Измерение сопротивления цифровым мультиметром. Пошаговая инструкция как измерять сопротивление мультиметром. Как измерить сопротивление провода. Пример практического измерения

При поиске неисправности в любом электроприборе, требуется измерение сопротивления компонентов устройства или проводников. Электрическому току сопротивляются абсолютно все среды и материалы на Земле. Величина может быть бесконечно большой, как у сухого дерева или воздуха.

Или бесконечно малой, как у медного проводника. Используя свойство материалов оказывать различное сопротивление электротокам, инженеры конструируют электрические схемы. В домашних приборах имеются проводники и полупроводники, от исправности которых зависит работоспособность устройства.

Наличие большого (или бесконечного, когда ток не может протекать вовсе) сопротивления, свидетельствует о неисправности узла. Или напротив – если проверка сопротивления изоляции показывает величину, близкую к бесконечности – значит пользоваться инструментом безопасно.

Большинство владельцев этого прибора используют его в основном для проверки напряжения. Однако если вы будете знать, как измерить сопротивление заземления – это может спасти чье-то здоровье или даже жизнь.

Для измерения потребуется омметр. Принцип его работы на самом деле заключается в измерении силы тока на участке цепи. За основу (точку отсчета) берется бесконечно малое сопротивление проводов прибора.

Последовательно в цепь включается элемент питания, шунтирующее сопротивление (чтобы не нагружать измерительный элемент) и, собственно, прибор. Стрелка или цифровая шкала калибруется на значении «0».

При включении в цепь измеряемого проводника (детали), по ней начинает протекать электрический ток. Конструкция прибора работает согласно закону Ома. Чем выше сопротивление – тем меньше сила тока. Эта величина, пересчитанная на значении сопротивления, отображается на шкале (дисплее). Важно! Без элемента питания измерить сопротивление невозможно (в отличие от напряжения или силы тока).

Все модели мультиметров имеют в своем составе омметр. Поэтому вопрос, обычно не возникает. Тем не менее, мы опишем основные принципы проведения таких измерений.

В данной статье мы попробуем научиться измерять малые сопротивления. У радиолюбителей иногда возникает потребность точно определить сопротивление шунта при изготовлении или ремонте амперметра, чтобы он в свою очередь также точно показывал свои единицы измерения или в других целях. Но как это сделать, когда мультиметр не имеет шкалы измерения милли Ом, маркировка либо отсутствует, либо совсем не известна и не понятна? Большинство измерительных приборов имеют минимальную шкалу 200 Ом для измерения сопротивления и 3,5 - 4 разряда, при закорачивании щупов там уже примерно 0,7 Ом, при измерении сопротивления 0,1 Ом ничего не меняется, беда. Сейчас поправим.

Предлагаю использовать для этой цели мостовую схему измерения. Что такое мост должны представлять все, на этом останавливаться не будем. Составим мост из резисторов, подадим на него какое либо напряжение и будем его же измерять, хотя можно и ток измерять, разницы не будет, что более точное у нас под рукой, то и выбираем. Так а причем здесь измерение малого сопротивления? Терпение, все по порядку из далека. Есть такая замечательная вещь как баланс моста. Произведение сопротивлений противоположных плеч моста, при условии его сбалансированности, будут одинаковы. А напряжения и токи при сбалансированности моста будут взаимокомпенсировать друг друга и в сумме дадут 0.

(Пусть R0 это R3, а Rx это R4 )

Итак, исходя из вышеперечисленного, если в мост поставить вместо одного из резисторов наше малое сопротивление произвольного номинала, а другой резистор сделать переменным или подстроечным (по схеме используем два переменных резистора для точности балансировки моста, особенно в том случае, когда под рукой нет многооборотистых переменных резисторов), чтобы добиться баланса моста. Такую схему можно использовать для измерения шунтов и малых сопротивлений:

Схему было собирать лениво, тем более, что плату изготовить нужно достаточно времени, поэтому навесным монтажом был изготовлен подопытный образец схемы. Здесь резисторы R1 и R2 не 1%, но подбирались максимально близкие к сопротивлению заданного номинала, погрешность сопротивления не превышала 0,5 % при комнатных условиях.

