут небольшими — менее 200 мА, переставите щуп в среднее положение.

Точно также дело обстоит и с выбором диапазона измерений: сначала выставляете самый максимальный диапазон, если он оказывается слишком большим, переключаете на следующий меньший. Так до тех пор, пока не увидите показания.

Для измерения силы тока прибор должен включаться в разрыв цепи. Схема подключения дана на рисунке. В данном случае важно красный щуп устанавливать на «+» источника питания и черным касаться следующего элемента цепи. Не забывайте при измерении, что питание в есть, работайте аккуратно. Не касайтесь руками неизолированных концов щупа или элементов цепи.

Переменный ток

Испробовать режим измерения переменного тока можно на любой нагрузке, подключенной к бытовой электросети и определить таким образом потребляемый ток. Так как и в данном режиме прибор необходимо включать в разрыв цепи, с этим могут возникнуть сложности. Можно, как на фото ниже сделать специальный шнур для измерений. На одном конце шнура вилка, на другом — розетка, один из проводов разрезать, на концы прикрепить два разъема WAGO. Они хороши тем, что позволяют также зажать щупы. После того, как измерительная схема собрана, приступаем к измерениям.

Переводите переключатель в положение «переменный ток», выбирайте предел измерения. Учтите, что превышение пределов может вывести прибор из строя. В лучшем случае сгорит плавкий предохранитель, в худшем — повредится «начинка». Потому действуем по предложенной выше схеме: сначала ставим максимальный предел, потом постепенно уменьшаем. (не забываем про перестановку щупов в гнездах).

Теперь все готово. Сначала к розетке подключаем нагрузку. Можно настольную лампу. Вилку вставляем в сеть. На экране появляются цифры. Это и будет потребляемый лампой ток. Таким же образом можно измерить потребляемый ток для любого устройства.

Измерение напряжения

Напряжение также бывает переменным или постоянным, соответственно, выбираем требуемое положение. Подход к выбору диапазона тут такой же: если не знаете чего надо ожидать, ставите максимальный, постепенно переключая на меньшую шкалу. Не забывайте проверять правильно ли подключены щупы, в те ли гнезда.

В данном случае измерительный прибор подключается параллельно. Для примера можно измерить напряжение аккумулятора или обычной батарейки. Выставляем переключатель в положение режим измерения постоянного напряжения, так как ожидаемое значение знаем, выбираем подходящую шкалу. Далее щупами касаемся батарейки с двух сторон. Цифры на экране и будут тем напряжением, которое выдает этот элемент питания.

Как пользоваться мультиметром для измерения переменного напряжения? Да точно также. Только правильно выбрать предел измерений.

Прозвонка проводов с помощью мультиметра

Эта операция позволяет проверить целостность проводов. На шкале находим знак прозвонки — схематическое изображение звука (смотрите на фото, но там режим двойной, а может быть только знак прозвонки). Такое изображение выбрано потому, что если провод целый, прибор издает звук.

Ставим переключатель в нужное положение, щупы подключены как обычно — в нижнее и среднее гнездо. Прикасаемся одним щупом к одному краю проводника, другим — к другому. Если слышим звук, провод целый. В общем, как видите, пользоваться мультиметром несложно. Все легко запомнить.