В этой главе

> Изучение основных функций мультиметра

> Меры безопасности (собственной и мультиметра) при измерениях

> Использование мультиметра для измерений всех электрических параметров схем

> Цифровые и аналоговые мультиметры

> Настройка мультиметра

> Первое практическое занятие: пять основных тестов

> Тестирование резисторов, диодов и других электронных компонентов

Мультиметр для радиолюбителя — что баллон со сжатым кислородом для аквалангиста. Понятно, что можно проплыть под водой некоторое время, просто задержав дыхание, но рано или поздно придется глотнуть свежего воздуха. Так же и в электронике — как только появится задача начать эксперименты с собранной схемой, без мультиметра уже не обойтись.

Это универсальное устройство поможет не только узнать уровни напряжений в любой точке схемы, но и выяснить, нет ли где короткого замыкания или разрыва цепи. Вы будете поистине удивлены, какой глубокий анализ можно провести одним-единственным инструментом.

В этой главе будут изучены основы пользования мультиметром, необходимые для осуществления простейших, но, вместе с тем, важнейших проверок электронных схем и их компонентов. Эти тесты однозначно скажут вам, все ли в порядке со схемой, или с ней возникли непредвиденные проблемы, о которых немедленно должен знать Президент.

Основы измерений мультиметром

Мультиметр, или, как его чаще называют, тестер, представляет собой основной рабочий инструмент как "зеленого" радиолюбителя, так и профессионала электроники. Фотография типичного современного мультиметра показана на рис. 9.1.

Мультиметр можно с успехом применять для разнообразных измерений — отсюда и термин "мульти-". При помощи этого универсального инструмента можно измерять:

> напряжения переменного тока;

> напряжения постоянного тока;

> сопротивления;

> токи в схеме;

> электропроводность цепи (отсутствие или наличие разрывов).

Некоторые модели тестеров позволяют также тестировать диоды, конденсаторы и транзисторы.

Все мультиметры комплектуются парой выводов — черным и красным (черный используется для соединения с заземлением, красный — с положительным потенциалом), каждый из этих выводов заканчивается металлическим щупом. В маленьких, карманных, моделях выводы могут быть фиксированы в приборе, но чаще всего их можно отсоединить от мультиметра.

Если у вас еще нет мультиметра, то почти наверняка вам придется приобрести его. При относительно невысокой цене он представляет собой незаменимый инструмент в руках радиолюбителя. Цены на мультиметры составляют от 5 и до 100 долларов. Основная разница между дешевыми и дорогими моделями заключается в присутствующих функциях. Так, более дешевые модели не могут тестировать конденсаторы и транзисторы. Может быть, стоит пройтись по магазинам и сравнить цены и характеристики тестеров. Помните, что прибор, купленный вами, будет служить еще много лет, и, пожалуй, стоит потратить чуть большую сумму и купить такой инструмент, который и в дальнейшем сможет удовлетворять все потребности, несмотря на постоянно увеличивающуюся сложность проектов.

Помните: безопасность прежде всего

Чаще всего при измерениях приходится иметь дело с низкими напряжениями и малыми токами, которые не представляют никакой опасности для жизнедеятельности человека. Однако время от времени бывает нужно проверить высокое напряжение, как например в розетке или на блоке питания переменного тока. В этом случае необдуманное использование мультиметра может привести к серьезным травмам. И даже при отсутствии высоких напряжений в некоторых условиях можно легко столкнуться с довольно значительными токами, как, например, в радиоэлектронике, аудиотехнике или при ремонте видеомагнитофонов.

Помните: при работе с электронным устройством, питающимся от сети 220 В, обязательно соблюдайте строжайшие меры безопасности, поскольку случайное касание оголенного провода может даже убить человека. Будьте внимательны и держите пальцы подальше от металлических кончиков щупов мультиметра, при помощи которых мультиметр, собственно, и присоединяется к схеме. При неосторожном обращении с прибором можно получить серьезный удар током.

Никогда слепо не тыкайте во все точки схемы, чтобы прочитать случайные показания тестера. Измеряйте параметры схемы только в тех узлах и точках, о функционировании которых вы, по крайней мере, догадываетесь. Известный безопасный способ измерения заключается в том, что черный вывод тестера (земляной, или общий) подсоединяется на шасси прибора или к земле при помощи зажима, и вы измеряете напряжения в схеме с помощью только одной руки, держа другую в кармане. Поскольку вторая рука не может коснуться схемы, то вероятность получить сильный удар током, замкнув питание на землю разными руками, исключается.

Что выбрать: цифровой или аналоговый мультиметр?

Мультиметры бывают как цифровые, так и аналоговые. К счастью, эти характеристики отражают совсем не область применения прибора (цифровой только в цифровых схемах, аналоговый — в аналоговых) — все намного проще.

> Цифровые мультиметры имеют цифровой дисплей, как на электронных часах.

> Аналоговые мультиметры (раньше их называли тестерами) несколько устарели, но остаются столь же эффективными при измерениях. Для отображения показаний в них используется движение стрелки по градуированной шкале. Образец аналогового мультиметра показан на рис. 9.2.

Если раньше цифровые мультиметры стоили дороже аналоговых, то теперь эта разница исчезла совсем. Цифровая техника постепенно становится стандартом, и хотя некоторые производители все еще выпускают качественные аналоговые измерительные приборы, сегодня, пожалуй, придется потратить немало времени, чтобы найти хотя бы один стоящий.

Конечно, чтобы научиться измерять аналоговым мультиметром, нужно потратить несколько больше времени. Придется выбирать не только измеряемый параметр, но и диапазон измерения, а потом масштабировать результаты к нормальной шкале и еще, конечно, оценивать показание в то время, как стрелка прибора немного "ходит". В цифровых же приборах показания высвечиваются на табло в виде точных цифр; и подобная система отображения позволяет исключить пересчеты в уме.

Если вам так уж хочется достать где-нибудь настоящий аналоговый мультиметр, то имеет смысл поискать высококачественный прибор. Однако покупка классного устройства влетит в копеечку, если вы приобретаете только новые вещи. В качестве альтернативы можно посоветовать поискать объявления о продаже старого оборудования на форумах в Интернете. Попробуйте найти тестер Simpson meter 260 — эта модель в свое время была наиболее продаваемым в США прибором, когда либо выпущенным американской промышленностью. По сегодняшним меркам подобные аналоговые приборы могут показаться реликтовыми ископаемыми, но абсолютно точно, что они выполнят практически все основные задачи так же хорошо, как и их более новые собратья (во всяком случае, обратного еще никто не доказывал). (Зачастую они имеют даже более высокие параметры, чем серийная цифровая измерительная техника, поскольку на момент выпуска представляли собой весьма дорогостоящие приборы, доступные далеко не каждому. Они могут содержать золото и другие драгоценные металлы и т.п. К примеру, измерение очень больших сопротивлений старым аналоговым прибором почти наверняка даст фору по точности современному дешевому тестеру из юго-восточной Азии. — Примеч. ред.)

Мультиметр на ладони

Конечно, тестер просто не может быть особенно сложен в эксплуатации, но все же не мешает знать некоторые простые сведения о нем, прежде чем купить вещь и взяться за работу. В этом разделе будут освещены вопросы, связанные с функциями, общими для всех мультиметров, диапазонами измеряемых величин, с точностью измерения, а также с дополнительными аксессуарами, идущими в комплекте с тестером. Полезно будет также узнать, может ли тестер автоматически подстраивать шкалу измерения для получения наиболее точного результата (данная функция называется автоподстройкой диапазона) и есть ли в нем функции для проверки параметров диодов, конденсаторов и транзисторов.

Базовые свойства мультиметра

Упрощая поставленную задачу по максимуму, можно утверждать: мультиметр предназначается для измерения трех главных параметров любого электронного устройства: напряжения, тока и сопротивления.

Эй! Есть здесь ток или напряжение?

Ток и напряжение измеряются при включенном питании схемы. Типичные случаи, когда нужно тестировать величину тока или напряжения включают:

> проверку напряжения, которое выдает батарейка. Проверять напряжение можно даже тогда, когда батарея подключена к рабочей схеме, т.е. к ней будет подключена так называемая нагрузка. Более того — только в этом случае измерения будут соответствовать реальной рабочей ситуации; (Идеальный источник напряжения выдает один и тот же уровень напряжения при любом выходном токе, реальный же (та же батарейка) с увеличением выходного тока не может давать столь же высокое напряжение. Измерение без нагрузки не позволяет оценить совокупность величины напряжения и соответствующего данной нагрузке тока, а потому не имеет особого смысла для оценки работоспособности батареи. — Примеч. ред.)

> определение потребления тока схемой или отдельными ее компонентами. Если схема потребляет больший ток, чем было задумано при ее разработке, то возникает опасность перегрева ее компонентов или вообще выхода устройства из строя; (Повышенное потребление схемы свидетельствует, прежде всего, о ее неправильном функционировании или о неработоспособности вообще. — Примеч. ред.)

> определение номинального напряжения на элементах схемы, например на светодиодах или переключателях. Данная проверка позволяет отследить и локализовать место возникновения неисправности. Измерение напряжения в различных узлах схемы помогает сузить область возможной поломки или подозрений вплоть до нахождения причины всей этой головной боли.

Проверка сопротивления

Сопротивление практически всегда измеряется при отключенном питании схемы. Тестировать можно сопротивления как отдельных радиоэлементов, так и целых электрических цепей, проверяя параметры проводников, резисторов, двигателей и многих других радиодеталей.

Date: 2015-09-26; view: 383; Нарушение авторских прав