Цифровой мультиметр. Почему мультиметр называют цешкой

В чём различие между тестером, авометром и мультимером?

Разницы никакой нет, этими словами обозначают одно и то же. Самое правильное название - мультиметр. Тестером его называют потому что с его омощью можно проверять ("прозванивать") цепи, искать неполадки в электрооборудовании. АВОметр - это пошло от названия приборов, выпускающихся ранее и имеющих маркировку АВО-ХХХ от "Ампер-Вольт-Ом".

всё одно, тестер общее название, мерит всё,как и мультимер.

В названии, их ещё «цешками» кличут.

В принципе одно и тоже. Авометр - Ампер-Вольт-Ом-МЕТР, тестер и мультиметр от импортных названий произошли. Только разница в дополнительных функциях. Авометр меряет только ток, напряжение и сопротивление. Тестеры и мультиметры имеют дополнительные функции: прозвонка цепи (он действительно звенит) , измерение емкости, измерение коэффициента передачи транзисторов и т. д. А так это синонимы.

Разницы в принципе никакой, раньше авометр тестером звали и наоборот, мультиметр - новейшее назание примерно того же самого - универсального измерительного прибора. Строго говоря, авометр = ампер-вольт-ом-метр, тестер может тестировать (или измерять) что-то одно, а мультиметр кроме означенных вольт-ампер-омов может еще массу чего мерять - емкость, к примеру, или коэффициент усиления транзисторов.

Это один и тот же прибор. разница в названии. Но от этого суть не меняется. Все эти приборы измеряют электрические параметры устройств, сетей и приборов. немного могут отличаться по сцецифике как описано в статье <a href="/" rel="nofollow" title="50100498:##:https://mirpriborov.com/survey/Osobennosti_mul">[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a> тем не менее принцип все тот же. Авометр - это старое название, которое сегодня практически никто не использует, разве что только дедушки ( не в обиду им ), мультиметр - больше ассоциируется с цифровым электроизмерительным прибором. А тестер в общепринятом понятии - это известные всем Ц-ки например Ц4353 или иной комбинированный электроизмерительный прибор <a href="/" rel="nofollow" title="50100498:##:https://mirpriborov.com/catalog/elektroizmeritelnye_pribory/tsifrovye_multimetry_i_testery/1_15_14_kombinirovannye_elektroizmeritelnye_pribory/ts4353_kombinirovannyy_mnogofunktsionalnyy_elektroizmeritelnyy_pribor_s_khraneniya_.html">[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]</a>

touch.otvet.mail.ru

Цифровой мультиметр: конструкция и работа

Цифровой мультиметр – многофункциональное электронное измерительное устройство. В перечень оцениваемых параметров входят величины: ток, напряжение, емкость конденсатора, сопротивления резисторов.

Мультиметр китайский

Из чего состоит цифровой мультиметр

Историческая справка: магнитная стрелка, катушка индуктивности в качестве измерительного прибора

Удосужившийся единожды вскрыть старенький аналоговый тестер, устройству мультиметра не удивится. Налицо чувствительный элемент, сдобренный изрядной порцией типичных резисторов. В старых тестерах использовались емкости для измерения номиналов конденсаторов, в сегодняшних приборах принцип действия отличается. Рассмотрим вкратце исторические конструкции, чтобы переход к новинкам не вызвал футурошок.

В основе тестера заложены принципы, использованные в 1820 году (16 сентября) Швейггером для первой конструкции гальванометра. В темах про постоянный ток, магнитную индукцию обсуждалась историческая последовательность событий. Первый прибор автор называл мультипликатором. В переводе на русский – умножителем. Эффекты множества витков проволоки складывались. Получалось физическое умножение напряженности полей на число элементарных контуров. Речь затрагивает катушку индуктивности.

Произошло все так. В начале 1820 года Ханс Эрстед обнаружил: провод с током отклоняет стрелку компаса, расположенную неподалеку. Мнения расходятся, иногда утверждается: наблюдение сделал ассистент (студент, вольный слушатель), прочие придерживаются мнения — заметил происходящее сторонний человек, случайно зашедший в помещение. Тогда было принято использовать наглядные эксперименты, завлекая аудиторию.

Педагогикой зарабатывали многие люди науки ввиду скудности государственных дотаций. Как выразился сэр Хампфри Дэви, инструктируя молодого Майкла Фарадея – избегайте бросать немедля дела: наука — скупая леди, не слишком щедро одаривает людей, увлеченных ею.

Ханс Эрстед собирался показать студентам эффект нагрева проволоки, обнаруженный двумя десятилетиями ранее. Желающие прочитают подробнее в разделе, касающемся лампочки накала. Открытие совершил упомянутый выше сэр Хампфри Дэви, учредитель Королевского научного общества (Англии) — в числе прочих учредителей. При замыкании терминалов вольтова столба (подобие современного аккумулятора) платиновая нить быстро раскалялась докрасна (в скором времени сгорала в атмосфере). На момент 1820 года неизвестно о состоявшемся изобретении лампочки накала (см. о противоречиях исторической справки в разделе про лампочки накала), следствие неоткрытого закона Джоуля-Ленца было широко известно – нить светилась под действием электрического тока.

Линии магнитного поля охватывают проволоку спиралью. Имеют круговое сечение в поперечной плоскости. В ходе демонстрации Хансом Эрстедом свойств электричества провод прошел над стрелкой компаса. За счет взаимодействия собственного и наведенного током магнитных полей последняя отклонилась. Эффект наблюдался в 1802 году, писал о нём Джованни Доменико Романьози, одинокий вопль светила науки прошел незамеченным. Ханс Эрстдед не оставил неизвестного явления, немедля разослал весть на латинском – тогда общепринятом в научной среде языке – многим ученым. Даже сделал доклад.

Позже Ампер на очередном заседании продемонстрировал новое явление, присутствующий Лаплас заметил: эффект допустимо усилить, изогнув провод. Появилась первая катушка индуктивности, которую Швейггер встроил в мультипликатор. Столь долгое вступление сделано, чтобы показать, как появился амперметр, до недавних пор выступавший основой тестера.

Амперметр постоянного тока

Как применяется мультипликатор в механических тестерах

В силу особенностей цифровой мультиметр измеряет напряжение, механический тестер – электрический ток. В катушке индуктивности поле витков усиливается, отклоняя стрелку. Напоминает опыты Эрстеда. Простой прибор послужит для разнообразных задач:

Измерение напряжения.
Оценка величины переменного и постоянного тока.
Измерение величины активных сопротивлений и ёмкостей.

Опишем происходящее:

Малый ток измеряется непосредственно. Каждый следующий предел пропускается через резистор нужного номинала. Больший ток ослабляется, малый подается почти без изменений мультипликатору (амперметр). Для переключения пределов присутствует ручка управления, перебрасывающая контактор в нужное положение. Переменный ток перед оценкой значения требуется выпрямить. Используются полный или половинный диодный мост. Выпрямленный ток пропускается через нужной величины резистор для ослабления, предел регулируется ручкой управления, результат подается мультипликатору.

Напряжение измеряется схожим образом. Постоянное образует резистивный делитель с дополнительным сопротивлением, активной частью импеданса катушки мультипликатора. Возникает рассчитанный заранее ток, с учётом которого и проградуирована шкала прибора. Аналогично выделяется ряд пределов, переключаемых ручкой. У каждого номинала резистор индивидуальный, шкалы могут совпадать (см. надписи циферблата тестера). Переменное напряжение выпрямляется диодным мостом.
Корпус мультиметра
Для измерения емкостей используется блок конденсаторов. Измеряемый элемент включается параллельно связке, ответвляет часть тока (сеть 220 вольт 50 Гц). Мультипликатор оценивает потери, отклонение стрелки указывает на градуировку шкалы в единицах долей фарада (названа в честь Майкла Фарадея). Здесь следует обратить внимание: показания прибора будут сильно зависеть от частоты сети, амплитуды напряжения розетки.

Номиналы резисторов измеряются с использованием встроенной батарейки (Крона). Принцип прежний: постоянное напряжение образует некий ток, значение заранее известно. Отклоняет стрелку на определенный угол, шкала проградуирована соответствующими единицами (Омы).

Как работает цифровой мультиметр

В основе цифрового мультиметра контроллер с модулем аналого-цифрового преобразователя. В микросхему (на фото залита каплей компаунда) входит блок, анализирующий размер приходящего напряжения. Отличие от описанной выше конструкции: позволяет проделывать уже упомянутые операции плюс:

Микросхема мультиметра

Прозванивать сопротивления, резисторы. На жаргоне электронщиков операцией обозначается процедура оценки целостности проводников, либо p-n-переходов полупроводниковых приборов. Звонок напоминает типичный зуммер, встретим в любом системном блоке персонального компьютера (см. фото). При замыкании цепи издает резкий звук. Отсюда происходит название процедуры. Зуммер молчит — оцениваемый элемент электрической цепи неисправен.

Аналогичным образом проверим транзисторы, но современный мультиметр припас один приятный сюрприз: многие приборы позволят измерить коэффициент усиления по току. Параметр часто обозначается греческой буквой бета, либо представлен h-параметрами, как h31. Иногда сюда добавляется буква. Например, «э» означает: параметр измерен транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером (наиболее часто встречающаяся в простых устройствах). Под указанные цели на фронтальной панели цифрового мультиметра имеется специальное гнездо. Целых два – для p-n-p и n-p-n-структур. Параметры полевых транзисторов оцениваются иначе, конкретика выходит за рамки статьи.
Максимальные изменения претерпел принцип измерения емкостей. Теперь на терминал, куда вставлены ножки элемента, подается кратковременно напряжение, затем оценивается время разряда. Напряжение конденсатора убывает по экспоненциальному закону, изучив, можно выдать оценку исследуемого параметра. Факт широко используется техникой для разных целей. Литературе чаще приводит примеры с постоянной времени RC, характеризующей параметры фильтров. Считается, за три периода равных постоянной времени, заряд теряется практически полностью.

Дополнительным бонусом дорогих цифровых мультиметров является измеритель температуры. Действие основано на эффекте термопары. Раз Георг сумел оценить напряжение, электроника тем паче сделает. Напряжение оценивается аналого-цифровым преобразователем, отображается в виде температуры дисплеем.

Использование мультиметра

Отличаясь от мультипликатора, оперирующего током, контроллер оценивает напряжение. Встречается чаще серия чипов 7601. Описания типичных представителей приводятся повсеместно. Смотрите видео на ютубовском канале Чип&Дип. Измерительных входов два: один для высоких напряжений. Внутри стоит компаратор, преобразующий уровень аналогового сигнала в цифровой вход. У серии 7601 несколько опорных входов внешних резисторов, конденсаторов, структурно входящих в состав таймера, генерирующего тактовые импульсы. Иногда используется встроенный, в остальных — постоянная времени задается значениями R и C.

Полученный с компаратора код разбивается на группы по тысячам, сотням, десяткам, единицам, подается на защелку (latch). Последнее выступает ячейкой памяти, способной хранить внесенную информацию. В противном случае показания на дисплее будут неустойчивы. Устройство обновляет цифры, чтобы не казалось слишком быстро человеку (порядка трех раз в секунду). Экраном управляет специальный драйвер – микросхема, формирующая сигналы свечения сегментов дисплея. Отдельной строкой идет символ минуса. Подсветка отсутствует, хотя может иметься опция.

Занимательной частью цифрового мультиметра считается переключатель режимов. Ручка, снабженная множеством контактов (см. фото), замыкающая в нужном порядке лабиринт контактных дорожек, расположенных на плате. Мало отличается от механического тестера принципом действия, несмотря на кажущуюся сложность: чередуются пассивные элементы схемы.

Переключатель режимов

После сборки прибор часто нуждается в калибровке. Для цепи измерения температуры выполняется так:

Помещают термопару в смесь холодной воды со льдом температурой 0 градусов Цельсия, добиваются подстройкой потенциометра нижнего предела (низковольтный вход) соответствующих показаний табло.

Датчик нагревается до ста градусов, регулируется верхний предел. Пока на дисплее не появится нужное значение.

В процесс работы цифрового мультиметра выделение тепла с микросхемы минимальное. Типичное значение мощности рассеивания составляет доли ватта. Охлаждение прибору не требуется. Важно правильно подключать щупы. Черный является схемной землей, обозначается COM. Измерительных входов чаще два, один для больших токов. Хотя присутствует защита предохранителем (помечено меткой fused), при неправильной подаче сигнала возможен выход цифрового мультиметра из строя. Избегайте черным щупом трогать высоковольтные цепи, выполнять не предусмотренные инструкцией действия.

vashtehnik.ru

Что такое цифровые мультиметры

Еще из общего школьного курса физики известно, что электрическая цепь характеризуется рядом параметров. Среди них величина напряжения, также известная как потенциал, значение и род протекающего по проводнику тока, потребляемая нагрузкой из сети мощность, значение сопротивления (в Омах) и некоторые другие. Для измерения каждого из них были созданы специализированные приборы. Для тока это амперметры, для напряжения – вольтметры, омметры для сопротивления и пр. Однако что делать, если возникает необходимость измерить не один параметр, а сразу несколько? Носить все существующие приборы с собой? В этом случае о мобильности и удобстве говорить не приходится. Для решения этой проблемы были созданы универсальные решения: приборы, функционально совмещающие в себе сразу несколько других. Например, переключив в первое положение специальный тумблер, можно измерять напряжение, во втором же задействуется внутренняя логика, позволяющая определять сопротивление. Удобно! Такие приборы известны как мультиметры. То есть «мульти» - много, ну а «метры» - измерять. Второе название, которое не совсем корректно, - тестеры. Современные цифровые мультиметры позволяют измерять множество параметров: от простого сопротивления участка цепи до температуры окружающего воздуха.

Модификации

Несмотря на большое разнообразие данных приборов, все они подразделяются на два основных класса: аналоговые и цифровые мультиметры. Для большинства пользователей более удобны вторые, хотя первые обладают рядом преимуществ, правда, специфических.

Градуированная шкала и стрелка

Аналоговые модели уже практически сняты с производства, так как спрос на них оказался незначительным, по сравнению с альтернативным вариантом (мультиметр цифровой DT сейчас невероятно популярен). Однако на рынках все еще можно встретить новые подобные решения, поэтому кратко их рассмотрим. Аналоговые приборы очень легко отличить от других: на корпусе расположен переключатель-трещотка, предназначенный для выбора режима измерения, а также довольно крупная панель со шкалой, на которую нанесены метки делений (по аналогии с линейкой). При подключении щупов к цепи во внутренних катушках возникает ток, создаются магнитные поля и их взаимодействие заставляет указывающую стрелку отклоняться на определенный угол. Остается лишь рассчитать цену деления и узнать значение замеряемого параметра. Цифровые мультиметры в этом отношении более предпочтительны, так как исключена ошибка при пересчете градуировки шкалы под выставленный трещоткой предел.

Дисплей с цифрами

Цифровые мультиметры выглядят почти так же, как и аналоговые, за исключением того, что стрелочный блок заменен компактным экраном, на который выводятся результаты замеров. Внутренние изменения, разумеется, намного существеннее. На печатной плате размещена микросхема, выполняющая полную обработку поступающего со щупов сигнала. Часто дополнительно применяются несколько элементов – резисторов, конденсаторов и катушек. Среди отличительных особенностей данных решений стоит отметить незначительную погрешность измерений - высокий класс точности, присущий даже бюджетным моделям, например, таким как мультиметр цифровой 838.

Подводя итог

Для человека, у которого изредка возникает необходимость замерять некоторые параметры электрической цепи дома или, например, в бортовой системе автомобиля, недорогой цифровой тестер является лучшим выбором. Достаточно разбираться в правилах использования трещотки и понимать принцип выбора пределов измерения.

fb.ru

Мультиметр - это... Что такое Мультиметр?

Цифровой мультиметр

Комбинированный прибор «Ц4324»

Мультиметр высокой точности Gossen Metra Hit 23S. Базовая погрешность 0,05 % измеряемой величины + 3 младших разряда

Мультиме́тр (от англ. multimeter, те́стер — от англ. test — испытание, аво́метр — от АмперВольтОмМетр) — комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе это вольтметр, амперметр и омметр. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.

Мультиметр может быть как лёгким переносным устройством, используемым для базовых измерений и поиска неисправностей, так и сложным стационарным прибором со множеством возможностей.

Цифровые мультиметры

Наиболее простые цифровые мультиметры имеют разрядность 2,5 цифровых разряда (точность обычно около 10 %). Наиболее распространены приборы с разрядностью 3,5 (точность обычно около 1,0 %). Выпускаются также чуть более дорогие приборы с разрядностью 4,5 (точность обычно около 0,1 %) и существенно более дорогие приборы с разрядностью 5 и выше. Точность последних сильно зависит от диапазона измерения и вида измеряемой величины, поэтому оговаривается отдельно для каждого поддиапазона. В общем случае точность таких приборов может превышать 0,01 %, несмотря на портативное исполнение.

Разрядность цифрового измерительного прибора, например, «3,5» означает, что дисплей прибора показывает 3 полноценных разряда, с диапазоном от 0 до 9, и 1 разряд — с ограниченным диапазоном. Так, прибор типа «3,5 разряда» может, например, давать показания в пределах от 0,000 до 1,999, при выходе измеряемой величины за эти пределы требуется переключение на другой диапазон (ручное или автоматическое).

Типичная погрешность цифровых мультиметров при измерении сопротивлений, постоянного напряжения и тока менее ±(0,2 % +1 единица младшего разряда). При измерении переменного напряжения и тока в диапазоне частот 20 Гц…5 кГц погрешность измерения ±(0,3 %+1 единица младшего разряда). В диапазоне высоких частот до 20 кГц при измерении в диапазоне от 0,1 предела измерения и выше погрешность намного возрастает, до 2,5 % от измеряемой величины, на частоте 50 кГц уже 10 %. С повышением частоты повышается погрешность измерения.

Входное сопротивление цифрового вольтметра до 11 МОм, емкость — 100 пФ, падение напряжения при измерении тока не более 0,2 В. Питание обычно осуществляется от батареи напряжением 9В, потребляемый ток не превышает 2 мА, при измерении постоянных напряжений и токов и 7 мА при измерении сопротивлений и переменных напряжений и токов. Мультиметр обычно работоспособен при разряде батареи до напряжения 7,5 В[1].

Количество разрядов не определяет точность прибора. Точность измерений зависит от точности АЦП, от точности, термо- и временной стабильности применённых радиоэлементов, от качества защиты от внешних наводок, от качества проведённой калибровки.

Типичные диапазоны измерений, например для распространённого мультиметра M832:

постоянное напряжение: 0..200 мВ, 2 В, 20 В, 200 В, 1000 В
переменное напряжение: 0..200 В, 750 В
постоянный ток: 0..2 мА, 20 мА, 200 мА, 10 А (обычно через отдельный вход)
переменный ток: нет
сопротивления: 0..200 Ом, 2 кОм, 20 кОм, 200 кОм, 2 МОм.

Аналоговые мультиметры

Аналоговый мультиметр состоит из стрелочного магнитоэлектрического измерительного прибора, набора добавочных резисторов для измерения напряжения и набора шунтов для измерения тока. Измерение сопротивления производится с использованием встроенного или от внешнего источника.

Советские аналоговые мультиметры чаще всего производились под шифром, начинающимся с буквы Ц, из-за чего широко распространилось их неофициальное название «цэшка».

Одним из первых измерительных приборов такого рода был тестер ТТ-1, комбинированный измерительный прибор — один из первых, и первый массово изготовленный промышленностью СССР, портативных измерительных приборов. Прибор ТТ-1 имел огромную значимость для народного хозяйства СССР по причине того что это первый массовый прибор для настройки электрооборудования выпущенный в массовом количестве, в послевоенные годы, в количестве сотен тысяч штук. Например, максимальный пиковый объём выпуска рыбинским приборостроительным заводом до 8000 данных приборов в месяц. Прибор изначально предназначался для армии, однако простая, надежная и удобная конструкция обеспечили популярность прибора во всех сферах народного хозяйства. Даже в настоящее время, несмотря на появление новой элементной базы, концепции измерительных приборов такого класса принципиально не изменились (диапазоны, методы измерения величин, способы переключения электрических цепей, способ работы), что свидетельствует о тщательно продуманной конструкции прибора ТТ-1.

Прибор ТТ-1 стал одним из первых переносных тестеров распространенных в СССР, успех прибора определил делнейшее направление приборов данного типа. На основе тестера ТТ-1 были созданы десятки подобных приборов, и получившие распространение, например в учебных заведениях СССР. Приборы созданные на основе ТТ-1 это, например, ТТ-2, «Школьный», АВО-63 и многие другие.

В последующих приборах устранили недостатки прибора ТТ-1, повысили удобство и надежность работы, в более новых приборах данного класса, таких как: ТТ-2, ТТ-3 и ТЛ-4, «Школьный», ТЛ-4М, Ц20, Ц52, Ц57, Ц434, Ц435, Ц4311, Ц4313, Ц4324, Ц4328, Ц4341, Ц43101, Ц4352, Ф4313, АВО-5, АВО-5М1, АВО-63.

Модернизация касалась например материала и формы корпуса, металл, или более легкий карболит. Факта наличия или отсутствие переключателя рода измерения (разработчик повышая надежность работы, жертвует усложнением коммутации при переходе с одного режима измерения на другой режим). Выбор типа переключателя, например, ламельно-контроллерного типа вместо галетного (который в ТТ-1 был слабым местом). В последующих приборах отказались от купроксного выпрямитея в пользу германиевых диодов типа Д2Б. Расширили пределы измерения напряжения до 1000 В, добавляли нижний предел от 0-2 В, 0-0,2 мА с целью повышения точности измерения.

Технические характеристики, возможности измерения первых аналоговых приборов, выпускаемых серийно в 1952 году были скромными, для сравнения приведем параметры тестера ТТ-1:

Постоянное напряжение, переменное напряжение в следующих диапазонах: от 0,2В (одно деление шкалы) до 0-10; 0-50; 0-200; 0-1000 В.
Постоянный ток в диапазонах: от 4 мкА (одно деление шкалы) до 0-0.2; 0-1; 0-5; 0-20; 0-100 и 0-500 мА.
сопротивления: в пределах от 1 Ома до 2 МОм.[2]

При этом сопротивление прибора при измерении постоянного напряжения 5 кОм/вольт максимального значения выбранного диапазона, для переменного напряжения 3,3 кОм/вольт.

Отсчет производится непосредственно по шкале. Погрешность измерения составляет:

±3 % от номинального значения шкал постоянного тока
±5 % от максимального значения шкал переменного тока
±10 % от величины измеряемого сопротивления.

Основные режимы измерений

ACV (англ. alternating current voltage — напряжение переменного тока) — измерение переменного напряжения.
DCV (англ. direct current voltage — напряжение постоянного тока) — измерение постоянного напряжения.
DCA (англ. direct current amperage — сила тока постоянного тока) — измерение постоянного тока.
Ω — измерение электрического сопротивления.

Дополнительные функции

В некоторых мультиметрах доступны также функции:

Прозво́нка — измерение электрического сопротивления со звуковой (иногда и световой) сигнализацией низкого сопротивления цепи (обычно менее 50 Ом).
Генерация тестового сигнала простейшей формы (гармонической или импульсной) — как своеобразный вариант прозвонки.
Тест диодов — проверка целостности полупроводниковых диодов и нахождение их «прямого напряжения».
Тест транзисторов — проверка полупроводниковых транзисторов и, как правило, нахождение их h31э (например, тестеры ТЛ-4М, Ц-4341).
Измерение электрической ёмкости (Ц-4341).
Измерение индуктивности (редко).
Измерение температуры, с применением внешнего датчика (как правило, термопара К-типа).
Измерение частоты гармонического сигнала.
Измерение большого сопротивления (обычно до сотен МОм; требуется дополнительное питание)
Измерение большой силы тока (с использованием подключаемых/встроенных токовых клещей)

И служебные:

Автоотключение питания
Подсветка дисплея
Фиксирование результатов измерений (отображаемое значение и/или максимальное)
Автоматическое определение пределов
Индикация разряда батарейки
Индикация перегрузки
Режим относительных измерений
Запись и хранение результатов измерений

Примечания

Литература

Бензарь В. К. Словарь-справочник по электротехнике, промышленной электронике и автоматике. — 2-е изд., пер. и доп. — Мн.: Вышэйшая школа, 1985. — С. 7. — 176 с.

Ссылки

dic.academic.ru