Но нужно знать как получить точное значение измеряемого сопротивления. Во первых, главное особенностью такое схемы является то, что с помощью нее "умножается" измеряемое сопротивление. А это значит, что необходимость в шкале на милли Омы в мультиметре отпадает. Сопротивление в 0,1 Ом уже можно будет измерять на шкале в кило Омы. Только измерение будет теперь не прямым, а косвенным, придется использовать немного математики и подсчитывать конечный результат измерения.

Определимся какой диапазон номиналов будем измерять (имеется ввиду малое сопротивление или сопротивление шунтов). Для этого нужно выбрать номиналы переменных резисторов:

По схеме используем два переменных резистора для большей точности взаимодействия, 1 кОм и 100 Ом. Такое сопротивление переменных резисторов позволит измерить максимально большое сопротивление в 1,1 Ом, минимальное с сохранением точности измерения 0,01 Ом (при Rx=0,01 Ом R0 должно быть 10 Ом, которые также нужно достаточно точно измерять своим мультиметром)

И номиналы постоянных резисторов, чтобы мост легко балансировался и было удобно подсчитать номинал шунта или малого сопротивления:

Кратность резисторов относительно друг друга лучше всего брать именно такой - 10, 100, 1000, чтобы быстро подсчитать конечный результат, хотя никто не запрещает брать не круглые числа, чтобы потом считать еще и с калькулятором. По схеме это отношение 100.000 к 100, то есть умножитель на 1000.

Собираем схему. Использовать можно любые подстроечные или переменные резисторы, но для большей точности советую взять многооборотистые подстроечные или переменные резисторы, а постоянные использовать с допуском не более 1%, а лучше еще меньше. В качестве элемента питания по схеме используется "Крона" на 9 вольт, можно заменить на любой другой источник. Конденсаторы на случай использования блоков питания для фильтрации. Схема в нашей конфигурации сопротивлений потребляет 90 мА от батарейки 9 В, поэтому для частых измерений, конечно, целесообразней использовать блок питания. Схема собрана, теперь изучаем методику измерения. После подсоединения измеряемого сопротивления, необходимо подать на схемку напряжение, не важно какое, но чем больше оно, тем больше точность, устанавливаем измеритель на предел 200 mV и приступаем к процессу балансировки моста путем вращения подстроечного резистора до появления полного нуля на вольтметре. Это значит, что мост сбалансирован и все выражения теперь справедливы к нашей схеме. Далее измеряем сопротивление подстроечного резистора и вычисляем значение малого сопротивления:

или более красиво вот так

(219 Ом * 100 Ом)/100 кОм получаем 0,219 Ом сопротивление шунта (смотри видео).

Или проще полученный результат необходимо разделить на 1000 (так как 100кОм/100Ом будет 1000 - наш умножитель) в нашем случае. И что же мы видим? Да! Это и есть сопротивление, которое мы измеряли 0,219 Ом (~0,22 Ом). В пределах хорошей точности, а если учитывать погрешности при измерении и взаимодействии со схемкой - идеально.

Теперь не нужно будет ломать голову, когда возникнет необходимость в подобных измерениях. Схема проста, но не многие знают о ней.

К статье прилагается печатная плата для изготовления мини приставки к мультиметру и проект для любопытных проверить это чудо, но ленивых, чтобы собрать схему.

Список радиоэлементов

Домашнему мастеру периодически необходимо провести измерения параметров цепей. Проверить какое напряжение на данный момент в сети, не перетерся ли кабель и т.д. Для этих целей есть небольшие приборы — мультиметры. При небольших размерах и стоимости они позволяют измерить различные электрические параметры. О том как пользоваться мультиметром и поговорим дальше.

Внешнее строение и функции

В последнее время специалисты и радиолюбители в основном пользуются электронными моделями мультиметров. Это не значит, что стрелочные совсем не используются. Они незаменимы когда из-за сильных помех электронные просто не работают. Но в большинстве случаев дело имеем именно с цифровыми моделями.

Есть разные модификации этих измерительных приборов с разной точностью измерений, разным функционалом. Есть автоматические мультиметры, в которых переключатель имеет всего несколько положений — им выбирают характер измерения (напряжение, сопротивление, сила тока) а пределы измерения прибор выбирает сам. Есть модели, которые могут быть связаны с компьютером. Данные измерений они передают сразу на компьютер, где их можно сохранить.

Но большинство домашних мастеров пользуются недорогими моделями среднего класса точности (с разрядностью 3,5, которая обеспечивает точность показаний в 1%). Это распространенные мультиметры dt 830, 831, 832, 833. 834 и т.д. Последняя цифра показывает «свежесть» модификации. Более поздние модели имеют более широкий функционал, но для домашнего применения эти новые возможности некритичны. Работа со всеми этими моделями мало чем отличается, так что будем говорить в общем о приемах и порядке действий.

Строение электронного мультиметра

Перед тем как пользоваться мультиметром, изучим его строение. Электронные модели имеют небольшой жидкокристаллический экран, на котором отображаются результаты измерений. Ниже экрана имеется переключатель диапазонов. Он вращается вокруг своей оси. Той частью, на которой нанесена красная точка или стрелка, он указывает на текущий тип и диапазон измерений. Вокруг переключателя нанесены метки, по которым выставляется тип измерений и их диапазон.

Ниже на корпусе имеются гнезда для подключения щупов. В зависимости от модели гнезд бывает два или три, щупов всегда два. Один положительный (красного цвета), второй отрицательный — черного. Черный щуп всегда подключается к разъему, подписанному «COM» или COMMON или который имеет обозначение как «земля». Красный — в одно из свободных гнезд. Если разъемов всегда два, проблем не возникает, если гнезд три, надо в инструкции прочесть, при каких измерениях в какое гнездо вставлять «плюсовой» щуп. В большинстве случаев красный щуп подключают в среднее гнездо. Так проводится большая часть измерений. Верхний разъем необходим, если измерять собрались ток до 10 А (если больше, то тоже в среднее гнездо).

Есть модели тестеров, в которых гнезда расположены не справа, а внизу (например, мультиметр Ресанта DT 181 или Hama 00081700 EM393 на фото). Разницы при подключении в этом случае нет: черный на гнездо с надписью «COM», а красный по ситуации — при измерении токов до от 200 мА до 10 А — в крайнее правое гнездо, во всех других ситуациях — в среднее.

Есть модели с четырьмя разъемами. В этом случае два гнезда для измерения тока — одно для микротоков (менее 200 мА), второе для силы тока от 200 мА до 10 А. Уяснив что и для чего имеется в приборе, можно начинать разбираться как пользоваться мультиметром.

Положение переключателя

Режим измерений зависит от того, в каком положении находится переключатель. На одном из его концов есть точка, она обычно подкрашена белым или красным цветом. Вот этот конец и указывает на текущий режим работы. В некоторых моделях переключатель сделан в виде усеченного конуса или имеет один край заостренный. Этот острый край тоже является указателем. Чтобы работать было проще, можно на этот указывающий край нанести яркую краску. Это может быть лак для ногтей или какая-то стойкая к истиранию краска.

Поворотом этого переключателя вы изменяете режим работы прибора. Если он стоит вертикально вверх, прибор выключен. Кроме этого есть следующие положения:

• V с волнистой чертой или ACV (справа от положения «выключено»)- режим измерения переменного напряжения;
• A с прямой чертой — измерение постоянного тока;
• A с волнистой чертой — определение переменного тока (этот режим есть не на всех мультиметрах, на представленных выше фото его нет);
• V с прямой чертой или надпись DCV (слева от положения выключено) — для измерения постоянного напряжения;
• Ω — измерение сопротивлений.

Также есть положения для определения коэффициента усиления транзисторов и определения полярности диодов. Могут быть и другие, но их назначение надо искать в инструкции к конкретному прибору.

Измерения

Пользование электронным тестером удобно тем, что не надо искать нужную шкалу, считать деления, определяя показания. Они высветятся на экране с точностью до двух знаков после запятой. Если измеряемая величина имеет полярность, то отобразится и знак «минус». Если минуса нет, значение измерения положительное.

Как измерить сопротивление мультиметром

Для измерения сопротивления переводим переключатель в зону обозначенную буквой Ω. Выбираем любой из диапазонов. Один щуп прикладываем к одному входу, второй — к другому. Те цифры, которые высветятся на дисплее и есть сопротивление измеряемого вами элемента.

Иногда на экране отображаются не цифры. Если «выскочил» 0, значит надо изменить диапазон измерений на меньший. Если высветились слова «ol» или «over», стоит «1», диапазон слишком мал и его надо увеличить. Вот и все хитрости измерения сопротивления мультиметром.

Как измерить силу тока

Чтобы выбрать режим измерения необходимо сначала определиться ток постоянный или переменный. С измерением параметров переменного тока могут быть проблемы — этот режим есть далеко не на всех моделях. Но порядок действий вне зависимости от типа тока одинаков — меняется только положение переключателя.

Постоянный ток

Итак, определившись с типом тока, выставляем переключатель. Далее надо решить, в какое гнездо подключать красный щуп. Если даже приблизительно не знаете какие значения стоит ожидать, чтобы случайно не спалить прибор, лучше сначала установить щуп в верхнее (крайнее левое в других моделях) гнездо, которое подписано «10 А». Если показания будут небольшими — менее 200 мА, переставите щуп в среднее положение.

Точно также дело обстоит и с выбором диапазона измерений: сначала выставляете самый максимальный диапазон, если он оказывается слишком большим, переключаете на следующий меньший. Так до тех пор, пока не увидите показания.

Для измерения силы тока прибор должен включаться в разрыв цепи. Схема подключения дана на рисунке. В данном случае важно красный щуп устанавливать на «+» источника питания и черным касаться следующего элемента цепи. Не забывайте при измерении, что питание в есть, работайте аккуратно. Не касайтесь руками неизолированных концов щупа или элементов цепи.

Переменный ток

Испробовать режим измерения переменного тока можно на любой нагрузке, подключенной к бытовой электросети и определить таким образом потребляемый ток. Так как и в данном режиме прибор необходимо включать в разрыв цепи, с этим могут возникнуть сложности. Можно, как на фото ниже сделать специальный шнур для измерений. На одном конце шнура вилка, на другом — розетка, один из проводов разрезать, на концы прикрепить два разъема WAGO. Они хороши тем, что позволяют также зажать щупы. После того, как измерительная схема собрана, приступаем к измерениям.

Переводите переключатель в положение «переменный ток», выбирайте предел измерения. Учтите, что превышение пределов может вывести прибор из строя. В лучшем случае сгорит плавкий предохранитель, в худшем — повредится «начинка». Потому действуем по предложенной выше схеме: сначала ставим максимальный предел, потом постепенно уменьшаем. (не забываем про перестановку щупов в гнездах).

Теперь все готово. Сначала к розетке подключаем нагрузку. Можно настольную лампу. Вилку вставляем в сеть. На экране появляются цифры. Это и будет потребляемый лампой ток. Таким же образом можно измерить потребляемый ток для любого устройства.

Измерение напряжения

Напряжение также бывает переменным или постоянным, соответственно, выбираем требуемое положение. Подход к выбору диапазона тут такой же: если не знаете чего надо ожидать, ставите максимальный, постепенно переключая на меньшую шкалу. Не забывайте проверять правильно ли подключены щупы, в те ли гнезда.

В данном случае измерительный прибор подключается параллельно. Для примера можно измерить напряжение аккумулятора или обычной батарейки. Выставляем переключатель в положение режим измерения постоянного напряжения, так как ожидаемое значение знаем, выбираем подходящую шкалу. Далее щупами касаемся батарейки с двух сторон. Цифры на экране и будут тем напряжением, которое выдает этот элемент питания.

Как пользоваться мультиметром для измерения переменного напряжения? Да точно также. Только правильно выбрать предел измерений.

Прозвонка проводов с помощью мультиметра

Эта операция позволяет проверить целостность проводов. На шкале находим знак прозвонки — схематическое изображение звука (смотрите на фото, но там режим двойной, а может быть только знак прозвонки). Такое изображение выбрано потому, что если провод целый, прибор издает звук.

Ставим переключатель в нужное положение, щупы подключены как обычно — в нижнее и среднее гнездо. Прикасаемся одним щупом к одному краю проводника, другим — к другому. Если слышим звук, провод целый. В общем, как видите, пользоваться мультиметром несложно. Все легко запомнить.

Мультиметр может пригодиться не только специалисту-электрику, но и практически каждому хозяину в быту. Это многофункциональный и компактный прибор, измеряющий силу тока, напряжение, и многие другие параметры. Чтобы провести проверку сопротивления мультиметром, потребуется всего пару минут. В продаже сегодня можно найти как электронные модели, так и аналоговые, но по большей части разница между ними заключается лишь в способе отображения и подробности информации.

Разновидности

Сначала пару слов о разновидностях приборов. Раньше чаще всего использовался аналоговый мультиметр, в котором установлены обычные стрелочки для отображения показаний. Сегодня более востребованы электронные модели, но и аналоговые не спешат уходить в прошлое, ими пользуются преимущественно профессионалы.

Причины этого кроются в следующем. Стрелочные более стабильно работают в зонах электромагнитных полей. Кроме того, электронные модели требуют питания (чаще всего батарейки), а износ элементов питания может напрямую сказаться на погрешности измерений. Стоит также отметить и возможность выхода из строя из-за сильных электростатических разрядов. Аналоговый мультиметр показывает более точный результат.

Есть преимущества и у цифровых моделей. Они доступнее отображают информацию, и способы выводить на экран разницу между измеряемыми показателями и эталонными.

Основы управления прибором

У многих моделей мультиметров есть свои характерные особенности, но имеются также и общие для всех разновидностей правила. К примеру, для начала измерений следует прикоснуться концами металлических щупов (они снабжены ручками из изолирующего материала) к проводнику.

Величина того параметра, который измеряется мультиметром в текущий момент должна быть в пределах диапазона, который задается специальным переключателем на корпусе.

Именно поэтому рекомендуется производить замеры, выставляя максимальный режим измерения, а после подгоняя точность или наоборот. Впрочем, наиболее технически продвинутые аппараты способны определять пределы измерений автоматически.

Также следует помнить правила:

Схема подключения щупов следующая. Тот, который с черным проводом, вставляется в гнездо СОМ (отрицательный полюс), красный – в гнездо VΩma. Помните, что сегодня на рынке имеется широкий ассортимент моделей, так что нюансы использования могут варьироваться. Чтобы избежать досадной неудачи, рекомендуется дополнительно ознакомиться с руководством пользователя.

Устройство

У подавляющего большинства моделей основа устройства полностью идентична. Единственной разницей могут стать обозначения, ряд дополнительных возможностей и пределы измерения. В любом случае, на фронтальной панели располагаются все элементы управления устройством. Среди них: гнезда для подключения щупов, экран, а также переключатель режима измерения сопротивления.

За аппаратную составляющую отвечает микросхема 1CL7106. При измерении напряжения сигнал проходит через резистор R17 и передается на вход 31. Сила тока воспринимается резисторами в зависимости от того, какой диапазон был установлен пользователем. Падение напряжения в результате поступает на вход 32.

Щупы

В бюджетных моделях тестеров щупы чаще всего особым качеством не отличаются. Не стоит в данном случае судить по внешнему виду, так как их специально делают максимально красивыми и глянцевыми. Внимание следует обратить, в первую очередь, на провод – он должен быть максимально эластичным и хорошо держаться.

Для того чтобы проколоть изоляцию провода или найти выводы микросхемы с малым шагом, концы щупа сделаны в форме игл. В качестве материала для их изготовления используется бронза, которая не слишком хорошо держит заточку. В отдельных случаях некачественные щупы могут обламываться в местах заделки. Наконец, некачественные щупы могут давать ненадежный контакт в гнездах мультиметра.

В качестве решения специалисты чаще всего «доводят их до ума» собственными силами. Для этого они припаивают провода к наконечникам и подгоняют разъемы в гнезда. Наконечники в таком случае требуется обязательно залудить, иначе показатели будут разные в зависимости от нажима. Для уменьшения сопротивления, провода можно заменить кабелем более толстого сечения, комплектные обладают сопротивлением до 0,5 Ом и выше.

Проверка перед работой

Токоведущие жилы в щупах мультиметра с течением времени изнашиваются, что крайне негативно сказывается на точности измерения. Именно поэтому важно проверять их до начала работы. Делается это просто. Переключатель ставят на самый низкий диапазон, после чего замыкают провода друг с другом. Следом аналогичным образом проверяется изоляция на ручках. Если контакт плохой, показания на экране начнут сбиваться. Отдельно следует отметить вариант проверки в режиме прозвонки. В случае неустойчивого звукового сигнала контакты следует заменить.

Инструкция

Итак, как измерить сопротивление мультиметром? Для этого требуется всего три шага, однако вначале следует в обязательном порядке убедиться, что проверяемая сеть полностью обесточена.

Измерительный провод черного цвета вставляется в гнездо COM, после чего шнур красного цвета вставляется в VΩmA. Затем требуется включить прибор. Чаще всего это делается поворотом переключателя измерений. Для работы с самыми малыми сопротивлениями потребуется поставить переключатель на букву «омега» и установить диапазон на 200, то есть в пределах 0,1-200 Ом (измерение малых сопротивлений). Далее производится проверка на замыкание измерительной цепи, для чего щупы замыкаются между собой. Если мультиметр исправен, на экране появится показатель порядка 0,3-0,7 и, как уже говорилось, он должен быть постоянным. Данный показатель отображает сопротивление самих измерительных проводов. Если этот показатель выше или часто меняется, следует обновить провода. Если провода разомкнуты, на экране должна быть единица, что показывает очень высокое (бесконечное) сопротивление.

Для того чтобы произвести измерение, требуется одновременно прикоснуться к контактам цепи. Если система работает исправно, мультиметр измерит показания. Если производится проверка на обрыв питания, тестер отобразит новые показания. Сопротивление в таком случае должно быть достаточно низким, вплоть до 1,5 Ома. Если же требуется померить сопротивление потребителя тока, например, лампочки или обмотки трансформатора, показатель может подскочить до 150-200 Ом. Имеется достаточно характерная особенность: с ростом мощности потребителя тока проверка сопротивления прибора мультиметром показывает более низкий результат.

Если цифры на экране тестера при измерениях не меняются, следует переключиться на более высокий диапазон.

Если мультиметр отображает все те же значения – переходим к новому диапазону и продолжаем попытки. Имеется здесь важный момент. Если поставить переключатель на 2000к и взяться за контакты щупов голыми руками, то получится, что мы меряем сопротивление тела, что, разумеется, скажется на результатах.

Особенности и нюансы

У работы мультиметра есть сразу несколько важных особенностей, которые могут повлиять на результат его работы. Рассмотрим несколько важных примеров.
Достаточно часто возникает ситуация, когда требуется измерить сопротивление детали, уже впаянной в плату. В таком случае можно даже не пытаться провести измерение в сборе – результат гарантированно будет неверным. Причина проста: любой элемент на плате связан с другими, так что мультиметр в ходе испытания покажет лишь общий показатель. Если требуется протестировать только один элемент, придется извлекать его из схемы.

В случае многовыводных элементов демонтаж также является насущной необходимостью. Проверять их сопротивление можно только после этого. В противном случае на результат положиться будет нельзя.

Сопротивление изоляции кабелей следует мерить только в теплых и сухих условиях, поскольку обледенение и влажность дадут неверный результат.
Не стоит забывать и про состояние щупов мультиметра. Максимально точный результат можно получить лишь с исправными деталями. Проверить их состояние можно следующим образом: приложите оголенные концы друг к другу и подвигайте их. Если показания мультиметра будут сильно прыгать, значит, щупы надо срочно заменить. С неисправными деталями на точные данные рассчитывать не приходится.

Наконец, следует отметить исправность аккумулятор. Каждый специалист скажет, что стоит батарее начать разряжаться, как показания тестера уходят все дальше от истины. Чаще всего на экране появляется значок-индикатор разрядки. В таком случае следует или заменить батарею, или подзарядить прибор.

Пример измерения

Рассмотрим на примере как проверить сопротивление наушников. Чаще всего они присоединяются к ПК или плееру при помощи разъема miniJack. Он состоит из трех частей. Наиболее близкая к держателю – общий канал, потом идет раздельные для правого и левого каналов.

Для проверки достаточно прикоснуться одним щупом мультиметра к общему каналу, а вторым к правому и левому по очереди. Точное сопротивление указывается в техническом паспорте наушников, но чаще всего оно составляет порядка 40 Ом. Если показания сильно отличаются, значит в проводе имеется короткое замыкание. Для проверки дополнительно меряем так. Прикасаемся одним щупом к правому каналу, а вторым – к левому. В идеале сопротивление должно быть ровно вдвое больше.

Как видно, измерения сопротивления проводить довольно просто. Надо быть уверенным в исправности мультиметра и понимать значение измеряемой величины.

Во время ремонта любой аппаратуры как бытового класса, так и профессионального, часто выполняемой операцией является измерение сопротивления. Наиболее просто и быстро можно проверить сопротивление мультиметром. Как правило, для различных электронных приборов методика измерения похожа, но есть и особенности, связанные с их физическими свойствами.

Общие сведения о сопротивлении

В науке понятие сопротивление обозначает физическую величину характеризующую способность проводника препятствовать прохождению электрического сигнала, протекающего в нём.

Сопротивление в цепи переменного тока называется импеданс, а в электромагнитном поле - волновым. Существует и элемент электрической сети - резистор, который часто называется сопротивлением. Единицей измерения физической величины является Ом. На схемах и в литературе обозначение сопротивления выполняется латинской буквой R.

Наиболее востребованной является проверка сопротивления мультиметром именно резистора или переходов полупроводниковых приборов, в то время как для измерения волнового параметра кабеля используются специальные приборы, например, осциллограф или LC-метр.

Значение импеданса резистора указывается на его корпусе способом нанесения цифр или полосок. Фактическое сопротивление резистора , даже исправного, может отличаться от номинального на значение допускаемого отклонения. Вся проверка сводится к измерению тестером величины сопротивления и сравнения результата с заявленным.

Полупроводники. Работа полупроводниковых элементов основана на свойствах p-n перехода беспрепятственно пропускать ток в одну сторону, а в другую оказывать сопротивление его прохождению.

При проверке электрических объектов особое значение имеет измерение сопротивления изоляции проводов. Обычно показания снимаются относительно фазового проводника и поверхности его изоляции. Применяемый для этого измерительный прибор называется мегомметр.

Виды устройств для проведения замеров

Практически во всех многофункциональных приборах для замеров существует возможность измерить значение импеданса. По своему принципу работы и функциональности выпускаемые устройства могут быть цифровыми и аналоговыми. При этом важными их характеристиками являются погрешность и диапазон измерения.

Перед началом работы с тестером нужно убедиться в исправности его элементов питания. Если на цифровом типе прибора высвечивается индикация с мигающей батарейкой , это означает что батарейку необходимо заменить. Для стрелочного прибора сигналом о замене питающих элементов будет невозможность установить стрелку в нулевое положение.

Для правильного получения результата необходимо не только использовать настроенный прибор, но и проследить за окружающей температурой. Как известно из законов физики, при нагревании величина сопротивления у проводников увеличивается, а у полупроводников уменьшается. Оптимальной температурой считается 20 градусов по Цельсию.

Цифровой мультиметр

Главной особенностью цифрового мультиметра является наличие экрана, на нём наглядно отображается измеряемая величина. В основе принципа действия устройства лежит сравнение измеряемого сигнала с опорным, для этого используется аналого-цифровой преобразователь.

Для проведения измерения тестер подключается набором проводов к измеряемому элементу. На одном конце каждого из проводов находится штекер, предназначенный для установки в гнездо измерителя, а на другом контактный щуп. Порядок измерения сопротивления резистора электронным мультиметром можно представить в виде следующих действий:

1. Нажтием на кнопку ON/OFF включается устройство.
2. Подключаются щупы к двум концам резистора, обратные концы проводов к разъёмам Ω и СОМ.
3. Переключателем устанавливается примерное сопротивление.
4. В случае когда на индикаторе высвечивается единица, переключатель следует переставить на одну позицию вверх, т. е. увеличить предел измерения.
5. Если при снятии показаний на экране отображаются цифры, отличные от единицы, это и будет значение сопротивления.

Таким же образом можно измерить и сопротивление p-n перехода полупроводника. Цифровым прибором удобно измерить постоянное сопротивление, но он бесполезен, когда понадобится узнать его переменную величину. Для таких измерений предпочтительно использовать стрелочный прибор.

Стрелочный прибор

Самые первые измерительные приборы снабжались стрелочным устройством. Это устройство представляло собой электромеханическую головку. Конструктивно она выполнена в виде рамки, находящейся в магнитном поле. На эту головку через различные сопротивления подаётся электрический сигнал. В зависимости от силы тока стрелка в рамке отклоняется, устанавливаясь в определённое положение. Диапазон отклонения стрелки проградуирован, согласно этим значениям и вычисляется требуемая величина.

Технические возможности аналогового тестера во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Главным его достоинством является инерционность и невосприимчивость к помехам во время измерения постоянного напряжения и величины сопротивления.

