Статьи

Обзор цифровых мультимеров.

Мультиметр – это цифровой многофункциональный измерительный прибор, также называемый универсальным тестером электрического сигнала. Функционально мультиметр заменяет несколько устройств: вольтметр – для измерения напряжения; амперметр – для измерения силы тока; омметр – для измерения сопротивления. Помимо этого, мультиметр способен на дополнительные возможности, о который речь пойдёт дальше.

На что способен мультиметр

Простые и бюджетные модели обладают достаточным набором функций для решения бытовых задач: проверка проводников, прозвонка цепи, измерение напряжения в розетке или уровня заряда аккумулятора автомобиля. Полупрофессиональные модели имеют ряд дополнительных функций для тестирования диодов и транзисторов, измерения частоты и температуры. Профессиональные мультиметры способны не только производить прямые измерения, но и вычислять ряд показателей – коэффициент заполнения, проводимость, истинные среднеквадратичные значения (функция True RMS).

Регулятор режимов

Органы управления и условные обозначения могут различаться в зависимости от модели. Вместе с тем каждый цифровой мультимер снабжён ЖК дисплеем, функциональными кнопками, регулятором режимов и разъёмами для подключения измерительных щупов. В качестве примера возьмём мультиметр UT890С

Все рассматриваемые в статье модели мультиметров имеют регулятор режимов для выставки параметров, разделённые по секторам. Каждый сектор отвечает за измерение одного конкретного параметра, например сопротивления. Внутри каждого сектора можно выставить одно из нескольких положений регулятора на одно значение номинала. Каждый сектор обозначается специальным символом

«V~». Сектор измерения постоянного напряжения, измеряется в Вольтах.
«V-». Сектор измерения переменного напряжения, измеряется в Вольтах
«A».  Сектор силы постоянного и переменного тока, измеряется в Амперах
«Ω» Сектор сопротивления, измеряется в Омах

Большинство мультиметров также используют метрические префиксы для единиц измерения. Если в качестве сравнения взять аналогию, то примером будет километр, включающий в себя 1000 метров, а миллиметр составляет одну тысячную от метра. То же самое с миллиграммами, граммами и килограммами. Ниже приведены общие метрические префиксы, которые встречаются со значениями номинала. Они используются с вольтами, амперами и омами. К примеру, 200k Ω произносятся как «двести килоом»

  • µ. Микро, одна миллионная часть от единицы измерения
  • m. Милли, одна тысячная часть от единицы измерения
  • k. Кило, одна тысяча единиц измерения
  • M. Мега, один миллион единиц измерения

Функции регулятора

Мультиметр как комбинированный прибор способен измерять не только вышеперечисленные параметры, но и обладает дополнительными функциями, которые увеличивают точность показаний и облегчают работу с прибором. Дополнительные функции можно разделить на две группы: функции, которые улучшают эксплуатационные возможности прибора и функции, которые расширяют возможности измерений. Ниже речь пойдёт о дополнительных возможностях, которыми способны обладать прибоы. В качестве примера возьмём модель UT191E.

  1. Режимы, которые маркируются четырьмя символами отвечают за проверку целостности цепи, тестирование диодов, измерение ёмкости и сопротивления. Ещё одним дополнительным режимом является функция определение температуры поверхностей, маркируется как °С °F. UT-191E такой функцией не обладает.
  • Прозвонка – частный случай измерения сопротивления. Если сопротивление цепи менее 50-100 Ом раздается звуковой сигнал или появляется сообщение об ошибке. Этой функцией проверяется целостность цепи. Наличие сигнала говорит о том, что проводка цела, отсутствие сигнала – обрыв проводки.
  • Проверка диодов предназначена для тестирования диодов, транзисторов и других полупроводниковых устройств. При тестировании диода прибор пропускает ток через полупроводник и измеряет падение напряжения на переходе.
  • Измерение температуры – тот случай, когда мультиметр выступает в качестве термометра. Измерение происходит с помощью контактных термопар, входящие в комплектацию прибора. С их помощью можно измерить температуру нагретых поверхностей любых объектов.

2. Функция, которая обозначается как «LoZ V~» отвечает за измерение переменного тока с низким импедансом. Функция применяется для уменьшения помех при проверке целостности цепи.

3. Функция для активации низкочастотного фильтра, маркируется как «LPF V~». Она применяется для отсечения помех с частотой выше 1кГц. Низкочастотный фильтр может быть активирован в режиме измерений переменного напряжения и в режиме измерений переменного тока

4. Функция измерения частоты сигнала и коэффициента заполнения Hz%. При включении этой функции прибор дополнительно регистрирует частоту следования переменного сигнала в герцах. Часто Hz сопровождается «%», что означает измерение коэффициента заполнение. Он определяется отношением длительности сигнала к периоду следования.

5. Функция бесконтактного определения опасного напряжения NCV. В данной модели не реализована. Функция выполняет роль детектора проводки и предназначена для бесконтактного поиска кабелей под напряжением. Функция помогает определить кабель под нагрузкой и обнаружить скрытую проводку в стене. В этом режиме мультиметр реагирует на магнитное поле и издает световой и звуковой сигнал при приближении к источнику магнитного поля (сети под нагрузкой).

6. Функция проверки транзистора или коэффициента усиления по постоянному току hFE. Для измерения коэффициента усиления регулятор устанавливают в режим hFE, а выводы транзистора в соответствующие разъемы. На экране прибора появится значение коэффициента усиления по постоянному току.

Функция True RMS

На многих современных мультиметрах есть маркировка, сообщающая о наличии функции True RMS, в частности модель UT-139C. Эта функция означает «истинное среднеквадратичное значение» тока. Таким образом, данное обозначение относится к измерению значений переменного тока и напряжения.

Между переменным и постоянным током есть одна существенная разница при измерениях. При измерении постоянного напряжения или тока прибор показывает значение амплитуды напряжения, потому что других параметров нет, т.к. напряжение не изменяется во времени. При этом напряжение не равно пиковому значению.

Совсем другая картина при измерении переменных напряжений и токов. Прибор показывает среднеквадратичное напряжение, которое эквивалентно по энергии постоянному току с таким же значением. Иными словами, функция True RMS необходима для расчёта эффективного значения показателей переменного сигнала. Из рисунка видно, что мультиметры без функции True RMS не могут гарантировать высокую точность при измерении переменных параметров.

Функции кнопок

Как уже говорилось ранее мультиметр – это многофункциональное устройство, обладающее множеством режимов. Каждая модель отлична от своего «собрата» лишь по нескольким дополнительным функциям, но основные остаются неизменны. Мы отметили одни из самых востребованных режимов и в качестве примера взяли модель UT139C

Режим RANGE.
Функция автовыбора помогает экономить время и избежать включения неправильных диапазонов. Для измерения нужно только правильно выбрать величину и подключить щупы. Если в приборе нет автоматического выбора диапазона, то определять диапазон придется вручную от большего к меньшему постепенно поворачивая переключатель, пока значение не отобразиться в нужном формате. Кроме этого, в мультиметрах реализована функция отключения автовыбора диапазона кнопкой RANGE. Когда точность показаний не важна до тысячных долей, можно перейти в ручной выбор диапазона.

Режим REL∆
Этот режим можно расшифровать, как Relative – относительный. Она позволяет провести относительные измерения. Например, получив какой-то результат, мы активируем данную функцию, нажимая кнопку REL, и далее прибор нам покажет только разницу между зафиксированным результатом и текущим. 

Режим HOLD.
Очень полезная функция мультиметра. Она фиксирует измерения на дисплее. Показания останутся неизменными до тех пор, пока кнопка снова не будет нажата. Фиксация необходима при плохом контакте между объектом и щупами или при измерении показателей, которые колеблются в малых пределах. С режимом HOLD даже при прекращении измерений, значения остаются на дисплее.

Режим MAX/MIN
Многие модели от UNI-T оснащены функцией измерений и записи в память прибора максимальных и минимальных значений напряжения и силы тока.  Умелое использование этой функции позволяет успешно фиксировать широкий диапазон аномалий измеряемого электрического сигнала, например циклические провалы или выбросы, неожиданные отклонения параметров сигналов,  а также следить за сигналом в автоматическом режиме каким-то иным способом. 

