Мультиметр. назначение, виды, характеристики и выбор

ГОСТ

Методы испытаний цифровых мультиметров, а также общие технические требования в полной мере описаны в ГОСТ 14014-91.

Каждый прибор в обязательном порядке должен иметь паспорт, который удостоверяет гарантированные изготовителем его технические характеристики и параметры.

Кроме того, зарегистрированные в Госреестре средства измерений (СИ) точно соответствуют всем стандартам, предъявляемым к ним на территории Российской Федерации, и официально допущены к применению.

Для подтверждения регистрации в реестре такие мультиметры получают соответствующий сертификат.

Метрическая система и погрешность

Цифровые мультиметры выводят результаты измерений на экран в метрической системе.

При этом для приборов существует такое понятие, как разрядность, указывающая, сколько полноценных и ограниченных разрядов может отображаться на экране.

Этот показатель тесно связан с погрешностью измерителя, а для большинства простейших моделей составляет 2,5 (погрешность около 10%).

Для разрядности 3,5 погрешность обычно – 1,0%, для 4,5 – 0,1%.

Последнее значение разрядности указывает, что дисплей отображает 4 полных разряда (цифры 0 — 9) и 1 в ограниченном диапазоне (0 — 1), а это показания в пределах 0,0000 – 1,9999.

Существуют модели с разрядностью выше 5.

Кроме простой записи, где до запятой указывается количество полных разрядов, а после – ограниченный диапазон в пределах 0 – 1, существует и другая, вида x^y/z, например, 4^5/6. Тут 4 (х) указывает на количество полных разрядов, 5 (y) – максимальное значение неполного разряда, 6 (z) количество значений, которое может принимать неполный разряд (0, 1, 2, 3, 4, 5 – это 6 цифр).

Встречаются прецизионные мультиметры, дисплей которых имеет 8,5 разрядов, однако их погрешность сильно зависима как от самого измеряемого параметра, так и от конкретного поддиапазона. В среднем же погрешность для 5 и более разрядов составляет 0,01% и ниже.

Поверка и калибровка

Мультиметры, занесенные в Госреестр, проходят обязательную первичную и периодическую поверку с интервалом в 1 год, которая включает в себя метрологический контроль каждого измерительного канала.

Первичная калибровка мультиметров выполняется еще на заводе, при этом в паспорте производитель указывает максимально допустимый диапазон отклонений.

Тем не менее, два одинаковых прибора могут быть откалиброваны с разной точностью.

Для мультиметров существует методика калибровки, которая требует установки исходного параметра образцового напряжения – VREF.

Максимально точные результаты замеров получаются при условии, что образцовое напряжение равно идеальному.

За источник образцового напряжения в домашних условиях можно взять микросхему REF5050 на 5 В, погрешность которой составляет всего 0,05%.

То есть калибровка показаний каждой величины осуществляется подключением прибора к источнику этой же величины с ее известными параметрами и небольшой погрешностью источника.

Основные критерии выбора

Как правильно выбрать цифровой мультиметр? Существует целый ряд параметров, на которые следует обращать первостепенное внимание при выборе мультиметра. Основных характеристик у мультиметра ровно две: точность измерения и разрядность индикатора

Погрешность

Точность прибора измеряется процентом погрешности показаний при измерениях различных значений. Самые простые и доступные модели отличаются невысокой точностью — погрешность показаний варьируется от 3 до 10%. Самые дорогие приборы, для профессионального использования имеют погрешность в пределах 0,01 — 0,02%.

Для дома подойдет прибор с погрешностью до 3%

Какой мультиметр лучше выбрать для дома и автомобиля? Если вы приобретаете устройство для отслеживания показаний электронных радиокомпонентов, то обращайте внимание на модели с минимальной погрешностью. Если вас интересует прибор для бытового использования, то смело приобретайте прибор с погрешностью измерений до 3%

Разрядность измерений

Разрядность дисплея показывает, насколько точно показания будут воспроизводиться на экране мультиметра:

• 2,5-разрядные дисплеи могут отображать значения, точность которых достигает двух знаков после запятой;
• 3,5-разрядные дисплеи воспроизводят значения тысячных после запятой.

Разрядность показывает точность воспроизведения показаний на экранеВажно понимать, что с ростом класса прибора возрастает разрядность и точность показаний, равно как и стоимость мультиметра. Для дома и машины достаточно тестера с разрядность 2,5

Диапазон показателей

Под диапазоном показателей подразумеваются минимальные и максимальные пределы измеряемых параметров. Для домашнего использования следует выбирать прибор со стандартным диапазоном значений

Если прибор приобретается для профессионального использования, то следует обращать внимание на устройства с расширенным диапазоном измерений для каждого параметра

Питание

Все модели бытовых мультиметров автономны. Источником питания для них служат:

1. Батарейки различного типоразмера;
2. Аккумуляторные батареи.

При выборе модели для дома и автомобиля обращайте внимание приборы с распространенными элементами питания: АА, ААА. В продаже встречаются устройства, которые требуют специализированных источников питания: 9 В или 12В

Стоимость их достаточно высока и продаются они далеко не везде.

Выбирайте модель с распространенными элементами питанияСовет! Если прибор планируется использовать в профессиональных целях, то выбирайте модели, укомплектованные аккумуляторной батареей и зарядным устройством.

Количество дисплеев

Существует отдельная категория мультиметров, оснащенных одновременно и цифровым дисплеем, и стрелочным индикатором. Особенно удобен в профессиональном использовании вариант с двумя ЖК-дисплеями, которые могут отображать сразу два измеряемых значения. Тем не менее, для бытового применения вполне достаточно хорошего цифрового прибора с одним информативным дисплеем.

Стрелочно-цифровой мультиметр

Класс энергобезопасности

Какой мультиметр лучше всего выбрать с позиции безопасности? Все измерительные приборы делятся на четыре класса:

1. CAT-I предназначены для проведения измерений в низковольтных сетях;
2. CAT-II могут работать в питающих электросетях;
3. CAT-III используются для замеров параметров во внутридомовых распределительных цепях;
4. CAT-IV применяются для работы во внешних электросетях.

В зависимости от класса прибора энергобезопасность может быть реализована посредством использования предохранителей или наличием блока электронной защиты. Электронная защита предпочтительней.

Наличие подсветки

Как показала практика, большинство измерений приходится делать в условиях плохой видимости. Если разница в цене несущественна, то выбирайте модель измерительного прибора с подсветкой дисплея.

Защита от влаги, пыли и ударов

Любой владелец измерительного инструмента хочет, чтобы выбранная модель прослужила как можно дольше. Надежность прибора обеспечивается защитой от проникновения пыли, влаги и механических повреждений. Тут все просто: чем степень защиты выше — тем дольше прослужит изделие.

Технические характеристики

Аналоговые мультиметры состоят из стрелочного магнитно-электронного прибора, называемого микроамперметром, резисторов, позволяющих измерить напряжение и шунтов для измерения силы тока. Если происходит переключение в режим замера напряжения и токов, то амперметр с помощью диодов подключается к этим резисторам.

Очевидными недостатками этих устройств стали:

• Отсутствие большого входного сопротивления для измерения напряжения. Технические характеристики аналоговых приборов сильно зависят от магнитноэлектрических чувствительностей. Чем они выше, тем выше и входное сопротивление и меньше падение напряжение в режиме измерения. Это сильно уменьшит влияние мультиметра на сеть;
• Неудобные измерительные шкалы. Некоторые режимы обладают нелинейными и обратными шкалами, нуль по которым самому правому положению. Для них всегда выполняют установку нулевого значения перед измерениями;
• Зависимость от полярности. Аналоговый прибор не умеет определять полярность в автоматическом режиме. Это не удобно и такие устройства практически не подходят для измерения знакопеременного напряжения и тока.

При измерении силы тока, включать щупы нужно в гнезда с описаниями, включающими букву «А»

Наиболее простыми являются цифровые аппараты с разрядностью 3,5 и погрешностью не более 1%. Существуют и более дорогие приборы с погрешностью до одной десятой процента. Разрядность определяет то, сколько цифр сможет показать дисплей мультиметра. 3.5 означает, что дисплей покажет три полноценных разряда (каждый от 0 до 9) и один ограниченный разряд.

Характеристики мультиметров практически аналогичны для вольтметров. Прибор характеризуется:

• Внутренним сопротивлением, которое играет немаловажную роль при измерении напряжения. От него напрямую зависит точность показателей;
• Атмосферными факторами и факторами окружающей среды. Они определяют, как прибор поведет себя при повышенной или пониженной температуре, в агрессивных средах. Следуя данным о факторах среды в инструкции по применению устройства, можно добиться более точных измерений;
• Точностью, которая зависит от многих факторов: условия, сопротивление. Модель аппарата. Современные модели обладают сравнительно низкой точностью при небольших размерах;
• Диапазонами частот и измерений. Первый диапазон характеризует прибор сточки зрения способности улавливать те или иные сигналы, а второй указывает самый маленький и самый большой показатель, который способен измерить прибор в любых режимах;
• Внешним видом

Измерение внутреннего сопротивления аккумулятора

Особенности тестовой продукции

Товары, изготовленные не для продажи, имеют не примечательную упаковку. Настоящая туалетная вода реализуется по 30 или 50 мл, в то время как тестовые флаконы могут иметь объем до 100 мл.

Внешний вид у пробников очень простой. Упаковка не имеет дополнительного целлофана. Флаконы поставляются в простой светло-серой картонной упаковке, без дополнительных дизайнерских украшений. На ней присутствует лишь название товара, номер партии и состав. Очень часто отсутствует фирменная крышка, производитель в тестовых версиях заменяет ее дешевой из пластика. Во время транспортировки надежный колпачок защищает содержимое от пролития. На такие флаконы всегда наносится маркировка «tester» или «not for sale».

Таким образом, различия не столь кардинальны и касаются только внешнего вида, сама композиция никак не затрагивается. Но это еще не означает, что стоит пытаться экономить таким способом. Чтобы правильно ответить на вопрос — чем копия отличается от тестера, следует самому увидеть оба варианта. Пробник – это в первую очередь реклама продукции. У бутылочки может отсутствовать колпачок, сама упаковка часто бывает не герметична.

Духи из пробной версии настоящие, они совершенно никак не отличаются от оригинала и имеют те же компоненты в составе. Интенсивность туалетной воды, тот же аромат и цвет, стойкость также сохраняется. Подарить tester кому-то не выйдет, ведь выглядеть это будет не эстетично. Приобретается подобная продукция с целью ознакомления, чтобы понять стоит ли вообще покупать оригинал и подойдет ли он вам.

Тестовые версии не выпускаются для массовой продажи, так как они нужны лишь в рекламных целях, то и на внешнем виде изделия производитель не заостряет достаточно внимания. На вопрос тестер или оригинал — что лучше нельзя дать однозначного ответа. Главные отличия проявляются в форме флакона, его дизайне и объеме.

Разновидности электрических пробников напряжения

Электрические пробники напряжения призваны проверять целостность электроцепи. От них будет зависеть работа любого элетрического прибора. Каждый многофункциональный тестер обладает целой схемой с отдельным питанием активной сети, который призван осуществлять прозвон даже обесточенных электрических цепей.

Бывает пробник пассивным, активным, многофункциональным, универсальным и самодельным. Пассивный тестер оснащен одним полюсом фазы и выполняет только одну задачу. Он показывает, есть или нет напряжения в электроцепи. Профессиональные электрики его не используют из-за того, что у него ограниченный функционал, а для домашнего использования он подходит.

Активный индикатор считается чувствительным детектором напряжения, состоящим из светодиода, реагирующего на все электромагнитное поле проводника. Спектр его использования больше. К примеру, он помогает отыскать место обрыва проводки дома. Также он позволяет прозванивать провода, и определять исправность их работы.

Активный прибор

Многофункциональный тестер — улучшенный вариант активного индикатора. Отличие лишь в том, что в этом имеется переключатель, регулирующий чувствительность устройств. Он работает как в контактном, так и бесконтактном режиме. Дополняется такой тестер дисплейным управлением и зуммером. В отличие от мультиметров, имеет только один щуп.

Многофункциональный прибор

Универсальный аппарат — распространенный функциональный и удобный тестер, который может как определять фазу с нулевой сетью, так и прозванивать проводку для определения напряжения. Кроме того, он обладает звуковой и визуальной индикацией.

Универсальный прибор

Самодельный контрольный аппарат — это пробник, который имеет обычную 220 вольтовую лампочку, вкрученную в патрон с проводами в виде щупов.

Обратите внимание! Отличается от других пробников тем, что по яркости свечения лампы можно узнать оптимальное напряжение или нет. Кроме того, с таким агрегатом можно осуществлять проверку всех трех фаз

Как измерить постоянное напряжение мультиметром

Убедитесь в правильности подключения щупов.

YouTube‑канал electronoff

Переключитесь в режим постоянного напряжения. Обычно он обозначается символами V с прямой и пунктирной линией или DCV.

В мультиметрах с ручным выбором диапазонов дополнительно установите примерное значение измерений, а лучше на ступень выше. Если не уверены, начинайте с максимального и постепенно понижайте.

