Как выбрать мультиметр для дома и автомобиля: параметры моделей для бытового и профессионального использования

Классификация мультиметров

Все тестирующие приборы делятся на цифровые (далее в статье речь будет идти только о цифровых мультиметрах) и аналоговые. Последние иначе называются стрелочными, по времени изобретения более ранние и менее совершенные.

Различия между устройствами состоят не столько в особенностях отображения информации – стрелочной шкалы у аналогового и жидкокристаллического дисплея у цифрового – но и в возможностях, а также удобстве работы.

При большем удобстве отслеживания небольших изменений измеряемого параметра (например, напряжения в сети), аналоговый мультиметр обладает большей погрешностью замеров

Кроме того, что очень важно при работе в неудобных условиях, стрелочный тестер требуется удерживать в неподвижном положении (чтобы избежать колебаний стрелки), цифровой же этого не требует

Какие бывают мультиметры

Аналоговый

Устройство с измерительной шкалой и показывающей стрелкой. Принцип действия достаточно прост. Измерительная головка инструмента состоит из катушки, внутри которой установлена вращающаяся рамка, механически связанная с пружиной и стрелкой. Ток, проходя по виткам катушки, генерирует в ней магнитное поле.

При выполнении исследований, магнитоэлектрические характеристики поля меняются, заставляя рамку поворачиваться на некоторый угол, увлекая за собой стрелку, которая перемещается по шкале, показывая результат.

Аналоговые аппараты не отличаются высокой точностью. В какой-то степени этот эффект нивелируется подстроечными резисторами. Остаточная погрешность не так уж велика, чтобы ею нельзя было пренебречь. Для получения более точного результата лучше воспользоваться цифровым мультиметром.

Цифровой

Инструменты этого типа удобнее аналоговых уже тем, что в них нет шкалы и стрелки. Их заменяет жидкокристаллический дисплей. Аналоговый сигнал обрабатывается АЦП (аналогово-цифровым преобразователем), преобразуясь в двоичный код. Результат отображается на дисплее. Это гораздо удобнее, чем засекать положение стрелки и высчитывать значения, с учетом цены деления и градуировки шкалы. И результаты точнее.

Любительский

Самый простой и недорогой прибор с минимальным набором операций. Предназначен для нечастого домашнего употребления: проверки напряжения в сети, исправности лампочки, определения заряда батареи или аккумулятора и т.п. Очень полезен режим прозвонки, для нахождения поврежденных жил электрокабелей.

Профессиональный

Для диагностики и ремонта сложного электронного оборудования, возможностей любительского тестера будет недостаточно. Нужен многофункциональный, комбинированный аппарат, способный ежедневно выполнять многочисленные замеры. Кроме стандартных операций им можно измерять индуктивность катушек, емкости конденсаторов, частоту в пределах 10 МГц и температуру, если комплектация предусматривает наличие термопары. Пределы измерения у профессиональных изделий значительно шире, чем у любительских, а точность выше. Профессиональные устройства надежны, долговечны и стоят дороже.

История

Измерительный прибор серии «Ц-20» стал популярным с 1959 года среди радиолюбителей и тех, кто часто занимается ремонтом бытовой техники. Производить приспособление стали в 1958 году в Омске на заводе «Электроточприбор».

Внешний вид прибора

Со временем и другие заводы стали выпускать приборы такого образца, так как спрос на них рос с каждым месяцем. Аппарат прошел несколько этапов усовершенствования и в современно интерпретации имеет немного сходств со своим «прародителем».

Официальное название устройства «Ампервольтомметр Ц-20». Но в народе есть другое название. Почему мультиметр называют цешкой знают не многие. На самом деле все просто — «имя» определяется первой буквой номинального номера серии. Спутать прибор с другими сложно, так как он в своем роде единственный.

Устройство может обладать следующими пределами измерения:

• Сила постоянного тока: 0-0,3 мА; 0-3 мА; 0-300 мА; 0-750 мА.
• Напряжение постоянного тока: 0-0,6 В; 0-1,5 В; 0-6 В; 0-120 В; 0-600 В.
• Напряжение переменного тока: 0,6-3 В; 1,5-7,5 В; 6-30 В; 0-120 В; 0-600 В.
• Сопротивление в пределах от 5-500 Ом; 0,05-5 кОм; 0,5-50 кОм; 5-500 кОм.

Комплект цешки

Относительно функциональных особенностей, то устройство предназначено для измерения величины постоянного напряжения, переменного напряжения, силы тока, сопротивления. Такая универсальность делает данный вариант совершенно незаменимым в быту и на специальных предприятиях.

Тип проводки и ее параметры

В домашних условиях чаще всего приходится иметь дело с переменным током, гораздо реже – с постоянным. Обычно постоянный ток замеряется в аккумуляторах и батареях, домовая проводка всегда работает на переменном. Даже если электросеть запитана от аккумуляторов (резервный источник питания, основной при отсутствии централизованного энергоснабжения), в ней обязательно присутствует «переходник» – устройство, преобразующее постоянный ток в переменный.

Разбираясь, как измерить ток мультиметром, надо четко уяснить: для работы с постоянным током используют сегмент DCA (A-) мультиметра, для замеров переменного – сектор ACA (A~). Обозначения связаны с аббревиатурами английских терминов: direct current amperage (DCA) и alternating current amperage (ACA) – это обозначение переменного тока на мультиметре.

Обычно мультиметры позволяют замерять микротоки – до 200 мА – и более сильные (до 10А). Приборы, допускающие замеры в более мощных электросетях, имеют дополнительное гнездо для штекера (щупа) с обозначением 20А. Обычно в моделях с четырьмя разъемами два предназначены для измерения силы тока в разном диапазоне, одно – для остальных измерений (напряжение, сопротивление).

Общий (универсальный) для всех видом замеров разъем COM (COMMON) предназначен для минусового (черного) щупа мультиметра.

Таким образом, чтобы замерить ток мультиметром, необходимо включить черный щуп в разъем COM, а красный – в гнездо для проверки микротоков или обычных токов. Для розеток и выключателей регулятор прибора выставляется в сектор переменного напряжения, для аккумуляторов и батарей – постоянного. При неизвестном заранее уровне выбирается самое большое из допустимых устройством значений.

Основные операции с мультиметром

Замер напряжения

Как использовать цифровой мультиметр для замеров напряжения? Для этого ставите переключатель на мультиметре в соответствующее положение. Если это напряжение в розетке дома (переменное напряжение), то перещелкиваете переключатель в положение ACV. Щупы вставляете в разъемы COM и VΩmA.

Первым делом проверяйте правильность подключения разъемов. Если один из них ошибочно будет установлен в контакт 10ADC – при замере напряжения возникнет короткое замыкание.

Начинайте измерение с максимального значения на приборе — 750V. Полярность щупов при этом абсолютно не играет никакой роли. Не нужно щупом черного цвета обязательно касаться ноля, а красным – фазы. Если на экране высветится значение гораздо меньше, а перед ним будет стоять цифра «0», это означает, что для более точного замера можно переключиться в другой режим, с меньшей шкалой уровня напряжения, которую позволяет измерять ваш мультиметр.

При замере постоянного напряжения (например электропроводка в машине) переключаетесь в режим DCV.

И также начинаете замеры с наибольшей шкалы, постепенно понижая ступени измерения. Для замеров напряжения подключать щупы нужно параллельно измеряемой цепи, при этом пальцами держитесь только изолированной части щупа, чтобы самому не попасть под напряжение. Если на дисплее высветилось значение напряжения со знаком «минус», это означает что Вы перепутали полярность.

Некоторые опытные электрики советуют при замере напряжения в розетке, оба щупа держать в одной руке. При плохой изоляции щупов и их пробое, это позволит обезопасить в некоторой степени себя от поражения эл.током.

Мультиметр работает на батарейке (используется крона на 9 Вольт). Если батарейка начинает садиться, мультиметр начинает безбожно врать. В розетке вместо 220В может показаться все 300 или 100 Вольт. Поэтому, если показания прибора вас начинают сильно удивлять, в первую очередь проверьте питание. Косвенным признаком разрядки батареи могут служить хаотичные изменения показаний на дисплее, даже когда щупы не подключены к измеряемому объекту.

Замер тока

Прибором можно замерять только силу постоянного тока. Переключатель должен быть в положении – DCA.

Здесь щупы в отличии от замеров напряжения нужно подключать последовательно в цепь с измеряемым объектом. То есть вам придется разрывать цепь и после этого в образовавшийся разрыв подключить щупы. Делать это можно в любом удобном месте (в начале, середине, конце цепи).

Чтобы постоянно не держать руками щупы, можно использовать для присоединения крокодильчики.

Знайте, что если при измерении тока по ошибке поставить переключатель в режим ACV (замер напряжения), то с прибором с большой вероятностью ничего страшного не произойдет. А вот если наоборот, то мультиметр выйдет из строя.

Замер сопротивления

Для измерения сопротивления переключатель ставите в положение — Ω.

Выбираете нужное значение сопротивления или же опять начинаете с самого большого. Если Вы измеряете сопротивление на каком то работающем аппарате или проводе, рекомендуется отключить с него питание (даже от батарейки). Таким образом данные замеров будут более точными. Если при измерении на дисплее у вас высветилось значение «1, OL» — это означает, что прибор сигнализирует о перегрузке и переключатель нужно поставить в больший диапазон замеров. Если же высвечивается «0» — то наоборот, уменьшите шкалу измерений.

Прозвонка

Еще один режим работы тестера которым часто пользуются — это прозвонка.

Для чего она нужна? Например для того, чтобы найти обрыв в цепи, или наоборот — удостовериться что цепь не повреждена (проверка целостности предохранителя)

Здесь уже не важен уровень сопротивления, важно понять что с самой цепью — целая она или нет

Нужно заметить что звукового сигнала на DT830B нет. 

У других марок как правило сигнал раздается при сопротивлении цепи не более 80 Ом. Сам режим прозвонки происходит при положении указателя – проверка диодов.

Прозвонкой также полезно проверять целостность самих щупов замыкая их друг с другом. Так как при частом использовании может произойти их повреждение, особенно в месте входа провода в трубку щупа. Обязательно перед каждым измерением убедитесь что отсутствует напряжение на том участке, куда будете подключать щупы для прозвонки, иначе можете спалить прибор или создать короткое замыкание.

Назначение и принцип работы

Итак, цифровой мультиметр является универсальным устройством, что позволяет осуществлять измерение различных электрических параметров. Работает обычно такой прибор от батареек или аккумуляторов, что позволяет обеспечить его мобильность. Также её обеспечивают небольшие габариты и простота пользования. Кроме того, он обычно имеет пару щупов – красного и чёрного цвета. Отметим, что устройства такого типа не требуют перепроверки показаний, ведь изображают их в числовом виде на дисплее и отличаются высокой точностью. Последнее является возможным потому, что они крайне чувствительны даже к малейшим изменениям значений тока.

Дабы измеритель отображал определённое значение параметра, он должен присоединяться к схеме либо какой-то её части. Подключение тогда осуществляется при помощи определённого набора кабелей. Чёрный щуп называют отрицательным либо общим, а красный – положительным.

Каждый кончик такого провода имеет вилку, что вставляется в приборный разъём. А другой кончик применяется, чтобы сформировать контакт со схемой либо её частью, работу которой следует проверить. Если тестер, настроенный на токоизмерение, будет случайно включён параллельно с источником напряжения, то с большой долей вероятности избыточный ток пойдёт на измеритель и выведет его из строя.

Для измерения напряжения устройство следует включать параллельно с источником напряжения. Учитывая, что показатели напряжения будут одинаковые в различных местах схемы параллельного типа, напряжение, что требуется измерить, пойдёт и на тестер, в результате чего можно будет узнать его значение.

Если требуется осуществить замер сопротивления, то это следует делать только на электроцепях, через которые не проходит электрический ток. Для осуществления измерений подобного типа применяется небольшой внутренний аккумулятор для запитывания схемы измерителя и сопротивления, что измеряется.

