Опубликовано

Как проверить 220 мультиметром

Назначение

Стрелочный тестер – это аналоговый прибор, состоящий из стрелочного микроамперметра, набора резисторов и шунтов. Другое его название – авометр (ампер+вольт). Изначально мультиметры выполняли только три функции, измеряли напряжение, ток и сопротивление. Затем набор функций был расширен. При измерении напряжения к микроамперметру последовательно опдсоединяют резисторы большого номинала, для определения тока параллельно к нему подсоединяется шунт, резистор с малым сопротивлением.

При измерениях переменного тока и напряжения дополнительно подключаются диоды для выпрямления входного сигнала. Дополнительные резисторы и шунты имеют высокую точность номинала, так как от этого зависит погрешность стрелочного мультиметра. Классический советский стрелочный тестер – это модель Ц4352. У него широкий диапазон измерения напряжения (до 1200В), тока (до 15А) и сопротивления (до 5МОм). Причем этот мультиметр может измерять характеристики как постоянного, так и переменного тока. Сегодня выпускают его модификации, которые пользуются спросом.

Особенности конструкции

Главный элемент стрелочного мультиметра – это магнитоэлектрический измерительный механизм в микроамперметре. От его чувствительности зависят основные характеристики мультиметра.

Конструктивно он представляет собой два постоянных магнита с полюсными наконечниками. Между наконечниками с одинаковыми полюсами имеется цилиндрический зазор, в котором расположен стальной сердечник. Фактически он плавает в магнитном поле, не касаясь ни одного магнита. В этом зазоре помещается алюминиевый каркас охватывающий сердечник по длине. Очень тонкой проволокой наматывается обмотка на каркас. Она крепится к оси, которая соединяется растяжками или спиральными пружинками со стрелкой. Измеряемый стрелочным тестером ток подводится к катушке через них.

При прохождении тока по обмотке все витки ее будут испытывать действие электромагнитной силы. Общее воздействие всех сил создаст вращающий момент, который повернет катушку и вместе с ней стрелку. У постоянного магнита его индукция поля тоже постоянна, а число витков обмотки, ее размер и воздушный зазор для конкретного механизма известны. Поэтому вращающий момент (сила отклонения) стрелки будет зависеть только от силы тока протекающего через катушку. Угол отклонения стрелки мультиметра будет зависеть от жесткости спиральных пружинок. Вращающий момент должен уравновеситься встречным моментом спиральных пружинок, при этом стрелка замрет. Угол отклонения будет зависеть от силы тока. Поэтому стрелочные тестеры с магнитоэлектрическим механизмом имеют линейную шкалу.

Достоинства и недостатки

Аналоговый стрелочный прибор в режиме измерения постоянных величин имеет линейную шкалу – это плюс. А вот при замере сопротивления приходится пользоваться нелинейной шкалой – это минус мультиметра. Так как стрелка прибора имеет определенную массу, то она инерционна. И это свойство позволяет мультиметру быть прекрасным интегратором. Для восприятия информации это очень удобно. Мелкие частые колебания она сглаживает, что позволяет сразу оценить предоставляемую информацию. Цифровой мультиметр, при таком же входящем сигнале, выдает мелькание цифр, и восприятие показаний прибора затруднено.

Главные достоинства стрелочного мультиметра:

  • наглядность;
  • качественное восприятие;
  • возможность в целом оценить измеряемый сигнал.

Инерционность стрелки позволяет мультиметру быть устойчивым к помехам. Кроме этого, им удобно следить за изменением тока на заряжающемся конденсаторе. При работе не требуется постоянно смотреть мультиметр, боковым зрением прекрасно фиксируются движения стрелки.

В то же время из-за ограниченности чувствительности магнитоэлектрического механизма прибора нет возможности использовать резисторы с очень большим номиналом. Это вносит дополнительную погрешность при замерах напряжения. А при измерении тока тестер не может его фиксировать при очень малых номиналах шунта, когда практически весь ток будет проходить через него.

По сравнению с цифровыми тестерами стрелочные более подвержены механическим воздействиям из-за чувствительной измерительной головки, зависят от состояния источников питания, но более экономичны.

Измерение сопротивления и децибел

При измерении сопротивления исследуемое устройство или деталь необходимо отключить от электричества. Переключатель режимов переводят в положение Ω.

Специальной кнопкой регулятора нуля стрелка мультиметра совмещается с нулевым делением шкалы измерения сопротивления. Перед этим щупы необходимо закоротить. Если выставить стрелку в ноль не удается надо заменить батарею. Для этого снимается задняя крышка и производится замена.

После этого щупы подсоединяются к измеряемому сопротивлению. Показания омметра снимаются по зеленой шкале. Коэффициент умножения зависит от выбранного диапазона.

Для измерения дБ переключатель режимов устанавливается в требуемое положение стрелочного мультиметра ACV.

Для диапазона 10 В переменного тока снимают показания на красной шкале dB, для диапазона 50 В нужно ввести поправку +14 в диапазоне -20…22 dB, для 250 В поправка +28 для диапазона 8…50 dB. Если сигнал имеет постоянную составляющую, необходимо измерения проводить через конденсатор емкостью менее 0,1 мкФ.

При соблюдении правил применения тестер никакого ухода не требует. Может работать при плюсовой температуре до 40 градусов и влажности 75%.

Когда упоминают мультиметр, обычно, имеют в виду компактный мобильный прибор с автономным питанием. Но существуют еще и стационарные стрелочные тестеры. Набор функций у них может быть такой же, как у переносных или немного шире, а точность измерений, количество диапазонов обязательно выше.

Какой прибор выбрать, цифровой, стрелочный, стационарный или мобильный, зависит от нужд потребителя, но стрелочные мультиметры еще долго будут востребованы.

Сообщества ›
Электронные Поделки ›
Блог ›
Калибровка мультиметров

Накопилось у меня штук 6 разных мультиметров в ценовом диапазоне от 5 до 20 долл. Точность по документации 1-3%… В реальности хуже. Некоторые новые, некоторым больше 10 лет. Показывают все немножко по разному, кому верить — непонятно. Ясное дело — нужно все откалибровать и привести к общему знаменателю. Возникает вопрос — что взять за эталон?
1. Образово — показательный дорогой откалиброванный мультиметр или
2. Источник образцового напряжения

Первый вариант стоит от 100-200 долл и выше. Не катит, да и жаба давит
Второй вариант намного дешевле и проще. В качестве источника напряжения можно собрать простейшую схему на микросхеме REF5050 ценою 3 долл. Микросхема представляет собой источник опорного напряжения 5 вольт с точностью 0.05%. Тоесть на два три порядка точнее самих мультиметров. Остается только подключить мультиметры к источнику опорного напряжения и крутилками внутри подстроить показания. В основе регулирови большинства мультиметров является подстройка опорного напряжения измерительного процессора внутри прибора. Опорное напряжение одно на все диапазоны измерения. Его вполне достаточно для 99% применения мультиметра. В дешевых приборах одна крутилка, в «дорогих» может быть и пять крутилок. Поскольку мы подстраиваем показания напряжения, то надо найти одну крутилку отвечающую за это дело. Искать желательно со схемой мультиметра в руках, чтобы не «понастраивать» того чтего не нужно.

Схема REF5050

начинаем с дешевого и древнего

вместо 5 показывал 4.95 … терпимо . Одна крутилка, установил точно на 5

древний древний

4.89 … плохо, установил на 5

более новый

4.97 — отлично. Установил на 5 ( в приборе кстати 5 крутилок, не ошибитесь!)

совсем новый и самый дорогой)

5 воольт! не ожидал. Регулировка не требовалась.

Итого — получил все мультиметры с отличной точностью по напряжению.

Для авто наиболее удобен PEN мультиметр 8211 mastech, он же по умолчанию оказался наиболее точный в измерении напряжения. НО! Он же больше всех врет в измерении сопротивлений после 80 ком, завышает на полкилоома зараза. Некритично и несмертельно, но неприятно. Не регулируется в этом вопросе, возможно неудачный экземпляр. Остальные мультиметры сопротивления меряют нормально вполне.

Самый точный измеритель RC у меня оказался так называемый ПИНЦЕТ

Очень удобный, автоматический. К сожалению не меряет напряжение.

Документация

Любой измерительный прибор имеет относительную погрешность. Обычно этот параметр фиксирован и индивидуален для каждого мультиметра. Он отражается в документации, прилагаемой к товару. Данные о погрешности обозначаются знаком процента или «плюса-минуса». Производитель указывает максимально допустимый диапазон отклонений, который получает после калибровки на заводе.

Однако перед использованием можно определить точность мультиметра самостоятельно. Часто два разных экземпляра, выпущенных одним и тем же производителем, могут иметь разные погрешности. Для правильной оценки лучше использовать абсолютную цифру, которая приводится в конце шкалы погрешностей. Например, если нужно произвести измерения, где диапазон напряжения составляет 2 В, погрешность не должна составлять больше ±41мВ.

Если паспортные данные мультиметра рассчитывают погрешность в процентном соотношении, например, ± 0,5% и ± 1D, то считаем. 0,5% от 2 В Получается значение 40мВ, в этом случае единицей меньшего разряда выступает 1мВ.

Если вы выявили, что на данном отрезке измерений мультиметр показывает отклонения, больше предусмотренных, ему требуется калибровка. Если правильно провести процедуры, показания будут точнее тех, которые указывает производитель в паспорте товара.

