Лабораторная работа №
Тема: Изучение и применение мультиметра
Цель работы: изучение принципа действия, основных органов управления цифрового мультиметра, а так же методики работы с ним;
Материалы, оборудование, инструменты: мультиметр, соединительные провода (щупы), источники тока, радиоэлементы, шнуры
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Мультиметр – это прибор, который может измерять несколько величин, каждую в нескольких поддиапазонах (multi- в сложных словах означает много-). Цифровой мультиметр (ЦМ) – это электронный прибор с цифровым отсчётом показаний.
Во многих мультиметрах также присутствует возможность измерения коэффициента усиления транзисторов и предусмотрен специальный режим для тестирования диодов, прозвонка цепи на короткое замыкание и т.д. Одним словом - "мульти" (для многого) "тестер":)
Дорогие модели подобных измерительных устройств включают в себя и дополнительные функции: замера температуры (с помощью щупа-термопары), индуктивности катушек, емкости конденсаторов.
Первый мультиметр был изобретен в начале 1920 года Дональдом Макади в связи с неудобством носить большое количество отдельных инструментов, необходимых для произведения измерений. Мультиметр тогда еще назывался авометром и выполнял измерения в амперах, вольтах и омах. В продажу изобретение поступило в 1923 году.
Рисунок 1. Варианты конструктивного исполнения цифровых тестеров
Принцип действия
В основе цифрового мультиметра лежит АЦП двойного интегрирования — аналого-цифровой преобразователь, в котором входной сигнал сравнивается с опорным.
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.
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.
Основные функции цифрового мультиметра
и назначения органов управления прибором
Рассмотрим внешнюю панель мультиметра. Здесь мы видим в верхней части семисегментный жидкокристаллический индикатор, на котором и будут отображаться измеряемые нами величины.
Рисунок 2. Передняя панель мультиметра
Далее, можно сказать по центру прибора, расположен переключатель величин рис. 3 и пределов измерения. Рассмотрим подробнее все обозначения, которые нанесены по кругу, тем самым разберем режимы работы мультиметра.
Рисунок 3. Переключатель режимов
1- выключение мультиметра.
2 - режим измерения значений переменного напряжения, имеет два диапазона измерений 200 и 600 вольт.
В других моделях мультиметров может применяться обозначение ACV - AC Voltage - (анг. Alternating Current Voltage) - переменное напряжение
3 -режим измерения значений постоянного тока в следующих диапазонах: 200 мкА, 2000 мкА, 20 мА, 200 мА.
В других моделях мультиметров может применяться обозначение DCA - (анг. Direct Current Amperage) - постоянный ток.
4 -режим измерения больших значений постоянного тока до 10 ампер.
5 - звуковая прозвонка проводов, звуковой сигнал включается при сопротивлении прозванимаего участка менее 50 Ом.
6 - проверка исправности диодов, показывает падение напряжения на p-n переходе диода.
7 - режим измерения значений сопротивления, имеет пять диапазонов: 200 Ом, 2000 Ом, 20 кОм, 200 кОм, 2000 кОм.
8 -режим измерения значений постоянного напряжения, имеет пять диапазонов 200 мВ, 2000 мВ, 20 В, 200 В и 600 В.
В других моделях мультиметров может применяться обозначение DCV - DC Voltage - (анг. Direct Current Voltage) - постоянное напряжение.
В нижнем правом углу лицевой панели мультиметра имеется три гнезда, для подключения входящих в комплект шнуров со щупами.
Рисунок 4. Гнезда для соединения со шупами
- нижнее гнездо для общего (минусового) провода во всех режимах и на всех диапазонах;
- среднее гнездо для плюсового провода во всех режимах и на всех диапазонах кроме режима измерения тока до 10 А;
- верхнее гнездо для плюсового провода в режиме измерения тока до 10 А.
Важно!
Будьте внимательны, при измерении тока больше 200 мА плюсовой провод подключать только в верхнее гнездо!
Питание мультиметра
Мультиметр питается от 9-вольтовой батарейки типа «Крона» или согласно типоразмеру - 6F22. Внутри, под задней крышкой мультиметра имеется предохранитель, обычно на 250 мА, который защищает прибор в режиме измерения тока на пределах до 200 мА.
Рисунок 5. Элемент питания мультиметра
Рисунок 6. Предохранитель