Valery

О мультиметрах и измерениях ими.

30 сообщений в этой теме

Проверка светодиодов:

(Только для обычных одиночных светодиодов). Далеко не всякий мультиметр может проверить светодиод. Для того что бы его проверить, напряжение между щупами должно быть более 2,5 вольта, лучше 3 или немного больше. И довольно заметный ток, например 1-5 mA. (см. пост про самодельный омметр). При прямом включении светодиод засветится, и стрелка отклонится на некоторый угол, который определяется свойствами светодиода. Если светодиод мигающий, или с эффектами, стрелка тоже будет выделывать некоторые эволюции, показывающие изменение режима светодиода. В обратном включении светодиод не должен оказать никакого эффекта.

Чаще это может потребоваться не для проверки, а просто для того что бы посмотреть что это за светодиод, какого цвета, с эффектами или без, и насколько яркий, так как на обычных светодиодах номиналы не указываются.

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Еще две функции, которые могут поддерживаться разными мультиметрами. Инфа тут крайне упрощенная, если кто заинтересуется, то Гугл пока еще не заблокирован.

Функция True RMS (True root mean square - истинное среднеквадратичное значение).

RMS.thumb.GIF.2fef571d3e870227aafed724529b3a4e.GIF

Если мы посмотрим на график обычного бытового переменного тока, то мы увидим вот такую правильную синусоиду (рис 1). Можно заметить что график в общем почти пустой. И напряжение далеко не всегда максимальное, а порой и вообще нет никакого. Самую верхнюю точку назовем амплитудным значением. А примерно нижние 2\3 амплитуды - действующим, или среднеквадратичным значением, или по западному - RMS. Действующее значение переменного тока передает потребителю такую же энергию, что и постоянный ток с таким же напряжением.  Для справки, в сети переменного тока 220 вольт, это как раз действующее значение. Амплитудное значение примерно 330 вольт. Таким образом обычные мультиметры работающие в режиме переменного тока измеряют как раз это самое действующее значение.

Но это всё правильно до тех пор, пока у нас нормальная синусоида. А как только мы начинаем измерять что-то другое (рис.2) например форму сигнала после какого-то регулятора, наш мультиметр может впасть в непонятки, и начать давать неправильные показания. Мультиметр с режимом True RMS покажет это значение более правильно.
Функция эта в быту не особо нужна. Она может пригодиться тем кто работает с различными регуляторами, или напряжениями с формой отличной от синусоиды. А так же вероятно радиолюбителям - звукотехникам, если потребуется измерить напряжение переменного тока звуковой частоты, например на выходе усилителя. Звуковой сигнал можно считать по крайней мере трижды переменным током, - по знаку, по амплитуде и по частоте. Понятно что обычным прибором измерить такую кашу получится весьма условно.

Что такое пиковое значение (PEAK). Иногда так случается что одной или нескольким полуволнам что-то не сиделось, и они выросли больше остальных (рис 3), например в результате сбоя какого-то регулятора, стабилизатора, или по какой-то другой причине. Что-то подобное можно получить при измерении сигнала похожего на напряжение звуковой частоты скажем в каком-то усилителе. Обычный мультиметр такой пик усреднит, или вообще проигнорирует. Конечно даже мультиметр с функцией PEAK может "поймать" такой пик только в том случае, если его длительность заметно большая, и пришлась как раз на момент измерения, а не между ними. Как я уже говорил, мультиметр работает дискретно и достаточно медленно, и слишком короткий пик просто не поймает. Так что речь идет не о пиках а о порядочно длинных периодов. Для регистрации слишком коротких пиков может подойти даже не всякий осциллограф. Пиковые значения могут быть минимальными, максимальными и усредненными.

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Еще несколько функций.

HOLD, - "замораживание" показаний мультиметра до тех пор пока эта функция не будет отключена. Мультиметр в это время не будет работать. Применяется в случаях когда затруднительно считать показания с индикатора в момент измерения, или если кому-то нужно показать результаты измерения.

RELΔ - Может пригодиться в двух случаях.

-Как я выше не раз говорил, при измерении малых сопротивлений нужно учитывать сопротивление щупов. То же самое касается и измерения ёмкостей. Эта функция позволяет "сбросить" мультиметр на ноль, и проводить измерения без учета сказанного. Для сопротивлений - включаем мультиметр в режим сопротивлений, соединяем щупы, нажимаем RELΔ, мультиметр сбрасывается на ноль, теперь можно проводить измерения без учета сопротивления щупов. То же касается и ёмкости, только щупы соединять не  нужно.

- Позволяет сравнивать две величины. Допустим ситуация: у меня есть две батарейки, назовем их 1 и 2, меня не интересует какое у них напряжение, меня интересует насколько напряжение одной выше чем другой. Подключаю батарейку 1, нажимаю RELΔ, подключаю вторую батарейку, мультиметр покажет насколько вольт её напряжение меньше (если минус), или больше чем у первой. И так для любых величин.

0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Как я говорил выше, для того что бы измерить ток, амперметр нужно включать в разрыв провода, что неудобно и не всегда желательно. А большие токи, например в сотни ампер измерить таким образом вообще очень затруднительно. Что бы всего этого избежать, существует еще один тип мультиметров, это токоизмерительные клещи, или мультиметр-клещи. Называются они так из-за характерного вида ярма или хомута - разъёмного магнитопровода датчика тока:

kleshch.jpg.e9bba7587d2881c5794f22b2f3166b7b.jpg

На фото мультиметр-клещи UNI-T UT204A, который и будем рассматривать далее. Это довольно простое устройство со шкалой 1999, которое имеет немного функций, я его выбрал потому что им можно измерять и постоянный и переменный ток до 600 ампер. Подобные приборы имеются в широком разнообразии с разными характеристиками, но основное предназначение их всех - бесконтактное измерение тока без разрыва проводника, хотя они имеют и дополнительные функции как обычные мультиметры, потому и называются мультиметр-клещами, а не просто клещами. Данные клещи так же имеют дополнительные функции, но о них позже.
Как это работает. Из школьного курса физики всем известно что вокруг проводника с током возникает магнитное поле, напряженность которого зависит от тока протекающего через этот проводник. Собственно это поле мы и измеряем специальным датчиком (датчиком Холла), а съём поля с провода производится магнитопроводом похожим на клещи.

Ток можно измерять только на одиночном проводе, при чем располагать его желательно в центре магнитопровода, и под прямым углом к нему, насколько это возможно. Если имеется шнур (кабель) с двумя и более проводами, например сетевой шнур какого-то прибора, нужно изыскать возможность добраться до одного из проводов. Так как магнитные поля двух проводов, ток по которым течет в противоположных направлениях могут взаимно компенсироваться, и измерения будут искажаться. Так же это касается и экранированных кабелей, и кабелей с заземляющим проводом. Но обычно это не создает особых проблем, так как чаще всего такими приборами пользуются в различных электрических шкафах и щитках, например возле автоматов, где провода (или шины) всё равно проложены поодиночке.
Для измерения тока нужно установить мультиметр в соответствующий режим, выбрать род тока и нужный предел, в данном мультиметре имеется два предела - 40 и 600 ампер. Как правило ноль на пределе 40А устанавливается не всегда. Видимо из-за внешних магнитных полей. В этом можно убедиться поднеся мультиметр к какому-то электрооборудованию. Если это так, а это бывает не редко, следует воспользоваться функцией RELΔ. Открыть магнитопровод специальной клавишей, надеть его на провод, текущий по которому ток мы хотим замерить, и сомкнуть его обратно. Теперь спустя некоторое время стабилизации можно считать показания с индикатора мультиметра. Часто так бывает, что измерения приходится проводить в труднодоступных или тёмных местах где не видно индикатора, тогда следует воспользоваться кнопкой HOLD.

У меня как раз в это время заряжался аккумулятор, потому решил проверить этот прибор путем сравнения показаний тока его заряда с двумя другими приборами. Как видим, клещи показывают одинаково с другими приборами, а значит более-менее правильно:

klezh-3.jpg.d1ad3b72cd0b3601419ef2704e665ad6.jpg

Правда клещи ведут себя более "беспокойно" и нестабильно чем мультиметры, видимо это реакция на внешние магнитные поля, и такая особенность схемы. Но это всё трижды компенсируется удобством бесконтактного подключения, и тем что не надо рвать цепь. Испытания на переменном токе на данный момент не проводились, сделаю это позже. В указанном мультиметре разрешающая способность при измерении тока на пределе 40A составляет 0,01А. А на пределе 600А - 1А.

Ну и где и как можно использовать такой прибор. Например дома. Сколько потребляет компьютер, холодильник, или иной прибор? А вся квартира, дом, подъезд? Так и на автомобиле. Данный прибор позволяет замерить ток стартера, который по-другому замерить затруднительно, да и так не особо легко. Этот ток как раз составляет где-то 150-350А, или больше, в зависимости от автомобиля, заряда аккумулятора и исправности двигателя и стартера. Так же можно замерить ток генератора, или какого-то отдельного потребителя. Не всегда, но очень часто о исправности любого автомобильного электрического агрегата можно судить по потребляемому им току. Если например вентилятор изношен и близок к заклиниванию, то и "жрать" он будет больше нормы.
Есть более продвинутые клещи, которые сразу могут показывать мощность. Для этого надо одновременно и подключить щупы к источнику напряжения, и накинуть хомут на провод, таким образом мультиметр будет работать в режимах вольтметра и амперметра одновременно. Внутренняя схема сама умножит одно на другое по формуле P=UI.
Если в имеющемся мультиметре такой возможности нет, то это можно посчитать самостоятельно.
Если есть желание проверить мощность потребляемую различными бытовыми потребителями, то полезно изготовить переходник, состоящий из сетевой вилки, закрытой розетки, и двух отдельных проводов, которые их соединяют. Длины проводов достаточно 5 см. Ток нужно измерять только на одном любом проводе. Правда такого переходника я еще не сделал. Но собираюсь это сделать.

PS: Относительно измерения тока стартера: Как я выше заметил, не так то это просто. Дело в том что стартер это коллекторный электродвигатель, и при его вращении происходит переключение обмоток. Таким образом ток потребления стартера нестабильный (импульсный). Учитывая что и мультиметр делает дисретные измерения получаем на индикаторе цифровую кашу. Например накидываю клещи на провод к аккумулятору, клещи показывают 0. Включаю зажигание, мультиметр показывает 5-7 ампер, дневные ходовые огни, разная электроника, система зажигания и т.д. Включаю стартер, цифровая каша, но похоже он показал то ли 90, то ли 190 ампер, двигатель запускается, клещи показывают ток заряда аккумулятора от генератора. Таким образом что бы корректно измерить ток стартера нужны клещи с функцией PEAK, либо какой-то другой функцией способной запоминать максимальное или усредненное значение записанное за некоторое время. В указанном мультиметре такой функции нет.

Изменено пользователем Valery
Перезаливка фотографий
0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Другие функции указанного мультиметра:
- Напряжение. Имеется только автоматический выбор предела измерения, без возможности ручной установки (о чем я упоминал выше). Род тока переключается кнопкой "Select". Далее измерение сопротивления и ёмкости, так же только автоматическая установка предела. Кнопка "Select", переключает по кругу - сопротивления, проверка диодов, звуковая прозвонка, измерение ёмкости, и так далее. Далее - частота, об этом расскажу позже. Далее - температура, об этом расскажу подробнее сейчас. Далее - сила тока, об этом я уже говорил, род тока так же переключается кнопкой "Select". Для всех режимов доступны кнопки REL и HOLD.

Ну и подробнее о функции измерения температуры на примере описанного выше мультиметра-клещей:
Датчиком температуры является термопара, по крайней мере иного я не видел, и не слышал о таком, хотя конечно всё может быть. Существует несколько типов стандартных термопар, как по исполнению так и по материалам, которые в западной и отечественной классификации имеют разные обозначения.
Что такое термопара, если кто не знает: Это две сваренные разнородные проволоки, только и всего. Случись тут случайно умный человек, начал бы рассказывать про хромель-копель, платинородий-платину, медь-константан, сварку под графитом, керамические трубки и т.д. А я покажу как это работает на простом примере слепив за пару минут суррогатную термопару. Нужно взять два куска проволоки из двух любых разных металлов. У меня это медь и нихром. Хорошенько их скрутить, а свободные концы подключить к мультиметру.

termopara.thumb.jpg.8604906cbbb2e821a3226a033b34e297.jpg

На фото вверху видно что нет нагрева - нет напряжения. На фото внизу я нагрел скрутку газовой горелкой. Удалось достичь примерно 7 mV. (Можно обратить внимание что этот мультиметр измеряет V и mV отдельно). В настоящих термопарах напряжение будет в общем где-то такое же. Скрутка (в "настоящих" термопарах - сварка) у нас будет называться горячим спаем, а сам мультиметр и все провода - холодным спаем. Любое лишнее соединение образует еще один спай, который неизбежно будет вносить искажения. Потому термопары обычно изготавливаются из одного и того же материала целиком, от горячего спая до прибора без лишних соединительных проводов. Хотя встречаются и разные другие варианты.

Тут видно как выглядит горячий спай фирменной термопары. Вот этот металлический шарик сварки и есть датчик.

termopara-2.jpg.d05594d904b0971a253ade375c455c2b.jpg

Как видно из опыта, термопара реагирует не на температуру, а только на разницу температур холодного и горячего спая. В то время когда их температуры одинаковы, термопара не выдает никакого напряжения. Таким образом измерить например температуру в комнате не получается. И при измерении всегда нужно вводить компенсацию на температуру окружающей среды. Для того что бы устранить этот эффект, в приборы вводятся различные схемы компенсации температуры холодного спая, и это происходит автоматически.
Неоспоримым преимуществом термопар перед другими датчиками температуры является очень широкий диапазон измеряемых температур, в зависимости от модели мультиметра и типа термопары. А так же высокая скорость измерения, из-за небольшой тепловой инерции горячего спая.
Для того что бы измерить температуру, нужно перевести мультиметр в режим ºС, подключить термопару согласно полярности к соответствующим гнездам, и плотно прижать горячий спай термопары к тому объекту, или внести его в ту среду, температуру которых мы хотим измерить, после некоторого времени на разогрев датчика можно снимать показания с индикатора. Многие мультиметры могут показывать собственную температуру (т.е. температуру в помещении) вообще без внешней термопары. Но данный прибор так не может.
При работе с термопарой следует соблюдать осторожность, так как она изготовлена из одножильной жесткой проволоки похожей на железную, которая может обломиться. Потому не следует её лишний раз перегибать или скручивать. Сращивание оборванной термопары приведет к искажениям показаний, а заново её сварить в домашних условиях крайне затруднительно, проще найти новую такого же типа.

А теперь я проведу проверку правильности показаний данного мультиметра по температуре. Показания будут сравниваться с показаниями двух бытовых (кухонных) цифровых термометров. Такие термометры имеют цифровые полупроводниковые датчики. (Индикатор температуры у них слева, ближе к щупу, на "50" не нужно обращать внимание - это уставка для сигнализации).

Сначала замерим температуру окружающей среды, для чего просто разместим все термометры рядом:

termo-1.thumb.jpg.596a133a251f29ac8656a21322a68dbb.jpg
А теперь замерим температуру горячей воды в чашке:

termo-2.jpg.266159302978d13143e5dc370134b5ce.jpg

Как видим показания одинаковые, а это вроде как означает что они правильные.

Что бы можно было опускать термопару в воду, я ей сделал защиту из заваренной со свободного конца термотрубки. Неплохая вещь, можно например измерять температуру масла или охлаждающей жидкости в автомобиле, или агрессивных сред. Но это увеличивает инерционность, а значит время установки температуры.

Изменено пользователем Valery
0

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас