Уже более ста лет электричество является самым популярным видом энергии, используемой человечеством. Нас окружает множество приборов, назначение которых заключается в преобразовании электрической энергии в полезную работу. Для контроля работоспособности различных устройств, работающих от электричества, необходимы специальные инструменты. Одним из таких инструментов является прибор, способный измерять электрические величины – мультиметр. 

Что такое мультиметр

Это особенный прибор, предназначенный для измерения нескольких величин (причём, не всегда электрических). Большинство современных мультиметров изготовлены с применением элементов дискретной электроники, поэтому они относятся к цифровым (digital) приборам.

Одной из особенностей таких приборов является использование для индикации измеряемой величины цифрового табло в виде ЖКИ-дисплея; у аналоговых приборов применяется стрелочная индикация.

Мультиметром называется электрический измерительный прибор, сочетающий в себе функции нескольких приборов:

• вольтметра
• амперметра
• омметра
• и т.д.

Часто мультиметр снабжается дополнительными функциями. Все они (даже те, которые не относятся к измерениям электрических величин), так или иначе связаны с преобразованием электрической энергии.

Собственно, в этом нет ничего удивительного, мультиметр способен фиксировать только электрические величины и измерить уже температуру напрямую он не в состоянии.

Рассматриваемая серия мультиметров DT-8ХХ кроме стандартных для этих приборов измерений токов, напряжений и сопротивлений также может осуществлять следующие операции:

• проводить «прозвонку» цепей (все модели)
• делать ту же самую операцию со звуковой индикацией (DT-832 и DT-383)
• измерять температуру окружающей среды или какого-нибудь объекта посредством термопары (DT-838)
• определять параметры биполярных транзисторов (обоих, p-n-p и n-p-n типов) – все модели
• выступать в качестве генератора прямоугольных импульсов (DT-832)

Также существуют компактные мультиметры, относящиеся к другим сериям, имеющие меньшие габариты и массу. Такой прибор можно легко разместить в небольшой сумке или даже в кармане одежды.

Функционал миниатюрного прибора полностью соответствует функционалу прибора стандартного размера. Такие приборы удобны в качестве мобильных измерительных устройств, их можно носить с собой для проведения измерений вне помещения.

К недостаткам такого прибора можно отнести разве что его меньшую механическую прочность, поскольку по всем остальным параметрам (в том числе и по точности измерений) он нисколько не уступает мультиметру стандартного размера. Также недостатком может являться меньшее время работы прибора, но только в том случае, если используются различные источники питания.

Традиционно для питания мультиметра используется элемент типоразмера 6F22 или «Крона». Однако, в миниатюрных мультиметрах могут применяться и элементы питания типа ААА, обладающие меньшей ёмкостью.

Подготовка к работе с прибором

1. Для того, чтобы начать работу с прибором, к нему нужно подключить щупы. Стандартное количество щупов два – красный и чёрный. Традиционно чёрный используется для подключения к «минусу» или «земле» (если речь идёт о постоянном и переменном токе соответственно).

2. Красный – используется для подключения к «плюсу», «сигналу» или «фазе» — одним словом, к той части схемы, на которой находится величина, нуждающаяся в измерении.

3. На фронтальной панели прибора располагаются гнёзда для подключения щупов. В данном случае мультиметр имеет три гнезда.

4. Чёрный щуп вставляется в нижнее гнездо, имеющее надпись COM (от английского «common» – общий). Обычно общее гнездо всегда располагается отдельно – либо снизу, либо слева или справа (в зависимости от модели прибора). В очень редких случаях общее гнездо расположено не с краю.

5. Подключение красного щупа производится в зависимости от того, какая величина будет измеряться. Если это напряжение, сопротивление, температура, небольшие значения тока, не превышающие 200 миллиампер – традиционно используется второе (среднее) гнездо. Обычно его подписывают буквами V, mA или W (вольты, миллиамперы, омы), а иногда их комбинацией.

В том случае, когда производятся измерения токов (в некоторых моделях – любых токов, в некоторых только тех, которые превышают 1А) – используется верхнее гнездо. Оно может быть подписано буквой А, или сочетанием «10А» и т.д.

Работа с прибором

После того, как в прибор установлена батарейка, к нему подключены щупы и выбран режим его работы мультиметра, он может производить замеры. Рассмотрим, каким образом осуществляется работа с прибором на примере измерения различных электрических величин или для проверки электрической проводимости цепей:

Прозвонка

Самый простой и наиболее часто встречающийся способ использования мультиметра – это элементарная прозвонка цепи. С помощью этой процедуры определяется, есть ли в цепи контакт или нет его.

1. Для работы мультиметра в этом режиме его переключатель переводится в положение прозвонки (пиктограмма, на которй изображён диод, или минимальный редел по сопротивлению). Щупы вставляются в гнёзда стандартным способом (чёрный – в COM, красный – во второе гнездо).

2. Далее необходимо подключить заострённые концы щупов к началу и концу измеряемой цепи. Если контакт есть, прибор издаст звук, похожий на зуммер, а на экране отобразиться какая-то цифра – сопротивление контакта в омах.

3. В том случае, когда контакт отсутствует, на приборе будет показываться цифра «1», стоящая в самом старшем разряде цифрового индикатора (самая левая позиция). Если при прозвонке отсутствует звук, или показание индикатора не меняется, значит, ток не протекает, то есть, контакта в проверяемой цепи нет.

---
Здесь важно отметить, что использование прибора без звуковой сигнализации может быть не всегда удобно. До некоторых цепей порой достаточно сложно добраться физически, и держать дополнительно в поле зрения ещё и мультиметр не всегда возможно. При выборе мультиметра, следует обратить внимание на это важное обстоятельство.

Измерение температуры

Если к прибору идёт в комплекте щуп с термопарой, им можно мерить температуру.

1. Для этого необходимо подключить провод термопары к гнездам прибора стандартным способом, каким подключаются и обычные измерительные щупы: чёрный – в нижнее гнездо, красный – во второе.
2. Сам прибор при этом следует перевести в режим измерения температуры. Для этого переключатель режимов переводится в положение «ТЕМР». Иногда вместо надписи «ТЕМР» изображается символ градуса Цельсия – °С.

---
Сама термопара представляет собой небольшой шарик металла, к которому припаяны два электрода. В зависимости от температуры окружающей среды вокруг этого шарика, он генерирует какое-то постоянное напряжение. Мультиметр преобразует это напряжение в градусы и выводит полученную температуру на экран.

3. Если зажать кончик термопары пальцами, то он покажет приблизительное значение температуры тела. Погрешность при измерениях температуры подобным способом может быть достаточно большой. Стандартные термопары, идущие в комплекте с недорогими мультиметрами обеспечивают точность измерения от 2°С до 5°С.

Классический вольтметр (измерение напряжения)

1. Измерение постоянного напряжения производится в режиме DCV. Подключение щупов – стандартное (чёрный – на гнездо «COM», красный – на второе гнездо, вольты). При этом на мультиметре может быть выбран один из нескольких пределов измерения:

• 200 mВ
• 2000 mВ
• 20 В
• 200 В
• 1000 В

2. Для измерения постоянного напряжения чёрный щуп подключается к минусу измеряемого источника, красный – к плюсу. Пример измерения напряжения щелочной батарейки типоразмера AA (пальчиковой) приведен на рисунке выше. Аналогичным образом можно измерить напряжение на 12-ти вольтовом блоке питания.

Аналогичным образом можно измерить напряжение на 12-ти вольтовом блоке питания.

В том случае, если во время измерений постоянного напряжения случайно будут перепутана полярность (то есть, чёрный провод будет подключён к «плюсу», а красный, соответственно, к «минусу»), ничего страшного не произойдёт.

Прибор при этом не сгорит, в нём не сработает защита, и он вообще никак не выйдет из строя. Просто на индикаторе отобразиться измеряемое напряжение со знаком «минус»; в старшем разряде цифрового индикатора появится пиктограмма «–». Это просто говорит о том, что полярность выбрана неверно. Если поменять щупы местами, знак «минус» исчезнет.

1. Измерение переменного напряжения (например, напряжения в нашей сети) производится в режиме ACV. При этом используются те же гнёзда, что и в измерения постоянного напряжения – нижнее и второе.
2. Для переменного напряжения понятия «плюс» и «минус» отсутствуют, поскольку полярность каждого из электродов постоянно меняется. Поэтому не играет никакой роли, куда подключать измерительные концы щупов при определении величины переменного напряжения.

3. Чтобы измерить напряжение в сети необходимо установить предел измерения не менее 220В; в нашем случае (использование мультиметра DT-832) этот предел будет равен 750 В. При этом, на цифровом индикаторе высветится пиктограмма «HV», что означает high voltage – высокое напряжение.

При работе с высоким напряжением нужно быть осторожным и не касаться оголённых частей щупов. Это может быть смертельно опасно

Кроме того, не рекомендуется при измерении высокого напряжения браться обеими руками за щупы. Традиционно, один из щупов каким-то образом фиксируется на одном из электродов (в нашем случае – просто вставляется в розетку), а другим касаются второго электрода. Таким образом вероятность поражения электрическим током существенно уменьшается.

Определение фазы

1. С помощью мультиметра можно также определять фазу переменного напряжения. Для этого прибор переключают измерения переменного напряжения на минимальный предел (в нашем случае ACV 200В). Щупы подключают стандартно.

2. Один из щупов (обычно чёрный) зажимают в руке, а красный поочерёдно подключают к каждому из электродов. В случае, если красный щуп подключается к нулю, на индикаторе будет высвечиваться либо 0, либо единица в младшем разряде (0.1 В)

3. Если же красный щуп подключить на фазу, что на экране будет индицироваться цифра, отличная от нуля или единицы в младшем разряде.

Особенности работы с мультиметром

- При работе с мультиметром нужно быть очень внимательным, поскольку в некоторых случаях легко перепутать его режим работы.
- Например, положение указателя режима, используемое для измерения сопротивления, может быть воспринято, как измерение высокого переменного напряжения.
- Если при этом включить прибор в сеть, то произойдёт короткое замыкание и в лучшем случае внутри прибора просто перегорит предохранитель. В худшем же от воздействия 220В переменки может сгореть измерительная часть прибора и его придётся выбросить.

Во избежание подобных ситуаций рекомендуется указатель режимов работы (стрелочку) пометить чем-то ярким, например, наклеив на неё кусочек яркой бумаги или изоленты, который будет хорошо видно.