Стрелочный мультиметр

Время течет, технологии развиваются, а вместе с ними претерпевают совершенствование многие приборы. Газеты и журналы все больше уступают место веб-страницам, сотовые телефоны почти вытеснили стационарные, а пейджерами уже никто не пользуется. Не обошла модернизация и стрелочные мультиметры, которые теперь почти всюду заменены удобными цифровыми приборами.

Преимущества цифровых мультиметров перед стрелочными очевидны, они обладают значительно более широким функционалом, а их цена не высока. Так, цифровые мультиметры заняли свое место в арсенале не только радиолюбителей, но и инженеров. Тем не менее, стрелочные тестеры рано списывать со счетов, настоящие профессионалы знают, что порой стрелочный прибор просто незаменим. В чем же здесь особенность?

А разница заключается непосредственно во внутреннем устройстве стрелочных и цифровых мультиметров. Стрелочный прибор, по сути, является идеальным интегратором, имеющим большой динамический диапазон и отличающийся наглядным представлением результата измерений.

Динамический диапазон цифрового прибора ограничен, имеется задержка при измерении и определенный порог срабатывания, по этой причине цифровой прибор просто не в состоянии заметить некоторые из видов сигналов, а значит не заметит их и пользователь.

Дело в том, что каждый цифровой мультиметр содержит в себе АЦП и блок обработки результата, которые изначально имеют ограничения по разрядности оцифровки и времени обработки результата для конечного его отображения.

Ограничение разрядности снижает динамический диапазон работы прибора, а задержка связанная с обработкой результата имеет совершенно определенную длительность, работа прибора замедляется.

Безусловно, цифровые приборы непрерывно совершенствуются, повышается разрядность, увеличивается быстродействие, сокращается время отклика, однако цифровой мультиметр все равно не может сравниться с аналоговым стрелочным прибором.

Стрелочные приборы появились намного раньше, чем цифровые, и поэтому устройство их намного проще. Главным узлом здесь является электромеханическая стрелочная головка, на нее подается электрический ток через набор резистивных делителей.

Протекая по виткам рамки, помещенной в магнитном поле, и подвешенной на пружинках, ток отклоняет стрелку прибора на конкретный угол, отражая значение измеренной величины на градуированной шкале в форме дуги.

Стрелочный прибор содержит набор коммутируемых резисторов с шунтами и пару диодов. Цифровой мультиметр имеет более сложное устройство, вплоть до возможности обработки сигнала сразу или после измерений, на компьютере, но несмотря на сложность, современные цифровые мультиметры все равно не очень дороги, поскольку выпускаются массово на основе специализированных интегральных микросхем.

Давайте же рассмотрим, какие достоинства отличают цифровые мультиметры от стрелочных, и почему цифровые приборы так популярны сегодня.

Точность измерений

Результат измерения на дисплее цифрового тестера виден и понятен точно, ибо значение цифр известно каждому. В стрелочных же тестерах шкал несколько, нужно смотреть на ту шкалу, на которую нужно, в зависимости от выбранного диапазона, и высчитывать показания по делениям. Имеет значение направление взгляда, а также положение корпуса прибора относительно земли, связано это с балансировкой рамки.

Кроме того, постоянное внешнее магнитное поле влияет на рамку, даже магнитное поле Земли оказывает некоторое влияние на показания. Цифровые мультиметры лишены этих недостатков.

Полярность измеряемого сигнала

Цифровому мультиметру все равно, какова полярность измеряемого сигнала, будь то ток или напряжение, на дисплее просто появится знак минус, если полярность обратная. Стрелочный же тестер не покажет правильного значения, его стрелка просто отклонится назад в сторону ограничителя и упрется в него.

Авто настройка диапазона

Многие из современных мультиметров могут автоматически определить диапазон измерения, а стрелочные зачастую лишены такой возможности.

