3 основные функции электрического мультиметра, которые должен знать каждый домашний механик

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик мультиметров в Украине: 
https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/multimetry

1. Проверка непрерывности электроцепи

Возможность проверки целостности цепи с помощью мультиметра — это, пожалуй, самая простая из всех возможностей, но тем не менее она невероятно удобна.

«Непрерывность» — это затейливый способ сказать, что в электрической системе есть сплошной электрический путь. Другими словами, проверка непрерывности — это проверка на наличие разрывов в проводе, ослабленных или отсутствующих электрических клемм или поврежденных дорожек на печатной плате. Если вы когда-либо использовали пробник с контрольной лампой, то вы проверяли непрерывность. Однако для работы пробника с контрольной лампой требуется внешний источник питания (аккумулятор вашего автомобиля). Источник питания мультиметра встроен в сам блок, что означает, что вам не нужно подавать питание на проверяемый провод или плату, что может избавить вас от массы хлопот и головной боли.

Когда циферблат мультиметра установлен на сопротивление (символ Ом/Омега), мы можем проверить непрерывность. В этом примере мы просто прикрепили два щупа (через крокодиловые провода) к противоположным сторонам одного куска провода. Хотя дисплей регистрирует здесь некоторое сопротивление, обратите внимание на значок звука, обведенный желтым. Вы, очевидно, его не слышите, но мультиметр пищит как сумасшедший на этой картинке, сообщая нам, что у нас хорошая непрерывность. 

Чтобы проверить непрерывность, сначала переместите большую ручку мультиметра на символ Ом Омега (Ω) — обратите внимание, что мы написали «Ом Омега», а не «OLDS Омега». Теперь некоторые (но не все) мультиметры имеют настройку непрерывности, которая использует звуковой сигнал для подтверждения непрерывности вашего провода или цепи. Просто подключите один зажим щупа к одному концу провода или клеммы, а затем коснитесь щупом другого конца. Если вы слышите звуковой сигнал, то эта цепь исправна и у вас есть непрерывность. Если нет, пришло время проверить провод, дорожки цепи на печатной плате или клеммы и разъемы по пути.

Но! Если ваш мультиметр не имеет функции звукового сигнала непрерывности, не беспокойтесь, потому что есть еще способ проверить непрерывность с помощью функции сопротивления мультиметра. Прочитайте пункт три ниже, и мы подробно обсудим этот процесс.

2. Проверка и измерение постоянного напряжения

Это очевидно: вы можете использовать мультиметр для проверки уровня постоянного напряжения — он может многое рассказать вам о состоянии вашего аккумулятора, системы зарядки и общем состоянии вашей проводки.

В общем, автомобильная система использует низковольтный постоянный ток. (Забавный факт, хотя большинство людей в разговорной речи говорят 12 вольт, когда автомобиль работает, его зарядное напряжение на самом деле ближе к 13,8 вольт постоянного тока) Не вдаваясь в полноценный урок электроники, DC означает «постоянный ток» и это то, что выходит из батареи. И наоборот, ваш дом использует то, что известно как «переменный ток» или AC.

Хотя мы могли бы потратить несколько сотен слов на объяснение различий, основное различие между переменным и постоянным током заключается в том, что постоянный ток поляризован, что является замысловатым способом сказать, что для него требуется положительная (она же красная, «горячая» или +) клемма и отрицательная (она же черная, «заземленная» или -) клемма. С другой стороны, для переменного тока в вашем доме нет никакой положительной или отрицательной полярности, о которой нужно беспокоиться (опять же, в общем). Другими словами, вы можете перевернуть вилку вафельницы на вашей кухне, и она все равно будет нормально работать.

Для большинства автомобилей, которые вы встретите сегодня, отрицательное соединение происходит на шасси транспортного средства, часто называемое заземлением шасси. Так, скажем, для типичного патрона лампы отрицательное соединение осуществляется через то, как он физически крепится к раме или кузову транспортного средства, и есть один провод, входящий в сам патрон лампы, чтобы обеспечить положительное соединение.

Чтобы проверить постоянное напряжение, щелкните большую ручку мультиметра на символе напряжения постоянного тока, который выглядит как сплошная линия с пунктирной линией под ней (⎓), хотя на некоторых мультиметрах он может быть просто сокращен как что-то вроде VDC, что означает «вольты постоянного тока».

Затем вы помещаете черный щуп на мультиметре туда, где вы ожидаете заземления шасси или отрицательного ( — ) соединения. (Вот где зажим типа «крокодил» или испытательный провод особенно полезны.) Затем подсоедините красный щуп к положительной (+) стороне цепи. Если цепь находится под напряжением, то вы должны увидеть показание напряжения на цифровом дисплее мультиметра.

Мы используем настольный источник постоянного тока в качестве замены типичного 12-вольтового автомобильного аккумулятора. Обратите внимание, что ручка установлена в положение постоянного тока, а щупы сзади подключены к соответствующим клеммам (красный, черный) на источнике питания. Конечно же, наш источник постоянного тока 13,8 В показал устойчивые 13,81 вольта.

Если показания не получены, дважды проверьте соединения на щупах. Затем проверьте аккумулятор/источник питания. Если показания по-прежнему отсутствуют, то у вас может быть обрыв цепи, как с положительной, так и с отрицательной стороны аккумулятора. Переключитесь на настройку непрерывности, о которой мы говорили в пункте один выше, и начните вынюхивать, где обрыв в вашей электрической цепи питания.

Используя мультиметр для измерения стандартной девятивольтовой батареи, здесь показания 7,6 вольт говорят нам, что она значительно разряжена и не должна использоваться. Вы можете прийти к такому же выводу, если получите аналогичное низкое показание на аккумуляторе вашего автомобиля.

Если вы получаете ненормально низкие показания, скажем, пять вольт вместо ожидаемых 13,8, то это может указывать на слабую или разряженную батарею. Или это может быть сопротивление в цепи, вызванное ослабленным/слабым соединением, коррозией, порванным проводом или каким-либо другим повреждением.

В связи с этим полезно знать, что мультиметр также может помочь измерить электрическое сопротивление...

3. Проверка и измерение электрического сопротивления

Не вдаваясь в диссертацию по таким темам, как закон Ома, сопротивление (или частичная блокировка потока электричества) является основополагающим элементом многих электрических систем, и это справедливо и для автомобильного мира. (Свечи зажигания часто являются хорошим примером роли сопротивления в электрической цепи)

Измерение сопротивления с помощью мультиметра немного сложнее, чем два других пункта выше, но все равно относительно просто, если вы освоите основы.

Для начала важно понимать, что существует огромный диапазон значений сопротивления, сокращенно обозначаемый символом омега, и он простирается примерно от одного микроома (1 мкОм или 0,000001 Ом) до одного миллиона Ом (называемого мегаомом, сокращенно МОм). Это означает, что вам, возможно, придется выбрать правильный диапазон на вашем мультиметре, чтобы сделать эффективное измерение.

Мы тут полностью жульничаем, потому что мы точно знаем, каким должно быть значение резистора (10 кОм, сокращенно 10 кОм), но обратите внимание, как мы щелкнули ручкой в положение «Омы/Сопротивление», а затем переместили диапазон на экране на шкалу кОм, нажав кнопку «Диапазон» на нашем мультиметре. Конечный результат — показания резистора, которые хорошо соответствуют допускам.

Чтобы использовать мультиметр для проверки электрического сопротивления, сначала нажмите большую ручку над символом Ом. Затем вам нужно определить, какой диапазон вам следует использовать, если только у вас нет мультиметра с автоматическим выбором диапазона.

Есть несколько способов выяснить, какой диапазон использовать. Иногда вам повезло, и вы уже знаете, какой диапазон сопротивления ожидать, поэтому вы можете откалибровать свой мультиметр соответствующим образом.

Или, если вы тестируете определенный резистор, они часто маркируются универсальным цветовым кодом, который, если вы знаете, как расшифровать, то вы знаете, чего ожидать. Вот хорошая инфографика цветового кода резистора, которая вам поможет:

Вот как читать цветовой код на типичном резисторе. Обратите внимание также на спецификацию допуска — не ожидайте, что резистор будет идеально соответствовать спецификации, даже совершенно новый, потому что здесь есть немного места для маневра в электрическом сопротивлении. Насколько сильно, зависит от схемы, проиллюстрированной в спецификации допуска самого резистора.

Но если у вас нет хорошего начального диапазона, мы обычно настраиваем наш мультиметр на килоомы (кΩ), а затем увеличиваем или уменьшаем диапазон по мере необходимости, когда снимаем показания. В зависимости от модели вашего мультиметра, выбор диапазона обычно осуществляется нажатием кнопки, но это может быть и отдельный переключатель или положение ручки.

Что касается установки правильного диапазона, то зачастую это просто вопрос преобразований.

Например, если мы получаем показания 0,00347 кОм, то мы можем переместить диапазон вверх, чтобы он отображал 3,47 Ом. Это удобный ход, потому что он может обеспечить большую точность на шкале, например 3,47689 Ом. (Существует множество онлайн-калькуляторов, которые помогут вам с вашими преобразованиями.)

Вот старая фотография с теста, который мы провели на резисторе двигателя вентилятора. Сам модуль резистора имеет три различных встроенных резисторных цепи, все из которых имеют общую «начальную» точку. Поэтому мы подсоединили один провод (белый) к этой общей начальной точке, а затем переместили красный щуп к каждому штырю, чтобы определить, какой путь сопротивления имел неисправность. Конечно, один из них отображал «OL», что означает перегрузку (она же бесконечность или ноль), что по сути говорило нам о 100-процентном сопротивлении или полном разрыве в электрической цепи.

Когда дело доходит до фактического процесса проверки сопротивления, вы просто устанавливаете свой диапазон Ом (если необходимо), а затем прикрепляете зонд к любой стороне цепи, которую вы тестируете. Если все сделано правильно, значение сопротивления должно отображаться на экране вашего мультиметра.

Так, например, на резисторе двигателя вентилятора мы прикрепляем зажим к общему контакту клеммной колодки, а затем еще один зажим к одному из других клеммных контактов (резисторы двигателя вентилятора на самом деле представляют собой несколько резисторов, упакованных в один блок, имеющих одну общую начальную точку в цепи).

Просто убедитесь, что нет никаких альтернативных электрических путей «вокруг» резистора, которые могли бы повлиять на показания сопротивления. Электричество коварно и всегда будет пытаться найти самый простой путь через цепь.

Свечи зажигания также могут иметь встроенное сопротивление, как эта свеча зажигания BR8ES на 5 кОм от NGK. Не паникуйте, если здесь не идеально ровно 5000 Ом — резисторы имеют допустимое значение, см. инфографику выше.

Проверка непрерывности через нулевое сопротивление

Помните, мы говорили, что есть альтернативный способ проверки непрерывности электроцепи, если у вашего мультиметра нет функции звукового сигнала? Что ж, обходной путь прост. Просто проверьте наличие нулевого сопротивления. Подумайте об этом: если соединение надежное и прочное, то на всем пути электропроводки должно быть нулевое (или, по крайней мере, незначительное) сопротивление. Поэтому независимо от того, какой диапазон сопротивления вы используете, если вы видите на экране нулевое показание, то у вас хорошая непрерывность в цепи, имеет смысл?

Хотя это не связано с транспортным средством, здесь мы используем мультиметр для проверки напряжения бытового удлинителя. Обратите внимание, что мы перевели ручку в положение «Volts AC» для измерения переменного тока, обозначенного здесь символом Гц и синусоидой на шкале. Затем мы ОСТОРОЖНО (!) поместили зонд в каждую сторону розетки, чтобы получить хорошее показание около 120 вольт переменного тока.

Это только начало — пройдите эти испытания, и, как сказал Оби-Ван, «вы сделаете свои первые шаги в большой мир».

Это потому, что электрические мультиметры имеют массу других удобных возможностей, таких как тестирование диодов и измерение тока (ампер). Что еще важнее, как только вы поймете, как использовать эти функции, вы обнаружите, что мультиметр — бесценный инструмент как внутри, так и за пределами гаража, способный с относительной легкостью устранять неисправности как свечей зажигания, так и циклов отжима.

Существует множество обучающих программ, но если вы хотите, чтобы мы подробно описали какую-то конкретную функцию мультиметра, напишите нам об этом в разделе комментариев ниже.

Освойте основы работы с мультиметром, и вскоре вы сможете браться за более сложные проекты по восстановлению электрооборудования, например, старинных радиоприемников или высококачественных ламповых усилителей.