Як користуватися мультиметром

Наша сеть партнеров Banwar

У сьогоднішній статті я хочу розповісти Вам, як користуватися мультиметром. Використовувати ми будемо цифровий мультиметр, оскільки він - набагато простіше в освоєнні своїх аналогових "колег" і забезпечує цілком стерпне якість вимірів.

Користуватися мультиметром - просто! І зараз Ви в цьому переконаєтеся :)

Мультиметр також часто називають "мультітестером", тому що він призначений для зняття досить широкого спектра показників: вимір постійного і змінного напруги, опору і сили струму. У багатьох МУЛЬТИМЕТР також присутня можливість вимірювання коефіцієнта посилення транзисторів і передбачений спеціальний режим для тестування діодів, прозвонка ланцюга на коротке замикання і т.д. Одним словом - "мульти" (для багато чого) "тестер", в народі - напряжометр! :)

Дорогі моделі подібних вимірювальних пристроїв включають в себе і додаткові функції: виміру температури (за допомогою щупа-термопари), індуктивності котушок, ємності конденсаторів.

Ми вже торкалися теми використання даного типу вимірювача в статті, яка називалася: як перевірити блок живлення . Зараз же - розберемо все трохи докладніше.

Вчитися користуватися мультиметром ми будемо на прикладі бюджетного пристрої китайського виробництва вартістю в 10-15 доларів «XL830L», яким користуюся я.

Для повноти картини, подивіться на аналоговий (стрілочний) мультиметр, який використовує мій колега:

Отже, коротко розглянемо основні характеристики нашого цифрового мультітестера.

У комплект його поставки входить набір простеньких "щупів" (червоний і чорний дроти на фото вище), за допомогою яких і проводять виміри. Їх, за необхідності, можна замінити на більш якісні або - зручні.

Примітка: будьте готові відразу ж чимось (скотчем, ізолентою) зафіксувати місця входу обох проводів в порожнисті пластмасові трубки-держателі. Справа в тому, що провідники в трубках жорстко не зафіксовані і при поворотах і вигинах "щупа" можуть запросто відірватися (в силу вкрай кволе припою) біля підстави вимірювального наконечника.

Перед тим, як почати користуватися мультиметром по повній програмі - подивимося на наш цифровий тестер ближче:

У його верхній частині ми бачимо семисегментного цифрове табло, яке може відображати до чотирьох цифр (9999 - максимальне значення). При розряді живильної батареї на ньому з'являється відповідний напис: «bat».

Під табло знаходяться дві кнопки. Зліва кнопка «Hold» - утримання показань останнього значення (щоб не тримати в пам'яті при переписуванні в блокнот). І справа - «Back Light» - підсвічування екрану синім кольором (при вимірах в умовах поганого освітлення). З тильного боку на корпусі мультиметра є відкидна ніжка-підставка (для зручного розміщення тестера на столі).

Харчується цифровий мультиметр 9-ти вольтової батарейкою типу «Крона». Правда щоб дістатися до неї нам доведеться зняти гумовий захисний чохол і задню кришку тестера.

Внизу червоним обведено наш елемент живлення, а вгорі - запобіжник, який (я сподіваюся) захистить наш вимірювач від виходу з ладу в разі перевантаження.

Отже, перед тим, як почати користуватися мультиметром треба правильно під'єднати до нього вимірювальні "щупи". Загальний принцип тут такий:

Чорний провід (його називають по різному: загальний, com, common, маса) це - мінус. Ми приєднуємо його до відповідного гнізда мультітестера з підписом «COM». Червоний - в гніздо праворуч від нього, це - наш "плюс".

Час, що залишився вільним гніздо зліва - для вимірювання постійного струму з межею до 10-ти ампер (великі струми) і - без запобіжника, про що свідчить попереджувальний напис «unfused». Так що будьте уважні - НЕ спаліть пристрій!

Також зверніть увагу на знак попередження (червоний трикутник). Під ним написано: MAX 600V. Це - максимально допустима межа вимірювань напруги для даного мультиметра (600 Вольт).

Попередження! Запам'ятайте наступне правило: якщо вимірювані значення напруги (Вольти) або сили струму (ампери) заздалегідь невідомі, то для запобігання виходу мультітестера з ладу встановлюйте його перемикач на максимально можлива межа вимірювань. І тільки після цього (якщо показання занадто малі або - не точні) перемикайте прилад на межа, нижче поточного.

Тепер, власне, - як користуватися мультиметром і як перемикати ці самі "межі"? :)

Працювати з мультиметром треба за допомогою кругового перемикача з вказує стрілкою. За умовчанням вона виставлена в положення «OFF» (прилад вимкнений). Стрілку ми можемо обертати в будь-якому напрямку і таким чином "говоримо" мультітестеру що саме хочемо виміряти або - з яким максимальною межею будемо працювати.

Тут є один дуже важливий момент! Працюючи з цифровим мультиметром, ми маємо можливість вимірювати значення як змінного, так і постійного струму і напруги. Зараз в промисловості та побуті в переважній більшості використовується змінний струм. Саме він "тече" по високовольтних лініях проводів від генераторів електростанцій в наші будинки, "запалює" наші лампи освітлення і "живить" різні побутові електроприлади.

Змінний струм, в порівнянні з постійним, набагато легше перетворювати (за допомогою трансформаторів) в струм іншої (потрібного нам) напруги. Наприклад: 10 000 Вольт можуть бути з легкістю перетворені в 220 і абсолютно спокійно спрямовані для потреб житлового будинку. Змінний струм (в порівнянні з постійним) також набагато простіше "добувати" в промислових масштабах і передавати його (з меншими втратами) на великі відстані.

Рухаємося далі. Усередині системного блоку завжди тече постійний струм, так як блок живлення комп'ютера перетворює змінний струм (подається в житлові будинки з підстанції) в постійний низької напруги (необхідний для живлення комплектуючих комп'ютера).

Користуватися мультиметром треба, враховуючи все сказане вище. Тому, запам'ятайте напам'ять такі скорочення:

• DCV = DC Voltage - (анг. Direct Current Voltage) - постійна напруга
• ACV = AC Voltage - (анг. Alternating Current Voltage) - змінна напруга
• DCA - (анг. Direct Current Amperage) - сила струму постійної напруги (в амперах)
• ACA - (анг. Alternating Current Amperage) - сила струму змінної напруги (в амперах)
  

Тепер, - можемо вчитися користуватися мультиметром далі. Придивіться до циферблату свого вимірювача і Ви обов'язково побачите, що він ділиться строго на дві частини: одна для вимірювання постійного і друга - змінного напруг.

Бачите - дві літери «DC» в лівому нижньому кутку на фото вище? Це означає що лівіше (щодо положення «OFF») ми будемо працювати з мультиметром, вимірюючи постійні е значення напруги і сили струму. Відповідно права частина мультітестера відповідає за вимірювання струму змінного.

Тепер пропоную Вам відразу закріпити отримані знання на практиці. Покажемо приклад використання мультиметра для виміру ємності звичайної батарейки для биоса «CR 2032» номіналом 3,3 Вольта.

Пам'ятайте наше попередження червоного кольору? :) Завжди виставляти межа вище, ніж вимірювані значення. Ми знаємо, що в батарейці - 3,3V і це - постійний струм. Відповідно - виставляємо на круговому перемикачі "межа" вимірювань за шкалою постійного струму в 20 Вольт. Як показано на фото нижче.

Потім - беремо наш гальванічний елемент (батарейку) і прикладаємо до неї вимірювальні "щупи" мультиметра. Точно так, як на фото нижче:

Зверніть увагу на зазначений червоним знак «+» на батарейці. До цієї її боці ми докладаємо "плюс" (червоний щуп), а до зворотної сторони - "землю" (чорний).

Примітка: якщо переплутати полярність (до плюса - мінус, а до мінуса - плюс) тобто - поміняти "щупи" місцями - нічого страшного не станеться, просто перед результатом на цифровому табло Ви побачите знак "мінус". Самі значення вимірювань залишаться вірними.

Отже, ми скористалися мультиметром і який результат? Подивіться (фото вище) на цифрове табло тестера. Там відображаються цифри «1.42». Значить в нашій батарейці зараз 1.42 Вольта (замість належних трьох). З розмаху її - у відро для сміття! :) Скидати налаштування біоса з такою батареєю комп'ютер буде автоматично при кожному включенні.

Для яких ще цілей (з користю для Вітчизни) ми можемо користуватися мультиметром? :) Ось, наприклад, мені недавно потрібно було з'ясувати, як правильно до старої материнської плати підключити зовнішній USB роз'єм, який оконцован ось такими ось чотирма коннекторами:

Тут «+ 5V» - напругу живлення для пристрою, що підключається до гнізда «ground» - "земля" і два середніх коннектора - кабелі для передачі даних.

Перш за все, знаходимо на платі контакти (в даному випадку - вісім штирьків) для підключення USB. Дивимося на фото нижче:

Кожна лінія контактів це - один USB роз'єм на виході. Всього - два. Для правильного підключення (щоб не спалити встромляти в кінцевий роз'єм пристрій) нам важливо знати, на який з "штирьків" подається напруга? Решта ми і методом "наукового тику" підібрати зможемо, а от якщо ми коннектор даних одягнемо на 5-ти вольтової "стрижень" і підключимо до такій зв'язці флешку, то їй відразу настане капець! :)

Тому користуватися мультиметром треба чітко уявляючи що і навіщо ми робимо. Заміри тестером, природно, виробляємо при включеному комп'ютері. Натискаємо кнопку "пуск" і прикладаємо чорний "щуп" мультиметра до будь-якого місця металевого корпусу комп'ютера (Інакше ми просто не побачимо результатів на екрані). Потім, червоним "щупом" починаємо послідовно торкатися до всіх "ніжок" роз'єму на платі, стежачи за показаннями мультиметра на екрані.

Увага ! стосуватися вимірювальним "щупом" штирьків потрібно акуратно, щоб не закоротити одночасно два з них (так можна спалити сам USB контролер на платі).

Слідуючи такій схемі, ми з'ясували, що п'ять Вольт знаходяться на двох крайніх контактах (дивіться фото вище). Вимикаємо комп'ютер і починаємо поступово заповнювати наш роз'єм. Спочатку одягаємо контакти, що мають маркування «+ 5V», на означені штирі, два кабелю даних - відразу за ними і останнім - коннектор з написом «ground».

Візуально перевіряємо чи все в порядку і знову включаємо системний блок . Беремо флеш-накопичувач і вставляємо в один з двох USB портів, тільки що підключених нами до материнської плати. Світлодіод на "флешці" загоряється (пішло харчування), а після завантаження операційної системи ми бачимо, що і кабелі даних ми підключили правильно, так як знімний диск успішно визначається системою!

Тим, кому вся ця технічна "лабудєнь" ще не набридла, пропоную рухатися далі :) Щоб навчитися користуватися мультиметром і ефективно з ним працювати, нам треба знати (запам'ятати, записати, визубрити, витатуювати) :) наступні позначення, які ми напевно зустрінемо на аналогічних вимірі, не залежно від їх моделі.

Більш досконалі зразки мультиметров показують ще й ємність елементів - «F» (вона вимірюється в Фарадах) і індуктивність - «L» (обчислюється в Генрі - "Гн").

Пропоную Вам побіжно "пройтися" по всьому дисковому перемикача мультиметра і розглянути всі його покажчики і функції. Для зручності користування зробимо так: відкрийте наступне посилання в новому вікні і дивіться на картинку в міру прочитання тексту, звіряючись з положеннями перемикача.

Будемо просуватися зліва-направо. Отже, в положенні «OFF» мультиметр повністю виключений. Наступна позиція перемикача - 600 Вольт за шкалою змінного струму. Вона як не можна краще підходить для вимірювання напруги в побутовій електромережі (струм - змінний і значення шкали - в кілька разів вище необхідного - 220-ти V.).

Перевіримо це твердження на практиці!

Увага ! Напруження в 200 і 600 Вольт - небезпечні для життя! Тому працюючи з ними, будьте гранично уважні і обережні!

Порядок "щупів" в розетці ролі не грає.

Наступна позиція - 200 Вольт (ось на ній напруга в розетці міряти не потрібно - згорить мультиметр!). Праворуч у нас - цифра «200» із позначкою «μ» (мікроампер - мільйонна частина ампера). Подібні значення величин можуть використовуватися в різного роду електричних схемах.

Наступним на шкалі - «2m» (два міліампера - дві тисячних Ампера). Показник зустрічається переважно в транзисторах. Далі - «200m» - аналогічно, але відлік починається з двохсот міліампер. Наступне положення перемикача - «10A» (максимальна сила струму - десять Ампер). Це - територія великих струмів, будьте уважні! Тут нам потрібно буде червоний "щуп" включити в спеціальне гніздо, позначене на фото як «10ADC».

Можна успішно користуватися мультиметром і для вимірювання значень «hFE» транзисторів різної провідності (NPN і PNP транзисторів). Давайте один з них ми і перевіримо:

Як бачите, три "ніжки" елемента просто вставляються у відповідні отвори, на мультиметри. Поширюватися про це типі вимірювання зараз не будемо (у нас все таки сайт на комп'ютерну тематику), але запам'ятайте на всякий випадок:

• B - база (base)
• C - колектор (collector)
• E - емітер (emitter)

Значок акустичної хвилі (прозвонка) лінії на коротке замикання. Яка нам від цього користь? Давайте розберемо на прімере.Я Вам, заодно, пару фотографій покажу цікавих :)

Фотографія перша - остання стадія заключній частині фінального етапу прокладки СКС мережі на одному з поверхів у нас на роботі! :)

Сто кабелів типу "кручена пра", що звисають з кабельних каналів, закріплених в просторі підвісної стелі.

Уявіть собі таку ситуацію (як виявилося - дуже реальну), що частина кабелів забули підписати. Виходить наступне: на іншому крилі будівлі (у комп'ютерній розетки користувача) ми не можемо сказати, яким саме кабелю зі ста належить дане конкретне закінчення і пошук «щасливого кінця» автоматично перетворюється в окрему задачу :)

Ось тут-то нам на виручку і прийде режим використання мультітестера як "звонилки" кабелю на коротке замикання. Оскільки в самій назві криється підказка, то нам залишається наступне - організувати це саме КЗ ( коротке замикання ).

У слабкострумових мережах (до яких відносяться комп'ютерні ЛВС) це - зовсім не страшно :) На кінцях кабелів з обох сторін знімаємо захисне покриття, вибираємо один конкретний кабель (який ми хочемо знайти (продзвонити)) і також очищаємо від ізоляції будь-яку пару його провідників. А потім - просто скручуємо їх між собою, створюючи в лінії "петлю". Їй богу, це швидше показати на фото, ніж описувати словами :)

Тепер ми йдемо до нашої "локшині", що звисає зі стелі, і переводимо перемикач мультиметра в потрібне нам положення:

Починаємо "прозванивать" кожен з непідписаних кабелів. Природно - вибираємо пари того ж кольору, що і скорочення нами на іншому кінці лінії! І я Вам гарантую, що один з тестованих кабелів відгукнеться на наші зусилля характерним "писком", оскільки, таким чином, ми остаточно замкнули лінію, а межа спрацьовування звукового сигналу мультиметра це - 70 Ом. І якщо опір між щупами менше цього значення, то тестер видає специфічний високочастотний звуковий сигнал.

Порядок прикладання "щупів" не важливий. Звичайно, це - такий "експрес-метод", використання мультиметра, правильніше і надійніше було б на віддаленому кінці кабелю встановити резистор, а тестером з нашого боку заміряти опір резистора через лінію. Але, в умовах описаної вище ситуації, перший метод - більш швидкий. Ну, і просто іноді - лінь морочитися :)

Давайте відпрацюємо елементарну процедуру: продзвонив кабель на обрив. Дослідити будемо три різних типи кабелів:

• обтиснутий мережевий кабель (патчкорд)
• VGA кабель до монітора
• силовий кабель комп'ютера

Перевіримо чи немає обриву в нашому Патчкорд? Для цього докладаємо один щуп мультиметра до першої жилі в першому коннекторе, а другий - до тієї ж жилі в другому. При цьому, переводимо сам вимірювач в режим "прозвона".

Примітка: щупи повинні бути досить тонкими, щоб дістатися до мідних пластинок в коннекторе RJ-45.

Якщо ми все зробили правильно, то почуємо характерний звуковий сигнал тестера, який свідчить про те, що провідник замкнутий і обриву немає. При обриві, природно, сигналу на буде. Так послідовно перевіряємо кожну пару провідників.

На черзі - VGA кабель передачі сигналу від відеокарти на монітор. Перевіримо і його! Для цього - прикладаємо один щуп мультітестера до одного з контактних штирів в першому роз'ємі кабелю, а другий - до симетричного штирьку в другому роз'ємі.

Торкаємося тільки самого штирі. Якщо докладемо "щуп" до внутрішньої сторони корпусу роз'єму, то звуковий сигнал лунатиме незалежно від того, який з штирьків ми закоротити на іншій стороні кабелю.

А зараз - продзвонив на обрив силовий кабель комп'ютера. Для цього один з "щупів" тестера (не важливо який) вставляємо в роз'єм на одному його кінці, а другий вимірювальний "щуп" прикладаємо до одного з висновків електричної "вилки" кабелю.

Середнє отвір це - "земля". Як і в попередніх прикладах, при одній з комбінацій ми повинні почути звуковий сигнал.

Примітка: всі ці тести можна також проводити в режимі виміру опору, але, як ми вже говорили, даний варіант - найбільш простий і економний за часом. У більшості випадків рекомендую вибирати саме його.

Користуватись мультиметром можна и для визначення значень опору електричних компонентів. Входимо в зону вимірювання опору (англ. "Resistance" або R, воно позначається ось таким значком і вимірюється в Омах). Перше значення на перемикачі - «200 Ом». Можна, наприклад, виміряти опір резистора. Давайте зробимо це!

Беремо резистор на 110 Ом і заміряємо його опір:

Далі - розташований перемикач за допомогою якого можна "продзвонити" діод без випоювання його з друкованої плати. Мультиметр, в даному випадку, буде обчислювати значення опору з падіння напруги компонента.

За ним йдуть позиції в «20k» (20 кіло або 20 тисяч Ом), «200k» (200 кіло - 200 тисяч Ом) і «2M» (два мегаомах - 2 мільйони Ом).

Далі - пороги вимірювання напруги за шкалою постійного струму: «200m» (200 мілівольт - 0,2 Вольта), «2», «20», «200» і «600» Вольт. Як ми вже зрозуміли, якщо користуватися мультиметром виключно для ремонту комп'ютерів, то найбільш затребуваним положенням перемикача є положення в «20» Вольт за шкалою постійного струму, так як максимальна напруга, що подається на всі комплектуючі складає всього лише 12 V.

Примітка: про те, як за допомогою подібного тестера перевірити деякі елементи на материнській платі ПК, можете прочитати ось в цій статті.

Давайте зробимо фінальний ривок і я покажу Вам, як використовувати мультиметр для перевірки джерела живлення постійного струму. У нас на роботі часто стоїть таке завдання: перекинути хвостовик (роз'єм) з одного такого блоку живлення на інший. Мається на увазі саме БП від дешевих мережевих комутаторів, IP камер , модемів та іншої електронної дурниці. Ось, наприклад, такий 12-ти вольта екземпляр, до якого потрібно прикрутити інший роз'єм:

Для початку, беремо сам кабель роз'єму і "прощупуємо" його тестером в режимі прозвонки:

Зверніть увагу, де знаходяться "щупи" приладу: один на оголеному кінці кабелю, а другий - на зовнішньому металевому обводі роз'єму. Як влаштований коннектор? Один кабель йде до землі (цього самого обводу), а другий до штирьку, що знаходиться всередині. Справа в тому, що саме цей зовнішній обід і є "землею" (мінусом або "масою") в аналогічних джерелах живлення.

Якщо мультиметр видав звуковий сигнал, значить ми знайшли наш кабель, якщо немає, пересуваємо чорний щуп (при прозвонке їх порядок не має значення) на інший дріт. Визначивши, таким чином, кабель "землі" (можемо помітити його, щоб не забути), аналогічним чином знаходимо наш "плюс". Для цього один з щупів вставляємо всередину самого роз'єму (ми також повинні почути звуковий сигнал):

Отже, використання мультиметра допомогло нам визначити "плюс" і "мінус" (землю) кабелю хвостовика. Тепер нам потрібно розібратися з тим же моментом може бути застосовано до самого блоку живлення. Вставляємо його в розетку (не бійтеся, 12 вольт Ви навряд чи відчуєте), переводимо наш прилад в режим вимірювання постійного струму з межею в 20 Вольт і пріклидиваем щупи до проводів, що йдуть від БП.

Ліричний відступ: ми це робимо для того, що нам потрібно визначити полярність, тобто на якому дроті у блоку живлення «+», а на якому «-». Як ми пам'ятаємо, при роботі з джерелами постійного струму ми повинні строго дотримуватись полярності! Можете потренуватися на звичайній батарейці :)

Отже, на фото вище на табло мультиметра ми бачимо знак мінус. Що це означає? Запам'ятайте! Дисплей показує полярність в місці приєднання червоного контакту. Відсутність знака мінус розглядається як плюс! Виходячи їх цього, червоний щуп мультиметра у нас притиснутий до "мінуса" джерела живлення. Міняємо щупи місцями:

Бачимо, що на табло результат показується без знака «-», а це значить що ми вірно визначили полярність ( «плюс» БП у нас на червоному проводі). Не звертайте увагу на значення більше 12-ти вольт на табло приладу. Під навантаженням воно "просяде" до своїх законних 12-ти Вольт.

Тепер ми, знаючи полярність, можемо правильно звити між собою два дроти.

Перед цим, природно одягаємо на кабель термоусадочні трубки (кембрики) потрібного діаметра. Підключаємо все це справа до розетки і робимо тестовий завмер на роз'ємі вийшла конструкції.

Примітка: іноді роз'єм занадто вузький і занурити в нього наконечник не вийде. В такому випадку використовують розпрямленні скріпку яку вставляють всередину, а до неї вже прикладають щуп.

Все нормально. Тепер можемо сміливо спаяти провідники між собою за допомогою паяльника, ізолювати їх один від одного термоусадкой (спітчка / запальничка / фен паяльної станції - нам на допомогу) і підключати джерело живлення до потрібного пристрою.

Сподіваюся, я не дуже "зануда" в даній статті і Ви дотерпіли її до кінця? Якщо так, то - вітаю! Тепер Ви точно повинні знати як користуватися мультиметром! :)

Наостанок подивіться відео про те, як відбувається обтиск мережевого кабелю кручена пара. Як правильно розставити провідники в кабелі, ми з Вами розбирали в одному з наших безкоштовних уроків курсу.