Функционал

Цифровой прибор может многое из того, чего стрелочные приборы не могут, например измерить емкость конденсатора, индуктивность катушки, частоту напряжения и тока, температуру и многие другие параметры. Некоторые цифровые приборы способны измерять соотношения между измерениями, дельту измеренных значений и т. д. Стрелочные приборы этого просто не умеют.

Чувствительность и взаимодействие с объектом измерений

Цифровой прибор оснащен электронными усилителями, поэтому он может измерять даже очень слабые сигналы, и практически без влияния на объект, к которому подключен. При измерении напряжения, цифровой прибор обладает колоссальным входным сопротивлением, а при измерении тока — минимальным. Точность измерений остается при этом очень высокой.

Линейность шкалы

При измерении постоянных напряжений и токов, шкала стрелочного прибора линейна. Если же речь заходит об измерениях сопротивлений, либо переменных напряжений и токов, то используется дополнительная нелинейная шкала, а это вызывает некоторые неудобства и порождает хоть и небольшие, но неточности. В цифровых приборах этой проблемы не возникает, поскольку стрелочная шкала отсутствует, и величины просто считываются наглядно с дисплея в виде готовых цифр.

Подстройка нуля у стрелочных приборов

Цифровым мультиметрам, как правило, не нужна настройка нуля — ни для амперметра, ни для вольтметра, ни для омметра. Стрелочным же приборам подстройка нуля необходима. Сначала осуществляется балансировка рамки, левое положение стрелки на шкале, которое выстраивается юстировочным шлицем, расположенным на передней панели прибора.

Еще у стрелочных приборов подстройка нуля необходима для измерения сопротивлений. По мере разряда питающей батареи и при переключении между пределами измерений, регулировочным резистором выставляется в ноль правое положение стрелки омметра.

Влияние состояния батареи на показания

Вне зависимости от того, насколько разряжена питающая батарея, цифровые мультиметры работают точно. Если же заряд батареи окажется критически низким, то на дисплее отобразится индикатор, который будет сигналом к тому, что батарею пора заменить новой, а до этого, пока индикатор низкого заряда на дисплее отображается, показания уже не будут точными, и пользователь будет об этом знать. Но пока на дисплее не появился индикатор, в точности показаний можно быть уверенным на 100%.

Со стрелочным мультиметром дело обстоит несколько иначе — точность показаний омметра связана с выставлением регулировочным резистором нуля при замкнутых щупах. По мере снижения заряда батареи ноль плывет, и об этом важно всегда помнить и делать регулярно настройку нуля.

С цифровым мультиметром проще — если высвечивается индикатор, то точность не гарантируется, пока же индикатора низкого заряда батареи на дисплее нет, можно быть уверенным в точности.

Вибростойкость, устойчивость к механическим повреждениям

Конструкция рамки стрелочного прибора не терпит сильных вибраций и ударов. Волоски, на которых подвешена рамка могут от удара порваться. Цифровой прибор не боится тряски, и гораздо более устойчив к ударам.

Теперь давайте рассмотрим, каковы же есть преимущества у стрелочных тестеров перед цифровыми мультиметрами, почему они остаются незаменимыми на протяжении многих лет, несмотря на появление широко доступных функциональных цифровых приборов.

Энергопотребление

В режиме измерения тока и напряжения, стрелочные мультиметры не потребляют обычно энергии от встроенной батареи. Можно даже оставить стрелочный тестер в этом режиме, и не опасаться за сохранность батарейки, разве что со временем она просто стареет, как и при обычном хранении. Цифровой же мультиметр во включенном состоянии всегда потребляет энергию, его электроника иначе не может.

По этой причине, если оставить цифровой прибор включенным, его батарея просто окончательно разрядится. Однако во множестве современных мультиметров реализована функция автоматического отключения, она то и сбережет батарейку. Таким образом, в этом аспекте преимущество стрелочных мультиметров не очень значимо.

Стрелочный аналоговый тестер инерционен

Изначально стрелочные тестеры аналоговые, они не производят оцифровку сигнала, требующую времени, к тому же механизм их стрелки инерционен. Именно по этой причине стрелочные тестеры являются отличными интеграторами, они наглядно отражают динамику сигнала, не тратя времени на его оцифровку.

Цифровой тестер не может похвастаться такой наглядностью, там на дисплее просто цифры — результат вычислений, в то время, как движение стрелки аналогового прибора дает мгновенное представление о том, что происходит с измеряемым сигналом. Однако есть и совмещенные измерительные приборы, оснащенные и стрелкой и цифровым дисплеем, но это лишь редкие исключения.

Главное достоинство стрелочных приборов, поддерживающее их популярность, — наглядная динамика стрелки.

Восприимчивость к помехам

Инерционность стрелочного прибора делает его устойчивым к помехам, которые могут содержаться в сигнале, приложенном к щупам. Цифровой прибор не сможет нормально отображать показания, ему будут мешать помехи, например при измерении постоянного напряжения с разного рода пульсациями. Стрелочный же прибор просто усреднит измерения, просто интегрируя их автоматически.

Динамика стрелки легко заметна

Даже не глядя прямо на шкалу стрелочного прибора, движение его стрелки легко заметно боковым зрением. Это удобно, если прибор стоит сбоку, а мастер занимается работой, он может не отводя взгляда от рук, заметить отклонение стрелки, не отвлекаясь.

Динамическое измерение емкости

Поскольку стрелочный прибор — отличный интегратор, то в процессе заряда конденсатора можно отслеживать динамику тока по движению стрелки, это очень удобно, а цифровой прибор так не сможет.

Измерение напряженности ВЧ колебаний поля

Стрелочный прибор является отличным индикатором напряженности высокочастотного поля, например электрическое поле от трансформатора Тесла не каждый цифровой мультиметр вынесет, в то время, как стрелочный прибор можно без опаски поместить даже в сильное поле, и измерить таким образом его напряженность.

Из перечисленного легко понять, что как цифровые, так и стрелочные мультиметры отличаются как достоинствами, так и недостатками, и для каждого конкретного случая будет удобен тот или иной тип прибора. Так или иначе, хорошо иметь в арсенале приборы обоих этих типов.

Смотрите также по этой теме: Как выбрать мультиметр, Как пользоваться мультиметром

Андрей Повный 

Источник: electrik.info

Виды устройств и обозначения

По своему принципу работы и функциональности выпускаемы устройства могут быть:

• цифровые;
• аналоговые.

По виду измерения:

• узкоспециализированные;
• многофункциональные.

Важными характеристиками является погрешность и диапазон измерения.

Перед тем как пользоваться электрическим тестером, необходимо изучить знаки на нём. Такими значками могут быть следующие общепринятые обозначения:

• ACA или А~ — сила тока переменного напряжения.
• ACV или V~ — переменное напряжение.
• DCA или A — сила тока постоянного напряжения.
• DCV или V — постоянное напряжение.
• А, mA — величина тока в амперах.
• V, mA — величина напряжения в вольтах.
• Ом, кОм, МОм — величина сопротивления в Омах.
• hFE — коэффициент усиления транзисторов по току.
• o))) — диодная прозвонка.
• Сх — ёмкость.
• COM — отрицательное гнездо для подключения щупа.
• V/Ω — положительное гнездо для подключения щупа.
• C0 — место подключения термопары (измерение температуры).
• On/OFF — включение или выключение прибора.

Цифровой мультиметр

Главной особенностью цифрового мультиметра является наличие экрана — на нём наглядно отображается измеряемая величина. В основе принципа работы прибора лежит сравнение измеряемых сигналов с опорным напряжением, для этого применяется аналого-цифровой преобразователь, встроенный в мультитестер. Как пользоваться таким прибором, рассмотрим ниже.

Для проведения измерений тестер подключается набором проводов к измеряемому элементу, как и в случае со стрелочным. На одном конце каждого из проводов находится штекер, предназначенный для установки в гнездо измерителя, а на другом — контактный щуп. Порядок измерения электронным мультиметром в общем виде можно представить в виде следующих действий:

1. Включить устройство, нажав на кнопку ON/OFF.
2. Вставить штекеры проводов в соответствующие гнёзда на панели.
3. Выбрать тип измерения и диапазон, переключившись на нужные поворотным выключателем.
4. Прижать измерительные щупы к исследуемому объекту.
5. Снять показания с экрана прибора.

Итак, рассмотрим подробнее, как проводить замеры значений различных величин.

Измерение постоянного и переменного напряжения

Для этого соединим красный конец провода с красным гнездом прибора, обычно отмеченного буквой «V», а чёрный — с гнездом «СОМ». Переставим выключатель в область DCV или ACV на предполагаемое число. Если это значение неизвестно, то переключатель нужно установить на максимальную величину, а для повышения точности понижать её. Следующим этапом будет соединение концов проводов с измеряемой целью. После этого останется только включить прибор, и на дисплее появится значение напряжения. Напомним, что напряжение измеряется путём параллельного подключения измерителя к исследуемым точкам.

Определение постоянного и переменного тока

Красный провод вставляем в гнездо «mA», чёрный — в «СОМ». При этом во многих приборах для вычислений в пределе между 220 mA и 10 А существует своё гнездо, которое будет обозначаться как «10A». Затем следует установить переключатель на выбранную позицию в области DCA для постоянного тока и АСА — для переменного. Щупы подключаем в разрыв исследуемого элемента или цепи, показания на дисплее покажут измеренную величину.

Проверка транзисторов

Для этого действия понадобится установить выключатель в позицию «hFE». Стоит отметить, что транзисторы бывают разного типа: p-n-p и n-p-n. В зависимости от типа и вида ножки транзистора требуется совместить с соответствующими надписями на гнезде, обозначенном «hFE». Переключатель устанавливают в положение диодной прозвонки «o)))». При включении прибора на экране появится цифра, обозначающая коэффициент усиления транзистора. Если цифра определяется равной нулю, то такой транзистор работать не будет, или неправильно определена его проводимость.

Вычисление емкости конденсатора

Вычисление этого параметра производят через дополнительный разъем, промаркированный как «Сх». В него вставляются ножки испытуемого конденсатора, а переключатель ставится в положение на предполагаемом диапазоне Сх. При включении тестер покажет определённую ёмкость. Необходимо отметить, что в связи с размерами мультиметров проверить большие значения ёмкости не удастся.

Проверка резисторов

Измерение сопротивления тоже не составляет особых трудностей. Подключаем щупы к двум концам резистора, обратные концы проводов — к разъёмам «Ω» и «СОМ». Переключателем устанавливаем примерное сопротивление, включаем устройство и смотрим на экран. В случае когда на индикаторе высвечивается единица, то следует переключатель переставить на одну позицию вверх, если ноль, то необходимо понизить значение на омметре.

Режим прозвонки

Этот режим используется для прозвонки целостности проводников и переходов полупроводников. Понадобится соединить красный конец провода с гнездом «V Ω mA», а чёрный — с «СОМ» и установить переключатель в позицию «o)))». Если сопротивление перехода или проводника окажется меньше 100 Ом, то прозвучит звуковой сигнал.

В цифровом тестере могут быть также дополнительные функции, такие как внутренний генератор, измерение внешней температуры, вычисление индуктивности. Работа с этими параметрами будет происходить аналогично способам вычисления, описанным выше. В приборе может быть реализована функция памяти результата, обычно обозначается кнопкой HOLD, и автовыключение. Оно позволяет выключиться прибору самостоятельно, если в течение определённого времени измерения им не проводились.

Хочется отметить ещё один момент: если вдруг на экране высветится индикация с моргающей батарейкой, это будет означать о необходимости заменить элемент питания. Обычно для этого придётся снять заднюю крышку, но лучше будет изучить инструкцию к устройству.

Стрелочные мультиметры

Самые первые измерительные приборы снабжались стрелками. Это устройство представляло собой электромеханическую головку. Конструктивно она выполнена в виде рамки, которая находится в магнитном поле. На эту головку подаётся электрический сигнал через различные сопротивления. В зависимости от силы тока стрелка в рамке отклоняется. Диапазон отклонения стрелки проградуирован, согласно этим значениям и вычисляется значение требуемой величины.

Технические возможности аналогового тестера во многом определяются чувствительностью магнитоэлектрического измерительного прибора. Главным достоинством такого вида устройства является инерционность и невосприимчивость к помехам во время измерения постоянного напряжения и величины сопротивлений. Например, при вычислении постоянного напряжения с пульсациями, тестер, интегрируя их, покажет среднее значение. Расширить диапазон измерения можно, применив добавочные сопротивления или шунт.

Стрелочные приборы идеально подходят для отображения динамики сигнала. Тестер мгновенно показывает изменение сигнала. Вместе с тем такой прибор обладает большой погрешностью при измерениях в высокоомных цепях. Также присутствует некоторая сложность в интерпретации этих результатов. Одним из распространённых стрелочных устройств в советское время был ц4353, называемый «цешка». Прибор отличался надёжностью и многофункциональностью. На его примере и рассмотрим, как пользоваться стрелочным тестером.

Принцип работы

Авометр, ампервольтметр или тестер — устройство портативного типа для измерений разных величин токов, напряжений и активного сопротивления. В некоторых типах авометров предусмотрено также измерение электрической ёмкости конденсаторов и проверка исправности транзисторов.

Включение прибора осуществляется согласно инструкции, указанной на обратной стороне крышки закрытия элементов питания. Копкой переключения выбирается режим работы для постоянной величины, переменной или сопротивления. Галетный переключатель диапазонов вычисления устанавливается на фиксированное значение, соответствующее предполагаемому значению измерения.

Перед вычислением величины омного сопротивления «цэшка» настраивается путём вращения ручки нуля до тех пор, пока стрелка не установится на значение «бесконечность». Для измерения ёмкости или сопротивления более килоома добиваются установки стрелки в положение «0», предварительно замкнув перед этими операциями зажимы щупов между собой. Если выставить калибровочные значения не удаётся, то требуется просто заменить элемент питания.

При выборе диапазона в режиме «Ω» значения сопротивления маркируются не максимальными числами в этом диапазоне, а имеют такой вид х1, х10, х100. Это означает, что полученное значение будет измеряться в Ом, кОм, МОм соответственно. Измерение активного сопротивления производится от установленного в авометр источника постоянного тока (батарейки).

Подключив прибор с помощью щупов к исследуемому объекту, производится вычисление результата согласно показаниям стрелки на соответствующей измерениям шкале. При этом надо запомнить, что при необходимости измерить постоянный сигнал щуп с красного разъёма подключают к плюсу, а с чёрного — к минусу. Если во время измерения стрелка отклоняется в неправильную сторону, то это говорит о том, что полярность на щупе и исследуемом объекте не совпадает, нужно просто поменять щупы местами.

Проверка работоспособности конденсатора проводится при переходе в режим омметра. К ножкам электролитического конденсатора, учитывая полярность, подключают щупы и наблюдают за поведением стрелки. При рабочем элементе стрелка отклоняется вверх, так как внутренние цепи мультиметра заряжают конденсатор. Чем выше значение конденсатора, тем медленнее отклоняется стрелка. Если полярность изменить, электролит начинает разряжаться.

Подробную информацию по диапазону измерений можно получить из инструкции, идущей в комплекте с мультиамперметром. Аналогично определения проводятся и на других мультиметрах такого вида, например, SUNWA MF-110A (YX-1000A) и др.

Если вам вдруг не захочется разбираться в настройках тестера, то можно приобрести автоматический мультиметр. Такого рода устройства будет полезно как начинающему, так и опытному пользователю. Очень хорошо оно подойдёт и «чайнику», ведь сама суть работы сводится лишь к выбору параметра, необходимого для измерения, а диапазон прибор выберет самостоятельно.

Источник: ObInstrumentah.info

Одним из наиболее удобных для измерения напряжения в электрических сетях постоянного и переменного тока частотой 50 и 60 герц является мультиметр стрелочный. Этот прибор может измерять силу постоянного тока, сопротивление постоянному току и используется для контролирования заряда батареек и контактов.

Мультиметр стрелочный имеет рабочую температуру от -10 до +45 градусов по Цельсию и выдерживает относительную влажность до 80%, учитывая при этом температуру в 25 градусов по Цельсию. Показания снимаются с устройства по движению и положению указывающих стрелок.

Единственным недостатком стрелочной модели является небольшая погрешность в измерениях из-за разности шкалы. Однако сам по себе прибор универсален и вполне может заменить омметр, амперметр и вольтметр вместе взятые.

Кроме того, подобные девайсы весьма удобны в использовании из-за небольших габаритов и являются портативными. Аналоговые, то есть стрелочные, устройства отличаются весьма демократичной ценой и могут быть приобретены даже для домашнего пользования.

Но для того, чтобы успешно протестировать какой-либо электроприбор, стоит сначала узнать, как пользоваться мультиметром стрелочным. В комплект к нему входят специальные индикаторы тока щупы. Они бывают двух цветов: красного и черного. Черный провод так называемая масса, а красный общий, потенциальный провод.

Также каждая модель имеет несколько гнезд-разъемов для подключения приборов. Для того чтобы изменить пределы для измерений, на корпусе есть переключатель. С его помощью можно выбрать постоянное и переменное напряжение DCV и ACV соответственно (10, 50, 250 и 1000 вольт) и ток mA — 0.5, 50 и 500 миллиамперов.

Сопротивление на устройстве представлено несколькими обозначениями: X1K, X100, X10. Эти цифры означают умножение на определенное значение.

Стоит также знать, что для защиты прибора и продления его срока службы рекомендуется переключатель установить на максимально возможный предел измерений. Лишь в том случае, если показание при этом слишком мало, чтобы получить более точные данные, стоит опустить переключатель на предел ниже текущего.

Чтобы удовлетворить каждого клиента, производителями был выпущен мультиметр стрелочно-цифровой. Он в себе соединяет и аналоговый тестер, и цифровой. Наиболее точные показания прибор дает при 23 градусах Цельсия и относительной влажности в 75%. Сам он был выпущен с расчетом его использования в условиях второй степени загрязнения и при импульсном напряжении до 600 вольт.

Данная модель предназначена для измерения переменного и постоянного напряжения, переменного и постоянного тока, сопротивлений, емкостей конденсаторов. Также она может тестировать диоды и прозванивать соединения, проверять батареи. Меняются заданные параметры измерений переключателем режимов на 24 положения. Также на приборе имеется и переключатель переменный/постоянный, то есть, AC/DC.

Одним из самых удобных аналоговых тестеров можно назвать мультиметр стрелочный YX-1000A. Он также применяется для измерения постоянного и переменного напряжения, тока и сопротивления, а его легкость и удобство позволяет воспользоваться им как дома, так и в офисе, в автомобиле и так далее.

Модель этой серии имеет 7 диапазонов измерения постоянного напряжения и 4 диапазона измерения переменного напряжения. Также для уменьшения ошибки считываний показаний тестер оснащен зеркальной шкалой. Он обладает чувствительностью 2000 Ом/В и рабочим напряжением 0-10, 50, 250, 1000 вольт.

Источник: myfta.ru