YouTube‑канал electronoff

Коснитесь щупами контактов и посмотрите на экран. Если вместе с цифрой отображается знак минус, значит, перепутана полярность: красный щуп касается минуса, а чёрный — плюса.

YouTube‑канал electronoff

В ручном мультиметре, возможно, придётся подкорректировать диапазон измерений.

YouTube‑канал electronoff

Если на дисплее единица, нужно повысить предел измерения, если ноль, символы OL или OVER — понизить .

Внешний вид

Внешний вид мультиметра практически ничем не отличается от портативных амерметров и вольтметров. Он представляет собой плоскую коробочку с цифровой или аналоговой панелью и настройками измерителя, к которой присоединены два щупа. Корпус такого девайса делается из негорючего пластика и прорезиненных боковых вставок. Дополнительную защиту ему могут придать резиновые противоударные чехлы. Чаще всего корпус выполнен в форме прямоугольника со скруглёнными краями.

Стационарные же устройства менее привлекательны на вид. Их корпуса изготавливают из металла или крепкой пластмассы. Сами по себе они напоминают небольшой ящик или магнитолу с автомобиля, в передней части которой расположены все датчики и дисплеи измерительных приборов, кнопки, переключатели.

Вид обычного мультиметра

Как устроен мультиметр

Как понятно из названия, мультиметр служит для измерения нескольких электрических величин. Многофункциональный прибор объединяет в себе вольтметр, амперметр, омметр, прозвонку, а также может иметь дополнительные функции вроде термопары или низкочастотного генератора, проверки конденсаторов и транзисторов.

Аналоговые тестеры со шкалой и стрелкой почти не встречаются, так как давно вытеснены доступными цифровыми приборами. Последние же, помимо точности и количества режимов, отличаются по типу определения величин. Автоматические показывают результат сразу после выбора режима, в ручных нужно дополнительно выставить диапазон измерений.

Все мультиметры имеют схожую конструкцию. На передней панели располагается экран, под ним находится поворотный переключатель режимов, а чуть ниже — разъёмы для подключения щупов. В некоторых моделях есть кнопки для включения подсветки, запоминания показаний и для других дополнительных функций.

Провода с щупами, которыми нужно коснуться детали при измерении, подключаются к соответствующим разъёмам. Чёрный провод всегда к гнезду с обозначением COM, а красный — в зависимости от величины тока. Если он не превышает 200 мА, то к разъёму VΩmA, если превышает, то к 10ADC (10A MAX). В быту такие высокие токи не встречаются, поэтому в основном используется гнездо VΩmA.

Цифры на шкале указывают на максимальное значение, которое можно проверить в этом диапазоне. Например, в режиме DCV 20 измеряют постоянное напряжение от 0 до 20 В. Если оно составляет 21 В, то нужно переключиться на одну ступень выше, в положение 200

Важно выбирать диапазон в соответствии с измеряемым, иначе мультиметр испортится

Лучшие бюджетные модели

Поскольку в домашних условиях мультиметр используется редко, нет необходимости переплачивать за дополнительные функции прибора. Оптимальным вариантом для дома и автомобиля будет недорогой тестер цифрового типа.

Требования, предъявляемые к таким устройствам, минимальны. Они обладают основным набором опций и позволяют радиолюбителю осуществить замеры параметров цепи, определить целостность провода, измерить напряжение автомобильного АКБ или батарейки. Компактные бюджетные модели отличаются от более дорогих аналогов средним уровнем точности, но для бытового использования этого вполне достаточно.

РЕСАНТА DT9208A

Эта модель тестера может использоваться для измерения напряжения, частоты, переменного и постоянного тока, температуры, сопротивления и прозвонки проводов.  Устройство защищено от перегрузок и может работать в 32 режимах. Вольтаж и полярность тока определяются автоматически. Абсолютная точность замеров гарантируется производителем в температурном диапазоне 18-28°С. Модель оснащена достаточно крупным ЖК-дисплеем, угол наклона которого можно изменять. Базовая погрешность отображения информации составляет 1%.

Легкий малогабаритный корпус имеет защитное покрытие, которое защищает прибор при падении. Состояние батарей определяется с помощью встроенного индикатора. Устройство комплектуется термопарой, чехлом и щупами.

Peakmeter PM8232

Модель представляет собой портативный цифровой тестер. Он используется для проверки диодов, а также целостности цепи. Выбор режима проиходит ручным способом с помощью поворотного переключателя, расположенного на передней панели. Для подсветки рабочей области имеется встроенный фонарик. Кнопка FUNC на корпусе переключает функции на дисплее. Мультиметр оснащен опцией автоматического отключения. Он работает от двух батарей, при разряжении которых включается индикатор NCV.  Опция бесконтактного обнаружения напряжения обеспечивает безопасность эксплуатации. Корпус имеет небольшой размер и удобную форму, благодаря чему легко помещается в руке.

Mastech MS8238

Универсальный прибор марки Mastech отличается компактностью и надежностью. Он предназначен для радиолюбителей, которым требуется производить измерения переменного и постоянного напряжения, тока и сопротивления. С помощью устройства можно проводить диодный тест и проверку целостности цепи. На корпусе имеется покрытие из прорезиненного материала, обеспечивающее безопасность пользователя при эксплуатации. Механический переключатель режимов имеет усиленную конструкцию, предотвращающую случайное нажатие. В мультиметре установлен четырехразрядный LCD-дисплей, на котором отражаются показания, а также индикаторы разряженной батареи и фиксации значений. Источником питания служит стандартная батарея на 9В. В комплекте: измерительные щупы и защитный чехол.

AIMO M320

Компактный цифровой мультиметр китайского производства. Благодаря миниатюрным размерам и небольшому весу (110 г) прибор удобно носить в кармане. Он подходит для тестирования диодов, замера конденсаторов и проверки эл. цепи. Устройство автоматически определяет диапазон измерения по заданной величине. На ЖК-экране отражаются данные измерений, а также информация о низком заряде батареи.

Обновление результата производится 2-3 раза в секунду. Тестер оснащен защитным предохранителем. В пластиковом корпусе имеется паз для хранения сматывающихся щупов. Прибор работает от двух батареек LR44. Функция автоотключения позволяет экономить энергию.

CEM DT-912

Модель позволяет осуществлять прозвонку электроцепей, диодов, измерять постоянный ток, напряжение. Профессиональный тестер проводит два замера в секунду, значение погрешности при этом составляет 2%. Аппарат предполагает автоматический и ручной тип управления. Завершение измерений сопровождается звуковым сигналом. В качестве элемента питания используется батарейка 9В. Она идет в комплекте с устройством. ЖК-дисплей со светодиодной подсветкой позволяет увидеть результат измерения в условиях низкой освещенности.

Значения выполненных замеров сохраняются в памяти при нажатии кнопки HOLD. На экране имеется индикатор низкого заряда. Прорезиненное покрытие корпуса защищает его от механических повреждений при ударах и падении.

Дополнительные функции

Современные модели бытовых мультиметров часто позволяют проверить параметры биполярных транзисторов, а также определить индуктивность катушек и емкость конденсаторов. Для этого на шкале переключателя имеется специальный диапазон.

Проверка транзисторов

Проверка транзисторов достаточно специфичная процедура и требуется только лицам занимающимся ремонтом радиоэлектронной аппаратуры. Для определения работоспособности биполярного триода используют процедуру аналогичную прозвонке диодов. Щупы поочередно подключают к выводам «база- эмиттер» и «база- коллектор».

Если показания прибора соответствуют показаниям как при проверке «р-n» – перехода диода, транзистор можно считать исправным. Однако определить коэффициент усиления подобным образом не удастся.

Определение емкости и индуктивности

Определение емкости и индуктивности производится при переключении мультиметра в диапазон «L» (индуктивность) иkb «С» (емкость). Штекеры прибора подключают аналогично измерению сопротивления. При определении емкости электролитических конденсаторов следует соблюдать полярность подключения.

При проведении замеров сопротивления, емкости и индуктивности, а также при работе с диодами и транзисторами следует пользоваться зажимами-«крокодилами». Если щупы прижимать к выводам пальцами, то сопротивление человеческого тела может внести достаточно большую погрешность в результат измерений.

Как измерить силу тока мультиметром

Присоедините щупы к нужным разъёмам мультиметра в зависимости от величины тока.

YouTube‑канал electronoff

Установите режим измерения силы тока (DCA, mA).

В мультиметре с ручным выбором диапазонов установите максимальный порог.

При последовательном подключении мультиметр является частью цепи.

Последовательно подключите щупы в цепь. В отличие от напряжения и сопротивления ток измеряется не параллельно. То есть нужно не просто коснуться двух точек схемы или выводов детали, а подключить мультиметр в разрыв цепи. При параллельном включении прибор может выйти из строя!

YouTube‑канал electronoff

На экране отобразится потребляемый ток. Если мультиметр ручной, то, возможно, придётся переключить диапазон для более точных результатов.