Как замерить сопротивление: Измерение сопротивления цифровым мультиметром.

Содержание

Как измерить сопротивление мультиметром

Как измерить сопротивление мультиметром самостоятельно?

Мультиметр— универсальный прибор, предназначенный для проведения электрических замеров. С его помощью можно определить напряжение и силу тока, установить сопротивление резистора, а также прозвонить цепь и выполнить ряд других операций. Такой измерительный прибор обязан иметь не только каждый электрик, но и любой человек, самостоятельно выполняющий даже незначительные работы с электрооборудованием.

Виды мультиметров

Современные измерительные устройства представлены аналоговыми и цифровыми приборами. Результаты на аналоговом мультиметре устанавливаются по показаниям стрелки. Достоинством такого оборудования является невысокая цена (2-3$), однако существенный недостаток, высокая погрешность, не дает использовать аналоговое устройство для точных замеров.

Сегодня распространенными являются цифровые мультиметры. Результаты в данном случае отображаются на специальном экране (на светодиодах или на жидкокристаллическом дисплее). Такие приборы гораздо проще в использовании, обладают высокой точностью по сравнению с аналоговыми.

Cлучаи, необходимые для замера сопротивление

Ремонт электропроводки и любых радио- и электротехнических изделий заключается в поиске соприкосновения проводников тока между собой в тех местах, где его не должно быть. Такая ситуация возникает при коротком замыкании (сопротивление равно нулю). Не менее распространенной поломкой является нарушение контакта в проводниках. В таких случаях сопротивление, напротив, стремится к бесконечности.

Для установления сопротивления отдельных участков и элементов цепи используется измерительный прибор — омметр. Мультиметр является комбинированным устройством и при определенной настройке также способен выполнять функции омметра.

Предварительная настройка: режим омметра

Прежде чем выполнять замеры, необходимо перевести мультитестер в режим омметра. Сопротивление на приборе обозначается греческой буквой Ω «Омега». Ручной переключатель режимов работы необходимо перевести в данную секцию (в большинстве моделей возможен поворот как по часовой, так и против часовой стрелки).

Следующим шагом станет выбор пределов измерения. У большинства моделей мультиметров имеется от 4 до 7 пределов: 200 (не более 200 Ом), 2К — не более 2 000 Ом, 20К — не более 20 000 Ом и так вплоть до 200М — 200 000 000 Ом.

Например, при наличии резистора, ориентировочное сопротивление которого составляет от 1 до 10 кОм (1 000 — 10 000 Ом) следует выбрать предел 20К — его значение выше наибольшего предполагаемого (10К). В отличие от других величин неверное определение предела не опасно для прибора. В том случае, если сопротивление резистора окажется больше, на цифровом дисплее «моргнет» показание и загорится единица. При этом необходимо перевести переключатель на предел выше и повторить действия.

Ничего страшного, если вы не знаете даже ориентировочных значений сопротивления — методом подбора вы без проблем найдете подходящий интервал. Старайтесь провести замеры на как можно меньшем пределе — это влияет на точность полученных значений.

Предварительная настройка: подключение щупов

При измерении сопротивления черный щуп необходимо вставить в гнездо com, а красный щуп — в гнездо V/Ω. Перед проведением работ следует убедиться в исправности прибора — для этого соедините токоведущие части щупов между собой. Если на дисплее высветятся нули, все в порядке. Мультиметр исправен и готов к работе.

Многие новички совершают одну и ту же ошибку: прикасаются руками к токоведущим частям щупов или выводам резистора. В этом случае оборудование будет производить замер сопротивления не только резистора, но и вашего тела, так что результаты окажутся некорректными. При проведении работ щупы следует держать за изоляцию! Непосредственно в месте соприкосновения токоведущих частей допускается придерживать щуп и один из выводов детали одной рукой. В этом случае замкнутой цепи не образуется, и показания тестера не искажаются.

Проведение работ

Когда все подготовительные работы выполнены, можно приступать непосредственно к измерениям. Ни в коем случае нельзя производить замеры у элемента, находящегося под напряжением! Также следует вынуть из цепи или выпаять элемент (хотя бы одним концом), сопротивление которого мы меряем, и только после этого использовать омметр. Такой подход гарантирует, что другие компоненты схемы не окажут влияния на результат.

Прислоните щупы к выходам или клеммам резистора или любого другого измеряемого прибора (лампочки накаливания, катушки). Подберите требуемый предел (как было указано выше) и снимите показания прибора. В зависимости от полученных данных можно выявить проблему измеряемого устройства (замыкание или, наоборот, плохой контакт). Если проблем на данном элементе не выявлено, переходите к следующему участку цепи и так до тех пор, пока неисправность не будет обнаружена.

Полезные советы

  • Следует помнить, что на точность данных может влиять заряд батареи мультиметра. При низком уровне заряда прибор начинает подвирать — выдавать неверные значения. На цифровых устройствах есть индикатор батареи, который сигнализирует, когда источник питания следует заменить или зарядить.
  • При работе с аналоговым устройством следует поместить его на ровную горизонтальную поверхность. В противном случае результаты могут быть сильно искажены.
  • Не оставляйте устройство включенным, так как это сильно разряжает его батарею. Даже если речь идет об аналоговом мультиметре, не стоит оставлять его в режиме омметра. Лучше переключить на измерение напряжения.
  • Для удобства обнаружения коротких замыканий можно использовать режим «прозвонки» (обозначается значком диода), присутствующий на большинстве современных устройств. В этом режиме мультиметр издает звуки при очень низком сопротивлении участка цепи. Таким образом, вам не придется каждый раз смотреть на экран.

Как измерить сопротивление провода

Характеристик электрического тока существует много. Одной из самых главных является электрическое сопротивление. Оно характеризует способность проводника тока препятствовать свободному и беспрепятственному прохождению последнего. Обозначается сопротивление буквой латинского алфавита R, а измеряется в Омах.

Важность этой величины трудно переоценить, поэтому любые современные многофункциональные приборы содержат в себе функцию измерения сопротивления. В этой статье подробным образом будет разобрано, что такое сопротивление провода изоляции, как определить сопротивление резистора мультиметром и чем меряют сопротивление вообще.

Что такое сопротивление провода изоляции

Сопротивление изоляции — это один из важнейших параметров любых кабелей и проводников. Основано это на том, что все провода в процессе их эксплуатации подвергаются сторонним воздействиям. Помимо внешнего влияния присутствуют также и внутренние: влияние жил одного провода друг на друга, взаимодействие по электромагнитным полям. Все это, так или иначе, приводит к появлению утечек.

Именно поэтому любые электрические и неэлектрические провода создаются с изоляцией, защищающей проводник от внешнего влияния. Среди популярных изоляционных материалов выделяют резину, поливинилхлорид, масло, дерево и бумагу. Используются эти материалы исходя из самого предназначения кабеля. Например, провода, прокладываемые под землей, изолированы сравнительно толстой лентой диэлектрика, а кабеля телекоммуникаций могут быть заключены в простую обертку из алюминиевой фольги.

Важно! Изоляция — это защита жил от воздействия потусторонних факторов, защита жилок друг от друга, от замыкания и от различных утечек. Сопротивление же изоляции это величина сопротивления между жилами провода или между одной из жил и изоляционным слоем.

Любой материал со временем эксплуатации стареет и разрушается, что ведет к ухудшению его характеристик и снижению сопротивления изоляции постоянному или переменному току. Характеристика сопротивляемости изоляции указывается на кабеле и нормируется в его ГОСТе. Определяют его в лабораторных условиях при при температуре в 20 градусов.

Низкочастотные кабели связи имеют минимальное сопротивление изоляции в 5 Гигаом на километр, а коаксиальные в свою очередь — 10 Гигаом на километр. Измерение и проверку сопротивляемости проводят на регулярной основе мегаомметром: на установках мобильной связи — один раз в 6 месяцев, на объектах повышенной опасности — один раз в 12 месяцев, на других объектах — один раз в три года.

Чем можно измерять сопротивление

Прибор для измерения сопротивления называется Омметром, а для измерения больших величин — Мегаомметром. Как правило, радиолюбителями и простыми людьми такие приборы не используются, поскольку это не практично. Их применяют на фабриках и заводах, электростанциях, которые производят резисторы или в научно-исследовательских центрах.

На практике для дома и работы электриками используются мультиметры и тестеры, которые объединяют в себе вольтметры, амперметры, омметры и многие другие функции для определения характеристик электрической сети.

Мультиметром

Сопротивляемость любого проводника и изоляции можно измерить мультиметром. Чтобы сделать это, сперва необходимо выбрать проверяемый элемент: провод, резистор, предохранитель и так далее. Общим правилом будет извлечение исследуемого объекта из электрической цепи или проведение замеров до его подключения. Это основано на том, что при измерении параметров включенного элемента, данные могут быть неточными, так как на них влияют другие факторы.

Важно! Перед измерением мультиметром следует включить его и настроить на определение соответствующей величины, вставить щупы в разъемы, если они не вставлены.

Тестером

На самом деле, понятия тестер и мультиметр тождественны. Когда на рынке СНГ появились первые цифровые мультиметры, их начали называть тестерами за способность тестировать работоспособность электрических элементов по типу диодов, транзисторов, резисторов. Также они способны прозвонить сеть или проводку. Понятие «мультиметр» более правильное для этого вида приборов.

Часто тестерами называют менее функциональные приборы, которые не могут проверять температуру и обладают более низкой ценой, чем мультиметры. На самом деле это одно и тоже. Любой мультитестер может измерять сопротивление и другие важные электрические характеристики.

Что такое мультиметр

Мультиметр или мультитестер — это компактный, эргономичный и многофункциональный прибор для проведения замера основных параметров электрической сети в любых целях. Все мультиметры позволяют с определенной точностью производить измерения силы тока, напряжения, сопротивления и даже температуры с помощью своих щупов.

Мультиметры бывают двух видов:

  • Аналоговые, которые выводят результаты измерений с помощью механических инструментов отображения: стрелок, столбиков и цены делений, показывающей количественную характеристику измеряемой величины;
  • Цифровые. Наиболее часто используемые типы приборов, вывод информации у которых производится через встроенный дисплей, а все данные рассчитываются в цифровом виде.

Зачем нужно измерять сопротивление провода

Любую электрическую сеть нужно обезопасить и обеспечить ей бесперебойную работу, которая может зависеть от множества параметров, среди которых есть и качество изоляции и сопротивления. Замер этой величины позволяет безопасно использовать электросеть и подключенные к ней приборы. Периодический анализ сопротивляемости предотвращает возникновение аварийных ситуаций и поломок, которые могут привести к выходу аппаратуры из строя и человеческим жертвам.

Как обозначается

Как уже стало понятно, померить сопротивление мультиметром не сложно и никаких проблем это принести не должно. Измеряется параметр в Омах в честь немецкого физика, который первый подтвердил связь между силой тока, напряжением и сопротивлением. На мультиметрах и тестерах эта величина имеет обозначение греческой буквы «омега» — Ω.

Как правильно измерять

Для правильно измерения параметров сопротивляемости провода или кабеля нужно:

  • Включить мультиметр и настроить его на соответствующие величины;
  • Подсоединить любым способом один щуп к одному контакту провода или элемента, а другой — другому свободному;
  • Если на дисплее загорелась единица, то максимальной мощности не хватает и нужно установить больший предел;
  • Сравнить полученные значения с номинальными маркировками.

Важно! В процессе замера следует придерживаться простых, но важных мер безопасности: не браться за оголенные части щупов руками и быть осторожным при замере параметров некоторых видов электроприборов.

Таким образом, электросеть может определяться многими параметрами, одним из которых является сопротивление. Мультиметровый способ узнать сопротивляемость — один из самых распространенных и простых. Для этого не нужно никаких специальных знаний и умений. Достаточно наличия предмета анализа и аппарата, чтобы проверить и зафиксировать соответствующие данные.

Есть немало ситуаций, когда будет полезно знать, как измерить сопротивление мультиметром и есть ли разница, каким устройством это лучше делать. Даже если человек не является заядлым радиолюбителем, то при домашних работах с электрикой часто возникает необходимость как минимум «прозвонить» провода – по сути, убедиться, что сопротивление провода находится в пределах допустимого.

Как мультиметр измеряет сопротивление

Принцип измерения сопротивления основан на законе Ома, который в упрощенном варианте гласит, что сопротивление проводника равно отношению напряжения на этом проводе к силе тока, которая по нему протекает. Формула выглядит как R (сопротивление) = U (напряжение) / I (сила тока). То есть, 1 Ом сопротивления говорит о том, что по проводу протекает ток номиналом в 1 Ампер и напряжением 1 Вольт.

Соответственно, при пропускании заранее измеренного тока с известным напряжением через проводник, можно вычислить его сопротивление. По сути, омметр (прибор, которым измеряют сопротивление) представляет собой источник тока и амперметр, шкала которого проградуирована в Омах.

Какой мультиметр использовать

Измерительные приборы делятся на универсальные (мультиметры) и специализированные, которые предназначены для выполнения одной операции, но проводят ее максимально быстро и точно. В мультиметре омметр является только составляющей частью прибора и его еще надо включить в соответствующий режим. Специализированные устройства, в свою очередь, также требуют некоторых навыков использования – надо знать, как их правильно подключить и интерпретировать полученные данные.

Как пользоваться аналоговым и цифровым мультиметрами – на следующем видео:

Специализированные измерительные приборы

Из закона Ома понятно, что стандартным мультиметром не получится замерить большие сопротивления, так как в качестве источника питания там используются стандартные пальчиковые, либо батарейка типа «Крона» – прибору попросту не хватит мощности.

Если часто возникает необходимость выполнить замер большого сопротивления, к примеру, изоляции, то надо приобретать мегаомметр.

В качестве источника тока он использует динамомашину или мощную батарею с повышающим трансформатором – в зависимости от класса устройства он может генерировать напряжение от 300 до 3000 Вольт.

Отсюда следует вывод, что у задачи, к примеру, как измерить мультиметром сопротивление заземления, не может быть однозначного ответа – в этом случае надо воспользоваться специализированным прибором, предназначенным именно для этой цели. Измерение проводятся по определенным правилам и применение таких устройств это удел специалистов – без профильных знаний получить правильный результат достаточно проблематично. Теоретически можно проверить у заземления сопротивление тестером, но это потребует сборки дополнительной электроцепи, для которой потребуется как минимум мощный трансформатор, наподобие такого, что используется на сварочных аппаратах.

Цифровой и аналоговый мультиметры

Внешне эти устройства легко отличить друг от друга – у цифрового данные выводятся на дисплей цифрами, а у аналогового циферблат проградуирован и на нужное значение указывает стрелка. Соответственно, цифровое устройство проще в использовании, так как сразу показывает готовое значение, а при работе с аналоговым придется еще дополнительно интерпретировать выдаваемые данные.

Дополнительно, при работе с такими устройствами, надо учитывать, что у цифрового мультиметра есть датчик разрядки источника питания – если силы тока батареи недостаточно, то он просто откажется работать.

Аналоговый же в такой ситуации ничего не скажет, а будет просто выдавать неправильные результаты.

В остальном, для бытовых целей подойдет любой мультиметр, на шкале которого указан достаточный предел измерения сопротивления.

Включение мультиметра в режим омметра и выбор пределов измерений

Управление мультиметром производится с помощью круглой поворотной ручки, вокруг которой расчерчена шкала, поделенная на секторы. Друг от друга они отделены линиями или просто надписи на них отличаются цветом. Чтобы включить мультиметр в режим омметра надо повернуть ручку в зону сектора, обозначенного значком «Ω» (омега). Цифры, которыми будет обозначаться режимы работы могут быть подписаны тремя способами:

  • Ω, kΩ – x1, x10, x100, MΩ. Обычно такие обозначения используются на аналоговых устройствах, у которых то, что показывает стрелка еще надо переводить в привычные значения. Если шкала проградуирована, к примеру, от 1 до 10, то при включении каждого из режимов отображаемый результат надо домножать на указанный коэффициент.

  • 200, 2000, 20k, 200k, 2000k. Такая запись применяется на электронных мультиметрах и показывает в каком диапазоне можно измерять сопротивление при установке переключателя в определенную позицию. Приставка «k» обозначает префикс «кило», что в единой системе измерений соответствует цифре 1000. Если выставить мультиметр на 200k и он покажет цифру 186 – это значит, что сопротивление равно 186000 Ом.
  • Ω – Если на корпусе омметра есть только такой значок, значит мультиметр способен автоматически определять диапазон. Циферблат такого устройства обычно может отображать не только цифры, но и буквы, к примеру, 15 kОм или 2 MОм.

У первых двух способов подписи шкалы есть прямая зависимость точности отображения результатов и их погрешности. Если сразу включить максимальный диапазон, то сопротивление порядка 100-200 Ом скорее всего будет показано неправильно.

Щупы прибора надо воткнуть в соответствующие гнезда – черный в «COM», а красный в то, возле которого среди других обозначений есть значок «Ω».

Прозвонка проводов – проверка целостности участка электрической цепи

Прозванивать провода мультиметром можно двумя способами, использование которых зависит от наличия в приборе звукового сигнала. Эта функция, если она есть, на разных приборах может включаться разными положениями переключателя – поэтому надо обращать внимание на значки, что нарисованы на корпусе прибора.

Зуммер показан как точка, справа от которой нарисованы три полукруга, каждый из последующих больший предыдущего. Искать такой значок надо либо отдельно, либо над самой маленькой цифрой из сопротивлений, либо возле значка диода, который отображается как стрелка на линии, острым концом упирающаяся в еще одну, перпендикулярную первой, линию.

Если включить тестер в режим прозвонки, то он будет подавать звуковой сигнал, если сопротивление измеряемого проводника будет меньше 50 Ом. В некоторых приборах это может быть 100 Ом, поэтому если нужна точность, то надо свериться с паспортом устройства.

Наглядно про прозвонку проводов на видео:

Порядок прозвонки прост и интуитивно понятен – установить переключатель напротив значка зуммера и щупами коснуться концов проводника, который надо «прозвонить»:

  • Если провод целый, то мультиметр издаст звуковой сигнал.
  • Если провод целый, но из-за его длины сопротивление больше чем то, при котором срабатывает зуммер, то на дисплее отобразится цифра, показывающая его значение.
  • Если сопротивление значительно больше чем диапазон, на который рассчитан этот режим работы, то на дисплее отобразится единица – значит надо переставить переключатель на другой режим и повторить измерение.
  • Если целостность провода нарушена, то никакой индикации не произойдет.

Если для «прозвонки» проводников используется аналоговый мультиметр без звукового сигнала, то он выставляется на минимальный диапазон измерений – если при прикосновении щупов к проводу стрелка показывает значение стремящееся к нолю, значит провод целый. То же самое касается цифровых приборов без зуммера.

Перед тем, как проверить сопротивление проводников, сначала всегда надо выполнить тест самого устройства – прикоснуться щупами друг к другу. Также надо проверить как прибор реагирует на человеческое тело – у некоторых людей достаточно низкое сопротивление и если прижимать концы провода к щупам руками, то прибор может показать что проводник целый, даже если это не так.

Проведение измерений сопротивления и какие могут возникнуть нюансы

Щупы мультиметра подключаются в те же гнезда и в целом, измерение сопротивления выполняется практически так же, как и прозвонка проводов, но так как проверить при этом надо не просто целостность проводника, то у этого процесса есть некоторые особенности.

  • Выбор границ измерений. Когда измеряемое сопротивление хотя бы примерно известно, то регулятором выставляется ближайшее большее значение (если мультиметр не определяет его автоматически). Если сопротивление точно неизвестно, то стоит начать измерения с самого большого значения, постепенно переключая мультиметр на меньшее.

  • Когда нужна точность, то обязательно надо учитывать погрешности. К примеру, если есть на резисторе указано сопротивлением 1 кОм (1000 Ом), то во-первых надо учитывать допуски для его изготовления, которые составляют 10%. Как итог – реальные цифры могут быть в диапазоне от 900 до 1100 Ом. Во-вторых – если взять тот же резистор и выставить мультиметр на максимальное значение, к примеру 2000 kОм, то прибор может показать единицу, т.е. 1000 Ом. Если после этого перевести переключатель в положение 2 kОм, то вероятнее всего прибор покажет другую – более точную цифру, к примеру, 0,97 или 1,04.
  • Если надо проверить сопротивление детали, которая впаяна в плату, то как минимум один из ее выводов надо выпаивать. В противном случае прибор покажет неправильный результат, так как с высокой долей вероятности параллельно проверяемой детали на схеме есть другие проводники.

Если проверяется элемент с несколькими выводами, то эту деталь надо полностью выпаивать из схемы.

  • Человеческое тело проводит ток и обладает определенным электрическим сопротивлением. Поэтому, как и в случае с впаянными в плату деталями, надо исключить возможность их контакта с посторонними предметами – в данном случае это руки замеряющего. В крайнем случае можно прижимать пальцами одной руки контакт к щупу, но прикасаться другой рукой ко второму категорически недопустимо – результат измерений в таком случае будет заведомо неверным.

  • В ряде случаев надо учитывать переходное сопротивление контактов – даже чистый припой или ножки неиспользованных радиодеталей со временем может покрываться оксидной пленкой, поэтому место контакта желательно хотя бы минимально зачистить или процарапать концом щупа.

Как проверить сопротивление провода наглядно показано на видео:

Как измерять сопротивление мультиметром – итоги

Управление современных цифровых мультиметров, да и большинство аналоговых, сделано максимально удобным для оператора и не требует глубоких познаний. Оно интуитивно понятно даже непрофессионалу без профильного образования – зачастую для освоения и правильного использования прибора достаточно вспомнить школьные уроки физики по построению и проверке электроцепей. Желательно при проведении измерений помнить про перечисленные выше нюансы, ведь они в любом случае «вылезут» в процессе использования мультиметра.

Сопротивлением называют характеристику проводника, описывающую его способность препятствовать прохождению электрического тока. Она увеличивается с повышением силы и/или понижением напряжения тока, идущего по проводу. Другими словами, чем ниже сопротивление проводника, тем выше напряжение тока, который он способен пропускать. Поэтому сопротивление провода — важная характеристика.

Если сопротивление слишком высокое, произойдет перегрев металла, снизится напряжение тока. В реальных условиях подобные случаи приводят к пожару. Поэтому для изготовления проводников используют материалы, которые обладают одними из самых низких показателей — медь и алюминий. Лучше проводят электричество только серебро и золото. Но проводов из них не производят по понятным причинам.

Существует масса стандартов, которые не позволят производителю создавать продукцию, опасную для использования с переменным током 220 В/50 Гц. Поэтому можно не беспокоиться о том, подойдет ли купленный товар для применения. Необходимо знать, как проверить сопротивление, чтобы определить, есть ли разрывы на линии. При их наличии показатель повышается. Кроме этого, данная характеристика позволяет узнать о работоспособности трансформаторов, предохранителей, ТЭНов, плат — тех устройств, о состоянии которых нужно знать заранее, где недопустимо правило «Проверю во время работы агрегата».

Какое оборудование использовать?

Для замера этого показателя лучше всего пользоваться мультиметром. Это универсальное устройство, которым можно измерять также силу тока, напряжение проводника, емкость батареи.

Существует два типа мультиметров:

  • Цифровые — современные устройства, которые моментально выводят интересующие показатели на экран. Преимущества — в высокой скорости, удобстве работы, точности. Замер сопротивления провода мультиметром — дело нескольких секунд. Недостаток — дороговизна и сложность ремонта по сравнению с аналоговыми приборами. Поэтому не стоит рассматривать подобный вариант, если есть деньги только на дешевую модель — изделие может быстро выйти из строя, а его ремонт окажется нецелесообразным.
  • Аналоговые — показатели отображаются на шкале, по которой перемещается стрелка. Работать с подобными изделиями сложнее, но они проще устроены. Средние по стоимости модели служат намного дольше аналогичных в своей категории цифровых устройств.

Если есть прибор, позволяющий замерить только напряжение и силу тока, узнать интересующий показатель можно с помощью расчета. Формула, выходящая из закона Ома:

R = U/I, где R — искомая величина, U — напряжение, I — сила тока.

Выполняем замер

Алгоритм измерения сопротивления кабелей:

  1. Работа начинается с проверки мультиметра.
  2. Провод, подключаемый к черному щупу, устанавливают в разъем COM, а другой — в гнездо VΩmA.
  3. Переключатель устройства устанавливается в положение Ω, значение 200 (измерение сопротивлений в диапазоне 0—200 Ом).
  4. Щупы замыкают между собой (притрагиваются ими друг к другу).
  5. Если появилось значение из диапазона 0,3—0,7 Ом, прибор работает нормально.
  6. Проверить обоими щупами жилы кабеля. При этом сами щупы не должны соприкасаться друг с другом.
  7. На табло цифрового прибора высветится значение. Стрелка аналогового устройства переместиться по шкале. Как правило, сопротивление кабелей, используемых в домашних условиях, находится в диапазоне 0,7—1,5 Ом.
  8. Если в процессе измерений нет результатов, но вы точно уверены, что прибор исправен, нужно переместить переключатель в более широкий диапазон 0—2000 Ом.
  9. Процесс продолжается до тех пор, пока не найден нужный диапазон. Если сопротивление проводника слишком высокое — он поврежден.

Поиск места повреждения — отдельная тема. Проводка, проложенная в стенах, тестируются с помощью специального прибора. Предварительно рекомендуем сократить круг поиска, прозвонив распаячные коробки комнат.

Это важно

Несколько правил, которых нужно придерживаться при поиске сопротивлений кабелей:

  • Мультиметр нужно проверять на работоспособность перед тем, как измерить сопротивление каждого из кабелей. Неизвестно, выйдет ли из строя прибор после очередного теста. Хотя они достаточно долговечны. Некоторые используют изделия, купленные при СССР.
  • Перед работой просчитайте, какое сопротивление должны иметь кабели. Как это сделать, описано ниже.
  • В ходе работы держитесь только за неметаллические участки щупа. Прикосновение к жалам может исказить результаты. Тот, кто измерял небольшие детали, знает, что можно придерживать их только одной рукой — тогда искажения не будет.
  • На измеряемой поверхности не должно быть грязи, влаги, посторонних веществ. Лучше немного зачистить кабель перед работой.

Каким должен быть показатель?

Самый простой метод определения — внимательно прочесть маркировку проводника. На современных изделиях есть вся необходимая информация о том, какое сопротивление создается жилами, для какого тока они предназначены.

Иногда приходится проводить тестирование старых кабелей, на которых надписи либо отсутствовали вовсе, либо стерлись. Узнать, каким должно быть сопротивление кабеля можно, посчитав его. Расчет сопротивления выполняется по формуле:

где R — искомая величина, ρ — удельное сопротивление материала (измеряется в Ом•мм 2 /м, табличное значение), l — длина провода, S — площадь проводника.

Обратите внимание, что удельное сопротивление всегда указывается в Ом•мм 2 /м. Поэтому длина провода берется в метрах, что позволяет узнать удельное сопротивление всего отрезка, а площадь сечения, подставляемая в формулу, обязательно переводится в мм 2 .

Результаты расчёта могут немного отличаться от реальных значений, так как конкретное удельное сопротивление зависит от металла. Если в нем есть какие-либо примеси, проводник может иметь более высокий или более низкий показатель. Также мультиметр может немного ошибаться. Поэтому, если показания прибора и полученные расчеты расходятся на несколько процентов — не страшно.

Как измерить мультиметром напряжение, ток, сопротивление, проверить диоды и транзисторы

Измерение электрических параметров

Для каждого вида измерений существует отдельный алгоритм

Важно знать, как пользоваться тестером, то есть понимать, в какое положение установить переключатель, к каким гнёздам подключить щупы, как включать прибор в электрическую цепь

Схема подключения тестера при измерении тока, напряжения и сопротивления

Определение силы тока

Значение нельзя измерить на источнике, так как она свойственна участку цепи или определённому потребителю электричества. Поэтому мультиметр включают в цепь последовательно. Грубо говоря, измерительным прибором заменяют часть проводника в замкнутой системе источник-потребитель.

При измерении силы тока мультиметр необходимо включать в цепь последовательно

Из закона Ома мы помним, что силу тока можно получить, разделив напряжение источника на сопротивление потребителя. Поэтому если по какой-то причине Вы не можете измерить один параметр, то его можно легко вычислить, зная два других.

Измерение напряжения

Напряжение измеряют либо на источнике тока, либо на потребителе. В первом случае достаточно соединить положительный щуп мультиметра с «плюсом» питания («фазой»), а отрицательный щуп – с «минусом» («нулём»). Мультиметр примет на себя роль потребителя и отобразит фактическое напряжение.

Чтобы не перепутать полярность щуп чёрного цвета подключаем к гнезду COM и минусы источника, а щуп красного цвета к разъёму VΩmA и плюсу

Во втором случае цепь не размыкают, а прибор подключают к потребителю параллельно

Для аналоговых мультиметров важно соблюдать полярность, цифровой в случае ошибки просто покажет отрицательное напряжение (например, -1,5 V). И, конечно, не забывайте, что напряжение – это произведение сопротивления и силы тока

Как измерить сопротивление мультиметром

Сопротивление проводника, потребителя или электронного компонента измеряется при отключенном питании. В противном случае велик риск поломки прибора, а результат измерения будет некорректным.

Если известно значение измеряемого сопротивления, то предел измерения выбирается больше значения, но как можно ближе к нему

Для определения величины параметра достаточно просто соединить щупы с противоположными контактами элемента — полярность не имеет значения

Обратите внимание на широкий разброс единиц измерения – используются омы, килоомы, мегаомы. Если установить переключатель в режим «2 МОм» и попробовать измерить 10-омный резистор, на шкале мультиметра отобразится «0»

Напоминаем, что сопротивление можно получить, разделив напряжение на силу тока.

Особенности проверки проводов, входящих в состав различных устройств

Сначала рассмотрим особенности работы в условиях, когда посредством прозвонки мультиметром проверяется бортовая проводка современного автомобиля.

Автомобильная проводка

Специфика этой ситуации заключается в том, что разводка в рассматриваемом случае состоит из одного линейного проводника с питающим напряжением 12 Вольт. При этом в качестве второй (общей или «земляной») жилы используется металлический корпус автомобиля, где, как правило, обрываться нечему.

Для подготовки бортовой сети к обследованию в первую очередь необходимо отключить плюсовую клемму от аккумулятора, после чего можно смело приступать к работам. Тестирование бортовой проводки организуется по уже описанной ранее схеме прозвонки линейных цепей.

При проверке «массы» автомобиля основное внимание уделяется качеству контакта подводящих клемм с корпусом

Электрический ТЭН

Ориентируясь на показания индикатора на мультиметре, удаётся сделать прозвонку такого элемента, как водонагревательный ТЭН. В процессе проверки контрольными щупами прибора прикасаются к двум контактным пластинам нагревателя и оценивают его внутреннее сопротивление по индикатору.

Если дисплей показывает порядка нескольких Омов, то без сомнения, элемент исправен. При больших значениях на экране, соответствующих обрыву проверяемой линии, сразу можно сказать, что ТЭН повреждён и должен быть заменён.

Помимо самого нагревательного элемента, при проверке бойлеров и подобных им приборов очень важно прозвонить подводящий кабель на предмет его нежелательного контакта с корпусом устройства. С этой целью один из щупов мультиметра поочерёдно подсоединяется к входным контактам; при этом второй конец постоянно держится на корпусе нагревателя

В случае, когда цифровой мультиметр при измерении показывает какое-то сопротивление – это значит, что повреждена защитная оболочка подводящего кабеля. Для предотвращения поражения пользователя электрическим током, его следует заменить новым.

Другие бытовые приборы и детали

При помощи мультиметра можно протестировать и цепь питания любого осветительного прибора путём прозвонки проводки и вспомогательных элементов (переключателей, в частности) на короткое замыкание или обрыв. Для этого, прежде всего, следует прозвонить две линейные цепочки, заканчивающиеся непосредственно на контактах электрической лампочки.

В процессе прозвонки линейных цепочек обязательно проверьте исправность стоящего в одной из них переключателя, а также надёжность подсоединения проводников с его контактами.

Также отметим, что указанным способом можно будет прозвонить обмотки линейного трансформатора или электродвигателя и убедиться в их целостности или в наличии обрыва (КЗ).

В заключение ещё раз напомним, что посредством мультиметра удаётся проверить не только отдельные провода или скрытую в толще стен проводку, но и любые другие электрические приборы и детали.

Настройка мультиметра

Для того чтобы измеритель показал правильные значения, нужно его подготовить к работе. Мультиметр может измерять большое количество электротехнических величин:

  • Напряжение постоянное и переменное;
  • Силу тока;
  • Сопротивление;
  • Частоту.

А также им можно проверять диоды, транзисторы и конденсаторы. Мультиметр можно настроить на проверку различных уровней значений, от миллиом до гигаом, необходимо только выбрать правильный предел измерения.

Цифровой прибор

Настройка измерительного прибора, имеющего цифровую шкалу, отличается от настройки стрелочного аналогового прибора. Цифровые мультиметры могут настраиваться ручкой, переключающей режимы, а могут кнопками выбора режима. Иногда измеритель сам определяет уровень сигнала и этот параметр не нуждается в настройке. Но в большинстве случаев необходимо выполнить такой порядок действий для подготовки к измерениям:

Правильно установить щупы в гнезда: красный — в отверстие, маркированное U, Ω, Hz, а черный — в гнездо с надписью COM;
Выбрать режим измерения. Выбирается ручкой на панели мультиметра или нажатием соответствующей кнопки. Обозначение должно быть Ом или Ω;
Выбрать уровень проверяемого сигнала. Производится это также ручкой либо несколькими нажатиями кнопки;
Правильно присоединить сопротивление к щупам измерителя

Важно, чтобы ничто не вносило погрешностей в проверку. Металлических концов щупов и выводов резистора касаться пальцами категорически запрещено, так как это изменит показания.

Аналоговый измеритель

Такой прибор обычно имеет сразу несколько шкал, показания на которых отображаются стрелкой. Для того чтобы определить, по какой из шкал снимать показания, нужно установить определяемую величину измерения ручкой на передней панели и выбрать её характер: постоянный, переменный ток или напряжение, или же сопротивление (в омах или килоомах) переключающимися кнопками. Каждая из шкал подписана, так что нужно просто найти соответствующую выбранному измерению надпись и по ней вести отсчет показаний.

Для измерений также нужно верно подключить щупы в правильные гнезда с надписью Ω и COM. При необходимости произвести подстройку нуля специальной ручкой. Для этого при замкнутых контактах щупов посмотреть, находится ли стрелка прибора на нуле. Если есть отклонение, то отрегулировать его вращением ручки с надписью «Подстр. нуля».

Проверка напряжения в розетке

Каждый электрик знает, что точных величин напряжений в электрической сети не бывает. Существует граница погрешностей, за пределами которой, поставляемая в дом электрическая энергия считается энергией низкого качества. Поэтому необходимость произвести измерение напряжения является частым случаем, для своевременного принятия мер по выравниванию допустимых норм.

Требуемые нормы напряжения в электрической сети 220В

Необходимость такого действия, как проверка напряжения в точках подключения бытовых устройств, появляется у потребителей из-за плохого качества электрической энергии. Не секрет, что превышение допустимого значения данного параметра приводит к неисправностям электронной техники, а его понижение к выходу со строя холодильного оборудования.

Для проведения подобных замеров потребителю не требуется иметь специальных навыков и знаний. Всего лишь нужно запомнить, что в розетке нормальное напряжение равно 220В ± 10%. Поэтому, когда возникает вопрос, как измерить напряжение в розетке, в первую очередь должен проверяться предел указанной стандартной величины. То есть, не выходит ли он за допустимую погрешность ± 10%.

Первой причиной снижения напряжения является большая нагрузка соседей, подключенных в ту же линию от трансформаторной подстанции. Особенно такие ситуации характерны в районах, состоящих из частных домов. Если, например, в такую электрическую сеть включается мощный потребитель, то проверяемый параметр снижается ниже допустимого значения.

Вторая причина резкого скачка напряжения, когда в сети 380В отгорает нуль. Как подсказывает практика, такая ситуация больше характерна для многоквартирного дома. В результате такой поломки в электрической сети одних потребителей происходит перенапряжение, а в розетках других появляется пониженное напряжение.

Инструменты тестирования напряжения в бытовых условиях

В розетке ток постоянный или переменный

Определить напряжение в розетке можно несколькими способами и измерительными устройствами. Например, мультиметром довольно просто протестировать полностью электрическую сеть в доме. Им можно проверить техническое состояние всех электрических потребителей и узнать какой ток в розетке 220В.

Мультиметры бывают двух типов:

  1. Стрелочный прибор. Раньше среди электриков это было самое востребованное измерительное устройство. Оно отличается от современных приборов простой конструкцией и отсутствием элемента питания. Каждый электрик умел в совершенстве пользоваться им, когда требовалось померить напряжение в сети, или снять показания тока в розетке;
  2. Электронный прибор. Такие измерители стоят намного дороже, чем стрелочные аналоги. Таким мультиметром можно более точно определить нужный параметр, а также проверить розетку или другой элемент электрической схемы. Электронный измеряющий прибор имеет функцию «прозвонки». Поэтому с его помощью довольно просто отыскать пропавший ноль в розетке, или установить причину замыкания проводки.

На сегодняшний день мало кто из электротехнических специалистов в процессе работы пользуются стрелочным тестером. Они предпочитают пользоваться электронными устройствами.

Процесс измерения напряжения в розетке

Обычно мультиметром электрики пользуются, когда требуется продиагностировать электротехническое устройство и схему проводки. Например, замерив, напряжение в розетке, можно точно говорить о качестве, поступающей к потребителям электрической энергии.

Для измерения данного параметра необходимо поступить таким образом:

  • Переключатель на мультиметре поставить в сектор ACV. Это даст возможность прибору выдавать точные значения;
  • В секторе ACV стрелку тумблера располагают напротив отметки 220В, так как планируется измерение в бытовой розетке. Можно указатель направлять на большие значения. На точность измерения это не повлияет;
  • Необходимо вставить измерительные щупы в специальные гнезда. Цвет для измерения напряжения роли не играет;
  • После настройки прибора и проверки функционирования требуется ввести оголенные части щупов в разъемы розетки, держась за изолированную часть. При этом надо следить, чтобы щупы не соприкасались между собой в местах, где нет изоляции.

Если указанный алгоритм измерения напряжения будет выполнен в точности, то на дисплее прибора высветится значение напряжения в розетке. Подобным образом можно узнать силу тока и сопротивление участка электрической схемы.

Подготовка Омметра для измерений

Ремонт электропроводки, электротехнических и радиотехнических изделий заключается в проверке целостности проводов и в поиске нарушения контакта в их соединениях.

В одних случаях сопротивление должно быть равно бесконечности, например сопротивление изоляции. А в других – равно нулю, например сопротивление проводов и их соединений. А в некоторых случаях равно определенной величине, например сопротивление нити накала лампочки или нагревательного элемента.

Внимание! Измерять сопротивление цепей, во избежание выхода из строя Омметра, допускается выполнять только при полном их обесточивании. Необходимо вынуть вилку из розетки или вынуть батарейки из отсека

Если в схеме есть электролитические конденсаторы большей емкости, то их необходимо разрядить, замкнув выводы конденсатора через сопротивление номиналом около 100 кОм на несколько секунд.

Как и при измерениях напряжения, перед измерением сопротивления, необходимо подготовить прибор. Для этого нужно установить переключатель прибора в положение, соответствующее минимальному измерению величины сопротивления.

Перед измерениями следует проверить работоспособность прибора, так как могут быть плохими элементы питания и Омметр может не работать. Для этого нужно соединить между собой концы щупов.

У тестера стрелка при этом должна установится точно на нулевую отметку, если не установилась, то можно покрутить ручку «Уст. 0». Если не получится, надо заменить батарейки.

Для прозвонки электрических цепей, например, при проверке электрической лампочки накаливания, можно пользоваться прибором, у которого сели батарейки и стрелка не устанавливается на 0, но хоть немного реагирует при соединении щупов. Судить о целостности цепи будет возможно по факту отклонения стрелки. Цифровые приборы должны тоже показывать нулевые показания, возможно отклонение в десятых долях омов, за счет сопротивления щупов и переходного сопротивления в контактах подключения их к клеммам прибора.

При разомкнутых концах щупов, стрелка тестера должна установится в точку, обозначенную на шкале ∞, а в цифровых приборах, мигать перегрузка или высвечиваться цифра 1 на индикаторе с левой стороны.

Омметр готов к работе. Если прикоснуться концами щупов к проводнику, то в случае его целостности, прибор покажет нулевое сопротивление, в противном случае, показания не изменятся.

В дорогих моделях мультиметров есть функция прозвонки цепей со звуковой индикацией, обозначенная в секторе измерения сопротивлений символом диода. Она очень удобна при прозвонке низкоомных цепей, например проводов кабеля витых пар для Интернета или бытовой электропроводки. Если провод цел, то прозвонка сопровождается звуковым сигналом, что освобождает от необходимости считывать показания с индикатора мультиметра.

Как пользоваться мультиметром.

Тестер работает с двумя щупами, оголенными наконечниками которого Мы будем касаться контактов розеток, выключателей, проводов и т. п. для получения электротехнических измерений.

После подключения щупов необходимо переключателем установить его в необходимое положение, соответствующее виду и пределу измерения. Вот и все осталось произвести измерения, учитывая разницу подключения щупов в зависимости от вида замеров.

Модель мультиметра на картинке может измерять следующие параметры (перечисление по часовой стрелке, начиная от положения OFF- выключено):

  1. ACV — Функция измерения переменного напряжения (2 положения 200 и 750 Вольт). Ставим максимальный предел 750 В для домашней электросети.
  2. DCA – Функция измерения величины силы постоянного тока или Амперов. В практике не используется, потому что предназначена для определения маленьких токов.
  3. hFE —Измерение коэффициента передачи транзистора (для радиолюбителей).
  4. Генератор прямоугольных импульсов, то же для радиотехников.
  5. Прозвонка для определения целостности цепи или провода. В этом положении при замкнутых щупах пищит звуковой сигнал и показывает сопротивление в Ом , если цепь замкнута.
  6. Функция измерения сопротивления в 5 максимальных пределах: 200 Ом, 2000 Ом или 2 кОм, 20 кОм, 200 кОм, 2000 кОм или 2 мОм. Чаще всего в практике используется два положения 2000 Ом и 2000 кОм.
  7. DCV – измерение постоянного напряжения в рамках пяти максимальных пределов: 200 мВ, 2000 мВ или 2 В, 20 В, 200 В и 1000 В. Для замеров напряжения автомобильных аккумуляторов и разных блоков питания Я ставлю 20 или 200 Вольт.

Примечание: Если на дисплее прибора единица —  не правильно выставлен предел, если  минус – поменяйте местами клеммы , если батарейка – она села в мультиметре.

В чем особенности данного процесса

Некоторые аспекты работы влияют на корректность полученной информации:

  • при тестировании впаянных деталей необходимо один вывод отсоединить от платы;
  • проверить щупы на отсутствие дефектов и повреждений способом их прикладывания друг к другу;
  • выполнить демонтаж многовыводных деталей для гарантии правильного определения их исправности;
  • аккумуляторный источник питания в тестере при разрядке искажает данные измерений.

Все указанные в таблицах или маркированные параметры имеют определенный диапазон допусков, обычно в пределах ± 10%. Приведем пример – для элемента с номинальными характеристиками сопротивления 1 Мом хорошими будут все результаты от 990 кОм до 1,1 Мом.

Инструкция

Итак, как измерить сопротивление мультиметром? Для этого требуется всего три шага, однако вначале следует в обязательном порядке убедиться, что проверяемая сеть полностью обесточена.

Измерительный провод черного цвета вставляется в гнездо COM, после чего шнур красного цвета вставляется в VΩmA. Затем требуется включить прибор. Чаще всего это делается поворотом переключателя измерений. Для работы с самыми малыми сопротивлениями потребуется поставить переключатель на букву «омега» и установить диапазон на 200, то есть в пределах 0,1-200 Ом (измерение малых сопротивлений). Далее производится проверка на замыкание измерительной цепи, для чего щупы замыкаются между собой. Если мультиметр исправен, на экране появится показатель порядка 0,3-0,7 и, как уже говорилось, он должен быть постоянным. Данный показатель отображает сопротивление самих измерительных проводов. Если этот показатель выше или часто меняется, следует обновить провода. Если провода разомкнуты, на экране должна быть единица, что показывает очень высокое (бесконечное) сопротивление.

Для того чтобы произвести измерение, требуется одновременно прикоснуться к контактам цепи. Если система работает исправно, мультиметр измерит показания. Если производится проверка на обрыв питания, тестер отобразит новые показания. Сопротивление в таком случае должно быть достаточно низким, вплоть до 1,5 Ома. Если же требуется померить сопротивление потребителя тока, например, лампочки или обмотки трансформатора, показатель может подскочить до 150-200 Ом. Имеется достаточно характерная особенность: с ростом мощности потребителя тока проверка сопротивления прибора мультиметром показывает более низкий результат.

Если мультиметр отображает все те же значения – переходим к новому диапазону и продолжаем попытки. Имеется здесь важный момент. Если поставить переключатель на 2000к и взяться за контакты щупов голыми руками, то получится, что мы меряем сопротивление тела, что, разумеется, скажется на результатах.

Практика. Как пользоваться мультиметром

Если вы задались вопросом «Как пользоваться мультиметром? », то вы по крайней мере уже знаете, что такое электрический ток и напряжение. Если нет, то предлагаю ознакомиться с первыми главами моего учебника по электронике .

Итак, что такое мультиметр?

Мультиметр — это универсальный комбинированный измерительный прибор, который сочетает в себе функции нескольких измерительных приборов, то есть может измерять целый диапазон электрических величин.

Самый малый набор функций мультиметра — это измерение величины напряжения, тока и сопротивления. Однако современные производители на этом не останавливаются, а добавляют в набор функций, такие, как измерение емкости конденсаторов, частоты тока, прозвонка диодов (измерение падения напряжения на p-n переходе), звуковой пробник, измерение температуры, измерение некоторых параметров транзисторов, встроенный низкочастотный генератор и многое другое. При таком наборе функций современного мультиметра действительно встает вопрос как же все-таки им пользоваться?

Кроме того мультиметры бывают цифровые и аналоговые . Не будем углубляться в дебри, скажу только, что внешне отличаются они по приборам для отображения измеряемых величин. В аналоговом мультиметре он стрелочный, в цифровом в виде семисегментного индикатора. Однако мы привыкли понимать под словом мультиметр все-таки цифровой мультиметр. Поэтому в этой статье я расскажу как пользоваться именно цифровым мультиметром.

Для примера возьмем широко распространенные мультиметры серии М-830 или DT-830. В этой серии несколько модификации, их маркировка отличается последней цифрой, а также набором функций заложенных в данный прибор.

Обзор мультиметров этой линейки я планирую провести в одном из следующих выпусков журнала, поэтому не забывайте подписаться на новые выпуски журнала в конце статьи. Описывать, как работать с мультиметром я буду на примере прибора М-831 .

3 Сопротивление изоляции – как измерить показатель тестером

Померить сопротивление в обычных деталях достаточно просто, если придерживаться советов и рекомендаций, приведенных выше. Отдельного упоминания заслуживает лишь изоляция кабелей. Здесь ситуация обстоит несколько иным образом, поскольку неправильные действия могут привести к трагическим последствиям. В первую очередь необходимо предупредить начинающих электриков, что проведение подобных замеров должно выполняться исключительно в теплых и обогреваемых помещениях.

Если делать это на улице в холодное время года, то велик риск появления крошечных льдинок внутри кабельной оплетки. Вода является диэлетриком, то есть ее проводимость минимальна. По этой причине измерители сопротивления не смогут определить это водяные вкрапления. К тому же после помещения кабеля с холодной улицы в теплой комнате может появиться влажность внутри проводки.

Непосредственно измерение сопротивление изоляции кабелей выполняется следующим образом. Один щуп устанавливается на конце нулевого провода, который находится в распределительном щитке. Второй же щуп накладывается на конец фазного кабеля, находящегося в том же щитке. Концы при выполнении замеров рекомендуется отсоединить от клемм. Теперь остается только найти правильный предел и узнать значение сопротивления.

Полученное значение необходимо сравнить с эталонными параметрами, приведенными в Правилах устройства электроустановок. В таблицах, приведенных в ПЭУ, указаны данные в зависимости от различных факторов, включая сечение кабеля, его марку и многое другое. Если полученное значение изоляции находится в диапазонах, предусмотренных таблицами ПЭУ, значит, целостность проводки не нарушена, соответственно, никаких проблем выявлено не было.

Щупы

В бюджетных моделях тестеров щупы чаще всего особым качеством не отличаются. Не стоит в данном случае судить по внешнему виду, так как их специально делают максимально красивыми и глянцевыми

Внимание следует обратить, в первую очередь, на провод – он должен быть максимально эластичным и хорошо держаться

Для того чтобы проколоть изоляцию провода или найти выводы микросхемы с малым шагом, концы щупа сделаны в форме игл. В качестве материала для их изготовления используется бронза, которая не слишком хорошо держит заточку. В отдельных случаях некачественные щупы могут обламываться в местах заделки. Наконец, некачественные щупы могут давать ненадежный контакт в гнездах мультиметра.

В качестве решения специалисты чаще всего «доводят их до ума» собственными силами. Для этого они припаивают провода к наконечникам и подгоняют разъемы в гнезда. Наконечники в таком случае требуется обязательно залудить, иначе показатели будут разные в зависимости от нажима. Для уменьшения сопротивления, провода можно заменить кабелем более толстого сечения, комплектные обладают сопротивлением до 0,5 Ом и выше.

Как измерить напряжение мультиметром

По характеру изменения величины во времени напряжение разделяют на постоянное и переменное. Поэтому рассмотрим, как выполнять измерения обеих видов напряжения. Источниками постоянного напряжения являются батарейки, аккумуляторы, зарядные устройства, блоки питания и т.п. Чаще всего возникает необходимость изменить уровень разряда батарейки или аккумулятора. Кроме того, самый простой способ убедится в исправности блока питания – это проверить величину его выходного напряжения.

Для выполнения указанных действий, прежде всего мультиметр необходимо настроить соответствующим образом. Для этого рукоятку переключателя режимов следует перевести в сектор измерения постоянного напряжения. Но обозначается латинской (английской) буквой V, рядом с которой нанесены прямая линия и пунктир. Буква V обозначает напряжение; прямая линия – постоянное, пунктир – пульсирующее. В данном режиме можно измерить величину не только постоянного, но и пульсирующего напряжения. Последнее можно увидеть на выходе выпрямителя, например диодного моста.

Из сектором мы определились, но внутри него нанесены 5 значений: 200m, 2000m, 20, 200, 1000. Каждое значение обозначает величину в вольтах или милливольтах, если рядом с числом стоит буква m. Число показывает максимальную измеряемую величину. Например, 200m – 200 мВ или 0,2 В; 20 – 20 В и т.д. Это значит, что измеряя напряжение батарейки мультиметром следует переключатель режима перемести в сектор 2000m, что обозначает максимальное напряжение 2 В, а напряжение новой батарейки приблизительно 1,6 В. В случае когда не известна величина и даже нет предположений, тогда лучше выбрать максимально возможно значение. Затем с целью более точного отображения величины следует переводить переключатель в сторону меньшего числа.

И так, рукоятку мы установили в правильное положение. Но это еще не все

Нужно выполнить еще одно очень важное действие. По сути именно с этого действия следует и начина подготовку мультиметра к измерениям

На корпусе данного устройства находятся еще три рядом вертикально расположенные отверстия. В два из них нам нужно вставить измерительные щупы. Один щуп, как привило черного или синего цвета, хотя цвета не обязательно соблюдать, но это просто удобно, следует вставить в общий разъем. Общий разъем обозначают COM (сокращенно от common — общий) и рядом с ним наносится знак заземления. Второй щуп нужно вставить в разъем с буквой V. В данном случае два нужных нам разъема расположены рядом. Теперь устройство готово к работе.

Особенности и нюансы

У работы мультиметра есть сразу несколько важных особенностей, которые могут повлиять на результат его работы. Рассмотрим несколько важных примеров.
Достаточно часто возникает ситуация, когда требуется измерить сопротивление детали, уже впаянной в плату. В таком случае можно даже не пытаться провести измерение в сборе – результат гарантированно будет неверным. Причина проста: любой элемент на плате связан с другими, так что мультиметр в ходе испытания покажет лишь общий показатель. Если требуется протестировать только один элемент, придется извлекать его из схемы.

В случае многовыводных элементов демонтаж также является насущной необходимостью. Проверять их сопротивление можно только после этого. В противном случае на результат положиться будет нельзя.

Сопротивление изоляции кабелей следует мерить только в теплых и сухих условиях, поскольку обледенение и влажность дадут неверный результат.
Не стоит забывать и про состояние щупов мультиметра. Максимально точный результат можно получить лишь с исправными деталями. Проверить их состояние можно следующим образом: приложите оголенные концы друг к другу и подвигайте их. Если показания мультиметра будут сильно прыгать, значит, щупы надо срочно заменить. С неисправными деталями на точные данные рассчитывать не приходится.

Наконец, следует отметить исправность аккумулятор. Каждый специалист скажет, что стоит батарее начать разряжаться, как показания тестера уходят все дальше от истины. Чаще всего на экране появляется значок-индикатор разрядки. В таком случае следует или заменить батарею, или подзарядить прибор.

Сопротивление изоляции и прозвонка проводов

Обычный порядок измерений не подходит для определения сопротивления изоляции кабелей и проводов. Решая проблему, как правильно измерить сопротивление изоляции, следует учитывать правила и особенности этого процесса, несоблюдение которых может вызвать серьезные негативные последствия.

Основное требование обязательное к выполнению заключается в проведении подобных замеров лишь в теплых помещениях с устойчивой положительной температурой. Если такие работы будут проводиться на улице в условиях низких температур, то внутри оплетки провода с высокой вероятностью могут образоваться небольшие льдинки. В данном случае вода выступает в качестве диэлектрика с минимальной проводимостью. Мультиметр не в состоянии определить эти частицы воды. В дальнейшем, при повышении температуры воздуха, внутри кабеля может образоваться влага.

Измерение сопротивления мультиметром, выполняется в определенном порядке. Оба щупа устанавливаются на концах фазного и нулевого проводов, предварительно отсоединенных от клемм. Далее с помощью переключателя выставляется нужный диапазон измерений и определяется показатель сопротивления. Полученные данные сравниваются с эталонными значениями, находящимися в ПУЭ. Приведенные таблицы учитывают марку, сечение кабеля и другие факторы. Если результат замеров в целом совпадает с данными таблиц, значит проводка не нарушена и находится в исправном состоянии.

Прозвонка проводов может выполняться в звуковом и беззвучном вариантах. Во многих мультиметрах имеется звуковой сигнал, обозначенный значком в виде трех полукругов. В зависимости от модели, он может располагаться в разных местах. Когда прибор включается в режим прозвонки, то при сопротивлении провода ниже 50 Ом происходит подача звукового сигнала. В некоторых устройствах этот показатель составляет 100 Ом, поэтому перед работой нужно лишний раз заглянуть в технический паспорт.

Сама прозвонка не представляет какой-либо сложности: переключатель выставляется возле значка звука, а щупы прикасаются к измеряемому проводнику. Целостность провода будет подтверждена звуковым сигналом. Если сопротивление будет выше нормы из-за большой длины цельного провода, на экране отобразится цифра с его реальным значением.

Когда на дисплее появляется 1, значит сопротивление слишком большое и нужно переключиться на другой режим в сторону увеличения. При нарушении целостности провода любая индикация будет отсутствовать.

Читайте далее:

Как измерить силу постоянного и переменного тока мультиметром

Как мультиметром измерить силу тока

Как измерить сопротивление заземления

Как пользоваться мультиметром

Как выбрать мультиметр

Как прозвонить провода мультиметром

Методы измерения сопротивления

В зависимости от измеряемого сопротивления алгоритм действий по проверке может изменяться. Проверять можно как стандартный резистор для применения в радиоаппаратуре, так и прозванивать контакты схемы для поиска обрыва, или тестировать сопротивление изоляции.

Проверка резистора

Начинающие радиолюбители часто сразу пытаются собрать аппаратуру с использованием различных элементов. Для этого заказываются резисторы, конденсаторы, светодиоды и другие изделия. При установке резисторов в схему необходимо точно знать номинал, которым он обладает. Поэтому все элементы должны проходить проверку их номиналов мультиметром. Принципы, о которых надо помнить, чтобы знать, как померить сопротивление мультиметром у резистора:

  • Измерение должно проводиться на непроводящей поверхности;
  • Запрещено касаться руками концов щупов, а также выводов резистора;
  • Перед проверкой нужно правильно настроить измерительный прибор.

Внутри схемы

Бывают ситуации, когда уже в готовой схеме нужно проверить сопротивление отдельно взятого резистора, например, при выявлении неисправностей или неточностей в работе изделия. При этом, если попытаться проверить его номинал непосредственно коснувшись выводов, то значение будет выдано неправильное, так как мультиметр измеряет сопротивление всей цепи, находящейся между выводами щупов параллельно измеряемому резистору.

Как мультиметром проверить сопротивление, силу тока, напряжение

Практически каждый человек дома сталкивается с проблемой измерения напряжения, сопротивления, а также других параметров проводки и электроприборов. Бытовых ситуаций масса: торчащие из стены провода, узнать силу тока зарядного устройства, проверить лампочку и т. д. Всю эту работу можно выполнить специальным измерительным прибором – мультиметром. Большой сложности в работе с тестером нет, главное, надо знать, как и что мерить.

Правила измерения сопротивления

Прежде чем мерить сопротивление любой детали, необходимо ознакомиться с ее паспортными данными. Надо иметь точное представление о величине этого показателя у работоспособной детали, иначе полученный результат замера сопротивления не даст никакой пользы. Все обмотки трансформатора или электродвигателя имеют определенное сопротивление. Чтобы проверка мультиметром прошла правильно, необходимо сравнить эталонный показатель с полученным результатом.

Когда происходит монтаж электрической цепи, часто для ограничения тока применяется установка дополнительного резистора. Чтобы получить требуемое выходное напряжение, надо точно знать его сопротивление. Обычно оно написано на корпусе цифрами. Однако бывает маркировка в виде цветных полос, которая расшифровывается по справочнику. Если такой книги под рукой нет, сопротивление резистора придется мерить мультиметром.

Выполнить измерение можно в следующем порядке:

  1. На тестере переключатель устанавливают в режим замера сопротивления. Прибор имеет несколько диапазонов, так вот надо выбрать самый меньший. У большинства моделей мультиметров он составляет 200 Ом.
  2. Вначале надо проверить сам прибор. Щупы мультиметра замыкают между собой. На экране должно засветиться значение не больше 0,7. В противном случае провода щупов придется заменить.
  3. Если с мультиметром все в порядке, начинают измерение. Для удобства работы, особенно если мерить приходится мелкие детали, на щупы надевают зубчатые зажимы – крокодильчики. Щупами касаются двух выходящих концов детали и смотрят результат на дисплее мультиметра. Если на дисплее тестера с левой стороны шкалы указана единица, значит, неверно выбран диапазон. Переключатель надо перевести на шаг вперед и выполнить новое измерение.

Чтобы проверка мультиметром сопротивления показала точный результат, деталь необходимо положить на сухую диэлектрическую поверхность. Выводы надо зачистить до металлического блеска. Налеты из краски, лака или просто окисленная пленка имеют собственное большое сопротивление, мешающее получить правильный результат.

Если мерить мультиметром приходится в диапазоне от 20 кОм, нельзя руками касаться металлических концовок щупов и выводов измеряемого резистора. Тело человека обладает большим сопротивлением, что повлияет на получение правильного результата.

Как разобраться со шкалой мультиметра?

Взяв первый раз в руки тестер, чтобы измерить сопротивление резистора, человек может растеряться в переключении диапазонов. Стандартная шкала большинства бытовых мультиметров имеет 5 диапазонов со значениями от 200 Ом до 2000 кОм. Проверка резистора в Омах на дисплее высветится значением этой же величины. Устанавливая переключатель в диапазон 200 Ом, получится замерить сопротивление резистора не больше такого значения. Установленный переключатель в позицию 2000 Ом позволяет мерить резисторы сопротивлением до 2 кОм. Надо знать, что каждый резистор имеет допуск ±10%. Например, деталь с маркировкой на корпусе 1К5 при измерении может показать значение от 1350 до 1650 Ом.

Что касается следующих диапазонов, выраженных в кОмах, то здесь все то же самое, только большие величины. Например, позиция 2000 кОм позволяет измерить сопротивление резистора до 2 мОм, а результат на дисплее, естественно, высветится в кОмах. Учитывая тот же допуск ±10%, замер резистора с маркировкой 1мОм выдаст на дисплее тестера результат от 995 до 1000 Ом.

А что же будет, если в позиции 2000 кОм проверить резистор с маркировкой 5K6? Вот здесь дисплей покажет только значение 5 кОм, а дробное число после запятой не отобразится. Узнать более точный результат, можно провернув переключатель мультиметра на меньшую позицию. Так, в диапазоне 20 кОм сопротивление резистора 5K6 высветится на дисплее точным числом 5,61.

При измерении сопротивления мультиметром существует одно правило. Когда измеряют силу тока, например, в розетке, на тестере выставляют больший диапазон, чтобы не сгорел прибор, и постепенно двигаются вниз до получения результата. Замер сопротивления происходит в обратном порядке с меньшего диапазона в сторону большей позиции. Это связано с тем, что ток в резисторе отсутствует и мультиметр сгореть не может, зато такие шаги позволяют получить точный результат с дробными числами.

Измеряем мультиметром сопротивление домашнего заземления

По правилам техники безопасности все электроприборы не должны использоваться без заземления. Новые многоквартирные дома оборудуются контуром, а вот для частных строений прокладка шины ложится на плечи хозяина. Но в любом случае будь то готовый или изготавливаемый контур, периодически необходима проверка сопротивления заземления.

Бытовые электроприборы при поломке имеют свойство давать на корпус пробой. Попадающий на шину заземления ток вызывает срабатывание защитного автомата УЗО. Когда сопротивление одного из участков заземления будет выше нормы, ток не будет протекать по шине и УЗО не сработает. Это уже грозит поражением током человека.

Вначале сопротивление заземления замеряют мультиметром на участке от корпуса каждого электроприбора до шины. Значение не должно быть более 1 Ом. Растекание тока по земле замеряют на участках, длина которых больше глубины заземления в пять раз. Данное сопротивление должно быть не больше 5 Ом.

Замер сопротивления заземления в своем доме не требует особо точных данных. Это позволяет использовать для работы любой недорогой мультиметр.

Если говорить о производстве, то замер заземления тестером проводят очень редко. Это связано с низкой точностью прибора. Кроме того, результаты испытаний мультиметром нельзя официально оформлять. Дело в том, что сведения не считаются точными, так как тестер не проходит госповерку. Даже технически невозможно выполнить правильные измерения заземления, ведь к тестеру не получится подключить 4 контакта от стержневых электродов.

Учимся измерять тестером силу тока

При необходимости узнать силу тока надо взять тот же мультиметр и запомнить одно важное правило: ампераж измеряется щупами, соединенными последовательно с нагрузкой, а во всех остальных измерениях щупы подключают параллельно исследуемому объекту.

Чтобы научиться дома измерять силу тока мультиметром, можно провести маленький опыт. Надо создать цепь из источника питания, нагрузки и тестера. Для таких испытаний оптимально применение зарядного устройства с дисплеем индикации. Оно дает постоянный ток, поэтому ручку тестера ставят в соответствующую позицию. На зарядном устройстве выставляют напряжение 12 вольт. К нему последовательно подключают мультиметр, электромоторчик от детской игрушки и смотрят показания на обоих дисплеях. Например, тестер показывает значение 0,18. Такие же амперы высвечиваются на табло зарядного устройства.

Если по сети протекает переменный ток, измерение ампеража происходит точно так. Единственное отличие в позиции мультиметра. Переключатель прибора надо установить на диапазон измерения переменного тока.

Иногда у людей возникает вопрос, какой ампераж в розетке или аккумуляторе? С технической точки зрения, вопрос неправильный. В источнике питания можно измерить напряжение, но никак не силу тока. Как уже выяснили, для определения ампеража надо создать цепь. Хотя для справки, в розетку больше 16 А не может поступать. На такую силу тока она и рассчитана.

Измеряем постоянное напряжение

Чтобы измерить тестером постоянный ток, необходимо соблюдать полярность. Хотя, если перепутать щупы, ничего страшного не случится. Прибор просто покажет значение со знаком минус, что укажет на необходимость перемены местами щупов.

Попробовать измерить постоянное напряжение можно на обычной батарейке. На мультиметре выставляют переключателем самый меньший диапазон постоянного напряжения. Подключают красный щуп к плюсу, а синий к минусу. Дисплей высветит значение 1,8. Но почему, ведь на батарейке написано ее напряжение 1,5 вольта? Все правильно, новый источник питания должен выдавать немного больше указанного. Аналогично можно замерить напряжение у зарядного устройства или любого другого источника постоянного тока, главное, начинать замеры с большего диапазона на тестере, чтобы не сжечь прибор.

Измеряем переменное напряжение

Чтобы замерить напряжение в розетке или у выступающих из стены оголенных концов провода, на тестере выставляют диапазон переменного тока. Домашняя сеть выдает 220 вольт и выставленного диапазона на приборе 750 вольт будет достаточно. Так как переменный ток не имеет плюса и минуса, а только фазу и ноль, щупы можно вставить в розетку как угодно. На дисплее высветится показание, например, 210 или 225 вольт. Это нормально, так как напряжению допускаются небольшие погрешности.

Как измерить частоту мультиметром?

Измерение частоты в домашних условиях практически не требуется. И так известно, что в розетке она равна 50 Гц. Однако продаются мультиметры с функцией измерения частоты. Взять, например, тестер с частотомером диапазоном до 30 мГц. Он обладает низкой чувствительностью и служит просто индикатором частоты. Замерить, например, прибором частоту выходов колонок автомобильного магнитофона не удастся из-за малого напряжения. А если щупами подключиться к вторичной обмотке трансформатора, покажет те же 50 Гц, что и в розетке.

Радиолюбители практикуют измерение частоты через разделительную емкость. Для этого последовательно собирают цепь из мультиметра, конденсатора емкостью 0,1 мкФ и измеряемого объекта. Однако такие опыты непосвященным людям не нужны и опасны.

Все что требуется уметь дома измерять мультиметром – это напряжение, сила тока и сопротивление. Чаще всего просто требуется сделать прозвон провода или ТЭНа на целостность. Все остальные параметры лучше оставить специалистам.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Как измерить сопротивление куска провода?

Как уже отмечали другие, большой проблемой является получение сопротивления провода в диапазоне, где ваш мультиметр может его точно измерить. Для этого простой подход - сделать провода максимально длинными и тонкими , чтобы максимизировать сопротивление.

Тем не менее, еще одна вещь, которую вы можете сделать, это повысить точность ваших измерений, например, с помощью четырехконтактного измерения , известного как измерение сопротивления Кельвина . Для этого вам нужно пропустить ток через провод и измерить как ток, так и падение напряжения на нем:


Источник изображения: All About Circuits vol.Я, глава 8.9

Такое расположение позволяет исключить любые дополнительные источники сопротивления вдоль пути тока, такие как контакты между клеммами источника напряжения и проводом, из измерения сопротивления. Обратите внимание, что, хотя схема, показанная выше, включает в себя отдельный вольтметр и амперметр, вы также можете заменить амперметр шунтирующим резистором с известным сопротивлением и измерить напряжение на нем, как в схемах, показанных внизу страницы, связанной выше . Это позволит вам проводить измерения, используя только один вольтметр. В качестве бонуса шунтирующий резистор также служит для ограничения тока в цепи.

Предупреждение. Никогда не подключайте источник напряжения, например батарею или простой лабораторный источник питания, непосредственно к проводу с низким сопротивлением. Это создаст короткое замыкание, что может привести к перегреву провода или блока питания. Вместо этого всегда включайте резистор соответствующего размера последовательно с источником питания, чтобы снизить ток до приемлемого уровня.

Для еще более точного измерения сопротивления вы можете настроить мостовую схему , например, основной мост Уитстона, показанный здесь:


Источник изображения: All About Circuits vol.Я, глава 8.10

Такие схемы могут позволить очень точные измерения сопротивления, сравнивая измеряемое сопротивление с резисторами известных значений. В частности, для измерения низких сопротивлений вы можете взглянуть на схему Кельвина с двойным мостом, описанную ниже на связанной странице.

Фотомануал как измеряется сопротивление мультиметром



Одной из основных функций мультиметра является проверка сопротивления. Эта задача может появиться при ремонте автомобиля или бытовой электронике. Зная номинальные показатели резистора, лампы накаливания или иного проводника можно установить его исправность и пригодность для дальнейшей эксплуатации.

Пошаговое руководство

На всех мультиметрах имеется обязательное гнездо СОМ - в него необходимо вставить штеккер с черным щупом. На рисунках показано, где располагается это гнездо в популярных моделях:

Гнездо СОМ мультиметра Clarke
Гнездо СОМ на мультиметре Mastertech

Стрелкой показано гнездо СОМ мультиметра Facom 714
Гнездо СОМ мультиметра VA17

После этого нужно найти гнездо для измерения сопротивления. обозначается оно символом VΩmA или совпадать с гнездом для измерения частоты, тогда оно обозначается VΩHz и воткнуть в него красный щуп. Для примера несколько мультиметров с разными обозначениями:

Fluke 87V разъем совмещен с вольтметром, диодным датчикком
Kemot — гнездо сопротивления совмещено с вольтметром, гнездом для измерения емкости аккумулятора

Mastech — сопротивление, вольтметр, тестер для диодов в одном гнезде
Fluke 287 Температура, сопротивление, диод, вольтметр в одном гнезде

 

 С помощью поворотной ручки перевести мультиметр в режим измерения сопротивления. Он обозначен Ω (омега) и проверить работу прибора. Для этого нужно замкнуть щупы. Сопротивление должно составить 0,3 - 0,8 Ом. Если показывает бо́льшую цифру - значит провода или щупы пришли в негодность и их нужно заменить.

Щупами или "крокодильчиками" касаемся измеряемого элемента и смотрим на экран:

На экране отображается сопротивление замкнутой цепи

Важно знать. Если при измерении сопротивления мультиметр показывает единицу в крайнем левом положении - значит цепь разомкнута. Такое же сопротивление должны показывать "пустые" щупы.

Разомкнутая цепь - единица в левом положении

Большинство мультиметров с функцией измерения сопротивления имеют несколько диапазонов чувствительности. Если вы не знаете номинального сопротивления измеряемой цепи - чувствительность можно подобрать вращением рукоятки на передней панели:

Рукояткой выставляем необходимую чувствительность

Как видно на примере выше (мультиметр DT9202A) , чувствительность можно установить в нескольких диапазонах от 200 Ом до 2 мегаОм. Просто вращайте рубильник вправо до тех пор, пока показания на табло не станут изменяться - это и будет правильно выбранный диапазон.

Важно знать. При выставлении высокой чувствительности щупы могут реагировать на прикосновение к ним пальцев. Поэтому не касайтесь металлических контактов, иначе мультиметр будет измерять сопротивление вашего тела, а не цепи.



Пояс электромонтажника — что это такое Выбираем инструмент для снятия изоляции с проводов, как не ошибиться. Видео Виды детекторов скрытой проводки, для чего они применяются Какой мультиметр лучше выбрать для домашнего использования

§103. Измерение электрического сопротивления | Электротехника

Измерение методом амперметра и вольтметра.

Сопротивление какой-либо электрической установки или участка электрической цепи можно определить с помощью амперметра и вольтметра, пользуясь законом Ома. При включении приборов по схеме рис. 339, а через амперметр проходит не только измеряемый ток Ix, но и ток Iv, протекающий через вольтметр. Поэтому сопротивление

Rx = U / (I – U/Rv) (110)

где Rv — сопротивление вольтметра.

При включении приборов по схеме рис. 339, б вольтметр будет измерять не только падение напряжения Ux на определенном сопротивлении, но и падение напряжения в обмотке амперметра UA = IRА. Поэтому

Rx = U/I – RА (111)

где RА — сопротивление амперметра.

В тех случаях, когда сопротивления приборов неизвестны и, следовательно, не могут быть учтены, нужно при измерении малых сопротивлений пользоваться схемой рис. 339,а, а при измерении больших сопротивлений — схемой рис. 339, б. При этом погрешность измерений, определяемая в первой схеме током Iv, а во второй — падением напряжения UА, будет невелика по сравнению с током Ix и напряжением Ux.

Рис. 339. Схемы для измерения сопротивления методом амперметра и вольтметра

Измерение сопротивлений электрическими мостами.


Мостовая схема (рис. 340,а) состоит из источника питания, чувствительного прибора (гальванометра Г) и четырех резисторов, включаемых в плечи моста: с неизвестным сопротивлением Rx (R4) и известными сопротивлениями R1, R2, R3, которые могут при измерениях изменяться. Прибор включают в одну из диагоналей моста (измерительную), а источник питания — в другую (питающую).

Рис. 340. Мостовые схемы постоянного тока, применяемые для измерения сопротивлений

Сопротивления R1 R2 и R3 можно подобрать такими, что при замыкании контакта В показания прибора будут равны нулю (в таком случае принято говорить, что мост уравновешен). При этом неизвестное сопротивление

Rx = (R1/R2)R3 (112)

В некоторых мостах отношение плеч R1/R2 установлено постоянным, а равновесие моста достигается только подбором сопротивления R3. В других, наоборот, сопротивление R3 постоянно, а равновесие достигается подбором сопротивлений R1 и R2.

Измерение сопротивления мостом постоянного тока осуществляется следующим образом. К зажимам 1 и 2 присоединяют неизвестное сопротивление Rx (например, обмотку электрической машины или аппарата), к зажимам 3 и 4 — гальванометр, а к зажимам 5 и 6 — источник питания (сухой гальванический элемент или аккумулятор). Затем, изменяя сопротивления R1, R2 и R3 (в качестве которых используют магазины сопротивлений, переключаемые соответствующими контактами), добиваются равновесия моста, которое определяется по нулевому показанию гальванометра (при замкнутом контакте В).


Существуют различные конструкции мостов постоянного тока, при использовании которых не требуется выполнять вычисления, так как неизвестное сопротивление Rx отсчитывают по шкале прибора. Смонтированные в них магазины сопротивлений позволяют измерять сопротивления от 10 до 100 000 Ом.

При измерении малых сопротивлений обычными мостами сопротивления соединительных проводов и контактных соединений вносят большие погрешности в результаты измерения. Для их устранения применяют двойные мосты постоянного тока (рис. 340,б). В этих мостах провода, соединяющие резистор с измеряемым сопротивлением Rx и некоторый образцовый резистор с сопротивлением R0 с другими резисторами моста, и их контактные соединения оказываются включенными последовательно с резисторами соответствующих плеч, сопротивление которых устанавливается не менее 10 Ом.

Поэтому они практически не влияют на результаты измерений. Провода же, соединяющие резисторы с сопротивлениями Rx и R0, входят в цепь питания и не влияют на условия равновесия моста. Поэтому точность измерения малых сопротивлений довольно высокая. Мост выполняют так, чтобы при регулировках его соблюдались следующие условия: R1 = R2 и R3 = R4. В этом случае

Rx = R0R1/R4 (113)

Двойные мосты позволяют измерить сопротивления от 10 до 0,000001 Ом.

Если мост не уравновешен, то стрелка в гальванометре будет отклоняться от нулевого положения, так как ток измерительной диагонали при неизменных значениях сопротивлений R1, R2, R3 и э. д. с. источника тока будет зависеть только от изменения сопротивления Rx.

Это позволяет проградуировать шкалу гальванометра в единицах сопротивления Rx или каких-либо других единицах (температура, давление и пр.), от которых зависит это сопротивление. Поэтому неуравновешенный мост постоянного тока широко используют в различных устройствах для измерения неэлектрических величин электрическими методами.

Применяют также различные мосты переменного тока, которые дают возможность измерить с большой точностью индуктивности и емкости.

Измерение омметром.


Омметр представляет собой миллиамперметр 1 с магнитоэлектрическим измерительным механизмом и включается последовательно с измеряемым сопротивлением Rx (рис. 341) и добавочным резистором RД в цепь постоянного тока.

Рис. 341. Схема включения омметра

При неизменных э. д. с. источника и сопротивления резистора RД ток в цепи зависит только от сопротивления Rx. Это позволяет отградуировать шкалу прибора непосредственно в омах. Если выходные зажимы прибора 2 и 3 замкнуты накоротко (см. штриховую линию), то ток I в цепи максимален и стрелка прибора отклоняется вправо на наибольший угол; на шкале этому соответствует сопротивление, равное нулю. Если цепь прибора разомкнута, то I = 0 и стрелка находится в начале шкалы; этому положению соответствует сопротивление, равное бесконечности.

Питание прибора осуществляется от сухого гальванического элемента 4, который устанавливается в корпусе прибора. Прибор будет давать правильные показания только в том случае, если источник тока имеет неизменную э. д. с. (такую же, как и при градуировке шкалы прибора). В некоторых омметрах имеются два или несколько пределов измерения, например от 0 до 100 Ом и от 0 до 10 000 Ом. В зависимости от этого резистор с измеряемым сопротивлением Rx подключают к различным зажимам.

Измерение больших сопротивлений мегаомметрами.


Для измерения сопротивления изоляции чаще всего применяют мегаомметры магнитоэлектрической системы. В качестве измерительного механизма в них использован логометр 2 (рис. 342), показания кото-

Рис. 342. Устройство мегаомметра

рого не зависят от напряжения источника тока, питающего измерительные цепи. Катушки 1 и 3 прибора находятся в магнитном поле постоянного магнита и подключены к общему источнику питания 4.

Последовательно с одной катушкой включают добавочный резистор Rд, в цепь другой катушки — резистор сопротивлением Rx.

В качестве источника тока обычно используют небольшой генератор 4 постоянного тока, называемый индуктором; якорь генератора приводят во вращение рукояткой, соединенной с ним через редуктор. Индукторы имеют значительные напряжения от 250 до 2500 В, благодаря чему мегаомметром можно измерять большие сопротивления.

При взаимодействии протекающих по катушкам токов I1 и I2 с магнитным полем постоянного магнита создаются два противоположно направленных момента М1 и М2, под влиянием которых подвижная часть прибора и стрелка будут занимать определенное положение. Как было показано в § 100, положение подвижной

Рис. 343. Общий вид мегаомметра (а) и его упрощенная схема (б)

части логометра зависит от отношения I1/I2. Следовательно, при изменении Rx будет изменяться угол α отклонения стрелки. Шкала мегаомметра градуируется непосредственно в килоомах или мегаомах (рис. 343, а).

Чтобы измерить сопротивление изоляции между проводами, необходимо отключить их от источника тока (от сети) и присоединить один провод к зажиму Л (линия) (рис. 343,б), а другой — к зажиму 3 (земля). Затем, вращая рукоятку индуктора 1 мегаомметра, определяют по шкале логометра 2 сопротивление изоляции. Имеющийся в приборе переключатель 3 позволяет изменять пределы измерения. Напряжение индуктора, а следовательно, частота вращения его рукоятки теоретически не оказывают влияние на результаты измерений, но практически рекомендуется вращать ее более или менее равномерно.

При измерении сопротивления изоляции между обмотками электрической машины отсоединяют их друг от друга и соединяют одну из них с зажимом Л, а другую с зажимом 3, после чего, вращая рукоятку индуктора, определяют сопротивление изоляции. При измерении сопротивления изоляции обмотки относительно корпуса его соединяют с зажимом 3, а обмотку — с зажимом Л.

Как измерить сопротивление цифровым мультиметром

Зачем измерять сопротивление? Чтобы определить состояние цепи или компонента. Чем выше сопротивление, тем меньше ток, и наоборот.

Как правило, сопротивление компонентов, используемых для цепей управления (таких как переключатели и контакты реле), вначале очень низкое и со временем увеличивается из-за таких факторов, как износ и грязь. Нагрузки, такие как двигатели и соленоиды, со временем уменьшаются в сопротивлении из-за пробоя изоляции и попадания влаги.

Для измерения сопротивления:
1. Выключите питание цепи.

  • Если в цепи есть конденсатор, разрядите конденсатор перед снятием показаний сопротивления.
2. Поверните циферблат цифрового мультиметра на сопротивление, или ом, которое часто разделяет точку на шкале с одним или несколькими другими режимами тестирования / измерения (целостность цепи, емкость или диод; см. Иллюстрацию ниже).
  • На дисплее должно отображаться OLΩ, потому что в режиме сопротивления, даже до подключения измерительных проводов к компоненту, цифровой мультиметр автоматически начинает измерение сопротивления.
  • На дисплее может появиться символ МОм, потому что сопротивление открытых (неподключенных) измерительных проводов очень велико.
  • Когда выводы подключены к компоненту, цифровой мультиметр автоматически использует режим автоматического выбора диапазона для настройки наилучшего диапазона.
  • Нажатие кнопки диапазона позволяет технику вручную установить диапазон.
  • Наилучшие результаты будут достигнуты, если проверяемый компонент будет удален из цепи. Если оставить компонент в цепи, на показания могут повлиять другие компоненты, работающие параллельно с проверяемым компонентом.

3. Сначала вставьте черный измерительный провод в разъем COM.
4. Затем вставьте красный провод в гнездо VΩ.

  • Когда закончите, снимите провода в порядке , обратном : сначала красный, затем черный.
5. Подсоедините измерительные провода к тестируемому компоненту.
  • Убедитесь, что контакт между измерительными проводами и цепью хороший.

Совет: Для измерений очень низкого сопротивления используйте относительный режим (REL; см. Пункт 11).Он также может называться нулевым или дельта-режимом (Δ). Он автоматически вычитает сопротивление измерительных проводов - обычно от 0,2 Ом до 0,5 Ом. В идеале, если измерительные провода соприкасаются (закорочены), на дисплее должно отображаться 0 Ом.

Другие факторы, которые могут повлиять на показания сопротивления: посторонние вещества (грязь, припой, масло), контакт тела с металлическими концами измерительных проводов или параллельные цепи. Человеческое тело становится параллельным путем сопротивления, снижая общее сопротивление цепи. Таким образом, избегайте касания металлических частей измерительных проводов, чтобы избежать ошибок.

6. Прочтите результат измерения на дисплее.
7. По окончании выключите мультиметр, чтобы предотвратить разряд батареи.

Расширенные возможности цифрового мультиметра

8. Нажмите кнопку RANGE, чтобы выбрать конкретный фиксированный диапазон измерения.

  • Обязательно обратите внимание на сигнализатор (например, K или M) после измерения на дисплее.
9. Нажмите кнопку HOLD, чтобы зафиксировать стабильное измерение - его можно будет просмотреть позже.
10. Нажмите кнопку MIN / MAX, чтобы зафиксировать минимальное и максимальное значение.
  • Мультиметр издает звуковой сигнал каждый раз, когда записывается новое показание.
11. Нажмите относительную кнопку (REL), чтобы установить мультиметр на определенное эталонное значение.
  • Отображаются измерения выше и ниже эталонного значения.

Анализ измерения сопротивления

Значимость показаний сопротивления зависит от тестируемого компонента. Как правило, сопротивление любого компонента меняется со временем и от компонента к компоненту. Незначительные изменения сопротивления обычно не критичны, но могут указывать на закономерность, на которую следует обратить внимание.Например, когда сопротивление нагревательного элемента увеличивается, ток, проходящий через элемент, уменьшается, и наоборот. См. Диаграмму ниже.

При работе с печатной платой может потребоваться снять один из выводов резистора с платы, чтобы измерить правильное сопротивление резистора. Измерение сопротивления, отображаемое цифровым мультиметром, представляет собой полное сопротивление на всех возможных путях между щупами измерительных проводов. При измерении сопротивления компонента, входящего в цепь, необходимо соблюдать осторожность.

Сопротивление всех компонентов, соединенных параллельно с проверяемым компонентом, влияет на показания сопротивления, обычно понижая его. Всегда проверяйте электрическую схему на наличие параллельных путей.

Ссылка: Принципы цифрового мультиметра Глена А. Мазура, American Technical Publishers.

Связанные ресурсы

Как измерить сопротивление - Hioki

Хотите узнать об измерении сопротивления? Основные методы измерения сопротивления, меры предосторожности и сопутствующая информация

Обзор

Электрическое сопротивление играет чрезвычайно важную роль в схемах электронных устройств.Такие устройства могут выйти из строя, если сопротивление в их схемах отклоняется от надлежащего уровня. Однако электричества не видно. Для проверки того, имеет ли цепь надлежащее сопротивление, необходим специальный измерительный прибор.

Для измерения сопротивления необходим такой прибор, как тестер, но как это измерение проводится? На этой странице подробно рассказывается, как можно использовать тестер или мультиметр для измерения сопротивления.

Как измеряется сопротивление?

Сопротивление измеряется с помощью такого инструмента, как аналоговый мультиметр или цифровой мультиметр.Оба типа приборов могут измерять не только сопротивление, но также ток, напряжение и другие параметры, поэтому их можно использовать в различных ситуациях.

Однако измерение сопротивления не включает в себя измерение самого значения сопротивления цепи. Вместо этого сопротивление рассчитывается путем измерения тока и напряжения, приложенных к цепи. Когда в измеряемой цепи подается ток, в цепи (сопротивлении) появляется напряжение (точнее, падение напряжения).Сопротивление можно рассчитать, измерив ток и напряжение по закону Ома.

В результате можно определить значение сопротивления цепи, если известны измеренные значения тока и напряжения. Аналоговые мультиметры и цифровые мультиметры используют принцип измерения закона Ома для измерения сопротивления.

Измерение сопротивления аналоговым тестером

При измерении сопротивления аналоговым мультиметром отключите питание измеряемой цепи. Подключите красный измерительный провод к положительной входной клемме со знаком «+», а черный измерительный провод - к входной клемме COM.Переключите прибор в режим Ω и установите кнопку выбора диапазона в соответствии с ожидаемым сопротивлением цепи.

Замкните черный и красный тестовые штифты и установите иглу на 0 Ом с помощью ручки регулировки 0 Ом. Затем поместите красный и черный испытательные штыри в контакт с обоими концами измеряемой цепи и снимите показания счетчика.

Имейте в виду, что подача напряжения на измерительные провода, когда прибор находится в режиме сопротивления, может повредить тестер.Кроме того, если вы не можете выполнить коррекцию 0 Ом, возможно, разрядился аккумулятор аналогового мультиметра. Если вы столкнулись с этой проблемой, проверьте напряжение батареи.

  • Схема измерения сопротивления аналогового измерителя

Всегда выполняйте настройку нуля при измерении сопротивления.
(Механическая и электрическая регулировка нуля)
Ситуации, когда подается напряжение, опасны, поэтому разделение критически важно.

Измерение сопротивления цифровым мультиметром

В общем, сопротивление измеряется цифровым мультиметром так же, как и аналоговым мультиметром, и это очень простой процесс.Единственное отличие состоит в том, что значение указывается в цифровом виде, а не аналоговой стрелкой; в остальном основной метод в основном тот же. Однако цифровые мультиметры поддерживают два метода измерения:

В большинстве случаев при измерении сопротивления цифровым мультиметром вы будете использовать метод измерения с двумя выводами. В этом методе применяется постоянный ток и измеряется значение сопротивления с помощью вольтметра прибора. Этот метод аналогичен методу аналоговых мультиметров. Однако двухконтактное измерение имеет недостаток, заключающийся в получении значений сопротивления, которые включают проводку между прибором и измеряемой цепью.

  • Двухполюсный метод измерения

Чтобы минимизировать влияние этого дополнительного сопротивления, измерительные провода закорачивают перед измерением, чтобы отрегулировать значение сопротивления до нуля. Однако полностью устранить эффекты этот метод не может. Для устранения этого недостатка было создано четырехконтактное измерение. При четырехконтактном измерении используются четыре измерительных провода и отдельные цепи вольтметра и амперметра.

  • Четырехполюсный метод измерения

Существуют различные типы сопротивления, включая сопротивление проводов, реле и разъемов, а также внутреннее сопротивление батарей, поэтому важно использовать правильный прибор для решения поставленной задачи.Приобретая инструмент, выберите тот, который соответствует вашим целям.

  • Кабель с зажимом
    (Кабель с зажимом для 4-контактного измерения)

  • Измерители сопротивления

Источники погрешности при измерении сопротивления

Сопротивление проводки измерительных проводов - не единственный фактор, влияющий на результаты измерения сопротивления. Также играют роль следующие факторы:

  • - Электродвижущая сила
  • - Тепловой шум
  • - Ток утечки
  • - Диэлектрическое поглощение
  • - Шум трения
  • - Внешний шум
  • - Температура, влажность и ветер

Измерители сопротивления обеспечивают функциональные возможности для снижения влияния температуры и других факторов, например, путем считывания разницы между датчиком температуры, подключенного к измерителю, и эталонной температурой и соответствующей корректировкой значений сопротивления.Если измеренные значения сопротивления демонстрируют нестабильность, вам необходимо оценить факторы, влияющие на измерения, и предпринять шаги для их устранения.

Rt = Rt0 × {1 + αt0 × (t - t0)}

Rt : Фактически испытанное сопротивление [Ом]
Rt0 : Компенсированное сопротивление [Ом]
t0 : Нормальная температура [° C]
t : Текущая температура окружающей среды [° C]
αt0 : Температурный коэффициент при t0

Используя измеритель сопротивления с температурной компенсацией, вы можете автоматически регистрировать значение сопротивления, преобразованное в температуру.

Используйте четырехконтактный измеритель сопротивления для более точного измерения низкого сопротивления.

Аналоговые и цифровые мультиметры используют закон Ома для расчета сопротивления на основе тока и напряжения, а не для измерения самого сопротивления. Оба типа инструментов используются одинаково. Цифровые приборы предоставляют такие функции, как четырехконтактное измерение для большей точности.

На значения сопротивления влияют различные внешние воздействия. Если результаты измерений нестабильны, необходимо определить причину и принять меры для ее устранения.

Приложения

Сопутствующие товары

FAQs: Руководство по измерению сопротивления

При измерении сопротивления точность - это все. Это руководство - это то, что мы знаем о достижении максимально возможного качества измерений.


Индекс

  1. Введение в измерение сопротивления
  2. Приложения
  3. Сопротивление
  4. Принципы измерения сопротивления
  5. Методы 4-х клеммных соединений
  6. Возможные ошибки измерения
  7. Выбор подходящего инструмента
  8. Примеры применения
  9. Полезные формулы и диаграммы
  10. Узнать больше

1.Введение

Измерение очень больших или очень малых величин всегда затруднено, и измерение сопротивления не является исключением. При значениях выше 1 ГОм и ниже 1 Ом возникают проблемы с измерением.

Cropico - мировой лидер в области измерения низкого сопротивления; мы производим широкий ассортимент омметров низкого сопротивления и принадлежностей, которые подходят для большинства измерительных приложений. В этом справочнике дается обзор методов измерения низкого сопротивления, объясняются распространенные причины ошибок и способы их предотвращения.Мы также включили полезные таблицы с характеристиками проводов и кабелей, температурными коэффициентами и различными формулами, чтобы вы могли сделать наилучший выбор при выборе измерительного прибора и техники измерения. Мы надеемся, что вы найдете это руководство ценным дополнением к вашему набору инструментов.


2. Приложения

Производители компонентов
Резисторы, катушки индуктивности и дроссели - все должны убедиться, что их продукция соответствует указанному допуску по сопротивлению, окончанию производственной линии и контролю качества.

Производители переключателей, реле и соединителей
Требуется проверка того, что контактное сопротивление ниже установленных пределов. Это может быть достигнуто в конце тестирования производственной линии, обеспечивая контроль качества.

Производители кабелей
Необходимо измерять сопротивление медных проводов, которые они производят, слишком высокое сопротивление означает, что токонесущая способность кабеля снижается; слишком низкое сопротивление означает, что производитель слишком великодушен к диаметру кабеля, используя больше меди, чем ему нужно, что может быть очень дорогостоящим.

Установка и обслуживание силовых кабелей, распределительных устройств и устройств РПН
Для этого требуется, чтобы кабельные соединения и контакты переключателя имели минимально возможное сопротивление, что позволяет избежать чрезмерного нагрева соединения или контакта, плохого соединения кабеля или контакта переключателя. вскоре выйдут из строя из-за этого нагревающего эффекта. Регулярное профилактическое обслуживание с регулярными проверками сопротивления обеспечивает максимально возможный срок службы.

Производители электродвигателей и генераторов
Требуется определить максимальную температуру, достигаемую при полной нагрузке.Для определения этой температуры используется температурный коэффициент медной обмотки. Сопротивление сначала измеряется при холодном двигателе или генераторе, то есть при температуре окружающей среды, затем установка работает с полной нагрузкой в ​​течение определенного периода времени, а сопротивление измеряется повторно. По изменению значения сопротивления можно определить внутреннюю температуру двигателя / генератора. Наши омметры также используются для измерения отдельных катушек обмотки двигателя, чтобы убедиться, что нет коротких или разомкнутых витков цепи и что каждая катушка сбалансирована.

Автомобильная промышленность
Требование к измерению сопротивления сварочных кабелей для роботов, чтобы гарантировать, что качество сварки не ухудшается, т. Е. Обжимные соединители выводов аккумуляторной батареи, сопротивление детонатора воздушной подушки, сопротивление жгута проводов и качество обжимных соединителей на компонентах.

Изготовители предохранителей
Для контроля качества и измерения сопротивления соединений на самолетах и ​​военных транспортных средствах необходимо обеспечить, чтобы все оборудование, установленное на самолетах, было электрически подключено к раме, включая оборудование камбуза.Те же требования предъявляются к танкам и другой военной технике. Производители и пользователи больших электрических токов - все должны измерять распределение сопротивления соединений, шин и соединителей с электродами для гальваники.

Железнодорожные коммуникации
Включая трамваи и подземные железные дороги (Метро) - для измерения соединений силовых кабелей, включая сопротивление стыков рельсовых путей, поскольку рельсы часто используются для передачи информации.


3.Сопротивление

Закон Ома V = I x R (Вольт = ток x сопротивление). Ом (Ом) - это единица электрического сопротивления, равная сопротивлению проводника, в котором ток в один ампер создается потенциалом в один вольт на его выводах. Закон Ома, названный в честь его первооткрывателя, немецкого физика Георга Ома, является одним из важнейших основных законов электричества. Он определяет соотношение между тремя фундаментальными электрическими величинами: током, напряжением и сопротивлением. Когда напряжение подается на цепь, содержащую только резистивные элементы, ток течет в соответствии с законом Ома, который показан ниже.


4. Принципы измерения сопротивления

Амперметр Вольтметр
Этот метод восходит к основам. Если мы используем аккумулятор в качестве источника напряжения, вольтметр для измерения напряжения и амперметр для измерения тока в цепи, мы можем рассчитать сопротивление с разумной точностью. Хотя этот метод может обеспечить хорошие результаты измерения, он не является практическим решением повседневных задач измерения.

Двойной мост Кельвина
Мост Кельвина является разновидностью моста Уитстона, который позволяет измерять низкие сопротивления.Диапазон измерения обычно составляет от 1 мОм до 1 кОм с наименьшим разрешением 1 мкОм. Ограничения моста Кельвина: -

  1. требует ручной балансировки
  2. требуется чувствительный нуль-детектор или гальванометр для определения состояния баланса
  3. измерительный ток должен быть достаточно высоким для достижения достаточной чувствительности

Двойной мост Кельвина обычно заменяется цифровыми омметрами.

Цифровой мультиметр - двухпроводное соединение
Простой цифровой мультиметр можно использовать для более высоких значений сопротивления.Они используют двухпроводной метод измерения и подходят только для измерения значений выше 100 Ом и там, где не требуется высокая точность.

При измерении сопротивления компонента (Rx) через компонент проходит испытательный ток, и измерительный прибор измеряет напряжение на его выводах. Затем измеритель рассчитывает и отображает результирующее сопротивление и называется двухпроводным измерением. Следует отметить, что измеритель измеряет напряжение на своих выводах, а не на компоненте.В результате падение напряжения на соединительных выводах также включается в расчет сопротивления. Измерительные провода хорошего качества будут иметь сопротивление примерно 0,02 Ом на метр. В дополнение к сопротивлению выводов, сопротивление соединения выводов также будет учитываться при измерении, и оно может быть таким же высоким или даже выше, чем сопротивление самих выводов.

При измерении больших значений сопротивления эту дополнительную ошибку сопротивления проводов можно игнорировать, но, как вы можете видеть из приведенной ниже таблицы, ошибка становится значительно выше, когда измеренное значение уменьшается, и совершенно неприемлемо ниже 10 Ом.

ТАБЛИЦА 1

Примеры возможных ошибок измерения

RX Сопротивление измерительного провода R1 + R2 Сопротивление подключения R3 + R4 Rx, измеренный на клеммах цифрового мультиметра = Rx + R1 + R2 + R3 + R4 Ошибка Ошибка%
1000 Ом 0,04 Ом 0.04 Ом 1000,08 Ом 0,08 Ом 0,008
100 Ом 0,04 Ом 0,04 Ом 100,08 Ом 0,08 Ом 0,08
10 Ом 0,04 Ом 0,04 Ом 10,08 Ом 0,08 Ом 0,8
1 Ом 0,04 Ом 0.04 Ом 1,08 Ом 0,08 Ом 8
100 мОм 0,04 Ом 0,04 Ом 180 мОм 0,08 Ом 80
10 мОм 0,04 Ом 0,04 Ом 90 мОм 0,08 Ом 800
1 мОм 0,04 Ом 0,04 Ом 81 мОм 0.08 Ом 8000
100 мкОм 0,04 Ом 0,04 Ом 80,1 мкОм 0,08 Ом 8000

Для измерения истинного постоянного тока резистивные омметры обычно используют 4-проводное измерение. Постоянный ток проходит через приемник и внутренний эталон омметра. Затем измеряется напряжение на Rx и внутреннем стандарте, и отношение двух показаний используется для расчета сопротивления.С помощью этого метода ток должен быть стабильным только в течение нескольких миллисекунд, необходимых для того, чтобы омметр сделал оба показания, но для этого требуются две измерительные цепи. Измеряемое напряжение очень мало, и обычно требуется чувствительность измерения мкВ.

В качестве альтернативы используется источник постоянного тока для пропускания тока через Rx. Затем измеряется падение напряжения на Rx и рассчитывается сопротивление. Для этого метода требуется только одна измерительная цепь, но генератор тока должен быть стабильным при всех условиях измерения.

Четырехпроводное соединение
Четырехпроводный метод измерения (Кельвина) предпочтителен для значений сопротивления ниже 100 Ом, и все миллиомметры и микрометры Seaward используют этот метод. Эти измерения производятся с использованием 4 отдельных проводов. 2 провода несут ток, известный как источник или токоподводы, и пропускают ток через Rx. Два других провода, известные как измерительные или потенциальные выводы, используются для измерения падения напряжения на Rx. Хотя в сенсорных выводах будет течь небольшой ток, им можно пренебречь.Таким образом, падение напряжения на измерительных клеммах омметра практически такое же, как падение напряжения на Rx. Этот метод измерения даст точные и последовательные результаты при измерении сопротивлений ниже 100 Ом.

С точки зрения измерения это лучший тип подключения с 4 отдельными проводами; 2 тока (C и C1) и 2 потенциала (P и P1). Токовые провода всегда должны быть размещены за пределами потенциала, хотя точное размещение не критично.Потенциальные провода должны быть подключены точно в тех точках, между которыми вы хотите измерить. Измеренное значение будет между потенциальными точками. Хотя это дает наилучшие результаты измерений, это часто непрактично. Мы живем в несовершенном мире, и иногда приходится идти на небольшие компромиссы. Cropico может предложить ряд практических измерительных решений.


5. Способы 4-х концевого подключения

Зажимы Кельвина
Зажимы Кельвина аналогичны зажимам типа «крокодил» («Аллигатор»), но каждая челюсть изолирована от другой.Токоподвод подключается к одной челюсти, а потенциальный - к другой. Зажимы Кельвина предлагают очень практичное решение для подключения четырех клемм к проводам, шинам, пластинам и т. Д.

Duplex Handspikes
Handspikes - еще одно очень практичное решение для соединения, особенно для листового материала, сборных шин и там, где доступ может быть проблемой. Шип состоит из двух подпружиненных шипов, заключенных в рукоятку. Один всплеск - это текущая связь, а другой - потенциальная или чувственная связь.

Соединение с несколькими выводами
Иногда единственным практическим решением для подключения к Rx является использование выводов в стек. Токоподвод вставляется сзади потенциального вывода. Этот метод дает небольшие ошибки, потому что точка измерения будет там, где потенциальный вывод соединяется с токоподводом. Для измерения труднодоступных образцов это может быть лучшим компромиссным решением.

Кабельные зажимы

При измерении кабелей в процессе производства и в целях контроля качества необходимо поддерживать постоянные условия измерения.Длина образца кабеля обычно составляет 1 метр, и для обеспечения точного измерения длины в 1 метр следует использовать кабельный зажим. Cropico предлагает широкий выбор кабельных зажимов, которые подходят для большинства размеров кабелей. Измеряемый кабель помещается в зажим, а концы кабеля зажимаются в токовых клеммах. Точки потенциальных соединений обычно имеют форму ножевых контактов, которые находятся на расстоянии ровно 1 метр друг от друга.

Приспособления и приспособления
При измерении других компонентов, таких как резисторы, предохранители, переключающие контакты, заклепки и т. Д.Невозможно переоценить важность использования испытательного приспособления для фиксации компонента. Это гарантирует, что условия измерения, то есть положение измерительных проводов, одинаковы для каждого компонента, что приведет к последовательным, надежным и значимым измерениям. Приспособления часто должны быть специально разработаны, чтобы соответствовать области применения.


6. Возможные ошибки измерения

Существует несколько возможных источников погрешности измерения, связанных с измерениями низкого сопротивления.Наиболее распространенные из них описаны ниже.

Грязные соединения
Как и при любых измерениях, важно убедиться, что подключаемое устройство чистое и не содержит окислов и грязи. Соединения с высоким сопротивлением вызовут ошибки чтения и могут помешать измерениям. Также следует отметить, что некоторые покрытия и оксиды на материалах являются хорошими изоляторами. Анодирование имеет очень высокое сопротивление и является классическим примером. Обязательно счистите покрытие в точках подключения.Кропикоомметры включают предупреждение об ошибке электрода, которое указывает на слишком высокое сопротивление соединений.

Слишком высокое сопротивление проводов
Хотя теоретически четырехконтактный метод измерения не зависит от длины проводов, необходимо следить за тем, чтобы провода не имели слишком большого сопротивления. Потенциальные выводы не являются критическими и обычно могут составлять до 1 кОм, не влияя на точность измерения, но выводы тока имеют решающее значение. Если токоподводы имеют слишком высокое сопротивление, падение напряжения на них приведет к недостаточному напряжению на тестируемом устройстве (тестируемое устройство) для получения разумных показаний.Кропикоомметры проверяют это согласованное напряжение на ИУ и предотвращают выполнение измерения, если оно падает слишком низко. Также имеется предупреждающий дисплей; предотвращение считывания, гарантируя, что не будут выполнены ложные измерения. Если вам нужно использовать длинные измерительные провода, увеличьте диаметр кабелей, чтобы уменьшить их сопротивление.

Шум измерения
Как и при любом типе измерения низкого напряжения, шум может быть проблемой. Шум создается внутри измерительных проводов, когда они находятся под воздействием изменяющегося магнитного поля или когда провода движутся в этом поле.Чтобы свести к минимуму этот эффект, провода следует делать максимально короткими, неподвижными и идеально защищенными. Компания Cropico понимает, что существует множество практических ограничений для достижения этого идеала, и поэтому разработала схемы в своих омметрах, чтобы минимизировать и устранить эти эффекты. Термическая ЭДС Термоэдс в ИУ, вероятно, является самой большой причиной ошибок при измерениях низкого сопротивления. Сначала мы должны понять, что мы подразумеваем под термоэдс и как она генерируется. Термоэдс - это небольшие напряжения, которые генерируются, когда два разнородных металла соединяются вместе, образуя так называемый спай термопары.Термопара будет генерировать ЭДС в зависимости от материалов, используемых в соединении, и разницы температур между горячим и эталонным или холодным спаем.

Этот эффект термопары приведет к ошибкам в измерениях, если не будут приняты меры для компенсации и устранения этих термоэдс. Микрометры и миллиомметры Cropico устраняют этот эффект, предлагая автоматический режим усреднения для измерения, иногда называемый методом переключения постоянного или среднего значения.Измерение выполняется с током, протекающим в прямом направлении, затем второе измерение выполняется с током в обратном направлении. Отображаемое значение является средним из этих двух измерений. Любая термоэдс в измерительной системе будет добавлена ​​к первому измерению и вычтена из второго; отображаемое результирующее среднее значение исключает или отменяет термоэдс из измерения. Этот метод дает наилучшие результаты для резистивных нагрузок, но не подходит для индуктивных образцов, таких как обмотки двигателя или трансформатора.В этих случаях омметр, вероятно, переключит направление тока до того, как индуктивность будет полностью насыщена, и правильное измеренное значение не будет достигнуто.

Измерение сопротивления соединения двух сборных шин

Неправильный тестовый ток
Всегда следует учитывать влияние измерительного тока на ИУ. Устройства с небольшой массой или изготовленные из материалов с высоким температурным коэффициентом, таких как тонкие жилы медной проволоки, необходимо измерять с минимальным доступным током, чтобы избежать нагрева.В этих случаях может потребоваться одиночный импульс тока, чтобы вызвать минимальный нагрев. Если ИУ подвергается влиянию термоэдс, тогда подходит метод коммутации тока, описанный ранее. Омметры серии Cropico DO5000 имеют выбираемые токи от 10% до 100% с шагом 1%, а также режим одиночного импульса и, следовательно, могут быть настроены для большинства приложений.

Влияние температуры
Важно знать, что сопротивление большинства материалов зависит от их температуры.В зависимости от требуемой точности измерения может оказаться необходимым контролировать среду, в которой производится измерение, таким образом поддерживая постоянную температуру окружающей среды. Это будет иметь место при измерении эталонов сопротивления, которые измеряются в контролируемой лаборатории при 20 ° C или 23 ° C. Для измерений, когда невозможно контролировать температуру окружающей среды, можно использовать функцию ATC (автоматическая температурная компенсация). Датчик температуры, подключенный к омметру, измеряет температуру окружающей среды, и показание сопротивления корректируется до эталонной температуры 20 ° C.Два наиболее распространенных измеряемых материала - это медь и алюминий, и их температурные коэффициенты показаны напротив.

Температурный коэффициент меди (близкая к комнатной температуре) составляет +0,393% на ° C. Это означает, что при повышении температуры на 1 ° C сопротивление увеличится на 0,393%. Алюминий +0,4100% на ° C.


7. Выбор подходящего инструмента

ТАБЛИЦА 2

Типовая таблица технических характеристик прибора

Диапазон Разрешение Измерение тока Точность при 20 ° C ± 5 ° C, 1 год Температурный коэффициент / o C
60 Ом 10 мОм 1 мА ± (0.15% показания + 0,05% полной шкалы) 40 ppm Rdg + 30 ppm FS
6 Ом 1 мОм 10 мА ± (0,15% показания + 0,05% полной шкалы) 40 ppm Rdg + 30 ppm FS
600 мОм 100 мкОм 100 мА ± (0,15% показания + 0,05% полной шкалы) 40 ppm Rdg + 30 ppm FS
60 мОм 10 мкОм 1A ± (0.15% показания + 0,05% полной шкалы) 40 ppm Rdg + 30 ppm FS
6 мОм 1 мкОм 10A ± (0,2% показания + 0,01% полной шкалы) 40 ppm Rdg + 30 ppm FS
600 мкОм 0,1 мкОм 10A ± (0,2% показания + 0,01% полной шкалы) 40 частей на миллион изобр. + 250 частей на миллион FS

Диапазон:
Максимально возможное значение при этой настройке

Разрешение:
Наименьшее число (цифра), отображаемое для этого диапазона

Измеряемый ток:
Номинальный ток, используемый этим диапазоном

Точность:
Погрешность измерения в диапазоне температур окружающей среды от 15 до 25 ° C

Температурный коэффициент:
Дополнительная возможная погрешность при температуре окружающей среды ниже 15 ° C и выше 25 ° C

При выборе лучшего инструмента для вашего применения следует учитывать следующее: -

Точность лучше описать как неопределенность измерения, которая представляет собой близость согласия между результатом измеренного значения и истинным значением.Обычно он выражается в двух частях, то есть в процентах от показаний плюс процент от полной шкалы. Заявление о точности должно включать применимый температурный диапазон, а также время, в течение которого точность будет оставаться в указанных пределах. Предупреждение: некоторые производители дают очень высокую точность, но это действительно только в течение короткого периода 30 или 90 дней. Все омметры Cropico указывают точность на полный год.

Разрешение - это наименьшее приращение, которое будет отображать измерительный прибор.Следует отметить, что для достижения высокой точности измерения необходимо достаточно высокое разрешение, но высокое разрешение само по себе не означает, что измерение имеет высокую точность.

Пример: Для измерения 1 Ом с точностью 0,01% (± 0,0001) требуется, чтобы измерение отображалось с минимальным разрешением 100 мкОм (1.0001 Ом).

Измеренное значение также может отображаться с очень высоким разрешением, но низкой точностью, т.е. 1 Ом измеряется с точностью до 1%, но разрешение 100 мкОм будет отображаться как 1.0001 Ом. Единственными значимыми цифрами будут 1.0100, последние две цифры показывают только колебания измеренных значений. Эти колебания могут вводить в заблуждение и подчеркивать любую нестабильность ИУ. Следует выбрать подходящее разрешение, чтобы обеспечить комфортное чтение с дисплея.

Измерение Длина шкалы
Цифровые измерительные приборы отображают измеренное значение с помощью дисплеев с максимальным счетом, часто 1999 (иногда обозначается цифрой 3 Ом). Это означает, что максимальное отображаемое значение - 1999 год, а наименьшее разрешение - 1 цифра в 1999 году.При измерении 1 Ом на дисплее отобразится 1.000, разрешение 0,001 мОм. Если мы хотим измерить 2 Ом, нам нужно будет выбрать более высокий диапазон 19,99 Ом полной шкалы, и значение будет отображаться как 2,00 Ом, разрешение 0,01 Ом. Таким образом, вы можете видеть, что желательно иметь большую длину шкалы, чем традиционная шкала 1999 года. Кропикоомметры предлагают длину шкалы до 6000 отсчетов, что дает отображаемое значение 2,000 с разрешением 0,001 Ом.

Выбор диапазона
Выбор диапазона может быть ручным или автоматическим.Хотя автоматический выбор диапазона может быть очень полезным, когда значение Rx неизвестно, измерение занимает больше времени, поскольку прибору необходимо найти правильный диапазон. Для измерений на нескольких одинаковых образцах лучше выбирать диапазон вручную. В дополнение к этому, различные диапазоны инструментов будут измерять с разными токами, которые могут не подходить для тестируемого устройства. При измерении индуктивных образцов, таких как двигатели или трансформаторы, измеренное значение увеличивается по мере насыщения индуктивности до достижения конечного значения.В этих приложениях не следует использовать автоматический выбор диапазона, поскольку при изменении диапазонов измерительный ток прерывается, и его величина также может быть изменена, а окончательное стабильное показание вряд ли будет достигнуто.

Длина шкалы 1,999 19,99 2,000 20,00 3.000 30,00 4.000 40,000
Показание дисплея
Измеренные значения 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
2.000 Дальность 2,00 2,000 2,000 2,000
3.000 Дальность 3.00 Дальность 3,00 3.000 3.000
4.000 Дальность 4,00 Дальность 4,00 Дальность 4,00 4.000

Температурный коэффициент
Температурный коэффициент измерительного прибора важен, поскольку он может существенно повлиять на точность измерения.Измерительные приборы обычно калибруются при температуре окружающей среды 20 или 23 °. Температурный коэффициент показывает, как на точность измерения влияют колебания температуры окружающей среды.

Величина и режим тока
Выбор прибора с соответствующим измерительным током для конкретного применения очень важен. Например, если нужно измерить тонкую проволоку, то сильный измерительный ток нагреет проволоку и изменит ее значение сопротивления. Медный провод имеет температурный коэффициент 4% на ° C при температуре окружающей среды, поэтому для провода с сопротивлением 1 Ом повышение температуры на 10 ° C увеличит его значение до 10 x 0.004 = 0,04 Ом. Однако в некоторых приложениях используются более высокие токи.

Режим измерения тока также может иметь значение. Опять же, при измерении тонких проводов короткий измерительный импульс тока, а не постоянный ток, минимизирует эффект нагрева. Переключаемый режим измерения постоянного тока также может быть подходящим для устранения ошибок термоэдс, но для измерения обмоток двигателя или трансформаторов импульс тока или переключаемый постоянный ток не подходят. Постоянный ток необходим для насыщения индуктивности и получения правильного измеренного значения.Автоматическая температурная компенсация При измерении материалов с высоким температурным коэффициентом, таких как медь, значение сопротивления будет увеличиваться с температурой. Измерения, проведенные при температуре окружающей среды 20 ° C, будут на 0,4% ниже, чем измерения при 30 ° C. Это может ввести в заблуждение при попытке сравнить значения в целях контроля качества. Чтобы избежать этого, некоторые омметры снабжены автоматической температурной компенсацией (ATC). Температура окружающей среды измеряется датчиком температуры, а отображаемое значение сопротивления корректируется с учетом изменений температуры, исходя из показаний до 20 ° C.

Скорость измерения
Скорость измерения обычно не слишком важна, и большинство омметров будут выполнять измерения со скоростью примерно 1 показание в секунду, но в автоматизированных процессах, таких как выбор компонентов и тестирование производственной линии, высокая скорость измерения, до 50 измерений в секунду , может быть желательно. Конечно, при измерении на этих скоростях омметром необходимо дистанционно управлять с помощью компьютера или интерфейсов ПЛК.

Удаленное подключение
Для удаленного подключения может потребоваться интерфейс IEEE-488, RS232 или PLC.Интерфейс IEEE-488 - это параллельный порт для передачи 8 бит (1 байт) информации за один раз по 8 проводам. Его скорость передачи выше, чем у RS232, но длина соединительного кабеля ограничена до 20 метров.

Интерфейс RS232 - это последовательный порт для передачи данных в последовательном битовом формате. RS232 имеет более низкую скорость передачи, чем IEEE-488, и требует всего 3 линий для передачи данных, приема данных и заземления сигнала.

Интерфейс ПЛК позволяет осуществлять базовое дистанционное управление микрометром с помощью программируемого логического контроллера или аналогичного устройства.

Окружающая среда

Следует учитывать тип окружающей среды, в которой будет использоваться омметр. Нужен ли портативный блок? Должна ли конструкция быть достаточно прочной, чтобы выдерживать условия строительной площадки? В каком диапазоне температуры и влажности он должен работать?

Ознакомьтесь с ассортиментом Милломметров и Микрометров для получения дополнительной информации о наших продуктах.

Загрузите полное руководство в формате PDF, которое содержит все главы:

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ СКАЧАТЬ ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО

Основные методы точного измерения сопротивления

Уменьшите ошибки измерения в вашем приложении

В CAS DataLoggers мы часто получаем звонки от пользователей, работающих в приложениях для измерения сопротивления, например, использующих струны для измерения смещения, измерения термисторов или RTD для измерения температуры, измерения сопротивления на тестовых образцах и многих других приложений.Некоторые из наших абонентов с удивлением узнают, что существует множество различных методов, которые можно использовать для получения точных измерений сопротивления, и что выбор метода зависит от ожидаемого значения. Мы также разговариваем с абонентами, которые сообщают о странных показаниях, например: «С помощью регистратора, который я использую, я вижу числа, которые не имеют смысла». Обычно это решается путем осознания того, что измерения сопротивления охватывают множество различных диапазонов, что требует использования различных методов измерения.

В этом техническом документе мы рассмотрим несколько простых способов уменьшить погрешность и повысить точность в диапазонах низкого, среднего и высокого сопротивления.

Используйте правильную технику измерения для вашего диапазона

Измерения сопротивления представлены в единицах Ом и (Ом). 1 Ом представляет собой сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов в 1 вольт, приложенная к этим точкам, создает в проводнике ток в 1 ампер, при условии, что проводник не создает электродвижущей силы (напряжения) на своем проводе. собственный.

Сопротивление - одно из немногих значений в электронике, которое в обычных приложениях может варьироваться в таком большом диапазоне (более 12 порядков величины), и многие пользователи не принимают это во внимание при сборе данных. Для большинства приложений значения менее 100 Ом можно рассматривать как измерение сопротивления в низком диапазоне, а от 100 Ом до миллиона Ом (мегом) - как промежуточный диапазон. Диапазоны высокого сопротивления выходят за пределы мегомного диапазона, и у нас было несколько звонков от пользователей, измеряющих больше в гигаомном диапазоне (1 миллиард Ом).Когда звонящие спрашивают нас: «Мне нужно измерить сопротивление - какой регистратор вы порекомендуете?» наши специалисты по приложениям помогают им сузить круг вопросов, задавая вопрос: «Какое значение ожидаемого сопротивления вы пытаетесь измерить?»

Прежде чем приступить к работе с приложением, важно учесть, что каждый из этих диапазонов требует использования различных методов измерения. На самом деле не существует единой техники для измерения всех значений сопротивления, и вы можете легко получить неточные результаты, используя неправильную технику для вашего диапазона.Например, без согласования вашей техники с вашим диапазоном ваши данные могут быть только в пределах 5% от фактического значения.

В некоторых приложениях это не является серьезной проблемой, но в других случаях, например при измерении температуры с помощью термистора, ваши измерения должны быть более точными. Например, при измерении на уровне миллиомов или при измерении значений в гига-омах качество соединений и кабелей может иметь большое значение для того, насколько точными будут ваши показания. Из этих трех измерений измерение среднего диапазона является наиболее простым, в то время как измерения очень низкого и высокого диапазона создают проблемы, которые вы увидите в виде ошибок измерения и снижения точности.

Закон Ома

Основа измерения сопротивления, Закон Ома гласит, что отношение разности потенциалов (V) на концах проводника сопротивления (R) к току (I), протекающему в этом проводнике, будет постоянным при условии, что температура также останется постоянный. Для большинства приложений вы можете использовать основное уравнение закона Ома: I = V / R, где I - ток через проводник (выраженный в амперах), V - разность потенциалов, измеренная на проводнике (выраженная в вольтах), а R - сопротивление проводника (здесь R - постоянная величина, выраженная в омах).

По закону Ома легко найти любое из этих значений. Например, также верно, что сопротивление равно напряжению, разделенному на ток (R = V / I), и что напряжение = ток, умноженный на сопротивление (V = I * R). Таким образом, вы можете получить любую отсутствующую переменную, если вам известны две другие.

Измерение низкого сопротивления

Во-первых, давайте рассмотрим кабели, которые соединяют измеряемое устройство с прибором: если вы измеряете сопротивление рядом с источником, вы получите другие показания, чем при измерении с датчика, расположенного на расстоянии 200 футов. .В качестве примера предположим, что у нас есть медный RTD на 10 Ом, который мы хотим измерить; мы должны как-то подключиться к нему, поэтому мы подключаем пару проводов к RTD. Но и этот провод не идеальный - в нем тоже есть сопротивление, как и в любом другом куске провода. Если это сопротивление составляет 1 Ом на 100 футов (типично для провода калибра 20), и у нас есть 200 футов кабеля, идущего к устройству и возвращающегося (всего 400 футов), мы можем ожидать увидеть значение сопротивления 10. Ом, но мы увидим значение 14 Ом.

При измерении малых сопротивлений распространенным методом является создание известного тока с последующим измерением напряжения на тестируемом устройстве (DUT– см. Рисунок 1 ниже ). Это соответствует закону Ома, поскольку вы используете ток и напряжение для определения сопротивления. Предположим, у вас есть прецизионный источник тока (например, 2 миллиампер или 200 микроампер), и у вас есть высокоточный вольтметр.

Рис. 1. Форсирование знающего тока

Вы проводите 2 провода по одному с каждой стороны резистора, а затем пропускаете ток через оба набора проводов.Однако это создает ошибку в ваших измерениях, потому что напряжение, измеренное на концах проводов, не совпадает с напряжением на резисторе, так как оно также включает падение напряжения на проводах между измерителем и тестируемым устройством, вызванное током. протекает по этим проводам. Следовательно, в этом случае вы можете уменьшить ошибку, выполнив 4-проводное измерение, при котором вы используете один набор проводов для передачи тока источника и второй набор проводов для измерения напряжения, которое вы видите на резисторе.Этот метод обеспечивает гораздо более точный результат за счет устранения дополнительного падения напряжения, вызванного током, протекающим по проводам, при измерении напряжения на ИУ. В этом случае предполагается, что вольтметр потребляет незначительный ток, что обычно имеет место в большинстве регистраторов данных.

Для измерения низкого сопротивления можно использовать альтернативу 4-проводному измерению, исключив один из проводников и выполнив 3-проводное измерение. В этом методе вы измеряете два напряжения: напряжение на резисторе, а также напряжение на проводнике, по которому проходит испытательный ток.После этих измерений вы можете определить ошибку из-за падения напряжения в одном из проводов. Когда вы определили ошибку, просто удвойте ее и вычтите из результатов измерений, чтобы получить более точные показания. Многие регистраторы данных могут выполнять трехпроводные измерения, включая регистраторы данных DataTaker и серию Grant Squirrel, упомянутую ранее. При трехпроводном измерении вы экономите кусок провода, но эта настройка предполагает, что падение напряжения на двух выводах одинаково - если это не всегда так и падение напряжения неравномерно, вы столкнетесь с ошибками при использовании 3-х проводная техника.

Измерение высокого сопротивления

В то время как наиболее распространенные измерения сопротивления находятся в диапазоне от 0 до 100 000 Ом, специализированные устройства, такие как датчики проводимости или падающие образцы материалов, могут иметь очень высокое сопротивление, поэтому вам, возможно, придется использовать другой метод при высоких сопротивлениях. Для этих измерений вы можете использовать надежный метод, обратный описанному выше для измерения при низких сопротивлениях - здесь мы выставляем напряжение и измеряем ток для расчета сопротивления (опять же в соответствии с законом Ома).Есть несколько способов сделать это.

Первый метод требует высокоточного прибора, предназначенного для измерения очень малых токов. Если у вас есть источник напряжения и измеритель тока с незначительным сопротивлением, вы можете просто пропустить 5 вольт через измеритель, подключенный последовательно с тестируемым устройством, и измерить ток. Например, если значение сопротивления составляет миллион Ом (1 МОм), ток здесь достаточно мал и составляет 5 мкА. Альтернативный метод измерения больших сопротивлений заключается в использовании источника напряжения, включенного последовательно с известным испытательным сопротивлением, для возбуждения неизвестного сопротивления, а затем для измерения напряжения на испытательном сопротивлении (см. Рисунок 2 ниже ).Зная значение источника испытательного напряжения, известное сопротивление и напряжение на этом сопротивлении - плюс закон Ома и небольшая алгебра - позволяет вычислить значение неизвестного сопротивления:

Рисунок 2. Источник напряжения через известный резистор

Чтобы этот метод работал хорошо, значение испытательного сопротивления должно быть аналогично значению неизвестного сопротивления (в пределах от 1 до 2 порядков). Здесь опять же, ваш вольтметр должен иметь хорошую точность, иначе он внесет ошибку в ваши измерения.Кроме того, вольтметр, используемый для измерения Vtest, не должен нагружать цепь, то есть его входное сопротивление должно быть в 100-1000 раз больше, чем Rtest.

Одна проблема при измерении диапазонов высокого сопротивления заключается в том, что даже с изолированными кабелями нет идеальной изоляции - всегда есть ток утечки. Например, между центром провода и всем, к чему он прикасается, включая другой кабель, на самом деле может быть сопротивление 10 мегаом (10 миллионов Ом), поэтому утечка из кабелей может отрицательно повлиять на ваши измерения, добавляя пути паразитного тока.

Чтобы облегчить это, вы можете использовать технику, называемую защитой, с использованием экранированного кабеля вместе с отдельным источником напряжения, идущим к экранам и вокруг кабелей. Вы будете использовать отдельный источник напряжения, чтобы подать такое же напряжение на экран. Таким образом, даже несмотря на то, что между центральным проводником и экраном существует сопротивление, потому что они поддерживаются при одинаковом напряжении, из измерительной цепи не будет протекать ток утечки, потому что вы использовали отдельный источник напряжения для его «защиты».Этот метод работает хорошо, но для его работы требуется измеритель, обеспечивающий защитное напряжение или второй источник напряжения.

Также имейте в виду, что измерения высокого сопротивления могут потребовать добавления задержек установления для получения точных и повторяемых результатов. Это связано с тем, что задействованные токи могут быть небольшими, и любая емкость, связанная с кабелями или тестируемым устройством, может вызвать динамическое поведение постоянной времени RC. По сути, напряжение на ИУ не может изменяться мгновенно, а скорее будет изменяться в зависимости от произведения сопротивления устройства и емкости кабеля и устройства.Для 100-мегомного устройства с 1 нанофарадой связанной емкости постоянная времени будет 108 x 10-9 = 10-1 или 0,1 секунды. Чтобы результат измерения достиг 99,5% от его окончательного значения, требуются 5-кратные постоянные времени или 0,5 секунды!

Опять же, защита может помочь, поскольку устраняет влияние емкости в кабеле, но все же необходимо учитывать стабилизацию, связанную с емкостью устройства. Обычно появляются ошибки настройки и значения сопротивления меньше ожидаемых или меняются во время повторных измерений.Чтобы устранить эти проблемы, мы обычно вводим задержки между приложением напряжения источника и измерением, а затем увеличиваем задержки до тех пор, пока показания не останутся неизменными, поскольку добавляется дополнительная задержка.

Измерения промежуточного сопротивления

Промежуточное измерение сопротивления обычно составляет от нескольких сотен Ом, когда сопротивление соединений и кабелей больше не является проблемой, до 100000 Ом. В пределах этих диапазонов методика, которую вы будете использовать, во многом зависит от того, какое измерительное устройство вы используете - нет одного метода, который обязательно лучше, чем другой.К счастью, в этом диапазоне ошибки встречаются реже, и измерения более прямые. В более дешевых регистраторах может использоваться источник напряжения с последовательным резистором, поскольку оборудование проще, в то время как более дорогие устройства могут использовать источник тока и вольтметр.

Сводка

При сопротивлении менее 10 000 Ом вы можете использовать описанные выше методы для диапазонов низкого сопротивления - когда вы доберетесь до 100 Ом и ниже, оно вам обязательно понадобится для получения точных показаний. Аналогичным образом, выше 100000 Ом лучше использовать метод силового напряжения, описанный выше для диапазонов высокого сопротивления.По сути, при измерении сопротивления вам нужно будет распознавать, когда вы попадаете в высокие и низкие диапазоны, и применять соответствующие методы, и это устранит существенные ошибки и даст вам гораздо более высокую точность измеренных значений.

Для получения дополнительной информации об измерениях сопротивления или регистраторах данных сопротивления или чтобы найти идеальное решение для конкретных задач, свяжитесь со специалистом CAS Data Logger Applications Specialist по телефону (800) 956-4437 или запросите дополнительную информацию.

Как измерить сопротивление - Codrey Electronics

Как измеряется сопротивление?

Для измерения электрического сопротивления (Низкое сопротивление, Среднее сопротивление и Высокое сопротивление) в электронных приборах используются два метода измерения. Они бывают постоянного напряжения и постоянного тока.

Метод постоянного напряжения измеряет высокое сопротивление, которое передает известное напряжение, чтобы определить ток через неизвестное сопротивление. Этот метод более эффективен, чем метод постоянного тока, поскольку мы можем применять различные испытательные напряжения, чтобы определить неизвестное сопротивление.

Принимая во внимание, что метод постоянного тока передает известный ток на сопротивление, которое неизвестно. Отсюда измеряется напряжение. Для измерения высокого сопротивления (200 МОм) мы можем использовать метод постоянного тока. Цифровые мультиметры (DMM) используют этот тип реализации.

Теперь давайте обсудим, как измерить сопротивление.

Методы измерения сопротивления

Измерение сопротивления помогает узнать максимальные значения для элементов сопротивления, таких как манганин, медь, никель и т. Д.Показания сопротивления колеблются от нескольких микроом до нескольких мегаом.

Мы можем подключить вольтметр и амперметр в цепь для определения низкого и высокого сопротивления в цепи. Они являются мостом между методом и падением потенциала.

Метод подключения моста использует гальванометр и простой резистор с высокой точностью. Некоторые из измерений сопротивления типа моста - мост Уитстона, импеданс переменного тока и двойной мост Кельвина.

Метод падения потенциала использует вольтметр и амперметр для измерения сопротивления.Вольтметр рассчитывает напряжение, а амперметр измеряет ток. Из закона Ома мы можем оценить сопротивление.

Как измерить низкое сопротивление (

<1 Ом)

Низкое сопротивление обнаруживается в переключателях, медных обмотках, обмотках трансформаторов, контактах выключателей, соединениях перемычек аккумуляторных батарей, обмотках двигателя и т. Д.

Чтобы понять, как измерить низкое сопротивление менее 1 Ом, используются три метода. Это потенциометр, вольтметр-амперметр и мост Кельвина.

Метод потенциометра

Метод потенциометра постоянного тока измеряет неизвестное сопротивление, принимая фиксированное или стандартное сопротивление в качестве эталонного значения. Реостат изменяет сопротивление и регулирует ток « I » в цепи. Последовательно подключают амперметр с неизвестным и стандартным сопротивлением.

Измерение сопротивления с помощью потенциометра

Когда переключатель DPT находится в положении 1, он контролирует неизвестное сопротивление, а когда он находится в положении 2, он контролирует стандартное сопротивление.Падение напряжения на сопротивлении принимается как выходное по закону Ома. Следовательно, неизвестное сопротивление равно

.

Неизвестное сопротивление = (Падение напряжения на Неизвестном сопротивлении / Падение напряжения на Стандартном сопротивлении) * Стандартное сопротивление

Вольтметр - Амперметрический метод

Метод вольтметра - амперметра измеряет низкое сопротивление с точностью ± 1%. Чтобы добиться погрешности в один процент, он использует четыре клеммы для измерения. Две из них являются токовыми клеммами ( C1 , C2 ), а две оставшиеся - потенциальными клеммами ( V1 , V2 ).

Вольтметр - Амперметрический метод

Будет меньше падение напряжения на потенциальных клеммах, и ток будет проходить через неизвестный резистор. Контактное сопротивление на токовых клеммах невелико, и неизвестное сопротивление рассчитывается по падению напряжения на вольтметре и току через амперметр.

Мост Кельвина

Мост Кельвина (мост Томсона) имеет то преимущество, что устраняет дополнительные сопротивления измерительных проводов и контактов.На рисунке ниже показана схема с двойным мостом Кельвина.

Мост Кельвина

В мосте используются рычаги с двойным передаточным числом, чтобы уменьшить сопротивление. « R » - это неизвестное сопротивление, а « S » - стандартные сопротивления низкого значения. « C » - тяжелое медное соединение. Ответвления a , b , a1 и b1 имеют высокие значения сопротивления по сравнению с « R » и « S ».

Уравнение двойного моста Кельвина определяется формулой

R / S = (a1 / b1) - {C / S × (b / (a ​​+ b + C)) × (a1 / b1 - a / b)}

Для правильного измерения соотношение « R », « S » и a , b должно быть одинаковым.Теперь схема находится в состоянии баланса. Это отклонит ток в гальванометре « G ». Этот мост измеряет сопротивление в диапазоне от 0,1 Ом до 1 Ом.

Измерение среднего сопротивления (1 Ом -100 кОм)

Амперметр Вольтметр

Метод амперметра-вольтметра работает с использованием двух конфигураций. В первой настройке последовательно подключите амперметр с неизвестным сопротивлением. Этот метод измеряет правильное значение тока через неизвестное сопротивление « R ».

Метод амперметра вольтметра (Первая конфигурация) Метод амперметра вольтметра (вторая конфигурация)

Вольтметр равен сумме тока на амперметре и напряжения на сопротивлении « R ». Для измерения выходного сопротивления ( R m ) значение сопротивления « R » должно быть больше, чем сопротивление амперметра ( R a ). Следовательно, этот метод подходит для измерения сопротивления среды.

Истинное значение измеренного сопротивления составляет R м = R + R a . Чтобы получить точное сопротивление, сопротивление амперметра должно быть нулевым. Это верно в идеальном случае.

Во второй конфигурации подключите вольтметр параллельно с неизвестным сопротивлением. Вольтметр измеряет правильное напряжение. Но здесь амперметр измеряет сумму токов, протекающих через вольтметр и неизвестный резистор. В идеальном случае сопротивление вольтметра бесконечно, чтобы получить истинное выходное напряжение.

Погрешность на полной шкале для метода амперметра вольтметра составляет от 0 до 1%. Следовательно, мост Уитстона предпочтительнее.

Мост Уитстона

Мост Уитстона - старый метод, который больше не применяется. Но это говорит о концепции сбалансированного моста для измерения неизвестного сопротивления. Мост имеет ромбовидную группу, состоящую из четырех сопротивлений A , B , R и S . Сопротивления B и S являются фиксированными сопротивлениями.

Мост Уитстона

Напряжение подается на входные клеммы « a » и « s », а гальванометр (также известный как нулевой детектор) подключается к выходным клеммам « p » и « d ». Для измерения сопротивления « R » с помощью моста Уитстона изменяйте стандартное сопротивление « A » до тех пор, пока ток в гальванометре не покажет нулевое значение тока. Это доказывает, что мост находится в уравновешенном состоянии.

Измерение сопротивления с помощью омметра

Ниже приведены инструкции по измерению сопротивления резистора или какого-либо компонента омметром.

Измерение сопротивления омметром

  1. Первым важным шагом является отключение цепи (Чтобы обеспечить точность измерения и не повредить цепь, отключите питание цепи)
  2. Поместите щупы в соответствующие гнезда:
    1. Вставьте черный щуп в общий (COM) порт мультиметра
    2. Вставьте красный щуп в порт напряжения ( VmAΩ ) мультиметра (красный вывод)
  3. Обнулите измеритель, поместив два датчика, соприкасающихся вместе, и отрегулируйте диск или ручку, поворачивая ее, пока она не покажет ноль сопротивления
  4. Проверьте сопротивление компонента с помощью двух щупов, поместив с каждой стороны
  5. Поверните ручку на соответствующий диапазон ом, который вы пытаетесь измерить.(Если указатель отклоняется в правую часть шкалы, уменьшите диапазон до одного уровня. Если указатель отклоняется в левую часть шкалы, увеличьте диапазон до одного уровня)
  6. Снимите показание шкалы и умножьте его на соответствующий диапазон на шкале.
  7. Снова обнулить омметр перед проверкой другого компонента.

Примечание : Всегда проверяйте наличие параллельно подключенных сопротивлений. Мультиметр вычисляет сопротивление между различными путями в цепи.

Мультиметр измеряет полное сопротивление цепи во всех возможных путях. Всегда лучше снять компонент, чтобы измерить сопротивление. В противном случае мультиметр покажет неверное значение сопротивления.

Измерение высокого сопротивления (> 100 кОм)

Метод потери уплаты

При измерении сопротивления методом потери заряда используется неизвестное сопротивление (R) параллельно вольтметру и конденсатору (C).При подаче напряжения постоянного тока через цепь протекает ток, и конденсатор заряжается до напряжения батареи. После этого он разряжается через сопротивление «R».

Уравнение для напряжения на конденсаторе: v = V.e (-t / CR)

Уравнение сопротивления « R » равно 0,4343t / (C log10 V / (V-e))

Схема мегомметра

Использование мегомметра для измерения высокого сопротивления изоляции в цепи.На рисунке ниже показана схема мегомметра. В нем используется генератор с ручным приводом, который вырабатывает напряжение 500 В, 1000 и 2500 В.

Генератор имеет автоматическую муфту, работающую по центробежному принципу. Генератор подает постоянное напряжение для измерения низкого сопротивления изоляции.

У мегомметра есть три катушки (2 катушки напряжения и 1 катушка тока). Катушка тока движется по часовой стрелке, а катушки напряжения - против часовой стрелки.Две катушки заставляют указатель установить его в среднее положение. Теперь вы можете подать напряжение и измерить сопротивление.

Стрелочная шкала становится устойчивой при подключении тестируемого сопротивления (Неизвестное сопротивление Rx).

Метод мегаомного моста

Мост мегаом измеряет высокое сопротивление от 0,1 до 1 мегаом. Терминал защиты подключается к гальванометру ( G ). Переключатель множителя используется для выбора диапазона измеряемых сопротивлений.

Фиксированное сопротивление 100 кОм и подключение клеммы защиты к цепи защиты устраняет сопротивление утечки.

Трудности чтения сопротивления

  • Человеческое тело поглощает ток, поэтому избегайте контакта с компонентом при измерении мультиметром или омметром.
  • Проверьте компоненты по отдельности, чтобы получить правильное сопротивление.
  • Не измеряйте сопротивление в цепи включения. Это даст неправильные показания.

Совет: Выключите цепь и измерьте сопротивление.

  • Проверить деталь на наличие повреждений (мультиметром показывает нулевое сопротивление).
  • Повторяемость для измерения низкого сопротивления в пределах нескольких микроом. Это повлияет на потребление тока в электрической цепи.

Заключение

В настоящее время существует несколько методов измерения сопротивления. Среди них измеритель LCR и цифровые омметры низкого сопротивления заменяют мост Уитстона, двойной мост Кельвина и другие методы.Следовательно, необходимо выбрать подходящий инструмент для проверки сопротивления.

▷ Измерение сопротивления омметром

Новая статья из серии руководств по измерительным приборам, которые Насир - один из самых плодовитых наших членов - написал. На этот раз он сосредоточился на омметре.

Вы тоже можете присылать нам статьи. Просто отправьте письмо команде!

Что такое омметр?

Омметр - еще один интересный измерительный прибор, который используется для измерения сопротивления между любыми двумя точками цепи.Это чрезвычайно важно и в настоящее время широко используется при анализе схем и отладке.

Поскольку мы знаем, что единицы сопротивления - омы, мы знаем, откуда взялось название этого устройства, поскольку оно измеряет омы между любыми двумя точками в цепи.

Как омметр измеряет сопротивление?

Для измерения сопротивления в цепи в первую очередь необходимо проверить наличие у омметра собственного встроенного источника напряжения.Это может быть небольшая батарея, обычно 1,5 В, используемая для обычных повседневных целей, но также доступны и другие номиналы.

Необходимость во встроенном источнике напряжения возникает из-за того, что для измерения сопротивления омметр пропускает ток через это место, а затем измеряет падение напряжения, которое является сопротивлением через выходное значение тока.

Для измерения неизвестного сопротивления сначала отключается питание цепи, а затем два щупа омметра подключаются к двум точкам, между которыми необходимо измерить значение сопротивления.

Красный зонд подключается к положительной стороне цепи, а черный зонд подключается к заземленной стороне цепи, как показано ниже:


Когда омметр включен, ток от батареи проходит через цепь, и измеряется падение напряжения или сопротивление, то есть противодействие потоку электронов.

Виды омметров

Омметры

доступны в двух формах: цифровой омметр и аналоговый омметр. Цифровой омметр отображает значение неизвестного сопротивления в цифровом виде в виде числовых цифр.А аналоговый омметр перемещает значение посредством перемещения, необходимого на отмеченной шкале. Когда ток, проходящий через цепь, является максимальным по отношению к входному напряжению, сопротивление считается минимальным в соответствии с законом Ома.

И наоборот, при минимальном токе сопротивление максимальное, а стрелка перемещается в крайний левый угол шкалы, чтобы указать максимальное значение в омах, как показано на рисунке ниже:


Омметр также можно использовать для измерения переменного сопротивления переменного резистора.

Калибровка омметра

Чтобы проверить, правильно ли работает ваше измерительное устройство, просто соедините два щупа омметра друг с другом.

Это должно показать минимальный уровень сопротивления, который в идеале равен нулю и может практически составлять несколько микро или миллиом.

Применение омметра

    1. В настоящее время они широко используются для проверки целостности цепи, то есть, если через цепь протекает достаточный ток или существует бесконечное сопротивление между двумя точками и цепь отключена.
  1. Они также используются в качестве лабораторного испытательного оборудования в различных экспериментах и ​​в учебных целях.
  2. Они весьма полезны при отладке небольших микросхем, таких как печатные платы и других вещей, которые необходимо реализовать в чувствительном оборудовании.
Заключение

Пока что речь шла об омметрах. Надеюсь, эта статья была полезной и помогла вам разобраться в работе омметра.

У меня есть для вас еще пара измерительных приборов.Чтобы узнать больше об этих измерительных приборах, продолжайте посещать блог.

Спасибо за чтение моих статей,

Насир.

Как измерить сопротивление и как определить сопротивление?

I Введение

Есть много способов измерения сопротивления: омметр, вольт-ампер, вольт-вольт, ампер-ампер, мост, подстановка, сравнение, полувеличина отклонения и так далее.Независимо от метода, экспериментальный принцип - это не что иное, как закон Ома частичной цепи и закон Ома замкнутой цепи, а также основной закон последовательных и параллельных цепей. Измерение каждой физической величины должно быть гибким в применении.

Измерение сопротивления цифровым мультиметром


Каталог


II Измерение сопротивления омметром

2.1 Устройство и принцип действия омметра

Его схема показана на рисунке ниже.Он состоит из трех компонентов: G - амперметр с внутренним сопротивлением Rg и полным током смещения Ig . R - переменный резистор, также называемый резистором с регулировкой нуля. Батарея имеет электродвижущую силу E и внутреннее сопротивление r .

Принцип действия омметра выполнен по закону Ома замкнутой цепи. Когда красная и черная тестовые ручки подключены к проверяемому сопротивлению Rx, здесь можно получить согласно закону Ома замкнутой цепи:

R, Rg и ​​r - резисторы с фиксированным значением

Существует взаимно однозначная функциональная зависимость между током I и измеряемым сопротивлением Rx, поэтому цель измерения сопротивления может быть достигнута путем измерения тока.Отметьте непосредственно на шкале значение сопротивления Rx, соответствующее току I. Значение сопротивления измеренного сопротивления можно прочитать прямо с шкалы. Поскольку I и Rx нелинейны, масштаб не является однородным, а поскольку это функция вычитания, направление масштабирования противоположно текущему диапазону.

Рисунок 1. Схема омметра

2.2 Измерение M ethod и S teps

1) Механическая регулировка нуля: проверьте, останавливается ли стрелка универсального счетчика электроэнергии на нулевой шкале циферблата.Если он не указывает на ноль, можно использовать небольшую отвертку, чтобы повернуть установочный винт, чтобы указатель указывал на нулевую шкалу левого тока.

2) Выберите правильную передачу: поскольку среднее сопротивление омметра составляет десятки Ом, а датчик омметра используется для измерения сопротивления, когда указатель указывает на центральное показание, является более точным, поэтому выбранное соотношение составляет один порядок величина меньше расчетного значения измеряемого сопротивления.

3) Нулевой омметр: замкните накоротко красную и черную измерительную ручку.Отрегулируйте ручку нулевого сопротивления так, чтобы указатель указывал на нулевую шкалу омметра. Если кнопку «Омзеро» не удается повернуть вправо, все-таки батарею в счетчике следует заменить.

4) Измерение: прижмите ручку счетчика к обоим концам измеряемого сопротивления. Если указатель находится близко к центру, номер стрелки счетчика умножается на коэффициент, который представляет собой значение сопротивления измеряемого сопротивления. Если указатель находится близко к левому и правому концам, соответствующий множитель может быть выбран и сброшен на ноль в соответствии с правилом «большой диапазон и большое отклонение угла, малый диапазон и небольшое отклонение угла».Выполните шаги 3 и 4.

5) После того, как универсальный счетчик израсходован, установите переключатель выбора в положение «ВЫКЛ.» Или самое высокое напряжение переменного напряжения и вытащите счетчик и ручку.

2.3 Примечания

① При измерении сопротивления установите переключатель в положение Ом .

② Выберите соответствующий коэффициент увеличения так, чтобы указатель находился на около середины шкалы .

Обнуление Ом необходимо сбрасывать после каждого переключения передачи.

④ Перед измерением сопротивления измеряемое сопротивление должно быть отключено от других цепей.

⑤ Не держите металлические части двух измерительных проводов обеими руками для измерения сопротивления одновременно.

⑥ При измерении сопротивления, если стрелка находится справа, измерение следует изменить на на более высокую передачу ; если указатель находится над левым, измерение следует изменить на , на более низкую передачу .

⑦ После измерения сопротивления вытащите измерительные провода и установите переключатель в положение OFF или максимальное напряжение переменного тока.

II I Вольт-амперный метод

3.1 Определение и принцип

Вольт-амперный метод (также известный как вольт-амперный метод, метод измерения ампер) является распространенным методом измерения сопротивления. используя частичный закон Ома: R = U / I для измерения значения сопротивления. Используйте амперметр для измерения тока через неизвестный резистор при этом напряжении, а затем вычислите сопротивление неизвестного резистора.Измерение вольт-амперного сопротивления - это распространенный метод прямого измерения сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра. Его можно условно разделить на два типа: взаимосвязанные и внешние.

3.2 Эксплуатация S teps для M измерение R Сопротивление V олт-ампер M ethod

(1) Подключите цепь

а.Выбрать электросчетчик подходящего диапазона - скользящий реостат;

г. Выберите схему частичного ограничения напряжения или тока;

г. Определите, подключаться ли внутреннее или внешнее;

г. Подключите схему;

(2) Эксплуатация

Отрегулируйте скользящий реостат, по очереди снимите показания амперметра и вольтметра и запишите таблицу.

(3) Обработка данных

Метод А .Рассчитайте каждое сопротивление математическим расчетом, а затем вычислите среднее значение, чтобы получить значение сопротивления.

Метод B . Путем записи показаний I и U соответственно на координатной бумаге и определения координатной оси u-I значение сопротивления R было определено путем вычисления наклона.

3.3 Выбор E lectricity M eter и S liding R heostat
  • Существует основа для выбора скользящего реостата в цепи делителя напряжения. , то есть попробуйте использовать скользящий реостат с меньшим общим сопротивлением.
  • Когда максимальное сопротивление скользящего реостата приблизительно равно сопротивлению измеряемого резистора, необходимо выбрать схему делителя напряжения.
  • При измерении с помощью вольтметра (амперметра) необходимо убедиться, что измеряемые данные не могут превышать максимальное значение измерения вольтметра (амперметра), а второе - обеспечить максимальную точность измерения с целью обеспечения безопасности прибора. вольтметр (амперметр), поэтому в соответствии с величиной измеряемого напряжения (тока) выбирается диапазон работы вольтметра (амперметра).
  • При измерении максимальное измеренное значение амперметра или вольтметра должно быть выше фактического значения тестируемой цепи, иначе легко выйдет из строя амперметр или вольтметр; но если оно намного выше, чем фактическое значение тестируемой цепи, ошибка чтения будет очень большой. Если взять в качестве примера стрелочный измеритель, угол поворота ограничен. При измерении той же цепи, чем больше фактическое максимальное значение измерения амперметра или вольтметра выше, чем фактическое значение цепи, тем меньше амплитуда качания указателя, поэтому ошибка считывания будет больше.

3.4 Выбор напряжения V D ivider и C urrent L имитация C схема

(1) Характеристики схемы ограничения тока и деление напряжения

Принципиальная схема:

Рисунок 2. Отдел ограничения тока и напряжения

Скользящая головка перемещается от a к b Диапазон изменения напряжения на R0 (установить r = 0)

Рисунок 3.Диапазон изменения напряжения

Когда электрический ключ включен, начальное положение скользящей головки в обеих цепях должно быть в конце.

(2) Метод выбора

① Способ подключения с ограничением тока (обычно)

  • Ток и напряжение могут достигать необходимого диапазона регулировки
  • Не выходите за пределы диапазона измерительного прибора
  • Не превышайте максимальный ток, разрешенный каждым компонентом

②Разделенный способ подключения давления (три особых условия)

а.Напряжение или ток в части цепи должны плавно регулироваться от нуля.

b. Независимо от того, как отрегулировать скользящий реостат при использовании метода подключения с ограничением тока, ток (напряжение) в цепи будет превышать диапазон счетчика или максимальный ток, разрешенный компонентом.

c. Сопротивление электрического прибора намного больше, чем сопротивление скользящего реостата, что не способствует измерению и получению нескольких наборов данных.

3.5 Выбор I внутренний C подключение M этод и E внешний C соединение M этод

(1 ) Метод выбора

  • При выборе внешнего метода вольтметр и сопротивление подключаются параллельно. Показания вольтметра - это напряжение на сопротивлении, но амперметр измеряет общий ток через сопротивление и вольтметр, поэтому измеренное значение меньше истинного значения, фактическое измеренное сопротивление. сопротивление параллельно в вольтметре.Если значение сопротивления намного меньше внутреннего сопротивления вольтметра, ток, деленный на вольтметр, очень мал, тогда ток, измеренный амперметром, близок к току через резистор, поэтому внешний метод подходит для измерение малого сопротивления.
  • Когда выбран метод внутреннего подключения, амперметр подключается последовательно с сопротивлением. Показание амперметра - это текущее значение сопротивления, но вольтметр измеряет общее напряжение сопротивления и амперметра, поэтому измеренное значение больше истинного.Общее значение сопротивления последовательно с сопротивлением в амперметре. Если значение сопротивления намного больше, чем внутреннее сопротивление амперметра, напряжение, деленное на амперметр, очень мало, тогда напряжение, измеренное вольтметром, близко к напряжению на резисторе, поэтому подходит метод внутреннего подключения для измерения большого сопротивления.
  • Принципиальные схемы токоограничения и деления напряжения, внутреннего и внешнего подключения

Рисунок 4.Взаимосвязанная и внешняя цепь

IV Electric M eter H alf-bias M ethod для M измерение R esistance

У измерителя есть свой волшебный аспект - когда он подключен к цепи, он может отображать собственное показание, поэтому мы можем использовать его собственные изменения показаний (например, полусмещение), чтобы умело измерить его внутреннее сопротивление. Метод полусмещения часто используется для измерения внутреннего сопротивления электросчетчика.Для метода полусмещения для измерения внутреннего сопротивления измерителя существуют следующие два метода настройки:

4,1 Амперметр H alf-bias M ethod

(1) Экспериментальный шаги

① Подключите экспериментальную схему, как показано на рисунке;

② Открыть S 2 , закрыть S 1 , отрегулировать R 1 , привести показания амперметра к диапазону I м ;

③ Оставить R 1 без изменений, закрыть S 2 , настроить R 2 так, чтобы показание амперметра было равно I m стоимость R 2 .Если R 1 R A выполняется, то R A = R 2 .

(2) Условия эксперимента: R 1 R A

(3) Результат измерения: R A измерено = R 2 < R A

(4) Анализ ошибок

Когда S 2 замкнут, общее сопротивление уменьшается, а общий ток увеличивается, что превышает полный ток смещения оригинального амперметра.В это время амперметр находится в полусмещенном состоянии, поэтому ток, протекающий через R 2 , больше, чем ток в ветви, где расположен амперметр. Сопротивление R 2 больше, чем у амперметра. Сопротивление мало, и мы рассматриваем показание R 2 как внутреннее сопротивление амперметра, поэтому измеренное внутреннее сопротивление амперметра слишком мало.

4,2 Вольтметр H alf-bias M ethod

(1) Этапы эксперимента

Рисунок 5.Вольтметр Метод полусмещения

① Подключите экспериментальную схему, как показано на рисунке;

② Установите значение R 2 на ноль, замкните S, отрегулируйте скользящий контакт R 1 так, чтобы показание вольтметра было равно его диапазону U м ;

③ Удерживая скользящий контакт R1 неподвижным, отрегулируйте R2 так, чтобы показание вольтметра было равным 2 (1) U м , а затем считайте значение R 2 .Если R 1 R V , R V R 2 .

(2) Условия эксперимента: R 1 R V

(3) Результат измерения: R V измерено R 2 > R V

(4) Анализ ошибок

Когда значение R2 постепенно увеличивается от нуля, напряжение на R2 и вольтметр также будут постепенно увеличиваться, поэтому, когда показание вольтметра равно Um, напряжение на R2 будет больше, чем Um, в результате чего R2> RV, в результате измерение RV Значение слишком велико.Очевидно, что метод напряжения полусмещения подходит для измерения сопротивления вольтметра с большим внутренним сопротивлением.

V Несколько специальных методов измерения сопротивления

5.1 Метод A-A и метод V-V

Принцип эксперимента

1. Метод A-A (метод разности амперметра)

(1) Как показано на рисунке a, два амперметра подключены параллельно, и внутреннее сопротивление r 1 (или r 2 ) амперметра A 1 (или A 2 ) получается из I. 1 r 1 I 2 r 2

(2) Как показано на рисунке b, амперметр A 1 подключается параллельно резистору фиксированного значения R 0 , а затем последовательно с амперметром A 2 . Согласно I 1 r 1 = ( I 2 - I 1 ) R 0 , внутреннее сопротивление R 1 1 Получается 1 (этот метод также называется методом разности амперметра для измерения внутреннего сопротивления амперметра).

2. Метод V-V (метод разности вольтметров)

(1) Как показано на рисунке C, два вольтметра соединены последовательно, и в соответствии с r1 (U1) r2 (U2) получается внутреннее сопротивление вольтметра V1 (или V2).

(2) Как показано на рисунке D, вольтметр V1 подключен последовательно с резистором фиксированного значения R 0 , а затем подключен параллельно вольтметру V2. По U 2 U 1 + r1 (U1) R 0 получается внутреннее сопротивление вольтметра V1 (этот метод также называется разностным методом вольтметра для измерения вольтметра Внутреннее сопротивление ).

Метод анализа

Метод

Схема

Условия эксперимента

Результат эксперимента

Метод A-A

Рисунок

①Полные напряжения смещения A1 и A2 равны или почти одинаковы

r 1 или r 2 известно

r 1 = I1 (I2) r 2 или r 2 = I2 (I1) r 1

Рисунок b

①Диапазон A1 больше диапазона A1

R 0 известно

r 1 = I1 ((I2 - I1) R0)

Метод V-V

Рисунок c

①Полные токи смещения V1 и V2 равны или почти одинаковы

r 1 или r 2 Известно

r 1 = U2 (U1) r 2 r 2 = U1 (U2) r 1

Фигурка d

①Диапазон V2 больше, чем диапазон V1

R 0 известен

r 1 = U2 - U1 (U1) R 0

5.2 Метод расчета по формуле

Он в основном применяет характеристики последовательно-параллельной цепи и знания всей цепи для анализа и расчета значения сопротивления, которое необходимо измерить. На рисунке 18 представлена ​​схема измерения сопротивления Rx. Rx - это сопротивление, которое необходимо измерить, R - защитное сопротивление, и его значение сопротивления неизвестно. R1 - известное фиксированное сопротивление. Электродвижущая сила источника питания неизвестна. S1 и S2 - однополюсные двухпозиционные переключатели.A - измеритель тока без внутреннего сопротивления.

Рисунок 6. Метод расчета формулы

(1) Измерение Rx: S2 замыкается на d, S1 замыкается на a, и записывают показание амперметра I1; затем S2 замыкается на c, S1 замыкается на b, и записывают показание амперметра I2.

(2) Формула для расчета Rx составляет

:.

Когда S2 подключен к d, а S1 подключен к a, напряжение Rx равно: Ux = I1Rx.

Когда S2 подключен к c, а S1 подключен к b, напряжение U1 = I2R2 на R1 не изменяет сопротивление R, Ux = U1

Итак, I1Rx = I2R1

Так

5.3 Сопротивление M Измерение E эквивалент R замена M этод

[Интерпретация метода] Эквивалентный метод замены для измерения сопротивления: При измерении сопротивления (или внутреннее сопротивление амперметра или вольтметра), замените измеряемое сопротивление коробкой сопротивлений, если они одинаково влияют на цепь (например, равный ток или напряжение)), тестируемое сопротивление эквивалентно сопротивлению коробка.

(1) Текущий эквивалент замены

Экспериментальные шаги этого метода следующие:

① Подключите цепь, как показано на принципиальной схеме, и отрегулируйте сопротивление коробки сопротивлений R 0 до максимума, а ползунок P скользящего варистора разместите на конце a .

Рисунок7. Текущий метод замены

② Закройте переключатели S 1 и S 2 , отрегулируйте ползун P так, чтобы стрелка амперметра находилась в правильном положении, и обратите внимание, что показание амперметра в это время составляет I. .

③ Откройте переключатель S 2 , а затем замкните переключатель S 3 , сохраняя положение ползунка реостата P неизменным, отрегулируйте коробку сопротивления так, чтобы показание амперметра оставалось I .

④ В это время значение сопротивления R 0 блока сопротивлений, подключенного к цепи, эквивалентно значению сопротивления неизвестного резистора R x , то есть R x R 0 .

(2) Эквивалентная замена напряжения

Экспериментальные шаги этого метода следующие:

Рисунок 8. Эквивалентная замена напряжения

① Подключите цепь, как показано на принципиальной схеме, и отрегулируйте значение сопротивления коробки сопротивления R 0 на максимум, а ползунок P скользящего реостата поместите на конце a .

② Замкните переключатели S 1 и S 2 , отрегулируйте ползун P так, чтобы указатель вольтметра находился в правильном положении, и запишите показания вольтметра как U в это время.

③ Откройте S 2 , а затем закройте S 3 , сохраняя положение скользящего ползунка реостата P неизменным, регулируя коробку сопротивления так, чтобы показание вольтметра оставалось U .

④ В это время значение сопротивления R 0 блока сопротивлений, подключенного к цепи, эквивалентно значению сопротивления неизвестного резистора R x , то есть R x R 0 .

5.4 Измерение сопротивления с помощью мостовой схемы

(1) Принцип:

Схема, показанная на рисунке ниже, называется мостовой схемой. Обычно через гальванометр протекает ток, но при соблюдении определенного условия ток через гальванометр не течет. В этом случае это называется мостовым балансом. Когда мост сбалансирован, два потенциала A и B равны, поэтому структуру схемы можно рассматривать следующим образом: R1R2 и R3R4 соединены последовательно, а затем соединены параллельно; или R1R3 и R2R4 соединяются параллельно, а затем соединяются последовательно.

Рисунок 9. Мостовая схема

условие баланса моста: R1 × R4 = R2 × R3

(2) Метод измерения:

Как показано на рисунке 20, подключите цепи, возьмите R1, R2 в качестве резистора с фиксированным значением, R3 - это блок переменного сопротивления (может напрямую считывать значение), а Rx - это сопротивление, которое необходимо проверить. Отрегулируйте R3 так, чтобы показание амперметра было равно нулю, и примените условие равновесия, чтобы получить значение Rx.

Примечание: При измерении сопротивления мостовым методом следует обратить внимание на два момента.Один из них - уточнить структуру схемы. В схеме последовательно подключены четыре резистора по два на два, затем в средней цепочке подключается амперметр, затем часть последовательного амперметра - «Мост», вторая - для уточнения условий баланса электрического моста.

В I Методы обнаружения различных резисторов

(1) Обнаружение постоянного резистора

① Фактическое значение сопротивления можно определить, подключив два тестовых стержня (не положительных или отрицательных) к двум концам резистора.Для повышения точности измерения диапазон следует выбирать в соответствии с номинальным значением измеряемого сопротивления. Из-за нелинейной зависимости омической шкалы ее средняя часть более мелкая. Следовательно, значение индикации указателя должно быть уменьшено до средней части шкалы, насколько это возможно, в диапазоне 20% -80% радиан в начале полной шкалы, чтобы сделать измерение более точным. Он варьируется в зависимости от уровня ошибки сопротивления. Допускаются погрешности между показаниями и номинальным сопротивлением (+ 5%), (+ 10%) или (+ 20%) соответственно.В противном случае, за пределами диапазона ошибки, это означает, что значение сопротивления изменилось.

②Примечание: во время тестирования, особенно при измерении сопротивлений со значениями сопротивления выше десятков кОм, не касайтесь токопроводящих частей пера и резисторов; обнаруженное сопротивление припаяно к цепи, по крайней мере одна головка должна быть припаяна, чтобы исключить другие компоненты в цепи. Это влияет на тест и вызывает ошибку измерения. Хотя сопротивление цветного кольцевого резистора можно определить по метке цветного круга, при его использовании лучше проверить фактическое значение сопротивления с помощью мультиметра.

Соответствующий пост : Чип фиксированные резисторы

(2) Обнаружение цементного резистора

Метод и меры предосторожности при испытании сопротивления цемента точно такие же, как и при испытании обычных постоянных резисторов.

Связанное сообщение : Вы можете узнать больше о цементных резисторах в другой статье о типах резисторов.

(3) Обнаружение предохранительного резистора

В схеме, когда плавкий предохранительный резистор расплавлен и отсоединен, об этом можно судить по опыту: если поверхность предохранительного резистора окажется черной или обгоревшей, можно сделать вывод, что его нагрузка слишком велика, и ток, проходящий через него, многократно превышает номинальное значение; если поверхность открыта без каких-либо следов, это означает, что протекающий ток просто равен или немного больше, чем его номинальное значение обдува.Оценка плавкого резистора без следов на поверхности может быть измерена шестерней Rx1 мультиметра.

Для обеспечения точности измерения один конец предохранительного резистора должен быть припаян к цепи. Если измеренное сопротивление бесконечно, это означает, что предохранительный резистор вышел из строя в обрыве. Если измеренное значение сопротивления далеко от номинального значения, это означает, что значение сопротивления не подходит для повторного использования. При техническом обслуживании обнаруживается, что есть также несколько перегоревших резисторов, которые закорочены в цепи, поэтому на обнаружение следует обратить внимание.

Рисунок 10. Омметр

(4) Обнаружение потенциометра

При проверке потенциометра сначала поверните ручку, чтобы увидеть, плавно ли вращается ручка, является ли переключатель гибким, слышен ли звук щелчка при включении или выключении переключателя, и послушайте внутренний контакт. точку потенциометра и трение корпуса резистора. Если слышен "шелестящий" звук, значит качество плохое.При тестировании с помощью мультиметра сначала выберите соответствующее положение электрической блокировки мультиметра в соответствии с сопротивлением проверяемого потенциометра, а затем выполните обнаружение следующим образом.

①Используйте омическую шестерню мультиметра для определения концов «1» и «2». Показание должно соответствовать номинальному сопротивлению потенциометра. Если стрелка мультиметра не двигается или значение сопротивления другое, это свидетельствует о повреждении потенциометра.

②Проверьте, находится ли подвижный рычаг потенциометра в хорошем контакте с резистором.Обнаружение концов «1», «2» (или «2», «3») с помощью омической шестерни мультиметра и поворот оси потенциометра против часовой стрелки в положение, близкое к кнопке «выключено», меньшее значение сопротивления, тем лучше.

(5) Обнаружение термистора с положительным температурным коэффициентом

①Определение температуры в помещении (температура в помещении близка к 25 ℃): измеряется фактическое значение сопротивления двух контактов, контактирующих с термистором PTC, и по сравнению с номинальным значением сопротивления разница между ними является нормальной в пределах ± 2 Ом.Если фактическое значение сопротивления слишком отличается от номинального значения сопротивления, характеристики фактического значения сопротивления плохие или повреждены.

② Обнаружение нагрева: на основе теста нормальной температуры может быть проведен второй этап обнаружения тестового нагрева, и источник тепла (например, электрический паяльник) может быть нагрет рядом с термистором PTC. В то же время мультиметр используется для контроля того, увеличивается ли значение сопротивления с повышением температуры.Если термистор исправен и значение сопротивления не меняется, это означает, что его характеристики ухудшаются и его нельзя использовать в дальнейшем. Будьте осторожны, не держите источник тепла слишком близко или непосредственно в контакте с термистором PTC, чтобы предотвратить его возгорание.

(6) Обнаружение термистора с отрицательным температурным коэффициентом

①Метод измерения термистора NTC с помощью мультиметра такой же, как и метод измерения обычного постоянного резистора, то есть фактическое значение Rt можно измерить напрямую, выбрав соответствующий электрический барьер в соответствии с номинальным значением сопротивления NTC. термистор.Однако, поскольку термистор NTC очень чувствителен к температуре, при проверке следует обратить внимание на следующие моменты:

  • Rt измеряется производителем при температуре окружающей среды 25 ° C. Поэтому при измерении Rt с помощью мультиметра его также следует проводить при температуре окружающей среды, близкой к 25 ° C, чтобы гарантировать надежность испытания.
  • Измеренная мощность не должна превышать указанное значение, чтобы избежать ошибок измерения, вызванных текущими тепловыми эффектами.
  • Обратите внимание на правильность работы: при тестировании не держите корпус термистора руками, чтобы температура тела не влияла на тест.

②Сначала измеряется значение сопротивления Rt1 при комнатной температуре t1, затем электрический утюг используется в качестве источника тепла, а значение сопротивления RT2 измеряется рядом с термистором Rt. При этом средняя температура t2 поверхности термистора RT измеряется термометром.

(7) Обнаружение варистора

Установите мультиметр на передачу 10K и подсоедините перо к обоим концам резистора. Мультиметр должен показывать значение сопротивления, указанное на варисторе. Если значение превышает это значение, это означает, что варистор поврежден.

Варистор может быть изменен с МОм (мегаом) на мОм (миллиом) при увеличении приложенного к нему напряжения. Когда напряжение низкое, варистор работает в области тока утечки, показывает большое сопротивление, а ток утечки невелик.Когда напряжение возрастает до нелинейной области, ток изменяется в относительно большом диапазоне, а напряжение не меняется сильно. Обладает лучшими характеристиками ограничения напряжения; напряжение снова возрастает, и варистор входит в область насыщения, показывая небольшое линейное сопротивление. Из-за большого тока и длительного времени варистор перегреется и сгорит или даже лопнет.

(8) Обнаружение фоторезистора

①Чёрная световая пленка закрывает светопропускающее окно фоторезистора.В это время стрелка мультиметра в основном держится, а сопротивление близко к бесконечности. Чем больше значение, тем лучше характеристики фоторезистора. Если это значение мало или близко к нулю, фоторезистор сгорел и больше не может использоваться.

②Источник света совмещен со светопропускающим окном фоторезистора, стрелка мультиметра должна иметь большой размах амплитуды, а значение сопротивления значительно снижается. Чем меньше значение, тем лучше характеристики фоторезистора.Если значение велико или бесконечно, это означает, что разомкнутая цепь фоторезистора повреждена и больше не может использоваться.

③Светопринимающее окно фоторезистора совмещено с падающим светом, и небольшая черная бумага встряхивается на верхней части светозащитного окна фоторезистора, чтобы периодически принимать свет. В это время стрелка мультиметра должна качаться влево и вправо при встряхивании черной бумаги. Если стрелка мультиметра всегда останавливается в определенном положении и не колеблется при встряхивании бумаги, это указывает на повреждение светочувствительного материала фоторезистора.

Вопрос:

Для моста Уитстона с внешним напряжением V, моста сопротивления с сопротивлениями P, Q, R, S и гальванометра G. Каково состояние балансировки моста?

a) P⁄Q = S⁄R
b) P⁄S = R⁄Q
c) P = R⁄Q
d) S = R⁄Q

Ответ: a

Пояснение: Мост Уитстона считается сбалансированным, если гальванометр показывает нулевое отклонение, т.е. нулевой ток, протекающий по этому пути.

Ⅷ FAQ

1.Какая функция сопротивления?

Если мы вспомним две функции сопротивления, все остальные функции могут быть так или иначе связаны с ними. Эти две функции:

• Сопротивление ограничивает ток или, в некоторых случаях, регулирует ток, если источник напряжения обеспечивает постоянное напряжение.

• Сопротивление потребляет энергию и преобразует ее в тепло. Это как выгодная, так и невыгодная функция сопротивления в зависимости от ситуации.

2. Как работает сопротивление?

Сопротивление продолжает оставаться основным элементом, используемым для электрического обогрева. Другими важными областями применения сопротивления являются электрические измерения и электроника.

Однако, в общем, применение резисторов исчезает, потому что в основном это энергоемкий элемент и приводит к потере энергии. Например, лампы накаливания уступают место светодиодам. Аналогичным образом, нелинейные регуляторы заменяют резисторы в качестве регуляторов тока и напряжения.

3. Какое значение имеет сопротивление в электрических приложениях?

Резистор - это электронный компонент, который препятствует прохождению электрического тока в цепи. Электрическое сопротивление аналогично трению в механической системе. Они оба преобразуют энергию в тепло и рассеивают ее в окружающую среду, поэтому электрическое сопротивление иногда можно рассматривать как тормозной или демпфирующий механизм в цепи.

Электрическое сопротивление компонента схемы определяется как отношение приложенного напряжения к электрическому току, протекающему через него.

4. Как измерить сопротивление?

Закон Ома V = I x R (Вольт = ток x сопротивление). Ом (Ом) - это единица электрического сопротивления, равная сопротивлению проводника, в котором ток в один ампер создается потенциалом в один вольт на его выводах.

5. Как проверить сопротивление мультиметром?

Установите мультиметр на максимально возможный диапазон сопротивления. Функция сопротивления обычно обозначается символом единицы измерения сопротивления: греческой буквой омега (Ом) или иногда словом «ом».'Соедините вместе два щупа вашего глюкометра. Когда вы это сделаете, измеритель должен зарегистрировать сопротивление 0 Ом.

6. Как определить сопротивление резистора?

Чтобы рассчитать общее полное сопротивление ряда резисторов, подключенных таким образом, вы складываете отдельные сопротивления. Это делается по следующей формуле: Rtotal = R1 + R2 + R3 и так далее. Пример: чтобы рассчитать полное сопротивление для этих трех последовательно соединенных резисторов.

7. Какой способ измерения сопротивления наиболее точен?

4-проводной метод измерения сопротивления обеспечивает наиболее точный способ измерения малых сопротивлений, поскольку он снижает сопротивление измерительных проводов и контактов. Это часто используется в автоматизированных тестовых приложениях, где между мультиметром и тестируемым устройством имеется резистивный и / или длинный кабель, многочисленные соединения или переключатели.

8. Что такое уравнение сопротивления?

Сопротивление выражается в единицах Ом (Ом), относящихся к вольтам и амперам на 1 Ом = 1 В / А.На резисторе возникает падение напряжения или IR, вызванное протекающим через него током, определяемое как V = IR.

9. В чем разница между резистором и сопротивлением?

Сопротивление - это свойство проводника, которое определяет количество тока, который проходит через него при приложении к нему разности потенциалов. Резистор - это электрический компонент с заданным электрическим сопротивлением, например 1 Ом, 10 Ом, 100 Ом, 10000 Ом и т. Д.

10. Как определить высокое сопротивление?

Для измерения высокого сопротивления используются два метода: метод постоянного напряжения и метод постоянного тока. В методе постоянного напряжения берется известное напряжение, и для измерения результирующего тока используется пикоамперметр или электрометр-амперметр.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *