Как пользоваться мультиметром: пошаговая инструкция для новичков

Другое, почти официальное, название мультиметра — ампервольтомметр. Это название свидетельствует о многофункциональности этого электронного измерительного прибора, который может измерять три ключевых параметра электричества: силу тока, напряжение и сопротивление. В нашем материале мы расскажем о методах измерения силы тока при помощи мультиметра, а также объясним, почему это важно.

Как измерить силу тока мультиметром

В современной жизни мы ежедневно сталкиваемся с электричеством, которое окружает нас повсюду — в домах, на рабочих местах и в транспорте. Оно необходимо нам для освещения помещений в ночное время, для хранения продуктов в холодильниках и приготовления пищи. Без электричества невозможно разогревание блюд в микроволновых печах, стирка и глажка одежды, уборка при помощи пылесосов. Даже мобильные телефоны, без которых мы не можем обойтись, функционируют благодаря электрической энергии. В тех случаях, когда какой-либо прибор внезапно выходит из строя, мы не раз слышали: «В сети нет тока». Чтобы проверить, действительно ли это так, используется специальный прибор — мультиметр. Как видно из названия, он пригоден не только для измерений силы тока, но и для анализа других характеристик электрической сети, таких как напряжение, сопротивление, емкость и прочие. Овладев навыком измерения силы тока с помощью мультиметра, пользователь может вовремя выявлять потенциальные аварийные ситуации и предотвращать поломки своих бытовых приборов.

Мультиметр, который в профильной среде часто также называют тестером, представляет собой один из самых важных инструментов в арсенале электрика. При помощи этого устройства можно провести детальную диагностику любого электроприбора или электрической сети, выясняя не только их основные характеристики (силу тока, напряжение и сопротивление), но и второстепенные, производные, такие как частота тока, индуктивность и даже температуру линий электросети.

Современный рынок предлагает потребителям два основных типа мультиметров для электрических измерений:

• Аналоговые модели, которые имеют циферблат с отмеченными шкалами для измеряемых параметров и стрелкой, указывающей на значение величины. Эти приборы, как правило, просты в использовании и доступны по цене, что делает их популярными для домашних нужд;
• Цифровые модели, которые значительно более современные. Они отображают результаты замеров на светодиодных или жидкокристаллических дисплеях в цифровом формате, что повышает удобство в использовании и точность считываемых данных.

Как аналоговые, так и цифровые мультиметры способны диагностировать как переменный, так и постоянный ток. Помимо разницы в способе визуализации результатов, у них есть и другие различия. Например, аналоговые тестеры сравнительно дешевле, в связи с чем их часто выбирают для использования в быту. Однако они имеют значительный недостаток — высокую погрешность измерений. Цифровые мультиметры избавлены от этой проблемы, предоставляя пользователю высокоточную и достоверную информацию, что делает их популярными среди профессионалов.

Конструктивные особенности тестера

Заключенный в пластиковый корпус — зачастую черного цвета — мультиметр, помимо дисплея или циферблата, оснащен несколькими гнездами (обычно от двух и больше), обозначенными единицами измерения параметров, которые они могут тестировать. Прибор также включает:

• Два выхода, обозначенные цветовой индикацией: красный для подключения к фазе и черный для подключения к нулевому (массовому) проводу;
• Переключатель в виде вращающейся рукоятки, позволяющий выбирать пределы измерений.

В зависимости от набора функций и наличия дополнительных опций на корпусе могут находиться и другие кнопки, клавиши, регуляторы, однако перечисленные выше элементы являются основными и обязательными для каждой модели мультиметра.

Каждый мультиметр имеет максимальный предел измерений, который можно найти в паспорте устройства или на его корпусе. Если у вас есть основания полагать, что сила тока в цепи может превышать предельное значение измерителя, лучше не рисковать и не проводить замер, поскольку это может привести к перегоранию предохранителя и поломке прибора.

Внешнее устройство цифрового мультиметра

Стандартный портативный цифровой мультиметр внешне напоминает компактный прибор карманного типа с дисплеем, переключателем режимов измерений и тремя отверстиями для подключения щупов, а также разъемом для проверки транзисторов.

В комплекте, как правило, идут два щупа с проводами: черный, который служит отрицательным и вставляется в разъем COM (Общий), и красный, который действует как положительный и может быть подключен в универсальный разъем VΩmA, используемый для измерения напряжения, сопротивления и малых токов, либо в разъем 10 А, предназначенный для измерения токов в диапазоне от 200 мА до 10 А.

Круглый переключатель на мультиметре позволяет перемещаться между секторами, обозначающими различные способы выполнения замеров. Обычно в мультиметрах присутствуют следующие режимы:

• DCV — считывание величины постоянного напряжения;
• ACV — аналогичный режим, но он предназначен для измерения переменного напряжения;
• DCA — для измерения силы тока в сети постоянного питания в диапазоне до 200 мА;
• 10A — аналогичный предыдущему, но для силы тока от 200 мА до 10 А;
• hFE — режим проверки транзисторов;
• Схематическое изображение диода — режим диагностики полупроводников (диодов);
• Значок сопротивления Ω — режим для измерения сопротивления и прозвонки электрических цепей.

Внутри каждого сектора могут находиться несколько делений, предназначенных для точной калибровки диапазонов значений. Вверху располагается 3,5-разрядный цифровой жидкокристаллический дисплей, на который выводятся результаты измерений в формате целых или дробных чисел.

Подготовка мультиметра к работе и правила выполнения замеров
Когда мультиметр не используется, рекомендуется, чтобы переключатель находился в верхнем положении на отметке OFF. Это не только соответствует рекомендациям производителя, но и экономит ресурс батареи.

Перед началом измерений крайне важно правильно подключить щупы к гнездам. Неправильное подключение может привести к перегоранию предохранителя и выходу устройства из строя.

Для измерения силы тока, превышающей 200 мА, следует использовать специальный разъем, предназначенный для диапазона от 200 мА до 10 А. Во всех остальных случаях, кроме проверки транзисторов, положительный щуп следует подключать в универсальный разъем.

При выполнении измерений силы тока и напряжения крайне важно следить за правильностью подключения и соблюдением полярности. Для измерения напряжения прибор подключают к цепи параллельно, а для замера силы тока — последовательно, учитывая положительный и отрицательный провод. При измерении сопротивления полярность роли не играет.

Измеряем сопротивление цепи

Измерения сопротивления являются важной частью проверки работоспособности электрических приборов. Например, если поверхность утюга перестала нагреваться, первым шагом будет измерение сопротивления нагревательного элемента.

Важно! Сопротивление следует измерять только на обесточенных цепях! Это подразумевает, что приборы должны быть отключены от питания, а проводка — обесточена на распределительном щитке.

Перед началом работы необходимо убедиться в исправности мультиметра. Для этого, как описано ниже, нужно включить устройство, замкнув щупы между собой. Показания дисплея должны быть максимально близки к нулю. Если это не так — устройство нуждается в калибровке или даже ремонте.

Измерения проводятся следующим образом:

• Подключите щупы: красный в гнездо VΩmA, а черный в гнездо Com.
• Установите переключатель в положение измерения сопротивления, выбрав минимальный предел значений (например, для распространенного мультиметра М-830В это 200 Ом).
• Разместите щупы на контактах изделия-потребителя.
• Оцените значение сопротивления, отображаемое на дисплее.
• Если дисплей показывает единицу или буквенную комбинацию, это указывает на то, что величина сопротивления превышает установленный предел. В этом случае необходимо переместить переключатель на следующий диапазон и повторить процедуру заново.

На практике, в быту мультиметры чаще всего используют для проверки домашней проводки. Самым простым методом для определения наличия обрыва в цепи является проверка этого участка в режиме омметра.