Точность работы мультиметра

В зависимости от сложности, устройство может иметь от 2,5 (самые простые) до 8,5 (прецизионные) разряда отображения чисел. Наиболее распространены приборы с 3,5 разряда. Разрядность указывает, что прибор может отражать количество разрядов от 0 до 9 полностью или частично. Например, для 3,5 разряда возможны измерения в пределах 0,000…1,999. Если величина выходит за указанные пределы, требуется ручное или автоматическое переключение на другой диапазон.

Точность работы не зависит напрямую от разрядности, хотя связь есть. Так, у приборов с 2,5 разряда погрешность измерения около 10%, у приборов с 4,5 – до 0,1%. При разрядности выше 5 точность оговаривается отдельно для каждого вида измерений и может доходить до 0,01%.

У стационарных приборов точность обычно выше, чем у портативных.

Проверка диодов, конденсаторов и транзисторов (режим hFE)

Этот режим имеет не каждый прибор. Для проверки сопротивления диодов выбирается соответствующий режим и по аналогии с прозвонкой проводника выполняются нужные действия.

Для определения параметров конденсаторов и транзисторов на приборе устанавливается специальный режим «hFE».

У транзисторов имеются три выхода: база, эмиттер и коллектор, которые подключаются к разъемам В, E, F мультиметра. При правильном подключении на дисплее отобразится величина усиления транзистора.

У конденсаторов емкость измеряется путем установки концов конденсатора в разъемы с обозначением Сх. При этом на дисплее отобразится номинальное значение ёмкости электронного компонента.

Напряжение и мультиметр

Посмотрим, как измерить напряжение мультиметром. В первую очередь необходимо проконтролировать расположение тумблера прибора. Чтобы подготовить устройство для замера напряжения, нужно повернуть его из выключенного положения (обозначается как «OFF») до отметки V~ (английская буква «V» и волнистая черта, обозначающее переменное напряжение). На некоторых мультиметрах этот режим обозначается аббревиатурой «ACV». Этапы проверки переменного напряжения:

Установка красного щупа в гнездо с маркировкой «V/Ω» или «VΩmA» (это – плюсовой потенциал), чёрного – в гнездо «COM». 

• Проверка переключателя (он должен быть на отметке V~). 
• Установка уровня проверки (если планируется измерять переменное напряжение в электрической сети с номинальным значением в 220 Вольт, следует установить уровень проверки на чуть большее значение, например, на 236 В, а можно – на самое максимальное). 
• Вставка щупов в розетку, для напряжения тока в которой необходимо сделать проверку. 

На экране электронного мультиметра появятся цифры, обозначающие искомое переменное напряжение.
 

Стрелочный мультиметр в выключенном состоянииИсточник img1.bgxcdn.com

Далее рассмотрим, как пользоваться тестером напряжения для проверки вольтажа батареек. Для измерения постоянного напряжения стрелочным или электронным мультиметром, следует вставить в гнёзда «V Ω mA» и «COM» красный и тёмный щуп соответственно, затем перевести выключатель на «V-». 

После установки уровня проверки (потребуется поставить его, как в предыдущем примере на чуть большее цифровое значение, чем имеет предполагаемый объект измерения). Два свободных конца щупов нужно подключить к проверяемому объекту (например, к двум концам батарейки), соблюдая полярность («+» и «-»). 

В случае, если на экране прибора появилось значение с одним или двумя нулями впереди, но без запятой, значит, было установлен слишком большой уровень проверки. Нужно путём постепенного его уменьшения и проведения замеров добиться нормального числа. Например, для батарейки сначала может появиться значение «008», а после указанных манипуляций – «8,9». Это обозначает, что аккумуляторное напряжение примерно равняется 9 Вольт. 

Мультиметр показывает вольтаж батарейкиИсточник masteram.com.ua

Когда на экране оказывается «1», может предварительно избранный порог замера слишком велик, тогда его нужно путём постепенного уменьшения довести до подходящего. 

Особенности и характеристики нашего прибора

Большинство тестеров, которые сейчас можно купить либо очень просты, либо дорого стоят. Я хотел сделать как можно дешевле, но при этом дать ему максимально широкий функционал. Вот что у меня получилось:

1. Шесть независимых каналов управления. Именно независимых! Обычно в готовых можно подключить одновременно несколько двигателей, но сигнал на них один и тот же. На моем приборе можно даже запустить один в автоматическом режиме, а остальными управлять по очереди в ручном и т.д.
2. Формирование сигнала и индикация в микросекундах. В большинстве тестеров индикация отображается не понятно в чем, либо отсутствует вовсе
3. Минимальный шаг изменения длительности — 1мкс. То есть диапазон 0,8-2,3мс разбит на 1500 шагов
4. Возможность подключения к ПК. Можно использовать его, например, в паре с Raspberry Pi. Сам сигнал будет формироваться при этом существенно точнее, чем средствами самого одноплатного компьютера
5. Открытость. В конце статьи вы сможете найти все файлы, необходимые для самостоятельного изготовления тестера

А вот его характеристики:

1. Напряжение питания — 5В
2. Потребляемый ток (без сервоприводов), не более — 100мА
3. Длительность формируемых импульсов — 0,8-2,3мс
4. Точность установки длительности — 1мкс
5. Частота следования импульсов — 50Гц
6. Скорость соединения с ПК — 9600, 8 bits, 1 stop bit

Советы по выбору

Как уже говорилось, для непрофессионалов лучше выбрать электронные тестеры. Они гораздо удобнее стрелочных аналогов и позволяют добиться куда большей точности. Оба вида устройств могут измерять различные показатели. И тут подход «чем больше, тем лучше» не годится. Надо основательно подумать, какие параметры тока представляют интерес для пользователя.

Определение работоспособности диодов и транзисторов, оценка емкости и индуктивности очень ценны. Даже повышенная стоимость оправдывается подобными опциями. Но универсальные мультиметры для дома в отличие от профессиональных моделей имеют слишком высокую погрешность. В повседневной жизни они приемлемы, а вот для работы в промышленности, в энергетике нужны специальные измерители.

Доверять рекламной информации относительно погрешности нельзя. Нужно смотреть в технические паспорта и иную сопроводительную документацию. В быту для несложных измерений хватает точности 2-3%. В более сложных случаях нужно выбирать устройства с погрешностью 1%

Что касается диапазонов, стоит обращать внимание и на верхние, и на нижние пределы

Чем ярче и информативнее дисплей, тем лучше. Но демонстрируемые им определенные значения имеют смысл только тогда, когда устройство может реально замерять параметры с необходимой точностью. Следующий шаг при выборе – оценка удобства переключателя режимов. Он должен легко переводиться в нужное положение. Но нельзя обеспечивать это за счет ослабления фиксации.

Входы щупов обязаны поддерживать полноценный контакт, одновременно исключая соприкосновение пользователя с цепью

Это важно как по соображениям безопасности, так и для большей точности. Сами щупы должны крепко держаться в разъемах (без люфта)

Чем острее электроды, тем проще ими добраться до труднодоступного места.

О том, как пользоваться мультиметром, смотрите далее.

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

Средний блок: центральный переключатель и таблица его положений

Выбор положения переключателя определяет перевод прибора в режим измерения одной из величин: тока, напряжения, электрического сопротивления или частоты с различными особенностями.

Расшифровка этих режимов сведена в таблицу.

Надпись на корпусе True RMS /True Root Mean Square/ дословно обозначает среднеквадратическое выражение, выделенное из мгновенных значений переменного сигнала за один период либо время измерения.

Другим словами: цифровой прибор при измерениях преобразует входной сигнал, обрабатывая его по заданной программе.

Мультиметры с расширенными возможностями

Подобные аспекты для истинного радиолюбителя могут стать ключевыми в процессе выбора новой модели мультиметра. Речь идет о таких факторах:

4 Sinometer VC97

Сразу обращает на себя внимание легкий пластиковый корпус с продуманной эргономикой (весит всего 290 г). Провод не перекручивается, его длина составляет 100 мм, рукоятки щупов покрыты резиновым слоем, есть защитные колпачки

Прибор можно подвесить на вертикальную поверхность с помощью петельки или установить подставкой на горизонтальную плоскость. Хорошо реализован защитный противоударный чехол и удобные держатели для щупов. ЖК-экран большой и информативный: надписи удобочитаемы, отображается множество измерительных параметров и активированный режим. К сожалению, подсветки дисплея нет.