Практическая работа 1. Изучение принципа работы мультиметра. Теоретическая часть

Практическая работа 1

Изучение принципа работы мультиметра

Цель работы:

Изучить мультиметр, принцип работы и возможностей.

Оборудование:

мультиметр

Порядок выполнения работы

1. Повторите теоретические положения по теме практической работы. 2. Взять задание у преподавателя и выполнить измерения при помощи мультиметра. 3. Ответить на вопросы.

Теоретическая часть

Мультиметр цифровой — это универсальный прибор для измерения электрических параметров, который сочетает действие амперметра, вольтметра и омметра в одном приборе, который выводит показания на небольшой дисплей. Существуют, как стендовые, так и переносные мультиметры.

Преимущество цифрового мультиметра над приборами с измерительным механизмом заключается в том, что показание прибора по шкале должны пересчитываться в том случае, если стрелка прибора остановилась между отдельными делениями на шкале. Цифровые измерительные приборы не нуждаются в перерасчете показаний, изображая их в виде чисел на дисплее. Также цифровые мультиметры более чувствительны к малым изменениям тока и поэтому более точны по сравнению с другими приборами, измеряющими электрические параметры.

В основе цифрового мультиметра лежит АЦП двойного интегрирования — аналого-цифровой преобразователь, в котором входной сигнал сравнивается с опорным.

Внешнее устройство прибора.

Сразу обращает на себя внимание расположенный сверху жидкокристаллический дисплей (поз. 1). Он имеет четыре разряда. На нем будут высвечиваться снимаемые показания, а также информация о выбранном режиме и другие данные, касающиеся работы прибора.

В правом нижнем углу – вертикальный ряд круглых гнезд (поз. 2). Они предназначены для установки разъёмов измерительных проводов. О назначении каждого – будет сказано чуть ниже.

По центру расположен вращающийся по кругу переключатель (поз. 3). Его назначение – включение мультитестера, выбор необходимого режима и диапазона измерений. Вокруг переключателя нанесены обозначения этих режимов и диапазонов (поз. 4), разбитые по группам.

Наконец, в данной модели имеется еще один разъем (поз. 5), предназначенный для проверки транзисторов. Он также имеет свои обозначения – левая сторона предназначена для npn-элементов, правая – для pnp. Буквами около отверстий, в которые вставляются выводы транзистора, обозначены: е – эмиттер, с – коллектор и b – база.

Теперь подробнее рассмотрим основные элементы коммутации и управления. Начнем с группы контактных гнезд.

Гнезда для подключения измерительных проводов мультиметра

1 — гнездо СOM, универсальное, предназначенное для проведения любых измерений. В него вставляется разъем черного провода.

2 — гнездо для разъема красного провода, который при измерении показаний силы тока или напряжения в цепи постоянного тока будет играть роль положительного контакта (+). Используется чаще всего – для любых измерений сопротивления и напряжения, вплоть до установленных максимальных для этого прибора значений – 1000 В постоянного или 750 В переменного. Но по измерению силы тока – серьёзное ограничение: не более 500 мА. Надпись «FUSED» говорит о том, что данная цепь защищена предохранителем.

3 — гнездо для провода красного цвета, в которое он переключается для замера показаний силы тока более 500 мА. Для данного прибора установлен и максимум – 10 А постоянного тока, о чем говорит предупреждающая надпись.

Теперь – рассмотрим переключатель режимов.

1 – переключатель смотрит строго вертикально вверх. Питание прибора выключено.

2 – группа положений переключателя для измерений постоянного напряжения. Может встречаться такое графическое обозначение, как показано на иллюстрации, или же надпись DCV (DC Voltage — от английского термина Direct Current Voltage – постоянное напряжение). Предусмотрено пять пределов: нижний – до 200 мВ, верхний – до 1000 В.

3 – группа положений для измерения переменного напряжения. Обозначается или символом, как на иллюстрации, или аббревиатурой ACV (AC Voltage – от английского Alternating Current Voltage – переменное напряжение). Здесь всего два диапазона – до 200 В и до 750 В.

4 – группа положений для измерений значений силы тока. Обратите внимание – в данной модели допускается замер исключительно постоянного тока DCA (от английского Direct Current Amperage). Предусмотрено пять диапазонов измерений. Нижний – с пределом до 200 микроампер (μА), далее идут 2000 μА, 20 и 200 мА (миллиампер), и, наконец – максимальный – до 10 А. При переключении на этот максимальный режим в обязательном порядке переставляется провод в соответствующее гнездо – об этом уже говорилось.

5 – группа положений для измерений электрического сопротивления. Пять диапазонов: минимальный – до 200 Ом, максимальный – до 2000 кОм (2 Мом). На минимальном диапазоне обычно производится и простая прозвонка участка цепи (проводника), если, как в данном примере, эта функция не предусмотрена в приборе отдельно.

6 – режим для проверки работоспособности диодов. Показывает падение напряжения на pn-переходе диода. В обратном направлении проводимости быть не должно.

7 – специфическая функция, позволяющая проверить работоспособность pnp или npn транзисторов и измерить их коэффициент усиления по току. В этом режиме измерительные провода не используются – транзистор вставляется непосредственно в специфическое гнездо, о котором говорилось выше.

Для того, чтобы измеритель показывал величину электрического параметра, измеритель должен быть электрически подсоединен к схеме или ее компоненту. Эти подсоединения выполняются набором проводов. Черный провод обычно называется общим или отрицательным, красный — положительным.

На одном конце каждого из проводов находится вилка, которая подключается в гнездо измерителя. Другой конец каждого провода используется для создания контакта со схемой или ее компонентом, который должен быть промерен.

Существуют общие правила включения мультиметра в цепь при замере тех или иных электрических параметров:

Чтобы измерить постоянный ток, измеритель должен быть включен последовательно со схемой, в которой производятся измерения. Если прибор, который настроен на измерение тока, случайно будет включен параллельно с источником напряжения, напряжение может послужить причиной того, что избыточный ток потечет через измеритель и повредит его.

Чтобы измерить напряжение, измеритель должен быть включен параллельно с источником напряжения. Поскольку напряжение одинаково во всех ветвях параллельной схемы, напряжение, которое должно быть измерено, будет и на измерителе, в результате чего измеритель покажет уровень напряжения.

Измерения сопротивлений должны проводиться на обесточенных цепях. При измерениях сопротивлений используется небольшая внутренняя батарея для питания схемы измерителя и сопротивления, которое должно быть измерено.

Контрольные вопросы

1. Что такое мультиметр?

2. Какие измерения можно осуществлять мультиметром?

3. Как измерить напряжение мультиметром?

4. Как измерить ток мультиметром?

5. Как измерить сопротивление мультиметром?