При замкнутой и исправной цепи сопротивление должно быть практически нулевым. Если же произошел обрыв, и цепь разомкнута, показания будут существенно высокими, чаще всего это будет единица, отображающаяся на дисплее в левой части.

В более продвинутых моделях приборов имеется специальная функция прозвонки. Суть ее заключается в том, что при подключении к нормально проводящей цепи мультиметр издает звуковой сигнал, а при наличии обрыва — он молчит. Это значительно упрощает задачу проверки даже для новичка.

Как измерить силу переменного тока мультиметром

Чтобы проверить ток любого типа, согласно закону Ома, необходимо создать элементарную электрическую цепь, используя в качестве нагрузки либо проверяемый бытовой прибор, либо просто лампочку с подключенными к ней проводами.

Важно! Измерение тока является одним из самых рискованных электрических измерений. Прежде чем измерять, обязательно отключите источник питания, соберите цепь, подключите прибор, а затем включите питание.

Последовательность действий выглядит так:

1. Отключите питание измеряемой цепи или элемента.
2. Установите батарейку в отсек питания мультиметра.
3. На лицевой панели прибора найдите сектор измерения переменного тока, обозначенный знаком ≈ A, AC A или ≈ I. Поверните переключатель мультиметра на максимальный предел, если диапазон силы тока неизвестен, или на одну ступень выше известного значения тока.
4. Подключите щупы прибора: красный — к гнезду VΩmA, если измеряемый ток меньше 2A, или к гнезду 10A, если предполагаемый ток больше. Черный щуп необходимо подключить в гнездо COM. При измерении переменного тока цветовая маркировка подключаемых щупов не играет критической роли, но желательно её соблюдать. Если предположительное значение измеряемого тока неизвестно, обязательно подключайте один из щупов в гнездо 10A, поскольку если ток будет в 2-3 раза выше установленного на приборе, мультиметр может выйти из строя.
5. Один из щупов подключите к фазному полюсу отключенного источника питания, а второй — к любому контакту нагрузки. Второй контакт нагрузки присоедините ко второму (ноль) полюсу источника питания и на 1-2 секунды включите питание — считайте и запомните показания прибора. Если прибор показывает «1», необходимо переключить предел на одну ступень ниже, и снова включить питание — такое пошаговое измерение повторяется до тех пор, пока на дисплее не появится устойчивое цифровое значение. Это и будет величина измеряемого тока.

При проведении измерений важно помнить, что все подключения следует выполнять одной рукой, если испытуемая цепь под напряжением. Тело человека является проводником, и если оно станет элементом электрической цепи, то даже малый переменный ток в 10 мА может вызвать сокращение мышц и ощутимое неприятное ощущение. По результатам исследований, смертельный порог переменного тока составляет приблизительно 24 мА для любого человека. Будьте предельно осторожны!

Как измерить силу постоянного тока мультиметром

Измерение силы постоянного тока осуществляется по аналогичной методике, как и для переменного, однако в поле выбора измерителя выделяется сектор постоянного тока, обозначаемый = A, DCA или = I. Остальные действия с прибором и измеряемой цепью аналогичны тем, что проводятся при измерении силы переменного тока.

В некоторых моделях мультиметров отсутствует сектор переменного тока и есть только сектор постоянного — в таком случае, все измерения проводятся, независимо от разницы между типами тока.

Альтернативные методы диагностики аккумуляторов

Хотя мультиметр является полезным инструментом для базовых измерений, существуют более точные и специализированные методы диагностики аккумуляторов, которые дают полную картину их состояния. Эти методы включают использование различных тестеров и приборов, помогающих определить, насколько хорошо аккумулятор держит заряд и как он справляется с нагрузками. Ниже перечислены наиболее эффективные альтернативные методы диагностики.

Нагрузочная вилка

Нагрузочная вилка — это устройство, предназначенное для проверки аккумуляторов под нагрузкой. Она симулирует работу аккумулятора в реальных условиях, например, при запуске двигателя автомобиля, и позволяет оценить его способность поддерживать напряжение при высокой нагрузке.

• Как работает: При подключении вилки к аккумулятору прибор создает искусственную нагрузку и измеряет, как аккумулятор реагирует на неё. Важным показателем является падение напряжения во время теста.
• Преимущества: Это один из самых точных методов оценки состояния аккумулятора, особенно при анализе автомобильных батарей. Нагрузочная вилка помогает выявить проблемы, такие как снижение емкости или высокое внутреннее сопротивление.
• Применение: Устройство используется в автомобильных сервисах и в домашних условиях для диагностики автомобильных аккумуляторов.

Токовые клещи для постоянного тока

Токовые клещи — приборы, позволяющие измерять силу тока без необходимости разрыва цепи. Это особенно удобно для измерения высоких токов, таких как пусковой ток автомобильного аккумулятора.

• Как работают: Токовые клещи измеряют магнитное поле, создаваемое током, протекающим по проводам, и на основании этого определяют величину тока.
• Преимущества: Этот метод безопасен и прост в использовании, так как не требует разрыва цепи. Он идеально подходит для измерения высоких токов, таких как ток пуска, который мультиметры не могут измерить.
• Применение: Прибор подходит для быстрой диагностики автомобильных аккумуляторов, стартеров и других систем, где требуется измерение больших токов.

Тестеры емкости аккумуляторов

Тестеры емкости аккумуляторов — это устройства, специально разработанные для измерения емкости аккумулятора. Они позволяют точно определить, сколько энергии аккумулятор может сохранить и отдать в течение определенного времени.

• Как работают: Тестер разряжает аккумулятор под контролируемой нагрузкой и измеряет, сколько времени аккумулятор может поддерживать разряд, что позволяет рассчитать его фактическую емкость.
• Преимущества: Это один из немногих способов, позволяющих точно измерить емкость аккумулятора, что особенно важно при проверке старых или изношенных батарей.
• Применение: Используется для диагностики аккумуляторов в автомобильной технике, электронике и других системах, где важна точная оценка емкости.

Тестеры пускового тока

Тестеры пускового тока предназначены для проверки аккумуляторов на способность выдавать большой ток при запуске двигателя. Это критически важный параметр для автомобильных аккумуляторов, так как от него зависит возможность запуска двигателя в условиях холодной погоды или в ситуациях с высокой нагрузкой.

• Как работают: Прибор подключается к аккумулятору и измеряет ток, который он может выдать в момент запуска. Результат сравнивается с номинальными характеристиками аккумулятора, давая возможность оценить его состояние.
• Преимущества: Тестеры пускового тока позволяют точно определить способность аккумулятора запускать двигатель, что особенно важно для автомобилей, работающих в экстремальных условиях.
• Применение: Используются в автосервисах и при диагностике автомобильных аккумуляторов в домашних условиях.

Для чего нужно знать емкость и силу тока аккумулятора?

Знание емкости и силы тока аккумулятора является ключевым аспектом, необходимым для оценки его состояния, производительности и сроков эксплуатации. Эти параметры не только позволяют диагностировать проблемы, но и предотвращают внезапные сбои в работе оборудования, будь то автомобиль, портативное устройство или промышленная техника. Давайте разберемся, почему важно отслеживать эти характеристики, и какие признаки могут сигнализировать о необходимости замены аккумулятора.

Емкость аккумулятора: что это и почему важно

Емкость аккумулятора измеряется в ампер-часах (А·ч) и указывает на то, сколько энергии он способен хранить и отдавать в течение определенного времени. Чем выше емкость, тем дольше аккумулятор может обеспечивать работу подключенных устройств.

Зачем это важно:

• Для автомобилей: Емкость батареи напрямую влияет на возможность поддерживать работу всех систем автомобиля — от запуска двигателя до питания электроники (например, фар, радио, системы управления климатом).
• Для бытовых и промышленных устройств: В устройствах, работающих на батареях или аккумуляторах (например, ноутбуках, электроинструментах), низкая емкость может значительно сократить время работы между зарядками.
• Признак старения аккумулятора: Со временем емкость снижается, что приводит к более быстрому разряду, и может привести к тому, что он не сможет поддерживать необходимую производительность.

Сила тока аккумулятора: важность для работы оборудования

Сила тока аккумулятора — это количество электрического тока, который он может выдавать в единицу времени. Особенно важен пусковой ток для автомобильных аккумуляторов, так как именно он обеспечивает запуск двигателя в сложных условиях, таких как холодная погода.

Почему это важно:

• Пусковой ток автомобилй: Он должен быть достаточным для быстрого запуска двигателя, особенно в экстремальных условиях. Если ток ниже необходимого уровня, автомобиль может не завестись или его работа будет нестабильной.
• Постоянный ток для устройств: В электронных и промышленных системах недостаточная сила тока может вызвать сбои в работе оборудования, перегрев или отключение.
• Признак изношенности аккумулятора: Со временем аккумулятор теряет способность выдавать необходимую силу тока, что снижает его эффективность и может проявляться в повышенном времени запуска двигателя или нестабильной работе устройств.

Признаки того, что аккумулятор пора менять

В процессе эксплуатации аккумулятор постепенно теряет свои характеристики, и важно вовремя обнаружить, когда он больше не может адекватно выполнять свои функции. Познакомитесь с основными признаками, которые указывают на необходимость замены аккумулятора:

• Падение емкости: Аккумулятор начинает быстрее разряжаться даже при малых нагрузках. Например, автомобильный аккумулятор не в состоянии поддерживать работу систем автомобиля при выключенном двигателе или гаджет требует подзарядки чаще, чем обычно.
• Низкий пусковой ток: Такой аккумулятор не справляется с запуском двигателя, особенно в холодную погоду. Пусковой ток не достигает нужного уровня, и автомобиль трудно заводится или вовсе не запускается.
• Снижение напряжения: При измерении мультиметром напряжения аккумулятора в покое оно существенно ниже номинала (например, ниже 12В для 12-вольтового автомобильного аккумулятора). Это может указывать на разряд или неисправность батареи.
• Физическое повреждение: Наблюдения за набуханием корпуса батареи, утечкой электролита или коррозией на клеммах — все это серьезные признаки, показывающие, что аккумулятор поврежден и его необходимо заменить.
• Повышенное внутреннее сопротивление: При использовании специализированных тестеров может быть обнаружено, что внутреннее сопротивление аккумулятора значительно увеличилось. Это приводит к снижению тока, который способен отдавать аккумулятор, и сигнализирует о необходимости его замены.
• Аккумулятор перестает держать заряд: Даже после полной зарядки он разряжается быстрее, чем когда-либо. Это особенно заметно в устройствах с батареями, которые начинают работать намного меньше времени между зарядками.

Конструкция мультиметра

Мультиметр считается универсальным устройством для измерения основных характеристик электронного потока. Прибор в минимальной комплектации включает омметр (для измерения сопротивления), вольтметр (для измерения напряжения) и амперметр (для измерения силы тока). В более продвинутых моделях функционал значительно расширен, что позволяет выбрать устройство, соответствующее вашим требованиям.

Тестеры, как правило, имеют прямоугольную форму, при этом на передней панели располагаются кнопочные или простые поворотные переключатели режимов и дисплей. Замеры проводятся с помощью двух стандартных щупов (обычно разноцветных), которые подключаются к боковым частям прибора с учетом их маркировки. Маркировка может включать английские буквы или общепринятые символы. Для работы с мультиметром необходимы хотя бы базовые знания об электротехнике.

Тестеры подразделяются на несколько зон, каждая из которых показывает определенный вид напряжения в обследуемой электрической сети:

• ACV (V~) — зона измерения переменного тока;
• DCV (V-) — эта зона показывает постоянный ток;
• Ω — знак отображает сопротивление в электротехнике или на исследуемом участке электросети;
• DCA (A-) — зона измерения постоянного тока.

Количество гнезд для подключения щупов может варьироваться и зависит от функций конкретной модели. Щупы следует подключать только в соответствующие разъемы. Большинство производителей используют общепринятую маркировку для гнезд:

• 10A — этот разъем предназначен для плюсового щупа (красного), используется для замеров постоянного тока в пределах до 10 А;
• VΩmA (VΩ, V/Ω) — разъем для плюсового щупа, который применяется для измерения постоянного тока (до 200 мА), напряжения и прозвонки электрических цепей;
• COM (COMMON) — идентичный разъем, присутствующий на всех типах мультиметров, куда вставляется черный щуп;
• 20 A — данный гнездо встречается только в профессиональных тестерах и используется аналогично 10A, но дозволяет измерения до 20 А.

К каждому новому прибору обязательно прилагается инструкция, которая должна быть изучена, чтобы правильно выбрать гнезда для подключения щупов. Эта инструкция особенно важна, если вы приобрели прибор с множеством новых функций, в то время как ваш прежний опыт ограничивается простыми моделями мультиметров.

Особенности работы мультиметра

Даже пользователи с минимальными знаниями об устройстве и работе электротехнических приборов могут легко освоить работу с мультиметром. Ниже представлена полезная информация для новичков, которые в первый раз сталкиваются с тестером. Тем не менее, следует учитывать, что отсутствие базового опыта и неправильная эксплуатация могут привести к поражению электрическим током, что представляет собой реальную опасность.

Измерение постоянного напряжения

Этот режим предназначен для измерения напряжения в элементах питания. В большинстве электросетей значение постоянного тока колеблется около 24 А. Чтобы получить показания, мультиметр нужно сначала перевести в нужное положение. Рекомендуется начинать замер с максимального значения, а затем постепенно уменьшать диапазон до получения необходимых значений. Если на дисплее отображается 003, это указывает на необходимость снижения диапазона значений.

Если же на дисплее появляется еденица или любое некорректное число, это может означать, что режим мультиметра выставлен неправильно. Второй причиной может быть то, что уровень напряжения в источнике питания ниже выбранного вами предела.

Обратите внимание! Если на дисплее результата указано с минусом, необходимо проверить положенность подключения щупов (плюс должен быть подсоединен к плюсу, минус — к минусу).

Режим для измерения напряжения активируется переключением в зону ACV. На стандартных мультиметрах обычно есть два диапазона: один до 200 В, второй — до 750 В. Для определения напряжения в бытовой сети, равном 220 В, переключатель следует установить на положение 750 В, после чего провести щупы в каждое гнездо в розетке. На дисплее будет показано значение напряжения, существующего в сети в момент измерения. Нормальное значение показателей соответствует диапазону 210-230 В, будь то отклонение от этих величин не считается нормальным.

Измерение силы переменного и постоянного тока

Ограниченные мультиметры способны измерять только постоянный ток в электрических проводах. Для получения параметров переменного тока потребуются приборы, комплектующие с токоизмерительными приспособлениями, такими как клещи.

Измерение постоянного тока производится по следующему алгоритму:

• Переключите прибор в режим DCA;
• Красный щуп подключается к разъему с маркировкой 10 А, тогда как черный вставляется в разъем COM;
• Если ожидаемое значение тока составляет до 200 мА, красный щуп необходимо переставить в гнездо с пометкой 200 мА.

Тем не менее, даже при известных значениях лучше начать с подключения щупа в разъем 10 А, а затем сменить его при необходимости. Это позволит избежать перегрева и выхода устройства из строя. То же самое применимо и к переключателю. Сначала настраивается максимальное значение тока с последующим плавным уменьшением диапазона до минимальной величины в 2000 мА.

При измерении значения важно помнить, что щупы нужно подключать черный — к отрицательному, а красный — к положительному проводнику.