Индикация

Бренд UNI-T зарекомендовал себя как один из самых надёжных производителей измерительных приборов. Это обуславливается соблюдением всех нормативных критериев к эргономике и сопровождается качеством приборов по всем параметрам – не только компоновкой органов управления, но и понятной индикацией.

Основной параметр измеряемой величины индицируется большими цифрами в центре дисплея. В зависимости от модели, расположение индикации может различаться. Вся остальная индикация располагается в верхней, левой и нижней частях дисплея. 

1. В данном примере мы видим активный режим True RMS при измерении переменного тока с низким импедансом, о чём свидетельствуют индикаторы True RMS, АС и Loz. На этой же шкале присутствует индикатор подключения измерительных щупов.

2. Ниже индицируется барграф или аналоговая шкала. Функция реализована в виде дополнительной шкалы на дисплее, которая отображает полный диапазон измерений и значение измеряемого параметра. Аналоговая шкала мультиметров UNI-T обновляется 10 раз в секунду, что позволяет оценить динамику изменений показаний.

Полный набор включает в себя множество функций, индикация которых высвечивается в зависимости от режимов измерения. Но есть режимы, которые обозначаются не буквенной прописью, а в виде иконок:

3. Индикация режим относительных измерений (REL), или «дельта» на индикации. Режим применяется в следующих случаях: когда из результата измерения необходимо исключить некоторую постоянную величину; когда необходимо уменьшить влияние негативных внешних факторов (сопротивления смежных элементов, температурные воздействия, шумы и т.д.).

4. Индикатор режима подключения измерительных щупов. Он отображается в отдельной области дисплея и говорит нам о защитной роли. Например, при измерении тока свыше 200 мА, необходимо переподключиться в усиленный вход номиналом 20 А, чтобы избежать перегрузки прибора.

Щупы и разъёмы

Щупы для мультиметра всегда идут в комплекте. Их корпуса выполнены из диэлектрика, а на концах заостренный металлический стержень. Один щуп красного цвета, второй – чёрного. Диагностика выполняется согласно цвету: красный – на плюс, чёрный – на минус. С другой стороны, щупы подключаются к специальным разъёмам (гнёздам) мультиметра, которые так же имеют свои обозначения. Самих гнезд может быть три или четыре, в зависимости от модели.

Разъём mA µA предназначен для подключения красного щупа (плюс) при измерении силы постоянного и переменного тока в микроамперах и миллиамперах. Разъём 20А предназначен для подключения красного щупа (плюс). Его основная функция – измерение силы тока величиной до 20 Ампер. Разъём COM служит для подключения чёрного щупа (минус) а также для термопары. Разъём маркируемый множеством символами предназначен для красного щупа (плюс). Это гнездо используется для измерений напряжения, сопротивления, тестирования диодов, прозвонки цепи, измерения емкости и температуры. Другими словами – используется во всех измерениях, кроме измерения силы тока.

Маркировка

На каждом мультиметре от UNI-T можно встретить предупреждающий треугольник в сопровождении с надписью. Значения надписи могут отличаться в зависимости от модели. В качестве примера рассмотрим ту же модель UT890С из предыдущего изображения:

FUSED 600mA Max. Надпись относится к разъёму mA µA и говорит о максимальных значениях силы тока в соответствующей единице измерения.

FUSED 20А Max. Надпись относится к разъёму 20А и говорит о максимальных значениях силы тока в Амперах.

CATIII 600 В. Знак соответствия Международной электротехнической комиссии (IEC). Данная категория применима к измерительному оборудованию для контроля параметров электроустановок, полностью расположенных внутри зданий, включая распределительные щитки и напряжение в фазах. Также она относится к большей части стационарного электрооборудования зданий, которое подключается непосредственно к электросети, а не через шнур и вилку

CATII 1000 В. Стандарт по степени защиты. Данная модель имеет двойную изоляцию и соответствует стандарту II класса от поражения электрическим током.

Рекомендации от ZON.UZ

Статья носит рекомендательный характер по выбору мульметра. Выше мы затронули основные моменты конструктивного и технического планов тех моделей, которые имеются в нашем магазине: UT125C, UT33С+ , UT890С, UT139С, UT191E. В качестве продолжения подобной тематики мы подготовили обзор на токовые цифровые клещи от бренда UNI-T!




Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *