Вимірювання
Параметри, які може вимірювати прилад.
—
Напруга. Напруга (різниця потенціалів між двома точками схеми), що вимірюється у вольтах. Один з базових електротехнічних параметрів, підтримується всіма типами приладів, крім осцилографів (див. «Пристрій»). Для вимірювання використовується паралельне підключення. В аналогових приладах (див. «Тип») вимір напруги може здійснюватися без живлення.
—
Струм. Сила струму, що протікає по певній ділянці ланцюга; вимірюється в амперах. Існує два способи виміру сили струму: традиційний і безконтактний. Перший доступний практично у всіх приладах з функцією амперметра, для цього необхідно розімкнути ланцюг і увімкнути пристрій в розрив послідовно (причому при аналоговому принципі роботи амперметру не потрібне живлення). Другий метод використовується в струмовимірювальних кліщах (див. «Пристрій»). У більшості варіантів моделі здатні вимірювати
постійний і
змінний струм .
—
Опір. Опір певного елемента постійному електричному струму; вимірюється в омах. Зазначимо, що в даному разі мова йде про традиційні виміри, не пов'язані з надвисокими опорами, характерними для ізоляції (в ізоляції цей параметр перевіряють за окремою методикою, докладніше про неї див. нижче). Заміри опору здійснюються наступним чином: на щупи приладу подається
...певна напруга (невисока, у межах декількох вольт), після чого вони прикладаються до місця вимірювання — і за силою струму, що протікає через утворений ланцюг, обчислюється опір ділянки ланцюга. що перевіряється, чи іншого предмета. Таким чином, для роботи в режимі омметра обов'язково потрібне джерело живлення — навіть для аналогового приладу.
— Ємність. Ємність конденсатора, вимірюється в фарадах (частіше мікрофарадах та інших похідних одиницях). Саме вимірювання здійснюється за рахунок подачі на конденсатор змінного струму. Ця функція може стати в нагоді як для уточнення ємності конденсаторів без маркування (першопочатково не промаркованих або зі стертими написами), так і перевірки якості підписаних деталей. На конденсаторах, крім номінальної ємності, може вказуватися максимальне відхилення від номіналу; якщо результати виміру виходять за межі допустимого відхилення — значить, деталь краще не використовувати. Якщо ж відхилення не вказане, то можна виходити з того, що воно має становити не більше 10% від номіналу. Наприклад, для деталі на 0,5 мкФ діапазон допустимих ємностей буде становити 0,45 – 0,55 мкФ.
— Температура. Вимірювання температури — зазвичай, за допомогою зовнішнього виносного датчика, зазвичай на щупі. В електротехніці дана функція застосовується для контролю режиму роботи деталей, які чутливі до перегрівання або які повинні працювати в певному температурному режимі.
— Частота. Можливість вимірювання частоти електричного сигналу характерна насамперед для осцилографів і скопметрів, однак може зустрічатися і в інших типах приладів — тих же мультиметрах (див. «Пристрій»). При цьому, зазвичай, мається на увазі можливість вивести на екран конкретні цифри, відповідні частоті в герцах.
— Прогальність. Прогальність являє собою одну з базових характеристик рівномірного імпульсного сигналу, а саме відношення його періоду слідування до тривалості окремого імпульсу. Наприклад, якщо за кожним імпульсом тривалістю 2 мс буде слідувати пауза довжиною 6 мс, то період слідування сигналу буде становити T=6+2 = 8 мс, а прогальність — S=8/2 = 4. Не варто плутати прогальність з коефіцієнтом заповнення: ці характеристики хоча і описують властивості сигналу, але роблять це по різному. Коефіцієнт заповнення — величина, зворотна прогальності, співвідношення довжини імпульсу до періоду слідування (у нашому прикладі він дорівнює 2/8 = 25 %). Цей термін зустрічається переважно в англомовних та перекладених джерелах, у вітчизняній же електротехніці прийнятий термін «прогальність».
— Індуктивність. Індуктивність — головний робочий параметр будь-якої котушки індуктивності. Можливість заміряти цей параметр буває важлива з тієї причини, що фахівці і радіоаматори часто роблять котушки самостійно, і визначити характеристики деталі без спеціального приладу вкрай важко, а то й взагалі неможливо. Принцип виміру індуктивності аналогічний визначенню ємності конденсатора (див. вище) — пропускання через котушку змінного струму і відстеження її «відгуку». Тим не менш, дана функція зустрічається значно рідше, ніж вимір ємності.
— Опір ізоляції. Опір ізоляції електричних дротів змінному струму. Ізоляція за визначенням має надзвичайно високий опір, тому традиційний спосіб виміру опору (при малій робочій напрузі, див. вище) тут непридатний — струми були б занадто слабкими і точно виміряти їх було б неможливо. Тому для перевірки ізоляційних матеріалів та інших діелектриків використовуються не омметри, а спеціальні прилади — мегаомметри (або мультиметри з підтримкою цього режиму). Відмінною особливістю мегаомметра є висока робоча напруга — в сотні, а то й тисячі вольт. Наприклад, для перевірки ізоляції з робочою напругою 500 В потрібна така ж напруга мегаомметра, для матеріалу на 3000 В — прилад на 1000 В тощо, більш детально вимоги за різними типами ізоляції розписані в спеціальних джерелах. Для досягнення такої напруги може знадобитися зовнішній високовольтний модуль, однак багато мультиметрів з підтримкою даного типу вимірів здатні і самостійно генерувати короткочасні імпульси високої напруги від низьковольтних джерел живлення на кшталт батарейок АА або «Крона» (див. «Тип акумулятора»). Відзначимо, що під час роботи з мегаомметром потрібно особливо ретельно дотримуватися правил техніки безпеки — внаслідок високої робочої напруги.
— Потужність. Потужність електричного струму визначається за двома базовими параметрами — силі струму і напрузі; грубо кажучи, вольти потрібно помножити на ампери, отриманий результат і буде потужність у ватах. Таким чином, в теорії визначити цей параметр можна і без спеціальної функції з вимірювання потужності — достатньо визначити напругу і силу струму. Однак деякі вимірювальні прилади мають спеціальний режим, що дає змогу відразу виміряти обидва базових параметри і на їх основі автоматично обчислити потужність — це зручніше і швидше, ніж проводити підрахунки окремо. Багато з таких приладів належать до струмовимірювальних кліщів (див. «Пристрій») і вимір сили струму при визначенні потужності здійснюється безконтактним способом, а заміряння напруги — класичним контактним. Є й інші варіанти конструкції — наприклад, адаптер для розетки: електроприлад підключається в розетку через такий адаптер, а мультиметр знімає з адаптера дані по струму і напрузі. Також нагадаємо, що активна (корисна) потужність змінного струму не завжди дорівнює повній — при ємнісному та/або індуктивному навантаженні частина потужності (реактивна потужність) «з'їдається» конденсаторами/котушками. Детальніше про ці параметри можна прочитати у спеціальних джерелах, тут же відзначимо, що різні моделі мультиметрів можуть мати різні можливості вимірювання різних типів потужності; ці моменти не завадить уточнити перед покупкою заздалегідь.
— Фазовий кут. Вимірювання ступеня зсуву двох електричних сигналів (або параметрів сигналу) по фазі. Конкретні види і особливості таких вимірювань бувають різними, найбільш популярні два варіанти. Перший — вимір різниці між фазами трифазного живлення, перш за все для оцінки його загальної якості. Другий — оцінка зсуву по фазі між струмом і напругою, що виникає при реактивному (ємнісному або індукційному) навантаженні на джерело змінного струму; від такого зсуву безпосередньо залежить співвідношення між активною та повною потужністю (коефіцієнт потужності, «косинус фі»).
— Частота обертання. В даному разі найчастіше мова йде про можливості вимірювання частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння. Відповідно, подібні моделі зазвичай належать до спеціалізованих автомобільних мультиметрів. Вони розраховані переважно на діагностику і тестування двигунів, які не мають електронних систем запалювання. Для вимірювання, зазвичай, потрібно налаштувати мультиметр на число циліндрів двигуна і підключити його до системи запалювання (конкретний спосіб підключення потрібно уточнювати у документації до автомобіля).
Зазначимо, що в даному списку перелічено не всі, а лише найбільш популярні вимірювання, що зустрічаються в сучасних мультиметрах та інших приладах аналогічного призначення. Крім них, в конструкції можуть передбачатися і більш специфічні можливості — докладніше див. «Інші виміри».Змінна напруга макс.
Найбільша змінна напруга (див. «Рід напруги»), яке можна ефективно виміряти за допомогою даної моделі. Цей параметр важливий не лише для вимірювань як таких, але і для безпечного поводження з приладом: замір занадто високої напруги в кращому випадку призведе до спрацьовування аварійного захисту (і не виключено, що після цього доведеться шукати новий запобіжник замість згорілого), в гіршому — до поломки обладнання або навіть пожежі. Крім того, для безпечних вимірів вкрай бажаний запас по напрузі — це пов'язано як з особливостями змінного струму, так і з можливістю виникнення різних нештатних ситуацій в мережі, насамперед стрибків напруги. Наприклад, для мережі 230 В бажано мати прилад не менш ніж на 250 В, а краще — на 300 – 310 В; детальні рекомендації для інших випадків можна знайти в спеціальних джерелах.
Зазначимо, що більшість мультиметрів та інших подібних приладів мають декілька діапазонів вимірювань, з різним максимальним порогом. А значить, для безпечного виміру вольтажу, близького до максимального, потрібно виставити відповідний режим в налаштуваннях.
Змінний струм мін.
Верхня межа нижнього піддіапазону, в якому прилад може заміряти змінний струм (див. «Рід струму»).
Робочі діапазони сучасних мультиметрів та інших вимірювальних приладів зазвичай поділяються на піддіапазони. Це робиться для точності і зручності при вимірах: чим нижче піддіапазон, чим менші значення він охоплює — тим вище точність вимірювань на малих показниках струму. Мінімальний змінний струм описує саме нижній діапазон, розрахований на найслабші значення сили струму: до прикладу, якщо в характеристиках у цьому пункті зазначено 500 мкА — це означає, що нижній піддіапазон дозволяє заміряти струм від 0 до 500 мкА.
Вибирати за цим показником варто з урахуванням специфіки планованого застосування: наприклад, прилад з низькими показниками може стати в нагоді при тонких роботах, таких як ремонт комп'ютерів або мобільних телефонів, а ось для обслуговування побутових електромереж особливо висока чутливість по струму не потрібно.
Вбудований ліхтарик
Вбудований ліхтарик у конструкції мультиметра доведеться до речі для підсвічування робочої зони вимірювань. Екземпляри з ліхтариком знадобляться при виконанні вимушених робіт в умовах недостатньої освітленості.
Тип акумулятора
Тип акумулятора, що використовується в приладі. Відзначимо, що під терміном «акумулятор» в даному разі маються на увазі всі різновиди автономних джерел живлення — і такі, що перезаряджаються, і одноразові. До таких належать:
AAA,
AA,
С,
«Крона»,
A23,
CR2032 тощо.
— AA. Класичні «пальчикові» батарейки, один з найбільш популярних в наш час типорозмірів. Випускаються як у вигляді одноразових елементів, так і у вигляді акумуляторів, що перезаряджаються; продаються практично повсюдно. Кількість таких батарейок, необхідна для живлення мультиметра, може становити від 1 до 8 — залежно від особливостей приладу.
— AAA. «Міні-пальчикові» або «мізинчикові» батарейки, аналогічні описаним вище АА, але мають зменшені розміри (і, відповідно, меншу потужність і ємність). Втім, з огляду на те, що багато мультиметрів теж досить компактні, а енергоспоживання в них невелике, цей варіант зустрічається в вимірювальних приладах навіть частіше, ніж АА. Кількість таких елементів в даному разі зазвичай становить від 1 до 4.
— «Крона». Батарейки характерної прямокутної форми з напругою 9 В і парою контактів на одному з торців. Висока напруга сприяє точності вимірювань і дає змогу навіть в досить «ненажерливих» моделях використовувати всього одну батарей
...ку; так що даний варіант в мультиметрах досить популярний. Відзначимо, що найчастіше «Крони» випускаються у вигляді одноразових елементів, однак при бажанні можна знайти і акумулятори такого типорозміру.
– Крона і ААА. Живлення одночасно від двох описаних вище типів батарей. Як правило, кожне з таких джерел живлення відповідає за свою частину функціоналу (наприклад, ААА — за виміри опору, «Крона» — за перевірку транзисторів), і при відсутності одного з джерел недоступними виявляються тільки можливості, безпосередньо з ним пов'язані. Однак в цілому подібне поєднання не особливо зручне і практичне, через що зустрічається рідко.
– Крона і АА. Варіант, повністю аналогічний описаному вище «Крона + ААА» – за винятком того, що в даному разі замість «мізинчикових» використовуються пальчикові батарейки. Також не користується популярністю.
– С. циліндричні 1,5-вольтові елементи. Випускаються в двох типах – акумулятори і батарейки; за довжиною аналогічні АА (50 мм), проте майже вдвічі товщі — 26 мм замість 14 мм. Як наслідок, забезпечують більш високу ємність і потужність живлення, однак через великі розміри застосовуються переважно в прогресивних приладах настільного формату. При цьому багато з таких приладів мають функцію перевірки ізоляції, а кількість батарейок з в них може становити від 8 до 12 — це необхідно для створення високих напруг, що застосовуються при такій перевірці.
— A23. Циліндричні елементи, що характеризуються високою напругою - 12 В, притому що розмір таких батарейок становить всього 29 мм в довжину і 10 мм в діаметрі. Найчастіше є саме одноразовими батарейками. В цілому поширені слабо, через що і в вимірювальних приладах застосовуються порівняно рідко.
— LR44 / SR44. Мініатюрні 1,5-вольтові елементи живлення у вигляді «таблеток» діаметром 11,6 мм і товщиною 5,4 мм.робляться тільки одноразовими; при цьому індексом «LR44» маркуються прості і недорогі лужні батарейки, індексом «SR44» — більш дорогі і прогресивні срібно-оксидні. У мультиметрах, як правило, можна використовувати як одні, так і інші. У будь-якому разі через невеликі розміри потужність і ємність всіх подібних батарейок невелика, так що застосовуються вони переважно в мініатюрних приладах — які не розрахованих на серйозні задачі і не мають в корпусі достатньо місця для більш солідних елементів живлення.
— CR2032. Мініатюрні батарейки-«таблетки» напругою 3 В, що мають діаметр 20 мм і товщину 3,2 мм. Як і LR44 / SR44, зустрічаються переважно в невеликих приладах – зокрема вельми мініатюрних, виконаних у форм-факторі ручки або навіть брелока; однак за рахунок більших розмірів забезпечують більш прогресивні характеристики живлення, завдяки чому і зустрічаються помітно частіше. Елементи CR2032 робляться тільки одноразовими.
— 18650. Знімні літій-іонні акумулятори циліндричної форми, довжиною 65 мм і діаметром 18 мм. При робочій напрузі в 3,7 В можуть мати ще й досить високу ємність. Проте, з низки причин даний варіант популярністю не користується – його можна зустріти в окремих прогерсивних приладах.
– Фірмовий акумулятор. Акумулятори, що створені спеціально під конкретні прилади (або серії приладів) і не належать до стандартних типорозмірів; нерідко робляться незнімними. Такі батареї можуть мати більш прогресивні характеристики, ніж змінні елементи живлення, до того ж вони позбавляють від додаткових витрат — не потрібно регулярно купувати батарейки (або окремий акумулятор з зарядником), досить час від часу заряджати наявне джерело живлення. З іншого боку, при вичерпанні заряду такий акумулятор не можна швидко замінити на свіжий – єдиним варіантом є зарядка, а вона потребує наявності розетки і займає час, іноді досить значний. Як наслідок, даний спосіб живлення особливого поширення не отримав.