МУЛЬТИМЕТРЫ (ЧАСТЬ 2)
Ссылка на страницу сайта Магазина Gtest® с номенклатурой мультиметров, а также рекомендуемыми приборами и статьями для дальнейшего самообразования - в самом конце этого раздела
Катушечные измерительные приборы, используемые в научных лабораториях, часто изготавливаются с одним шунтом или последовательным резистором для измерений в одном диапазоне. В электронике чаще используются приборы с переключаемыми диапазонами. Такой прибор известен как мультиметр. Мультиметр имеет два провода, подключённых к его положительной и отрицательной (0) клеммам. Они могут заканчиваться измерительным щупом, зажимом типа «крокодил» или другим типом разъёма. Обычно предусмотрен поворотный переключатель для включения различных шунтов или последовательных резисторов в измерительную цепь. Мультиметр также может иметь отдельную входную клемму для измерений переменного тока с диодом либо переключатель постоянного/переменного тока для подключения диода при необходимости.
Измерение тока и напряжения
Измеритель с потенциалом
Конечно, ваш мультиметр также может измерять напряжение. Но как его следует подключать к цепи, чтобы это сделать? Напряжение измеряется между двумя точками электрической цепи, поэтому мультиметр необходимо подключать параллельно измеряемому элементу. На рисунке 2 показан простой пример цепи, состоящей из двух резисторов и батареи. Чтобы определить напряжение на нижнем резисторе, мультиметр подключается параллельно этому резистору. Как и при измерении тока, красный (+) провод мультиметра подключается к более положительной стороне цепи, а чёрный (-) - к более отрицательной стороне.
Рисунок 2 - Подключение измерителя для определения напряжения на одном резисторе
Электрические индикаторные и испытательные приборы
Цифровой мультиметр
Это расширенная версия цифрового вольтметра (DVM). Он может измерять как переменное, так и постоянное напряжение в различных диапазонах благодаря использованию переключаемых усилителей и аттенюаторов. Прибор широко применяется для проверки электрических цепей в качестве альтернативы аналоговому мультиметру и включает схемы защиты, предотвращающие повреждение при подаче высокого напряжения в неверном диапазоне.
Цифровой мультиметр (DMM) используется для измерения различных электронных параметров, связанных с проверкой и калибровкой оборудования. Он позволяет измерять напряжение, ток, частоту и сопротивление. Для профессиональных задач рекомендуется использовать не менее чем 4½-разрядный цифровой мультиметр, обеспечивающий высокую точность измерений.
Отображение, запись и представление данных измерений
Аналоговый мультиметр
Аналоговый мультиметр сегодня используется реже, чем цифровой, но всё ещё остаётся востребованным. Это многофункциональный прибор, способный измерять ток, сопротивление, а также постоянное и переменное напряжение. Основу конструкции составляет аналоговый измерительный механизм с переключаемым мостовым выпрямителем, позволяющим выполнять измерения переменного тока.
Поворотные переключатели позволяют выбирать различные последовательные и шунтирующие резисторы, что обеспечивает измерение напряжения и тока в нескольких диапазонах. Встроенный источник питания даёт возможность измерять сопротивление. Несмотря на универсальность, точность аналогового мультиметра уступает специализированным приборам, предназначенным для измерения одной физической величины.
Рисунок 3 - Схема аналогового мультиметра
Измерение тока и напряжения
Единый измеритель
Существует ещё один способ определить ток в цепи. Вместо вычисления эквивалентного сопротивления сети его можно измерить с помощью мультиметра. Для этого необходимо подобрать резисторы нужных номиналов и собрать электрическую схему на макетной плате.
Принять к сведению
Измеренный результат может отличаться от расчётного из-за допусков резисторов и погрешности мультиметра. После получения результата можно воспользоваться законом Ома для расчёта тока в цепи.
Подсказка
Мультиметр можно использовать непосредственно для измерения тока. Для этого он должен быть включён последовательно в электрическую цепь. Весь ток, протекающий по цепи, должен проходить через мультиметр. Это основной принцип измерения тока.
Рисунок 4 - Схема, показывающая включённый в цепь измерительный прибор с красным проводом в точке более высокого потенциала
Принять к сведению
При использовании аналогового мультиметра важно правильно подключать измерительные провода. Если ток проходит через прибор в правильном направлении, стрелка отклоняется по часовой стрелке. При обратном подключении показания будут некорректными, а в некоторых случаях возможно повреждение механизма. Цифровой мультиметр в такой ситуации просто покажет отрицательное значение.
Чёрный провод по общепринятому стандарту подключается к точке более низкого потенциала, а красный - к точке более высокого потенциала. Независимо от места подключения мультиметра в цепи красный провод всегда должен быть соединён с точкой более высокого потенциала.
Рисунок 5 - Прибор подключён к другой части цепи. Эффект остаётся тем же при правильном подключении красного провода
Отрицательные вибрации
На рисунке 6 показан ток, движущийся от положительного полюса батареи к отрицательному. Однако электроны имеют отрицательный заряд и фактически движутся в противоположном направлении - от отрицательного полюса к положительному. В электротехнике принято использовать понятие «обычный ток», который считается направленным от плюса к минусу.
Рисунок 6 - Обычный ток движется от положительного к отрицательному; электронный ток движется в противоположном направлении