Варианты определения погрешности

Как откалибровать прибор – вопрос достаточно сложный, потому что единая методика, описывающая данные действия, не предусмотрена. Каждый пользователь подбирает удобный для себя метод, которых наиболее соответствует модели его мультиметра и является доступным.

Большинство мультиметров используется для измерения напряжения, прозвона электросетей, измерения сопротивления, ими проверяют транзисторы, конденсаторы, некоторые модели способны измерять температуру. Не столь важно, какой модели у вас прибор. Методика калибровки может быть единой для нескольких продуктов разных компаний.

В основном мультиметры имеют стандартную схему. Полученные показания они превращают в напряжение, которое сравнивается с образцовым значением, называемым VREF. Благодаря этому и удается получить измеряемые величины. Для того чтобы они были максимально точными, необходимо, чтобы образцовое напряжение было приближено к идеальному. Так как величину ему в большинстве случаев задает обычный резистивный делитель, точность данных может зависеть от того, насколько свежая у прибора батарея. Если она разряжена, мультиметр будет выдавать неверные данные.

Неточность образцового напряжения сделает неверными и все остальные величины, получаемые при помощи мультиметра. Методика калибровки требует точной установки именно этого исходного параметра.

Совет. Перед тем как настраивать прибор, замените батарею или убедитесь в том, что она хорошо заряжена.

Многие мультиметры имеют подстроечные элементы для калибровки. Это переменные резисторы с дополнительным выводами. Искать их несложно, они имеют специальные обозначения на плате. Если прибор старого образца, и плата таких обозначений не имеет, найдите примерное их месторасположение, а затем сравните со схемой мультиметра.

Этапы процедуры

Нужно в первую очередь сделать следующее:

  • настроить делитель, который и определяет исходное VREF, для этого вам потребуется потенциометр VR1;
  • переключите мультиметр на деление 200мВ для измерения постоянного тока;
  • используйте вольтметр, точность которого известна, подайте на вход нужное напряжение. Чем ближе оно к указанной точке диапазона, тем лучше: например, подойдет напряжение 190мВ;
  • после этого можно настраивать показания мультиметра. Если вы меняете полярность, прибор должен реагировать и выдавать соответствующий знак.

Кроме этого, проверяется работа устройства и в других диапазонах. Если он исправен, расхождений не появится. Для того чтобы проконтролировать показатели, можно произвести повторное измерение напряжения, используя 36 вывод АЦП. В этом случае напряжение должно составить 100мВ. Однако не стоит ожидать высокой точности прибора. Дело в том, что часто производители устанавливают однооборотные потенциометры с сопротивлением 20 кОм, в результате чего не удается получить высокоточных показаний устройства.

Резистор переменный VR2 применяется для калибровки мультиметра при работе с переменным напряжением тока. Потребуется установить мультиметр в тот же диапазон, что использовался ранее – 200 мВ, но напряжение уже следует давать переменное. На выход подают 190мВ, частота должна составлять 100 Гц. Оцените полученные данные и настройте показания мультиметра, стараясь приблизить их к максимально точным.

Измеритель емкости настраивается при помощи переменного резистора VR3, но для этого нужен эталонный конденсатор. Благодаря ему удается измерить коэффициент усилия. Выходное напряжение мультиметра в этом случае будет прямо пропорциональным величине емкости, подвергнутой измерению; измерять требуется, используя АЦП.

Настройка измерителя температуры

Если мультиметр имеет внутренний датчик температуры, чаще всего для этого применяют диодD13: падение напряжения будет зависеть от температуры.

Например, если ТКН р-n перехода имеет отрицательное значение, типовым параметром будет являться 2 мВ/°С. Если требуется измерить значение температуры внешней среды, применяется термопара К-типа, чаще всего она является стандартной, прилагаемой к прибору. Изготавливается она из биметаллического сплава, подключать ее требуется параллельно внутреннему датчику.

Для калибровки показателя температуры надо отталкиваться от двух точек: 0°С (для этого требуется резистор VR5) и любая температура, которая известна вам точно, используется резистор VR4.

Совет. Для того чтобы добиться от мультиметра максимальной точности, нужно выбирать максимально высокое значение температуры, которое доступно вам для измерения.

Например, проводя калибровку дома, можно использовать емкость со льдом, температуру собственного тела или кипящую воду. Однако с последней стоит проявлять осторожность, так как в зависимости от атмосферного давления температура кипения воды может меняться в значении, достаточном, чтобы прибор показывал неточные данные. Используя температуру собственного тела, контроль вы сможете осуществить при помощи ртутного термометра.

Вывод можно сделать следующий. Методика проверки мультиметров таким способом не является универсальной, однако она наиболее удобна для настройки оборудования в домашних условиях.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *