Во время ремонта любой аппаратуры как бытового класса, так и профессионального, часто выполняемой операцией является измерение сопротивления. Наиболее просто и быстро можно проверить сопротивление мультиметром. Как правило, для различных электронных приборов методика измерения похожа, но есть и особенности, связанные с их физическими свойствами.
Общие сведения о сопротивлении
В науке понятие сопротивление обозначает физическую величину характеризующую способность проводника препятствовать прохождению электрического сигнала, протекающего в нём.
Сопротивление в цепи переменного тока называется импеданс, а в электромагнитном поле - волновым. Существует и элемент электрической сети - резистор, который часто называется сопротивлением. Единицей измерения физической величины является Ом. На схемах и в литературе обозначение сопротивления выполняется латинской буквой R.
Наиболее востребованной является проверка сопротивления мультиметром именно резистора или переходов полупроводниковых приборов, в то время как для измерения волнового параметра кабеля используются специальные приборы, например, осциллограф или LC-метр.
Значение импеданса резистора указывается на его корпусе способом нанесения цифр или полосок. Фактическое сопротивление резистора , даже исправного, может отличаться от номинального на значение допускаемого отклонения. Вся проверка сводится к измерению тестером величины сопротивления и сравнения результата с заявленным.
Полупроводники. Работа полупроводниковых элементов основана на свойствах p-n перехода беспрепятственно пропускать ток в одну сторону, а в другую оказывать сопротивление его прохождению.
При проверке электрических объектов особое значение имеет измерение сопротивления изоляции проводов. Обычно показания снимаются относительно фазового проводника и поверхности его изоляции. Применяемый для этого измерительный прибор называется мегомметр.
Виды устройств для проведения замеров
Практически во всех многофункциональных приборах для замеров существует возможность измерить значение импеданса. По своему принципу работы и функциональности выпускаемые устройства могут быть цифровыми и аналоговыми. При этом важными их характеристиками являются погрешность и диапазон измерения.
Перед началом работы с тестером нужно убедиться в исправности его элементов питания. Если на цифровом типе прибора высвечивается индикация с мигающей батарейкой
, это означает что батарейку необходимо заменить. Для стрелочного прибора сигналом о замене питающих элементов будет невозможность установить стрелку в нулевое положение.
Для правильного получения результата необходимо не только использовать настроенный прибор, но и проследить за окружающей температурой. Как известно из законов физики, при нагревании величина сопротивления у проводников увеличивается, а у полупроводников уменьшается. Оптимальной температурой считается 20 градусов по Цельсию.
Цифровой мультиметр
Главной особенностью цифрового мультиметра является наличие экрана, на нём наглядно отображается измеряемая величина. В основе принципа действия устройства лежит сравнение измеряемого сигнала с опорным, для этого используется аналого-цифровой преобразователь.
Для проведения измерения тестер подключается набором проводов к измеряемому элементу. На одном конце каждого из проводов находится штекер, предназначенный для установки в гнездо измерителя, а на другом контактный щуп. Порядок измерения сопротивления резистора электронным мультиметром можно представить в виде следующих действий:
- Нажтием на кнопку ON/OFF включается устройство.
- Подключаются щупы к двум концам резистора, обратные концы проводов к разъёмам Ω и СОМ.
- Переключателем устанавливается примерное сопротивление.
- В случае когда на индикаторе высвечивается единица, переключатель следует переставить на одну позицию вверх, т. е. увеличить предел измерения.
- Если при снятии показаний на экране отображаются цифры, отличные от единицы, это и будет значение сопротивления.
Таким же образом можно измерить и сопротивление p-n перехода полупроводника. Цифровым прибором удобно измерить постоянное сопротивление, но он бесполезен, когда понадобится узнать его переменную величину. Для таких измерений предпочтительно использовать стрелочный прибор.
Стрелочный прибор
Самые первые измерительные приборы снабжались стрелочным устройством. Это устройство представляло собой электромеханическую головку. Конструктивно она выполнена в виде рамки, находящейся в магнитном поле. На эту головку через различные сопротивления
подаётся электрический сигнал. В зависимости от силы тока стрелка в рамке отклоняется, устанавливаясь в определённое положение. Диапазон отклонения стрелки проградуирован, согласно этим значениям и вычисляется требуемая величина.
Технические возможности аналогового тестера во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Главным его достоинством является инерционность и невосприимчивость к помехам во время измерения постоянного напряжения и величины сопротивления.
Стрелочные приборы идеально подходят для отображения динамики сигнала. Тестер мгновенно показывает его изменение. Вместе с тем такой прибор обладает большой погрешностью при измерениях в высокоомных цепях, и имеется некоторая сложность в интерпретации результатов измерения.
Включение прибора осуществляется согласно инструкции, указанной на обратной стороне крышки элементов питания. Кнопкой переключения выбирается режим работы для постоянной, переменной величины или сопротивления (соответственно «-» , «~» , «Ω»). Для пары измерения используется двойное нажатие. Галетный переключатель диапазонов вычисления устанавливается на фиксированное значение, соответствующее предполагаемому показателю измерения.
Перед измерением величины сопротивления тестер настраивается путём вращения ручки нуля до тех пор, пока стрелка не установится на значение «∞»
. При выборе диапазона измерения «Ω»
значения сопротивления маркируются не максимальными числами в этом диапазоне, а имеют такой вид: х1, х10, х100. Это означает, что полученное значение будет измеряться в Ом, кОм, и МОм. Измерение активного сопротивления производится от установленного в устройстве источника постоянного тока (батарейки).
Включив и подготовив тестер, нужно приложить щупы к исследуемому объекту. Согласно показаниям стрелки на измерительной шкале появится результат, который затем умножается на множитель диапазона.
Использование мегомметра
Мегомметр является специализированным устройством для измерения. Перед началом измерений необходимо строго придерживаться требований ПУЭ (правила устройства электроустановок). К основным правилам относят:
Мегомметр является сложным устройством, состоящим из генератора тока и измерительной головки. Также в состав входят: токоограничивающие резисторы, клеммные колодки, корпус из диэлектрика и переключатель режимов.
Прибор имеет три клеммы для внешнего подключения проводов. К одной подключается земля, к другой линия, а к третьей экран. Куда подключается какой провод - указано в инструкции к прибору.
Клеммы земли и линии задействуются при любых операциях по снятию показаний изоляции относительно контура земли, а экранный контакт нужен для уменьшения влияния токов утечки. Такие токи появляются при замерах между двумя жилами провода, расположенными параллельно друг другу. Экранный контакт подключается специальным проводом, идущим в комплекте к устройству.
После подключения всех щупов на приборах старого образца понадобится покрутить ручку, что обеспечит работу внутреннего генератора и подачу напряжения на тестируемый объект. В современных устройствах вместо ручки используется кнопка, а питание берётся от устанавливаемых аккумуляторов или гальванических батарей. Величина напряжения генератора может лежать в диапазоне от 100 вольт до 2,5 кВ. Как только напряжение подано, для стрелочного прибора снимаются показания стрелки на шкале, соответствующей выбранному диапазону, а для цифрового типа прибора снимаются показания в виде цифр на индикаторе.
Пример практического измерения
В качестве примера измерения импеданса цифровым тестером можно привести паяльник. Вначале подключаются штекеры устройства согласно инструкции, а после выставляется предел измерения на 10 кОм. Нужно дотронуться щупами до контактной вилки прибора и посмотреть на индикатор. На нём отобразится число - например, 320. Это обозначает, что паяльник имеет сопротивление, равное 320 Ом. Получив величину сопротивления можно вычислить мощность паяльника. Она рассчитывается по формуле: P = U*U/R, где:
Для приведённого примера она составит 150 Вт, при включении в сеть - 220 вольт. Таким образом возможно снимать показания ламп накаливания и любых нагревательных элементов.
Используя мультиметр, можно прозвонить электролитический конденсатор, т. е. определить по изменению сопротивления его исправность. Первоначально конденсатор выпаивается с платы и разряжается путём замыкания его контактов между собой. Переключатель тестера устанавливается на самое большое положение диапазона, после чего нужно щупами прикоснуться к ножкам радиоэлемента.
Если измерения проводятся стрелочным прибором, его стрелка должна отклониться в нулевое положение, а затем медленно перейти в положение бесконечности. Скорость ее возврата зависит от ёмкости элемента. Чем она больше, тем медленнее возвращается стрелка.
Перед тем как замерить сопротивление мультиметром, необходимо извлечь хотя бы один из выводов радиоэлемента из платы. Связано это с тем, что, находясь в плате, выводы элемента могут шунтироваться другими радиодеталями, т. е. к этим выводам параллельно может быть подключён другой радиоэлемент. Это означает, что результат будет определён неправильно.
Человечество начало жить в сфере цифровых технологий. В повседневной жизни повсюду компьютеры, пылесосы, электрочайники, телефоны. Поэтому каждому хоть один раз в жизни приходилось разбираться с непредвиденными поломками. Необязательно быть электриком, чтобы определить разрыв проводов, поломку ТЭНа или утюга. Часто надо просто прозвонить провода или лампочку накаливания, то есть проконтролировать значение сопротивления.
Для выполнения этих задач можно обойтись без сложного оборудования. Вполне подойдет мультиметр . Мультиметр — это многофункциональный измерительный прибор, позволяющий замерять значение силы тока, напряжения и сопротивления.
Измерение сопротивления проводника основано на законе Ома. В нем сказано, что сопротивление проводника равно отношению напряжения к протекающей силе тока на участке цепи. Формула выглядит следующим образом: Сопротивление = Напряжение / Сила тока.
Единицей измерения сопротивления является Ом . Один Ом сопротивления означает, что по участку цепи протекает ток в один Ампер при напряжении один Вольт.
Поэтому, если пропустить с заданным напряжением ток, заранее измеренный, через проводник, то можно посчитать сопротивление проводника.
Таким образом, мультиметр представляют собой не что иное, как источник напряжения и амперметр для замера силы тока. Шкала амперметра размечена в Омах.
Описание работы мультиметра
На сегодняшний день разработано большое количество мультиметров. Принципиально они разделены на:
- Аналоговые.
- Цифровые.
Аналоговые тестеры выводят измеренные значения на экран со стрелочкой. Некоторые профессионалы до сих пор предпочитают их, хотя эти устройства практически вытеснены с рынка цифровыми тес. На данных устройствах удобней и наглядней наблюдать изменение измеряемых параметров.
Цифровые мультиметры выводят данные на дисплей с цифрами. Эти приборы очень популярны.
Аналоговое устройство хорошо работает на отрезке радиоволн и электромагнитных полей. Им не нужно, в отличие от цифровых мультиметров, автономное питание.
На корпусе аналогового тестера находится переключатель. С его помощью выбирают режим измерения. Переключение диапазонов получается в результате умножения значения на шкале на масштабный коэффициент, который задал переключатель.
Равномерная шкала боится перегрузок. Если у нее значения от нуля до определенного числа, то возможен выход прибора из строя. Это вероятно, если при измерениях существенно выйти за допустимые пределы. Поэтому многие аналоговые мультиметры снабжены логарифмической шкалой, где диапазон возможных измеряемых значений — от нуля до бесконечности.
К прибору подключаются два щупа. Концы щупов похожи на иглы. Иногда для удобства на них надеваются металлические зажимы — «крокодилы».
В бюджетных моделях щупы не очень высокого качества, хотя внешне могут выглядеть эффектно.
При покупке прибора следует обратить внимание на то, чтобы провод был гибким и эластичным. Возле места входа он должен держаться плотно.
Для аналогового мультиметра не требуется источник питания. У него принцип работы как у амперметра.
Когда щупы подключаются к цепи или радиоэлементу, то во внутренних индукционных катушках начинает течь ток. Под воздействием созданных магнитных полей указывающая стрелка на приборе отклоняется на определенный угол и указывает значение на экране.
Цифровой тестер устроен немного иначе. Внутри его корпуса на печатной плате расположена микросхема. Она полностью отвечает за обработку входных данных.
Цифровые мультиметры более точны и выдают меньшую погрешность, чем их аналоговые коллеги.
Элементы контроля и управления размещены на передней панели:
- переключатель режимов и диапазонов;
- ЖК-дисплей;
- разъемы для щупов.
Проверка показателя тестером
Для перевода мультиметра в режим измерения сопротивления нужно при помощи круговой ручки выбрать сектор «Омега». В этом секторе указаны
допустимые диапазоны измерений
. Они отмечены метками 200, 2к, 20к, 200к, 2 М, 20 М, 200 М. Эти метки обозначают максимальное измеряемое сопротивление, которое допустимо в этом диапазоне.
Номинал проверяемого элемента должен быть меньше, чем крайне правое значение диапазона, но больше левого. Например, если номинал проверяемого резистора составляет десятки мегаомов, то нужно выбрать диапазон в секторе «Омега» от 20 мОм до 200 мОм.
Если область сопротивления резистора заранее неизвестна, то надо начать измерения с самого большого диапазона. Затем снижать диапазоны, добиваясь нужной точности.
Если выставить диапазон меньше, чем сопротивление элемента, то данные отображаться не будут.
Щупы вставляются в соответствующие гнезда. Черный щуп прибора — в гнездо на тестере с надписью «СОМ» (сокращенно от common — общий), красный же — в то гнездо, рядом с которым имеется обозначение «Омега».
Процесс прозвонки проводов
Перед началом любых прозвонов необходимо проверить работоспособность самого прибора. Не исключено, что в самой измерительной системе есть неполадки или разрывы. Тот же недостаточный контакт щупов. Для проверки концы щупов соединяют друг с другом. Если обрывов в цепи нет и прибор работоспособен, то дисплей отобразит нулевое значение. Иногда значения слегка отклоняются от нуля. Это связано с сопротивлением самих щупов и их клемм.
Существует два способа . Использование их зависит от того, есть ли в приборе звуковой сигнал или нет. Если функция звука есть, то соответствующий значок будет нарисован на корпусе.
Прозвонка проста и интуитивно понятна. Надо установить переключатель в режим зуммера и поднести щупы к концам проверяемого проводника. Возможны следующие варианты поведения тестера:
- Если провод не поврежден, то раздастся звуковой сигнал.
- Провод может быть целым, но слишком длинным. Тогда его сопротивление будет больше, чем-то, при котором зуммер подает сигнал. Тогда дисплей высветит цифру со значением сопротивления.
- Если же сопротивление гораздо больше установленного диапазона, то на дисплее появится единица. Следует выбрать другой режим и еще раз произвести измерение.
- Если в проводнике произошел разрыв, то никакой индикации не будет.
В случае прозвонки радиодеталей аналоговым мультиметром, он выставляется на минимально возможный диапазон измерений. Если при контакте провода и щупов стрелка прибора находится около нуля, значит, обрыва нет.
Перед тем как померить сопротивление, кроме стандартного теста мультиметра, надо провести еще одно тестирование. Необходима проверка реакции поведения тестера на человеческое тело. Некоторые люди обладают низким сопротивлением. Если держать руками щупы в местах, где нет изоляции, то тестер может решить, что измеряемый участок не разорван. Хотя на самом деле, это будет не так.
Измерение сопротивления мультиметром очень похоже на прозвонку проводов, но имеет свои особенности.
В первую очередь проверяемую радиодеталь надо выпаять из электроплаты. Или хотя бы одну ножку. Иначе прибор может замерить общее сопротивление сети, а не конкретной детали. Если проверяемая деталь имеет несколько выводов, то она полностью выпаивается из платы.
Перед тем как выпаивать элемент из платы, ее нужно полностью обесточить, вынуть гальванические батареи, выключатели все выключить и разрядить конденсаторы.
Визуально осматривают, проверяя поверхность корпуса. Сгоревшая деталь (особенно резисторы) часто имеет обгоревшие колечки на корпусе, значительные потемневшие участки, признаки оплавления.
Нужно выставить оптимальный диапазон измерений. Некоторые модели тестеров умеют определять его автоматически.
В случае если точность измерений критична, необходимо учитывать погрешности измерения. Например, если на резисторе написано сопротивление 1кОм (1000 Ом), следует учитывать процент допуска. Этот допуск для резисторов равен 10%. В итоге реальные показатели сопротивления будут колебаться от 900 до 1100 Ом.
Тот же самый резистор, проверенный в диапазоне до 2000кОм, покажет сопротивление равное единице. Но если выставить значения диапазона 2кОм, на дисплее тестера высветится более точное число. Например, 0,97 или 1,02.
В некоторых случаях можно провести измерения, не выпаивая деталь с платы. Это используется только в особых случаях. Необходимо проверить, есть ли в электрической схеме шунтирующие цепи. На показания мультиметра влияют полупроводники.
В этом случае требуется изучить принципиальную схему. Чтобы облегчить поиск проблемных участков и деталей, на электросхемах всегда показаны контрольные точки с соответствующими правильными параметрами.
Недопустимо прикасаться во время измерений сопротивления руками к выводам проверяемого элемента. Результат будет предсказуемо неправильный.
Иногда приходится учитывать так называемое переходное сопротивление. Хвостики радиодеталей, чистый припой могут покрываться со временем оксидной пленкой. Рекомендуется немного очистить место контакта или процарапать игольчатым щупом.
Когда измеряется сопротивление, важно правильно интерпретировать данные. Например, возможен вариант, если значение измерения равно максимальному, выставленному как ограничительный предел. Это может указывать на то, что мультиметр сломался. Впрочем, это редкий вариант развития событий. Скорее всего, предел установлен неправильно, и нужно переключателем на корпусе увеличить его.
При сомнениях в правильности полученных значений желательно измерить величину сопротивления заведомо исправного и подписанного подходящего элемента.
Необходимо регулярно проверять состояние гальванической батареи внутри тестера. Со временем и при активной работе батарея разряжается. На практике это приводит к неточным результатам. К тому же погрешность растет пропорционально разрядке аккумулятора.
Особенности действий при изоляции
Узнать сопротивление обычных проводников и радиодеталей сравнительно просто. В случае с изоляцией есть особенности. Неграмотные действия электрика могут привести к очень плохим последствиям. Важное правило: эти замеры должны проводиться в обогреваемых и теплых помещениях.
Если подобные замеры производить на улице при низкой температуре воздуха, есть большая вероятность образования микроскопических льдинок внутри оплетки кабеля. Поскольку вода — это диэлектрик, ее проводимость минимальная. Мультиметры не смогут распознать эти вкрапления. Если кабель с холодной улицы переместить в теплую комнату, то внутри проводки может появиться влажность.
Собственно, измерение сопротивления изоляции кабеля происходит следующим образом: нужно , находящийся в распределительном щитке. В конце нулевого провода устанавливается первый щуп. Второй щуп присоединяется к фазовому кабелю. При выполнении замеров желательно отсоединить концы от клемм. Осталось подобрать правильный предел и увидеть на экране значение сопротивления.
После чего значение сопротивления сравнивается с эталонными параметрами. Они размещены в Правилах устройства электроустановок. В приведенных таблицах указаны значения в зависимости от сечения кабеля, его марки и многих других параметров. Если измеренные данные находятся в допустимом диапазоне согласно таблицам, значит, проводка не нарушена. И проблем нет.
Когда нужно выяснить наличие заземляющего контура в проводке, то есть несколько рекомендаций:
- В новых домах значение напряжения в цепочке фаза-заземление выше, чем в фаза-нейтраль.
- Между нулевым кабелем и заземленным возможно небольшое напряжение. Из-за слабого потенциала на нулевом проводе.
В целом измерить сопротивление с помощью современных тестеров несложно. Особенно если это новый цифровой мультиметр. Управление им очень удобно и не требует глубоких профессиональных навыков.
Проверяющему достаточно небольшого набора знаний основ построения электроцепей с уроков физики школьного курса. И конечно же, в любом случае надо соблюдать элементарные требования техники безопасности.
В данной статье мы попробуем научиться измерять малые сопротивления. У радиолюбителей иногда возникает потребность точно определить сопротивление шунта при изготовлении или ремонте амперметра, чтобы он в свою очередь также точно показывал свои единицы измерения или в других целях. Но как это сделать, когда мультиметр не имеет шкалы измерения милли Ом, маркировка либо отсутствует, либо совсем не известна и не понятна? Большинство измерительных приборов имеют минимальную шкалу 200 Ом для измерения сопротивления и 3,5 - 4 разряда, при закорачивании щупов там уже примерно 0,7 Ом, при измерении сопротивления 0,1 Ом ничего не меняется, беда. Сейчас поправим.
Предлагаю использовать для этой цели мостовую схему измерения. Что такое мост должны представлять все, на этом останавливаться не будем. Составим мост из резисторов, подадим на него какое либо напряжение и будем его же измерять, хотя можно и ток измерять, разницы не будет, что более точное у нас под рукой, то и выбираем. Так а причем здесь измерение малого сопротивления? Терпение, все по порядку из далека. Есть такая замечательная вещь как баланс моста. Произведение сопротивлений противоположных плеч моста, при условии его сбалансированности, будут одинаковы. А напряжения и токи при сбалансированности моста будут взаимокомпенсировать друг друга и в сумме дадут 0.
(Пусть R0 это R3, а Rx это R4 )
Итак, исходя из вышеперечисленного, если в мост поставить вместо одного из резисторов наше малое сопротивление произвольного номинала, а другой резистор сделать переменным или подстроечным (по схеме используем два переменных резистора для точности балансировки моста, особенно в том случае, когда под рукой нет многооборотистых переменных резисторов), чтобы добиться баланса моста. Такую схему можно использовать для измерения шунтов и малых сопротивлений:
Схему было собирать лениво, тем более, что плату изготовить нужно достаточно времени, поэтому навесным монтажом был изготовлен подопытный образец схемы. Здесь резисторы R1 и R2 не 1%, но подбирались максимально близкие к сопротивлению заданного номинала, погрешность сопротивления не превышала 0,5 % при комнатных условиях.
Но нужно знать как получить точное значение измеряемого сопротивления. Во первых, главное особенностью такое схемы является то, что с помощью нее "умножается" измеряемое сопротивление. А это значит, что необходимость в шкале на милли Омы в мультиметре отпадает. Сопротивление в 0,1 Ом уже можно будет измерять на шкале в кило Омы. Только измерение будет теперь не прямым, а косвенным, придется использовать немного математики и подсчитывать конечный результат измерения.
Определимся какой диапазон номиналов будем измерять (имеется ввиду малое сопротивление или сопротивление шунтов). Для этого нужно выбрать номиналы переменных резисторов:
По схеме используем два переменных резистора для большей точности взаимодействия, 1 кОм и 100 Ом. Такое сопротивление переменных резисторов позволит измерить максимально большое сопротивление в 1,1 Ом, минимальное с сохранением точности измерения 0,01 Ом (при Rx=0,01 Ом R0 должно быть 10 Ом, которые также нужно достаточно точно измерять своим мультиметром)
И номиналы постоянных резисторов, чтобы мост легко балансировался и было удобно подсчитать номинал шунта или малого сопротивления:
Кратность резисторов относительно друг друга лучше всего брать именно такой - 10, 100, 1000, чтобы быстро подсчитать конечный результат, хотя никто не запрещает брать не круглые числа, чтобы потом считать еще и с калькулятором. По схеме это отношение 100.000 к 100, то есть умножитель на 1000.
Собираем схему. Использовать можно любые подстроечные или переменные резисторы, но для большей точности советую взять многооборотистые подстроечные или переменные резисторы, а постоянные использовать с допуском не более 1%, а лучше еще меньше. В качестве элемента питания по схеме используется "Крона" на 9 вольт, можно заменить на любой другой источник. Конденсаторы на случай использования блоков питания для фильтрации. Схема в нашей конфигурации сопротивлений потребляет 90 мА от батарейки 9 В, поэтому для частых измерений, конечно, целесообразней использовать блок питания. Схема собрана, теперь изучаем методику измерения. После подсоединения измеряемого сопротивления, необходимо подать на схемку напряжение, не важно какое, но чем больше оно, тем больше точность, устанавливаем измеритель на предел 200 mV и приступаем к процессу балансировки моста путем вращения подстроечного резистора до появления полного нуля на вольтметре. Это значит, что мост сбалансирован и все выражения теперь справедливы к нашей схеме. Далее измеряем сопротивление подстроечного резистора и вычисляем значение малого сопротивления:
или более красиво вот так
(219 Ом * 100 Ом)/100 кОм получаем 0,219 Ом сопротивление шунта (смотри видео).
Или проще полученный результат необходимо разделить на 1000 (так как 100кОм/100Ом будет 1000 - наш умножитель) в нашем случае. И что же мы видим? Да! Это и есть сопротивление, которое мы измеряли 0,219 Ом (~0,22 Ом). В пределах хорошей точности, а если учитывать погрешности при измерении и взаимодействии со схемкой - идеально.
Теперь не нужно будет ломать голову, когда возникнет необходимость в подобных измерениях. Схема проста, но не многие знают о ней.
К статье прилагается печатная плата для изготовления мини приставки к мультиметру и проект для любопытных проверить это чудо, но ленивых, чтобы собрать схему.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| R1 | Резистор | 100 кОм | 1 | 1% | В блокнот | |
| R2 | Резистор | 100 Ом | 1 | 1% | В блокнот | |
| R0(1) | Подстроечный резистор | 1 кОм | 1 | 3296W | В блокнот | |
| R0(2) | Подстроечный резистор | 100 Ом | 1 | 3296W | В блокнот | |
| С1 | Электролитический конденсатор | 220 мкФ | 1 | Можно др. номинал | В блокнот | |
| С2 | Конденсатор | 100 нФ | 1 |
У каждого человека хотя бы раз в жизни возникала необходимости провести те или иные измерения электрических величин. Будь то напряжение в розетке или просто проверить зарядку аккумулятора в автомобиле все мы прибегаем к помощи измерительных приборов. Во времена СССР с измерительными приборами было очень туго, достать их было очень трудно, и не все понимали, как ими пользоваться.
На сегодняшний день проблем с приобретением того или иного инструментами нет можно купить что душе угодно хоть лабораторию для измерений, как говорится – «любой каприз за ваши деньги».
Но речь в сегодняшней статье пойдет не о лаборатория для измерений (это уже на профессиональном уровне), а об обычных мультиметрах которыми так часто пользуются электрики включая меня.
Приветствую всех друзья на сайте «Электрик в доме ». Ранее я уже публиковал статьи о том как пользоваться мультиметром при проведении измерений, но ввиду того что мне приходит очень много вопросов и комментариев с просьбой рассказать как можно проверить исправность лампочки или замерить сопротивление резистора , решил опубликовать подробный материал как измерить сопротивление мультиметром.
Метод измерения электрического сопротивления – как работает прибор
Принцип, по которому выполняется измерение электрического сопротивления мультиметром , основан на самом главном законе электротехники - законе Ома. Формула известна нам из школьного курса физики, говорит следующее: сила тока, протекающая по участку цепи прямо пропорциональна напряжению (ЭДС) и обратно пропорциональна сопротивлению на этом участке I (сила тока) = U (напряжение) / R (сопротивление).
Именно по этой связи работает прибор. Зная две из величин, можно легко вычислит третью. В качестве источника напряжения используется встроенный источник (DC) питания прибора, которым является штатная батарейка напряжением 9 В.
По сути измерения выполняются косвенным методом. Если приложить к щупам прибора измеряемое сопротивление, например Rх, ток протекающий в цепи будет зависеть только от него. Зная силу тока и напряжение можно легко вычислить сопротивление.
Настройки прибора перед измерениями
Итак, друзья давайте поближе познакомимся с самим прибором. В моем случает это . В стандартном комплекте идет одна пара щупов для силовых измерений и термопара для измерения температуры, которой я еще ни разу не пользовался.
На передней панели имеется круговой переключатель. Именно с помощью этого переключателя выполняется выбор рабочего режима и диапазона измерений. Переключатель работает как «трещетка» и фиксируется в каждом новом положении.
Вся круговая панель разбита не сектора и имеет разноцветную маркировку (это в моем случае). Иногда сектора обводят отдельными линиями, как бы отделяя необходимый параметр.
Сектор измерения сопротивлений расположен вверху и разбит на семь диапазонов: 200, 2k, 20k, 200k, 2M, 20M, 200M. Приставки «k» и «M» означают кило (10 в 3-й степени) и мега (10 в 6-й степени) соответственно.
Для работы необходимо переключатель установить на нужную позицию сектора. Нас интересует сопротивление, соответственно, перед тем как измерить сопротивление мультиметром нужно выставить переключатель в сектор обозначенный значком «Ω».
Для удобства работы с прибором щупы имеют разную расцветку. Разницы нет, куда вставлять какой щуп но общепринятым правилом считается что черный щуп вставляется в клемму обозначенную «com» (сокращенно от common - общий), а красный щуп вставляется в клемму обозначенную «VΩCX+».
Перед выполнением любых измерений необходимо проверить работоспособности самого прибора, так как может оказаться обрыв в измерительной цепи (например, плохой контакт щупов). Для этого концы щупов закорачивают между собой. Если прибор исправен и в цепи нет обрыва, то на дисплее появятся нулевые показания. Возможно, показания будут не нулевыми, а тысячные части Ом. Это связано с сопротивлением проводов измерительных проводов и переходным сопротивлением между щупами и их клеммами.
При разомкнутых щупах на дисплее будет отображаться «1» (единица) с отметкой диапазона измерений.
Такими несложными действиями выполняется подготовка мультиметра для измерения сопротивления.
Некоторые мультиметры оснащаются полезной опцией, называемой «прозвонкой» . Если установить переключатель режимов работы на значок диода, при замыкании щупов звучит сигнал (зуммер). Это позволяет проверять исправность цепей и прямые переходы полупроводников сопротивлением до 50 Ом на слух, не отвлекаясь на дисплей.
Как измерить сопротивление резистора мультиметром
С теорией ознакомились и на первый взгляд вроде бы все понятно, однако как показывает практика, именно при практических работах у людей часто возникают вопросы. Поэтому давайте попробуем провести измерения какого-нибудь элемента, например резистора.
Берем вот такой постоянный резистор . Это один из распространенных видов постоянных резисторов. Его сопротивление должно быть 50 кОм, я это точно знаю, так как покупал его в магазине. Проверяем, так ли это? Для этого прикладываем один щуп к одному концу, другой - к другому концу.
Перед тем необходимо выставить рабочий переключатель в нужный диапазон. На какую отметку устанавливать ползунок, если не известно номинал резистора?
Необходимо чтобы переключатель всегда находился в ближайшем большем положении измерений. Так как я заведомо знаю, что номинал резистора 50 кОм я выставляю переключатель в ближайшее большее положение , в данном случае это - 200k. Если установить переключатель в положении меньше соответствующему сопротивлению (на отметку 20k) на дисплее НЕ БУДУТ отображаться данные. Сработает внутренняя блокировка.
Это касается не только измерения сопротивлений , но и при измерении таких величин как напряжение и ток. Например если вы хотите измерить напряжение в розетке, а по шкале из рабочих диапазонов положения 200 и 750 В, переключатель необходимо установить в положение 750 В. Если установить переключатель в положение 200 В и сунуть щупы в розетку прибор от этого не повредится так как внутри имеется защитная блокировка на этот счет, но все равно вы ни каких данных не получите.
Еще один из резисторов который у меня оказался под рукой номиналом 10 Ом, давайте замерим его сопротивление.
Выставляем переключатель мультиметра на отметке 200 (это является ближайшее большее положение для данного номинала) и измеряем.
Друзья хочу отметить, что переключатель необходимо выставлять именно на ближайшее большее положение это этого будет зависеть точность измерений . Чем выше предел измерений от номинала измеряемого сопротивления, тем большую погрешность будет давать прибор.
Измеряем сопротивление переменного резистора
Друзья это мы замеряли сопротивление постоянного резистора, электрическое сопротивление которого не изменятся и не может регулироваться. Давайте теперь попробуем выполнить замеры для переменного резистора .
Отличие между ними в том, что сопротивление последнего можно менять вручную переключая ползунок в нужное положение.
У меня имеется переменный резистор на 10 кОм о чем свидетельствует надпись на нем.
Как измерить сопротивление мультиметром в этом случае? Все очень просто значение 10 кОм соответствует между двумя крайними контактами. Контакт который расположен по середине является «плавающим». Если приложить щупы между крайним и средним контактом и регулировать ползунок (крутить по или против часовой стрелки), то можно увидеть, как изменяется сопротивление в зависимости от положений ползунка.
Сопротивление должно равномерно и непрерывно возрастать или уменьшаться от нуля до номинального значения. Самая частая неисправность – исчезновение контакта токосъемника при прокручивании проявится показанием «бесконечности» прибором.
Проверка лампочек накаливания мультиметром
А теперь давайте рассмотрим практическое применение мультиметра в бытовых условиях. Часто дома возникают такие неприятные ситуации как неисправность освещения.
Причем причина может быть самой неординарной от перегорания самой лампочки до неисправности светильника или выключателя освещения либо куда хуже повреждение в распределительной коробке.
Наиболее частые неисправности, конечно же, является перегорание лампочки , поэтому прежде чем ковырять распредкоробку, нужно проверить целостности лампочки. Визуально осмотром целостности нити не всегда удается выявить неисправность. Тем более, не обязательно может произойти перегорание нити. Реже случается короткое замыкание в цоколе и токовых вводах (электродах).
Поэтому с помощью обычного тестера можно легко проверить не только домашнюю лампу накаливания , но и фару автомобиля или мотоцикла.
Как измерить мультиметром сопротивление нити? Нужно установить минимальный предел измерения «Ω». Одним щупом надо прикоснуться к корпусу цоколя, другой кончик прижать к верхнему контакту цоколя.
Как можно видеть сопротивление рабочей лампы накаливания мощностью 100 Вт составляет 36,7 Ом.
Если при измерениях на дисплее мультиметра будет отображаться «1», а для аналоговых (стрелочных) приборов показание «бесконечность» это будет свидетельствовать о внутреннем обрыве/перегорании нити в лампе.
На этом все дорогие друзья, надеюсь, в данной статье был полностью раскрыт вопрос как измерить сопротивление мультиметром. Если остались вопросы задавайте их в комментариях. Если статья была для вас интересной буду признателен за репост в соц.сетях.
У многих из нас может возникнуть ситуация, когда потребуется проверить целостность электрического кабеля, провода, или наличие или отсутствие контакта. Это может быть шнур питания от любого устройства, кабель для интернета или электрическая спираль бытового прибора. Для решения этих задач, трудно обойтись без мультиметра . Конечно, для разовой акции не стоит бежать в магазин за не самым дешёвым прибором. Достаточно одолжить на время устройство у друзей или знакомых.
Необязательно быть специалистом по электронике, чтобы справиться с подобной тривиальной задачей. Каждый может выполнить простую работу, руководствуясь некоторыми правилами и инструкциями, описанными ниже.
Мультиметр представляет собой прибор для измерения сопротивления, напряжения, тока, возможно, ёмкости. С помощью него можно проверить различные электронные компоненты: резисторы, диоды, транзисторы, конденсаторы, а также измерить значения электрического тока и напряжения, установить целостность электрических проводов.
Практически любой мультиметр состоит из следующих составных частей:
Питание цифрового прибора с жидкокристаллическим экраном осуществляется от батарейки (крона) напряжением 9 В, или аккумулятора того же номинала. Следует следить за значком батарейки на экране дисплея. Если он замигал, батарейку надо менять, иначе показания прибора будут недостоверны. Принцип действия такого мультиметра основан на сравнении измеряемых величин с эталонными, и вычисления истинного значения. Для аналоговых стрелочных приборов питание не нужно, они работают по другому принципу.
Конечно, цифровые мультиметры удобнее, но у стрелочных есть одно неоспоримое преимущество, они работают в условиях сильных электромагнитных полей, где цифровые приборы бессильны.
Порядок действий при измерении сопротивления
Единицей сопротивления является Ом. При измерении нагрузки различных приборов и резисторов, показания прибора могут составлять: доли ома, омы, килоомы (кОм), мегаомы (МОм).
Прозвонка электрических проводов
Для прозвонки любых электрических проводов необходимо выполнить следующий порядок действий:
Осталось сделать вывод об исправности объекта измерения. Если на дисплее слева единица, значит, проверяемый провод, неисправен (в обрыве). При проверке, например, сетевого шнура, показания прибора должны быть в пределах 0.6–1.5 Ом. Если надо просто убедиться в исправности линии, можно повернуть переключатель на прозвонку (значок диода и громкости). Тогда о целостности провода будет сигнализировать звуковой сигнал.
Проверка сопротивления электрических спиралей
Иногда может возникнуть необходимость замерить сопротивление электрической спирали (ТЭНа), например, в электроплите, чайнике , утюге , стиральной машине и т. д.
При проверке электрической спирали, например, мощностью 1 кВт , показания мультиметра должны быть около 50 Ом, в идеале 48.4 Ом. Вспомнив закон Ома I=U/R и определение мощности электрического тока W=I*U из школьного курса физики, можно легко рассчитать сопротивление любой электрической спирали прибора, зная его мощность.
Измерение значения сопротивления резисторов
Резистором называется электронный компонент с фиксированным или изменяемым значением электрического сопротивления. Это простейший радиоэлемент
, единственной функцией которого является сопротивление электрическому току. Потребность в проверке резистора может возникнуть, например, при ремонте автомобиля или бытовой техники. Зная его номинал, можно установить пригодность элемента для дальнейшего использования.
Основными неисправностями резистора бывают: нарушение контакта между корпусом резистора и выводами или выгорание токопроводящего слоя. В результате значения сопротивления могут выйти из параметров либо уйти в бесконечность (обрыв). Иногда подозрения в исправности резистора могут возникнуть по его внешнему виду – потемнение корпуса, но так бывает не всегда. Да и потемнение резистора ещё не говорит о неисправности, а сигнализирует о его, в какой-то момент времени, перегреве. В любом случае не помешает проверить резистор мультиметром.
Чтобы измерить сопротивление резистора , надо прикоснуться наконечниками щупов к противоположным выводам этого элемента, предварительно установив переключатель на нужный диапазон, и снять показания на экране. Чтобы дать заключение о его исправности, нужно сравнить эти показания с маркировкой на корпусе сопротивления. К сожалению, надписи на корпусе резистора сделаны не в явной форме и неспециалисту разобраться с ними самостоятельно не так просто, но здесь на помощь может прийти соответствующий справочник или интернет.
Величины сопротивлений резисторов регламентированы. Отличия от номинала (разброс) в процентном отношении зависит от класса точности и может составлять от 0.1% у высокоточных до 20%.
Маркировка зарубежных резисторов выполнена в виде цветных колец различной ширины, опоясывающих корпус. В интернете также можно найти таблицы, по которым её можно расшифровать либо воспользоваться калькулятором цветовой маркировки в режиме online.
Проверка сопротивления резистора неизвестного номинала
Если сопротивление резистора неизвестно, лучше поставить переключатель на верхний предел чувствительности, например, 2 МОм и, поворачивая рукоятку переключателя вправо , найти нужный диапазон. В принципе, при измерении сопротивления, порядок не так важен. Если поставить минимальную чувствительность, на экране появится единица, вращая рукоятку влево, также можно найти нужный диапазон.
И всё-таки правильнее поступать так, как сказано в первом случае. Ведь при измерении напряжения или тока порядок важен, и можно вывести прибор из строя, поступая, как сказано во втором способе. Лучше сразу привыкать к определённой, универсальной последовательности действий.
Следует быть аккуратным при измерениях, и не касаться руками неизолированных частей щупов, иначе, вместо резистора, можно измерить сопротивление собственного тела.
Измерение сопротивления мультиметром. Переменные резисторы
Переменный или подстроечный резистор имеет, по сравнению с обычным, ещё один подвижный контакт (бегунок). Распространённой неисправностью такого радиоэлемента, является плохой контакт, или отсутствие контакта бегунка с подложкой. Поэтому при проверке такого резистора, необходимо проверить не только сопротивление подложки, но и контакт бегунка с подложкой.
Сделать надо следующее:
- Установить переключатель в сектор измерения сопротивления Ω, выбрать нужный диапазон в зависимости от номинала резистора.
- Одним щупом встать на подложку с любой стороны, другим - на подвижный контакт. Если плавно перемещать бегунок, также плавно должны изменяться показания прибора.
Если значения сопротивления на дисплее не меняются, или изменяются скачкообразно, значит, резистор неисправен. Многим, наверное, знаком неприятный характерный треск при изменении громкости на старой видео или аудиоаппаратуре. Он как раз и указывает на плохой контакт бегунка и подложки. Конечно, на современных бытовых приборах и аппаратуре сейчас в основном применяется электронная регулировка , но можно встретить и механические регуляторы.
Заключение
В настоящее время различных видов мультиметров великое множество. Некоторые из них могут конструктивно отличаться от описанных выше. Но методика проверки сопротивления бытовых приборов и резисторов одинакова для всех устройств.