Стрелочные приборы идеально подходят для отображения динамики сигнала. Тестер мгновенно показывает его изменение. Вместе с тем такой прибор обладает большой погрешностью при измерениях в высокоомных цепях, и имеется некоторая сложность в интерпретации результатов измерения.

Включение прибора осуществляется согласно инструкции, указанной на обратной стороне крышки элементов питания. Кнопкой переключения выбирается режим работы для постоянной, переменной величины или сопротивления (соответственно «-» , «~» , «Ω»). Для пары измерения используется двойное нажатие. Галетный переключатель диапазонов вычисления устанавливается на фиксированное значение, соответствующее предполагаемому показателю измерения.

Перед измерением величины сопротивления тестер настраивается путём вращения ручки нуля до тех пор, пока стрелка не установится на значение «∞» . При выборе диапазона измерения «Ω» значения сопротивления маркируются не максимальными числами в этом диапазоне, а имеют такой вид: х1, х10, х100. Это означает, что полученное значение будет измеряться в Ом, кОм, и МОм. Измерение активного сопротивления производится от установленного в устройстве источника постоянного тока (батарейки).

Включив и подготовив тестер, нужно приложить щупы к исследуемому объекту. Согласно показаниям стрелки на измерительной шкале появится результат, который затем умножается на множитель диапазона.

Использование мегомметра

Мегомметр является специализированным устройством для измерения. Перед началом измерений необходимо строго придерживаться требований ПУЭ (правила устройства электроустановок). К основным правилам относят:

Мегомметр является сложным устройством, состоящим из генератора тока и измерительной головки. Также в состав входят: токоограничивающие резисторы, клеммные колодки, корпус из диэлектрика и переключатель режимов.

Прибор имеет три клеммы для внешнего подключения проводов. К одной подключается земля, к другой линия, а к третьей экран. Куда подключается какой провод - указано в инструкции к прибору.

Клеммы земли и линии задействуются при любых операциях по снятию показаний изоляции относительно контура земли, а экранный контакт нужен для уменьшения влияния токов утечки. Такие токи появляются при замерах между двумя жилами провода, расположенными параллельно друг другу. Экранный контакт подключается специальным проводом, идущим в комплекте к устройству.

После подключения всех щупов на приборах старого образца понадобится покрутить ручку, что обеспечит работу внутреннего генератора и подачу напряжения на тестируемый объект. В современных устройствах вместо ручки используется кнопка, а питание берётся от устанавливаемых аккумуляторов или гальванических батарей. Величина напряжения генератора может лежать в диапазоне от 100 вольт до 2,5 кВ. Как только напряжение подано, для стрелочного прибора снимаются показания стрелки на шкале, соответствующей выбранному диапазону, а для цифрового типа прибора снимаются показания в виде цифр на индикаторе.

Пример практического измерения

В качестве примера измерения импеданса цифровым тестером можно привести паяльник. Вначале подключаются штекеры устройства согласно инструкции, а после выставляется предел измерения на 10 кОм. Нужно дотронуться щупами до контактной вилки прибора и посмотреть на индикатор. На нём отобразится число - например, 320. Это обозначает, что паяльник имеет сопротивление, равное 320 Ом. Получив величину сопротивления можно вычислить мощность паяльника. Она рассчитывается по формуле: P = U*U/R, где:

Для приведённого примера она составит 150 Вт, при включении в сеть - 220 вольт. Таким образом возможно снимать показания ламп накаливания и любых нагревательных элементов.

Используя мультиметр, можно прозвонить электролитический конденсатор, т. е. определить по изменению сопротивления его исправность. Первоначально конденсатор выпаивается с платы и разряжается путём замыкания его контактов между собой. Переключатель тестера устанавливается на самое большое положение диапазона, после чего нужно щупами прикоснуться к ножкам радиоэлемента.

Если измерения проводятся стрелочным прибором, его стрелка должна отклониться в нулевое положение, а затем медленно перейти в положение бесконечности. Скорость ее возврата зависит от ёмкости элемента. Чем она больше, тем медленнее возвращается стрелка.

Перед тем как замерить сопротивление мультиметром, необходимо извлечь хотя бы один из выводов радиоэлемента из платы. Связано это с тем, что, находясь в плате, выводы элемента могут шунтироваться другими радиодеталями, т. е. к этим выводам параллельно может быть подключён другой радиоэлемент. Это означает, что результат будет определён неправильно.