Несмотря на отсутствие риска поражения электрическим током, рекомендуется не прикасаться к клеммам пальцами. В противном случае мультиметр выдаст ошибку. Поскольку сопротивление человеческого тела составляет от 3 до 100 Ом, погрешность может быть очень большой.
Электрический ток – это движение заряженных частиц в определенном направлении, которое инициируется разностью напряжений на концах проводника. Проводящие материалы обладают сопротивлением, которое можно представить как силу трения. Чем больше препятствий встречают электроны на своем пути, тем быстрее они теряют энергию.
Величина сопротивления зависит от свойств материала проводника, его длины и площади поперечного сечения. Медь – самый проводящий металл из всех существующих, поэтому современные линии электропередачи и кабели изготавливаются из медных проводников. Потери энергии в таких линиях гораздо ниже, чем в алюминиевых или стальных.
На устойчивость влияют условия окружающей среды. Некоторые материалы демонстрируют сверхпроводимость, т.е. нулевое сопротивление, когда они достигают критической температуры -200°C. Это делает их пригодными для сложных аппаратов и мощных турбогенераторов.
Напротив, в таких компонентах, как нагревательные элементы или греющие кабели, сопротивление очень высокое. Поскольку часть энергии заряженных частиц передается проводящему материалу, устройство нагревается и выделяет тепло в окружающую среду.
Сопротивлением обладают не только проводники, но и источники тока, измерительные приборы, конденсаторы, катушки и контакты в соединениях. Существует 3 типа сопротивления:
- активные при постоянном и переменном токе;
- индуктивный;
- емкостной.
Это может быть небольшое, среднее или большое значение. Чем меньше значение, тем больше сопротивление самого прибора и его контактов будет влиять на результат измерения.
Как измерить постоянный и переменный ток с помощью мультиметра
Аналоговые и цифровые мультиметры
Закон Ома является основой работы мультиметра. Он определяет сопротивление как отношение напряжения на проводнике к току, протекающему в том же проводнике (R = U/I). Таким образом, сопротивление 1 Ом соответствует току 1 А при напряжении 1 В. Поэтому, если напряжение и ток известны заранее, нетрудно рассчитать и измерить сопротивление. Простейший омметр, по сути, является одновременно источником тока и амперметром со шкалой, размеченной в омах.
Изначально приборы для измерения сопротивления могли выполнять только одну функцию. Измерения были проведены в кратчайшие сроки и дали точные результаты. Позже были разработаны мультиметры, в которых омметр является лишь одной из частей прибора, как универсальный измерительный инструмент. Аналоговые устройства также требуют знаний о том, как правильно их использовать – от подключения до обработки полученных данных.
Внешний вид цифровых и аналоговых устройств явно отличается. В первом случае результаты измерений отображаются на дисплее в виде конкретных цифровых значений. В случае аналоговых устройств дисплей заменяется градуированной ручкой, стрелка которой останавливается на нужном значении. Таким образом, цифровые мультиметры позволяют сразу определять и выводить готовые данные, в то время как аналоговые мультиметры требуют дополнительной обработки полученных результатов.
Цифровые мультиметры оснащены датчиком, который указывает на низкое напряжение питания. Если ток недостаточен, устройство просто не будет работать. Аналоговые устройства в таких ситуациях не будут подавать сигнал, а будут выдавать неверную информацию. В целом, в домашних условиях можно использовать любой мультиметр с достаточным пределом измерения сопротивления. Они могут выполнять любую задачу, включая измерение сопротивления резистора.
Однако эти устройства не подходят для измерения больших величин из-за низкой мощности и плохого питания. Для этого используются мегомметры, питающиеся от мощной батареи и повышающего трансформатора или генератора тока.
Чтобы измерить сопротивление цепи, необходимо приблизительно оценить сопротивление цепи и выбрать подходящий предел измерения.
Разработка и использование
Самый простой способ измерения R – это косвенный расчет. Согласно закону Ома, достаточно знать напряжение и ток на данном участке цепи, чтобы определить Ω с достаточной точностью. Хотя этот метод дает хорошие результаты, сам по себе он не очень практичен для домашнего использования. Измерять сопротивление удобно с помощью более подходящего прибора – омметра, который, по сути, является комбинированным источником напряжения, вольтметром и амперметром в одном корпусе. Наиболее распространенный тип мультиметра имеет эту функцию.
Аналоговые мультиметры
Шкала на этом устройстве реагирует на ток, протекающий через компонент во время испытания. Высокое сопротивление соответствует низкому току, на что указывает положение стрелки в левой части циферблата, а высокое сопротивление соответствует правой части циферблата. Одной из особенностей прибора является то, что перед работой его необходимо откалибровать. Это делается путем закрытия щупа и установки шкалы на ноль в этой точке.
Каждый раз, когда вы измеряете мультиметром сопротивление в другом диапазоне, необходимо проверять отклонение от нуля, так как положение стрелки может меняться в разных режимах. Кроме того, тестер необходимо повторно калибровать после каждого перерыва в работе, так как само измерение зависит от состояния батареи. Сам процесс работы с аналоговым мультиметром состоит из следующих этапов:
- Выбор компонента, сопротивление которого вы хотите проверить.
- Подключение зондов к устройству. Обычно подключается несколько розеток, одна из вилок должна быть в общей розетке, а другая – в розетке с маркировкой Ω.
- Выберите нужный диапазон. Это должно быть так, чтобы на шкале было указано наиболее точное значение. Обычно функциональный переключатель изначально устанавливается на максимальное сопротивление, а диапазон уточняется после первого испытания.
- Калибровка (обнуление) устройства.
- Проводятся измерения и корректируется диапазон.
- Выключите мультиметр. Рекомендуется установить переключатель для измерения максимального сопротивления. Это гарантирует, что тестер не будет поврежден при следующем включении, если его случайно использовали без правильных настроек.
Аналоговые мультиметры нашли широкое применение в качестве испытательного оборудования. Они относительно недороги и обеспечивают достаточный уровень точности и производительности.
Цифровые мультиметры
Измерение сопротивления с помощью цифрового мультиметра намного проще и быстрее, чем с помощью аналогового мультиметра. Во-первых, потому что нет необходимости обнулять счетчик. Всего за несколько простых шагов Чтобы проверить резистор с помощью мультиметра
- Выберите компонент, который необходимо протестировать.
- Подключите щупы к соответствующим гнездам. Большинство устройств имеют красный и черный провод и соответствующую маркировку в местах подключения на корпусе. Для красного разъема обычно имеется более одного гнезда. Требуется тот, который отмечен символом Ω.
- Выберите соответствующий диапазон. Общий спектр может варьироваться от 1 Ом до 1 мегаом. Некоторые современные приборы имеют функцию автоматического выбора. Для более простых приборов начинайте с диапазонов высокого сопротивления и при необходимости уменьшайте пределы измерения для получения более точного результата.
- Выключите прибор.
Обратите внимание, что сопротивление компонентов может быть измерено только при отключенном питании соответствующих цепей. Любые показания прибора бессмысленны, если в проверяемой зоне существует разность потенциалов.
Применение мультиметра
Прибор незаменим для профессионалов в области электроники и любителей. С его помощью можно понять, что происходит в цепях, найти неисправности и решить проблемы. В качестве омметра он используется любителями для измерения сопротивления переменных резисторов (потенциометров) и резисторов постоянного тока. Области, в которых широко используются мультиметры:
- Испытательные линии для радиокомпонентов. Резисторы, индуктивности и дроссели должны проверяться производителем на соответствие указанным допускам на сопротивление, поэтому мультиметры входят в оснащение персонала по контролю качества.
- Заводы по производству переключателей, разъемов, реле и предохранителей. Необходимо проверить сопротивление контактов на соответствие заданным пределам.
- Заводы по сборке силовых кабелей и распределительных устройств. Их работа требует постоянного контроля качества соединений для достижения минимально возможного сопротивления. Если этого не сделать, то неисправные контакты в соединениях или переключателях рано или поздно выйдут из строя из-за перегрева.
- Организации, занимающиеся обслуживанием электроустановок. Основой контроля в такой деятельности является испытание изоляции кабеля. Сопротивление проводки измеряется мегомметром, но для устранения неисправности обычно достаточно проверить подозреваемые неисправные компоненты мультиметром.
- Сервисные центры по ремонту бытовой техники. Все современные электроприборы имеют электронное управление. Измерение сопротивления компонентов цепи является одним из основных способов диагностики неисправностей.
Однако и в этом случае вы сможете узнать хотя бы приблизительный порядок величины.
Как проверить работу и целостность греющего кабеля.
Нагревательные кабели широко используются в основном для двух целей:
- В напольном отоплении
- Для обогрева водопроводных труб
В какой-то “славный” момент система подогрева пола перестает нагреваться, и водопроводные трубы начинают замерзать.
Как определить, виноват ли сам кабель или что-то другое (неисправная автоматика, плохой контакт)?
Если у вас есть китайский мультиметр, а иногда и без него, вы можете проверить это самостоятельно, не вызывая специалиста на дом.
Главное – знать, куда “тыкать” щупом и какие цифры на экране однозначно скажут вам, что кабель неисправен или, наоборот, что он работает.
Нагревательные кабели бывают двух типов:
- Резистивный (фиксированное сопротивление).
Чаще всего они используются в напольном отоплении.
- Саморегулирующийся (больше подходит для обогрева водопроводных труб и кровельных систем с тающим снегом).
Их теплоотдача зависит от температуры. Это происходит из-за изменения сопротивления полупроводниковой матрицы, между которой расположены два сердечника.
Процедура проверки для обоих приборов в основном одинакова, но показания, которые будут отображаться на экране мультиметра, могут быть совершенно разными и могут сбить с толку многих людей.
Нагревательные кабели сопротивления в основном состоят из двух рабочих жил и защитной оплетки. Однако существуют и одноядерные версии.
Они имеют один рабочий проводник, и конец кабеля, проложенного по полу, должен быть подведен к началу петли, чтобы фаза и нейтраль могли быть полностью соединены. В этих типах все измерения проводятся между началом и концом петли.
Итак, что и как следует тестировать? Начнем с варианта сопротивления.
Сначала проверьте сопротивление между двумя рабочими жилами, которые находятся под напряжением.
Если кабель подключен к термостату, установленному в розетке, вытащите его из стены и отсоедините жилы от клемм.
Предварительно отключите автоматический выключатель в распределительном щите и на месте проверьте, что он не находится под напряжением.
Если кабель подключен непосредственно к вилке (имеются комплекты), просто выньте вилку из розетки и измерьте расстояние между двумя контактами вилки. Однако это относится в первую очередь к автономным схемам, которые будут рассмотрены ниже.
Для измерений нам понадобится обычный китайский мультиметр. Установите переключатель в положение “измерение сопротивления” (для резистивных обычно достаточно 200 Ом) и подключите щуп к этим гнездам.
Кстати, неплохо бы проверить сам тестер перед началом работы и не совершать глупых ошибок во время измерений. Почитайте на досуге, к чему они приводят.
В общем, вы прикасаетесь к проводам стилусом и смотрите на показания на дисплее. На что мне следует обратить внимание и с чем их сравнить?
Во-первых, значение не должно быть равно бесконечности (цифра один в левой части табло).
Или OL (Over Load).
При необходимости переключите мультиметр на большую шкалу – 2000 Ом. Если и там показания идентичны, это означает, что кабель неисправен и одна из жил где-то перебита.
В случае с нагревательным кабелем сопротивления в 90% случаев этот разрыв происходит на одной из розеток:
- в начале
Где он подключен к кабелю питания.
- Или в конце
Как определить, какая муфта является виновником? Для этого необходим мультиметр с функцией измерения емкости.
Не имеет значения, насколько точным является измерение и каковы конкретные цифры. Важно то, в каком порядке они варьируются.
Подключите один зонд к рабочему сердечнику, а другой – к оплетке. Затем к другой жиле и снова к косе.
Если показания на одной жиле в несколько раз отличаются от показаний на другой жиле, это означает, что свинцовая втулка неисправна.
Если значения примерно равны, поломка происходит в торцевой муфте.
Вернитесь к исходному измерению. Сопротивление между жилами также не должно быть нулевым, за исключением бесконечности.
В этом случае между ними возникает короткое замыкание.
В нормальных условиях на рабочем кабеле длиной от 20 до 80 м (такие размеры в основном используются в обычных домах) сопротивление составляет несколько десятков Ом.
Или, самое большее, сто Ом или больше.
Это напрямую зависит от длины и марки. Данные о сопротивлении всегда указываются на заводской табличке изделия.
Именно с этими параметрами следует проводить сравнение. Различия могут составлять не более 10% в большую сторону и не более 5% в меньшую.
Поэтому никогда не выбрасывайте эту бумагу после установки радиатора, она еще может пригодиться.
По крайней мере, сфотографируйте его с помощью смартфона.
Если установкой радиатора занимается компания, она должна провести все измерения до ввода в эксплуатацию, записать данные в отдельный протокол испытаний и передать его вам.
Если у вас нет такого листа или отчета, по крайней мере, выясните, какой марки и приблизительной длины ваш нагревательный кабель. Вы сможете найти все технические характеристики в Интернете и сравнить их.
Вот номера некоторых популярных марок нагревательных кабелей, которые широко используются в нашей стране.
Посмотрите на параметр “сопротивление”. Для резистивных моделей этот показатель тесно связан с длиной кабеля.
Оцените, сколько счетчиков находится в вашем районе, и сравните результаты на дисплее мультиметра с данными в таблице.
Но все это справедливо только для ступеней сопротивления. Вы не найдете табличных данных по сопротивлению, строго связанных с длиной самонесущих шнуров.
Это зависит от температуры, при которой вы измеряете кабель в каждый конкретный момент времени. В действительности, они работают именно так.
Чем он теплее, тем меньше ватт он потребляет, поэтому его сопротивление также изменяется.
Поэтому перед измерением необходимо определить температуру пола или трубы. Это можно сделать с помощью пирометра.
Саморегулирующийся кабель в холодном состоянии имеет низкое сопротивление и высокие пусковые токи. Вы должны рассчитать это самостоятельно и сравнить со значениями на счетчике.
Как вы можете это сделать? И снова вам понадобятся технические характеристики. Просто посмотрите на данные о мощности и график зависимости от температуры.
Таковы параметры наиболее популярных марок саморегулирующихся кабелей.
Давайте рассмотрим, как производятся эти расчеты. Предположим, что в качестве тестового образца мы имеем кабель SRL-16-2 с нагрузочной способностью 16 Вт/м.
Общая длина секции составляет 10 метров. Температура трубы, по которой проложен кабель, в данный момент составляет около 5 градусов.
Давайте сначала рассчитаем ток потребления самоносителя в этих условиях.
(P – мощность на 1 м, L – длина кабеля, U – напряжение)
Потребляемая мощность определяется по диаграмме коэффициента мощности. В нашем случае, для 5C мы имеем около 17,5 Вт/м
В некоторых случаях этот показатель может быть выше или ниже. Возьмите стандартное 220 В, и вы получите значительную погрешность, искажающую все данные.
I=P*L/U=17.5Вт*10м/235В=0,74А
Измерения напряжения производятся тем же мультиметром. После вычисления силы тока рассчитайте сопротивление провода.
Получается, что наш мультиметр в данных “климатических” условиях должен показывать сопротивление в пределах 320 Ом. Вот как выглядят расчеты:
R=P*L/I2=17.5Вт*10/0,74А*0,74А=319.5 Ом
И вот полученный результат:
Если его показания отличаются в десять раз в большую или меньшую сторону, это означает, что что-то не так с нагревательным кабелем.
Этот подход очень осторожен и во многом зависит от температуры саморегулирующейся матрицы. Именно температурная погрешность вносит наибольшие неточности.
Вполне возможно, что начало кабеля будет иметь одну температуру, а конец кабеля на замерзшей трубе в конце дома будет иметь совершенно другую температуру. В этом случае не стоит на 100% полагаться на такие расчеты.
Однако и в этом случае вы сможете узнать хотя бы приблизительный порядок величины.
Если мультиметр показывает десятки или сотни кОм, а расчетные показания говорят о десятках или сотнях Ом, то с кабелем явно что-то не так.
Все измерения в самодельных цепях обычно производятся на шкале мультиметра 2000 Ом, а не 200 Ом.
Второй тест заключается в измерении сопротивления изоляции. В данном случае речь идет уже о металлической оболочке.
Кстати, некоторые кабели поставляются без него. В этом отношении вы не сможете ничего проверить с их помощью, вам придется тестировать кабели непосредственно на трубе.
Этот тест проводится не только тогда, когда есть сомнения в функциональности отопления, но и:
В качестве источника питания в нем используется динамо-машина или мощный аккумулятор с повышающим трансформатором – в зависимости от класса устройства он может генерировать напряжение от 300 до 3000 В.
Проверка кабелей – проверка целостности участка электрической цепи
Существует два способа проверки проводов с помощью мультиметра, использование которого зависит от того, есть ли в устройстве звуковой сигнал. Эта функция, если она есть, может быть активирована разными положениями переключателя на разных устройствах – поэтому обращайте внимание на пиктограммы на корпусе устройства.
Зуммер изображен в виде точки, справа от которой нарисованы три полукруга, каждый из которых больше предыдущего. Ищите этот значок либо отдельно, либо над наименьшим значением сопротивления, либо рядом со значком диода, который изображен в виде стрелки на линии, острый конец которой упирается в другую линию, перпендикулярную первой.
Если тестер переключен в режим диода, он подаст звуковой сигнал, если сопротивление измеряемого проводника меньше 50 Ом. Для некоторых устройств это значение может составлять 100 Ом, поэтому проверьте технические характеристики устройства, если вас беспокоит точность.
Наглядный пример проверки проводов смотрите на видео:
Процедура проста и интуитивно понятна – установите переключатель напротив значка зуммера и с помощью стилуса коснитесь концов проводов, которые необходимо “протестировать”:
- Если провод цел, мультиметр подаст звуковой сигнал.
- Если провод цел, но из-за его длины сопротивление больше, чем сопротивление, при котором срабатывает зуммер, на дисплее появится число, обозначающее его значение.
- Если сопротивление значительно превышает диапазон, для которого предназначен зуммер, на дисплее появится 1, что указывает на необходимость переключить переключатель в другой режим и повторить измерение.
- Если целостность провода нарушена, индикация не появится.
Если для определения провода используется аналоговый мультиметр без зуммера, его устанавливают на минимальный диапазон – если щуп касается провода и стрелка показывает значение, стремящееся к нулю, провод исправен. То же самое относится к цифровым приборам без звукового сигнала.
Перед проверкой сопротивления проводов всегда сначала проверяйте само устройство, прикоснувшись щупами друг к другу. Также следует проверить, как прибор реагирует на человеческое тело – у некоторых людей сопротивление довольно низкое, и если прижать концы провода к зондам руками, прибор может показать, что провод цел, даже если это не так.
Измерение сопротивления электросети помогает предотвратить многие аварийные ситуации
Как правильно проводить измерения
Для правильного измерения сопротивления провода или кабеля
- Включите мультиметр и установите его на нужные значения;
- Подключите любым способом один щуп к одному контакту провода или элемента, а другой – к другому свободному контакту;
- Если на дисплее горит один, значит, максимальная мощность недостаточна и необходимо установить более высокий предел;
- Сравните полученные значения с номинальными обозначениями.
Важно! В процессе измерения необходимо соблюдать простые, но важные правила безопасности: не прикасайтесь руками к открытым частям зонда и будьте осторожны при измерении некоторых типов электрооборудования.
Правильное и безопасное измерение необходимо для получения точных результатов.
Сеть можно определить по многим параметрам, одним из которых является сопротивление. Метод с использованием мультиметра является одним из самых распространенных и простых. Для этого не требуется никаких специальных знаний или навыков. Все, что вам нужно, – это объект для испытаний и устройство для проверки и регистрации соответствующих данных.
Читайте далее:- Измерительный инструмент – это инструмент для измерения. Что такое измерительный инструмент?.
- Разница между аналоговыми и цифровыми сигналами.
- Компьютерная обработка изображений.
- Как измерить электрическое сопротивление цепи с помощью мультиметра.
- Измерение тока и напряжения. Вольтметр и амперметр.
- Аналоговый сигнал.
- Методы поиска неисправностей в электронных схемах; Сайт для электриков – статьи, советы, примеры, схемы.