Wykonywane pomiary
Parametry, które mogą być mierzone przez urządzenie.
-
Napięcie. Napięcie (różnica potencjałów między dwoma punktami w obwodzie), mierzone w woltach. Jeden z podstawowych parametrów elektrycznych, obsługiwany przez wszystkie typy przyrządów, z wyjątkiem oscyloskopów (patrz „Urządzenie”). Do pomiaru wykorzystywane jest połączenie równoległe. W urządzeniach analogowych (patrz „Rodzaj”) pomiar napięcia można przeprowadzić bez zasilania.
-
Aktualny. Siła prądu przepływającego przez określony odcinek obwodu; mierzone w amperach. Istnieją dwa sposoby pomiaru aktualnej siły: tradycyjny i bezkontaktowy. Pierwszy jest dostępny w prawie wszystkich urządzeniach z funkcją amperomierza, w tym celu konieczne jest otwarcie obwodu i szeregowe przekształcenie urządzenia w szczelinę (ponadto przy analogowej zasadzie działania amperomierz nie potrzebuje zasilania). Druga metoda stosowana jest w cęgach prądowych (patrz "Urządzenie").W większości przypadków modele są w stanie mierzyć
prąd stały i
przemienny.
-
Opór. Odporność określonego elementu na stały prąd elektryczny; mierzone w omach. Należy zauważyć, że w tym przypadku mówimy o tradycyjnych pomiarach, które nie wiążą się z ultrawysokimi rezystancjami charakterystycznymi dla izolacji (w izolacji parametr ten sp
...rawdzany jest odrębną metodą, więcej szczegółów poniżej). Pomiary rezystancji wykonuje się w następujący sposób: na sondy urządzenia przykładane jest określone napięcie (niskie, w granicach kilku woltów), po czym są one podawane na miejsce pomiaru - oraz rezystancja badanego odcinka obwodu lub inne obiekt jest obliczany na podstawie prądu płynącego przez utworzony obwód. Dlatego do pracy w trybie omomierza wymagane jest zasilanie - nawet dla instrumentu analogowego.
- Pojemność. Pojemność kondensatora mierzy się w faradach (częściej mikrofaradach i innych jednostkach pochodnych). Sam pomiar odbywa się poprzez doprowadzenie do kondensatora prądu przemiennego. Funkcja ta może być przydatna zarówno do wyjaśnienia pojemności kondensatorów bez oznaczenia (początkowo nieoznaczonych lub z wymazanymi napisami), jak i do sprawdzenia jakości podpisanych części. Na kondensatorach oprócz pojemności nominalnej można wskazać maksymalne odchylenie od nominalnej; jeśli wyniki pomiarów wykraczają poza dopuszczalne odchylenie, lepiej nie używać części. Jeśli odchylenie nie jest wskazane, można założyć, że nie powinno ono przekraczać 10% wartości nominalnej. Na przykład dla części 0,5 μF zakres dopuszczalnych pojemności wyniesie 0,45 - 0,55 μF.
- Temperatura. Pomiar temperatury - zwykle zewnętrznym czujnikiem zdalnym, najczęściej na bagnecie. W elektrotechnice funkcja ta służy do sterowania trybem pracy części wrażliwych na przegrzanie lub które muszą działać w określonym trybie temperaturowym.
- Częstotliwość. Możliwość pomiaru częstotliwości sygnału elektrycznego jest typowa przede wszystkim dla oscyloskopów i skopmetrów, ale można ją również spotkać w innych typach przyrządów - tych samych multimetrach (patrz "Urządzenie"). Z reguły oznacza to możliwość wyświetlania określonych liczb odpowiadających częstotliwości w hercach.
- Cła. Jedną z podstawowych cech jednorodnego sygnału impulsowego jest współczynnik wypełnienia, a mianowicie stosunek jego okresu powtarzania do czasu trwania pojedynczego impulsu. Na przykład, jeśli po każdym impulsie 2 ms następuje przerwa 6 ms, to okres powtarzania sygnału będzie wynosił T = 6 + 2 = 8 ms, a współczynnik wypełnienia wyniesie S = 8/2 = 4. Nie należy mylić cykl pracy z cyklem pracy: Chociaż te możliwości opisują jedną właściwość sygnału, robią to na różne sposoby. Współczynnik wypełnienia jest odwrotnością współczynnika wypełnienia, czyli stosunku długości impulsu do okresu powtarzania (w naszym przykładzie będzie to 2/8 = 25%). Termin ten występuje głównie w źródłach angielskich i tłumaczonych, natomiast w elektrotechnice domowej przyjmuje się termin „cykl pracy”.
- Indukcyjność. Indukcyjność jest głównym parametrem roboczym każdej cewki indukcyjnej. Możliwość zmierzenia tego parametru jest ważna w świetle faktu, że specjaliści i radioamatorzy często samodzielnie wykonują cewki, a określenie charakterystyki części bez specjalnego urządzenia jest niezwykle trudne, jeśli nie niemożliwe. Zasada pomiaru indukcyjności jest podobna do określania pojemności kondensatora (patrz wyżej) - przepuszczania prądu przemiennego przez cewkę i śledzenia jego „odpowiedzi”. Jednak funkcja ta jest znacznie mniej powszechna niż pomiar pojemności.
- Rezystancja izolacji. Rezystancja izolacji przewodów elektrycznych na prąd przemienny. Izolacja z definicji ma wyjątkowo dużą rezystancję, więc tradycyjna metoda pomiaru rezystancji (przy niskim napięciu roboczym, patrz wyżej) nie ma tu zastosowania – prądy byłyby zbyt słabe i niemożliwe byłoby ich dokładne zmierzenie. Dlatego do sprawdzania materiałów izolacyjnych i innych dielektryków nie stosuje się omomierzy, ale specjalnych urządzeń - megaomomierzy (lub multimetrów obsługujących ten tryb). Charakterystyczną cechą megaomomierza jest wysokie napięcie robocze - setki, a nawet tysiące woltów. Na przykład do badania izolacji napięciem roboczym 500 V wymagane jest to samo napięcie megaomomierza, dla materiału 3000 V - urządzenie 1000 V itp., bardziej szczegółowo wymagania dla różnych rodzajów izolacji opisano w źródła specjalne. Aby osiągnąć to napięcie, może być wymagany zewnętrzny moduł wysokonapięciowy, ale wiele multimetrów obsługujących ten rodzaj pomiaru jest w stanie samodzielnie generować krótkotrwałe impulsy wysokiego napięcia z niskonapięciowych źródeł zasilania, takich jak baterie AA lub Krona (patrz " Typ Akumulatora"). Należy pamiętać, że podczas pracy z megaomomierzem należy szczególnie uważnie przestrzegać zasad bezpieczeństwa - ze względu na wysokie napięcie robocze.
- Moc. Moc prądu elektrycznego określają dwa podstawowe parametry - siła prądu i napięcie; z grubsza mówiąc, wolty należy pomnożyć przez ampery, wynikiem będzie moc w watach. Tak więc teoretycznie parametr ten można wyjaśniać bez specjalnej funkcji pomiaru mocy - wystarczy wyjaśniać napięcie i prąd. Jednak niektóre przyrządy pomiarowe mają specjalny tryb, który pozwala natychmiast zmierzyć zarówno podstawowe parametry, jak i automatycznie na ich podstawie obliczyć moc - jest to wygodniejsze i szybsze niż wykonywanie obliczeń osobno. Wiele z tych urządzeń to cęgi (patrz „Urządzenie”) i pomiar prądu przy wyznaczaniu mocy odbywa się w sposób bezkontaktowy, a napięcie mierzone jest klasyczną metodą stykową. Istnieją inne opcje projektowe - na przykład adapter do gniazdka: urządzenie elektryczne jest podłączone do gniazdka przez taki adapter, a multimetr pobiera dane dotyczące prądu i napięcia z adaptera. Przypominamy również, że moc czynna (użyteczna) prądu przemiennego nie zawsze jest równa pełnej – przy obciążeniu pojemnościowym i/lub indukcyjnym część mocy (moc bierna) jest „zużywana” przez kondensatory/cewki. Możesz przeczytać więcej o tych parametrach w dedykowanych źródłach, ale tutaj zauważamy, że różne modele multimetrów mogą mieć różne możliwości pomiaru różnych rodzajów mocy; te punkty nie zaszkodzą wyjaśnić przed zakupem z góry.
- Kąt fazowy. Pomiar stopnia przesunięcia fazowego dwóch sygnałów elektrycznych (lub parametrów sygnału). Specyficzne rodzaje i możliwości takich pomiarów są różne, najbardziej popularne są dwie opcje. Pierwszym z nich jest pomiar różnicy między fazami zasilania trójfazowego, przede wszystkim w celu oceny jego ogólnej jakości. Drugi to oszacowanie przesunięcia fazowego między prądem a napięciem, które występuje, gdy obciążenie reaktywne (pojemnościowe lub indukcyjne) jest przyłożone do źródła prądu przemiennego; stosunek mocy czynnej do mocy pozornej (współczynnik mocy, „cos phi”) bezpośrednio zależy od tego przesunięcia.
- Częstotliwość rotacji. W tym przypadku najczęściej mówimy o możliwości pomiaru prędkości obrotowej silnika spalinowego. W związku z tym takie modele są zwykle określane jako specjalistyczne multimetry samochodowe. Przeznaczone są głównie do diagnostyki i testowania silników nie posiadających elektronicznych układów zapłonowych. Do pomiaru z reguły należy dopasować multimetr do liczby cylindrów silnika i podłączyć go do układu zapłonowego (konkretna metoda podłączenia musi być określona w dokumentacji samochodu).
Zauważ, że nie wszystkie są wymienione na tej liście, ale tylko najpopularniejsze pomiary znalezione we współczesnych multimetrach i innych urządzeniach o podobnym przeznaczeniu. Oprócz nich projekt może przewidywać bardziej specyficzne funkcje - więcej szczegółów w rozdziale „Inne pomiary”.Prąd AC min.
Górna granica dolnego podzakresu, w którym urządzenie może mierzyć prąd przemienny (patrz „Rodzaj prądu”).
Zakresy robocze nowoczesnych multimetrów i innych przyrządów pomiarowych są zwykle podzielone na podzakresy. Odbywa się to dla dokładności i wygody pomiarów: im niższy podzakres, im mniejsze wartości obejmuje, tym wyższa dokładność pomiaru przy niskich wartościach prądu. Minimalny prąd przemienny opisuje dokładnie dolny zakres, przeznaczony dla najsłabszych wartości prądu: na przykład, jeśli charakterystyka w tym punkcie wskazuje 500 μA, oznacza to, że dolny podzakres pozwala mierzyć prądy od 0 do 500 μA.
Warto wybierać według tego wskaźnika biorąc pod uwagę specyfikę planowanej aplikacji: np. urządzenie z niskimi wskaźnikami może przydać się do prac delikatnych, takich jak naprawa komputerów czy telefonów komórkowych, ale szczególnie wysoka czułość prądowa nie jest wymagana do obsługa domowych sieci energetycznych.
Funkcje
-
Sprawdzenie tranzystora. Możliwość wykorzystania urządzenia do testowania tranzystorów, a raczej obecność odpowiedniego trybu w konstrukcji urządzenia Technicznie wydajność tranzystora można w pewnym stopniu kontrolować za pomocą zwykłego omomierza, do tego istnieje odpowiednia technika. Niemniej jednak znacznie łatwiej jest korzystać z trybu specjalnego - wystarczy odpowiednio podłączyć tranzystor do multimetru, a urządzenie automatycznie poda dane dotyczące stanu lub awarii części (a czasem dodatkowe jej cechy). Najczęściej do takich pomiarów na obudowie znajduje się specjalny blok z kompletem gniazd dla wyjść tranzystorowych (z osobnymi kompletami gniazd dla typów pnp i npn).
-
Test diody. Obecność specjalnego trybu sprawdzania diod w konstrukcji multimetru. Zasada działania diody polega na przepuszczaniu prądu elektrycznego tylko w jednym kierunku; dlatego przydatność samej takiej części można określić bez specjalnego trybu, na przykład w trybie konwencjonalnego omomierza, „ciągłości” obwodu (patrz poniżej) lub w inny sposób. Tryb specjalny jest jednak często wygodniejszy - zarówno ze względu na prostotę samej procedury, jak i ze względu na fakt, że wiele urządzeń w tym trybie jest w stanie zmierzyć również spadek napięcia przewodzenia na diodzie (najniższe napięcie wymagane do przejścia prąd w kierunku do przodu).
- "Dzwoniący" łańcuch. Możliwość pracy urządzenia w trybie
„ciągłości” obwodu – sprawdzanie obecności kontaktu pomiędzy dwoma wybranymi punktami. Ten tryb różni się od zwykłego sprawdzania omomierzem tym, że obecności styku towarzyszy sygnał dźwiękowy (stąd nazwa). Taki sygnał zwalnia użytkownika z konieczności każdorazowego patrzenia na skalę urządzenia w celu wyjaśnienia obecności lub braku kontaktu, a to znacznie przyspiesza pracę i może być bardzo przydatne, jeśli trzeba „dzwonić” wielu sekcje na raz.
-
Generator meandra. Urządzenie może pracować w trybie generowania meandrów – sygnał o prostokątnym kształcie impulsu i współczynniku wypełnienia (patrz wyżej) na poziomie 2. Wykres takiego sygnału wygląda jak zbiór prostokątnych pików i upadów o tej samej długości. Meander to standardowy format sygnału dla nowoczesnej technologii cyfrowej; sygnał tego typu generowany przez multimetr służy do sprawdzania mikroukładów, elementów logicznych, wzmacniaczy i innych podobnych elementów i obwodów (pod kątem działania, transmisji sygnału itp.).
-
Prawdziwa wartość skuteczna. Możliwość pomiaru za pomocą urządzenia True RMS - rzeczywista średnia kwadratowa wartości prądu AC (patrz "Rodzaj prądu"). Siła prądu przemiennego nie jest określona przez rzeczywistą wartość (w każdym momencie będzie inna), a nie przez maksymalną amplitudę (w końcu maksymalne wartości występują również tylko w określonych momentach czasu), ale przez pierwiastek średniokwadratowy. W takim przypadku w urządzeniach, które nie obsługują True RMS, wartość ta jest wyświetlana w następujący sposób: prąd przemienny jest prostowany, jego wartość jest wyznaczana i mnożona przez współczynnik 1,1 (jest to spowodowane matematycznymi cechami pomiarów). Jednak ta metoda jest odpowiednia tylko dla idealnej sinusoidy; przy zniekształconym sygnale daje zauważalny, a często nawet niedopuszczalnie wysoki błąd. Zniekształcenia występują prawie we wszystkich sieciach prądu przemiennego, co może prowadzić do poważnych błędów pomiarowych i późniejszych problemów (np. dobór zbyt „słabego” bezpiecznika automatycznego). Technologia True RMS uwzględnia wszystkie te cechy: przyrządy oznaczone takim oznaczeniem są w stanie dokładnie zmierzyć moc prądu przemiennego niezależnie od tego, jak bardzo jego kształt odpowiada idealnej fali sinusoidalnej.
-
Autowybór zakresu pomiarowego. Funkcja pozwalająca urządzeniu na automatyczne dobranie optymalnego zakresu pomiarowego tak, aby wynik był jak najdokładniej wyświetlany na ekranie. Funkcja ta występuje tylko w urządzeniach cyfrowych (patrz „Typ”). Należy pamiętać, że podczas korzystania z niego użytkownik nadal będzie musiał ustawić pewne podstawowe ustawienia - na przykład „prąd stały, natężenie, miliampery” lub „prąd przemienny, napięcie, wolty”. Jednak urządzenie samo wykona dokładniejsze ustawienie: np. do pomiaru napięcia w setkach woltów można użyć zakresu 0 - 1000 V z dokładnością do 5 V, a przy podłączeniu baterii 1,5 V, urządzenie automatycznie przełączy się na zakres 0 - 12 V i wyświetli wynik z dokładnością do dziesiątych części wolta. Jednocześnie w konstrukcji można przewidzieć całkowicie ręczny tryb pomiaru, z wyborem zakresu na życzenie użytkownika, jednak obecność takiego trybu nie zaszkodzi wyjaśnić osobno.
Typ akumulatora
Rodzaj akumulatora zastosowanej w instrumencie. Należy pamiętać, że termin „akumulator” w tym przypadku oznacza wszystkie rodzaje autonomicznych zasilaczy - zarówno ładowalne, jak i jednorazowe. Należą do nich:
AAA,
AA,
C,
Korona,
A23,
CR2032 itp.
- AA. Klasyczne akumulatory „paluszkowe”, najczęstszy współczesny rozmiar elementów wymiennych, dostępny niemal wszędzie. Dostępne jako akumulatorki i akumulatory jednorazowe. Ze względu na ich powszechną popularność dość często spotyka się je również w przyrządach pomiarowych.
- AAA. Akumulatory „Mini-finger” lub „mały palec”, podobne do opisanych powyżej AA, ale o zmniejszonych wymiarach (i odpowiednio mniejszej mocy i pojemności). Jednak biorąc pod uwagę, że wiele multimetrów jest również dość kompaktowych, a ich pobór mocy jest niski, ta opcja znajduje się w przyrządach pomiarowych nawet częściej niż AA.
- „Krona”. Wymienne elementy o charakterystycznym prostokątnym kształcie, z parą styków na górnym końcu. Różnią się dość wysokim napięciem roboczym - 9 V, co ma pozytywny wpływ na dokładność niektórych pomiarów; z tego powodu ta opcja jest chyba najbardziej popularna w przyrządach pomiarowych. Akumulatory wśród "Kronów" są znacznie rzadsze niż akumulatory, ale mimo to są również produkowane.
...
>
- Crohna i AAA. Ta opcja oznacza, że w urządzeniu musi być jednocześnie zainstalowana bateria 9 V (zwykle jedna) i ogniwa AAA (zwykle kilka). Więcej szczegółów na temat obu, patrz wyżej, ale tutaj zauważamy, że taka kombinacja nie jest szczególnie wygodna i praktycznie nie ma przewagi nad zasilaniem tylko z „Krony”, a zatem jest niezwykle rzadka.
- C. Cylindryczne półtorawoltowe elementy, zbliżone długością do AA, ale prawie dwukrotnie grubsze - 26 mm zamiast 14 mm. Dzięki temu zapewniają większą wydajność i zasilanie, jednak ze względu na duże rozmiary znajdują zastosowanie głównie w zaawansowanych urządzeniach stołowych. Dostępne w dwóch rodzajach - akumulatorki i akumulatory.
- A23. Ogniwa cylindryczne o wysokim napięciu 12 V, podczas gdy wielkość takich akumulatorów to tylko 29 mm długości i 10 mm średnicy. Najczęściej są to akumulatory jednorazowe. Generalnie są one słabo rozłożone, przez co są stosunkowo rzadko stosowane w przyrządach pomiarowych.
-LR44/SR44. Akumulatory w formie „tabletek” o średnicy 11,6 mm i grubości 5,4 mm. Ze względu na swoje niewielkie rozmiary mają wyjątkowo małą pojemność, przez co stosowane są głównie w miniaturowych urządzeniach, które nie są przeznaczone do poważnych zadań i nie mają wystarczająco dużo miejsca w obudowie na bardziej solidne akumulatory. Dostępne tylko jako akumulatory jednorazowe.
- CR2032. Kolejny „tabletkowy” rozmiar standardowy zakładając średnicę 20 mm i grubość 3,2 mm. Podobnie jak LR44 / SR44, jest używany głównie w małych urządzeniach - m.in. bardzo małe, wykonane w formie długopisu, a nawet breloka; jednak ze względu na większy rozmiar zapewnia bardziej solidną charakterystykę mocy, dzięki czemu jest znacznie częściej spotykany. Elementy CR2032 są przeznaczone wyłącznie do jednorazowego użytku.
- 18650. Oddzielną kategorię reprezentują standardowe akumulatory cylindryczne o napięciu roboczym 3,7 V, z pięciocyfrowym oznaczeniem. Zazwyczaj wykonywane są w technologii Li-Ion. Oznaczenie odpowiada wymiarom elementu odpowiednio pod względem grubości i długości, średnicy 18 mm i długości 65 mm.
- Markowa akumulator. Ta kategoria obejmuje oryginalne akumulatory, które nie należą do standardowych rozmiarów i często są niewymienialne. Te mniejsze i lżejsze akumulatory mogą zapewnić bardziej zaawansowaną wydajność niż wymienne ogniwa. W dodatku wszystkie są dokładnie bateriami - to znaczy podczas użytkowania nie musisz wydawać pieniędzy na zakup nowych akumulatora, wystarczy w razie potrzeby naładować istniejącą baterię. Z drugiej strony, gdy ładunek się wyczerpie, takiej akumulatora nie da się szybko wymienić na nową - jedyną opcją jest ładowanie, a wymaga to gniazdka i zajmuje czas, czasem całkiem sporo. W rezultacie markowe akumulatory nie otrzymały dużego rozpowszechnienia.