Как тестером измерить сопротивление изоляции
Как пользоваться мультиметром. Часть 2 (сопротивление)
Уважаемые читатели, приветствую Вас на страницах сайта http://zametkielectrika.ru.
Сегодня я написал вторую часть статьи, где мы продолжим знакомиться с тем, как пользоваться мультиметром, тестером или цешкой. Вообщем, кому как нравится.
С первой частью статьи Вы можете ознакомиться вот здесь: «Как пользоваться мультиметром (часть 1)»
Как пользоваться мультиметром при измерении сопротивления
Внимание. При проверке сопротивления в цепи необходимо убедиться в отсутствии в ней напряжения.
Переключатель мультиметра ставим в диапазон (Ω). Он специально выделен красным цветом.
Далее нужно убедиться, что прибор (мультиметр) исправен. Для этого соединяем красный и черный щупы между собой. Мультиметр покажет следующее:
Мультиметр («тестер») исправен, а значит можно проводить дальнейшие электрические измерения.
В диапазоне (Ω) существует 7 пределов измерения: 200 (Ом), 2 (кОм), 20 (кОм), 200 (кОм), 2 (МОм), 20 (МОм) и 200 (МОм). Каждое значение — это и есть максимальное значение на определенном пределе измерения. Также в этом секторе имеется функция «прозвонки» цепей и проверки диодов, но об этом чуть позже.
Чаще всего мне приходиться пользоваться мультиметром именно при измерении сопротивления цепи электропроводки или обмоток (катушек) реле.
А сейчас проведем наглядные измерения сопротивления. В качестве примера возьмем катушку от реле с неизвестным нам номиналом.
Здесь я хочу сообщить Вам о небольшой тонкости, в отличии от измерения напряжения. Дело в том, что при измерении неизвестной величины сопротивления переключатель мультиметра можно устанавливать на любой предел. Мультиметр таким образом мы не повредим.
Ставим переключатель в положение «2М», что будет соответствовать пределу измерения мультиметра от о до 2 (МОм) и подсоединяем измерительные щупы к выводам катушки.
На дисплее мультиметра мы видим вместо показаний — одни нули. Это значит, что катушка обладает некоторым сопротивлением, но мы выбрали не правильный предел измерения.
Затем устанавливаем переключатель в положение «200К», что будет соответствовать пределу измерения мультиметра от о до 200 (кОм) и подсоединяем измерительные щупы к выводам катушки.
Измеренную величину сопротивления катушки смотрим на дисплее мультиметра («тестера»). Сопротивление катушки составляет 00,4 (кОм). Перед значением стоит один нолик, поэтому можно уменьшить предел еще на одну ступень.
Переключатель мультиметра устанавливаем на предел «20К», что будет соответствовать пределу измерения мультиметра от о до 20 (кОм), и снова проводим измерение. Сейчас на экране мультиметра мы видим величину сопротивления нашей катушки, которое составляет 0,63 (кОм). Это уже больше похоже на правду.
Если есть желание, то можно попробовать снизить предел измерений до «2К», что будет соответствовать пределу измерения мультиметра от о до 2 (кОм) и снова провести измерение сопротивления катушки.
На экране мультиметра мы видим еще более точное значение сопротивления катушки, которое составляет 0,649 (кОм).
На этом останавливаться не будем и попробуем снизить предел до «200», что будет соответствовать пределу измерения мультиметра от о до 200 (Ом). В этом случае мы увидим на экране цифру «1». Это значит, что сопротивление катушки больше, чем установленный предел, либо в проводе катушке обрыв.
Еще несколько слов хотел упомянуть про режим «прозвонки». В этом режиме при сопротивлении в цепи менее 70 (Ом) слышен звуковой сигнал. Очень удобная функция.
Как проверить или узнать сопротивление тестером мультиметром
Мультиметр — доступный прибор, который объединяет в себе функции вольтметра, амперметра и омметра. Обычно в устройство интегрировано множество других опций, и некоторые модели позволяют проверить прямым тестированием правильную работу таких компонентов, как диоды, транзисторы и конденсаторы. В зависимости от устройства прибора, проверить сопротивление мультиметром можно как прямым измерением, так и с помощью введения коэффициентов.
Сопротивление и основы его определения
Электрический ток представляет собой движение зарядов в цепи. Маршрут перемещения электронов в проводнике непохож на прямую, скорее это зигзаг, являющийся результатом многочисленных столкновений с атомами вещества. Разность потенциалов между двумя контактами стимулирует перемещение зарядов, а помехи в их движении называют сопротивлением.
Хорошей аналогией для понимания физической сути величины может служить сравнение с потоком воды через трубу. В этой модели сопротивление потоку зарядов аналогично фрикционным эффектам между жидкостью и поверхностью труб. Электрическое сопротивление является свойством вещества, желательным или нежелательным для того или иного материала с точки зрения его применения. Как свойство проводников, полупроводников и диэлектриков, оно используется в широком спектре устройств от бытовой электроники до силовых электрических сетей.
Стандартная метрическая единица сопротивления называется Ом и обозначается греческой буквой омега (Ω). Основное уравнение, описывающее соотношение между электрическими величинами, называется закон Ома. Названо оно в честь его первооткрывателя, немецкого физика, и является одним из наиболее важных основных законов электричества. Выражение выглядит как U=IR, где:
Устройство и использование
Простейший способ измерения R — косвенные вычисления. Согласно закону Ома, достаточно знать напряжение и силу тока в участке цепи, чтобы определить величину Ω с достаточной точностью. Несмотря на то что подобный метод обеспечивает хорошие результаты, сам по себе он не очень практичен для бытовых нужд. Сопротивление удобно мерить более приспособленными для этого устройствами — омметрами, по сути, представляющими собой объединённые в одном корпусе источник напряжения, вольтметр и амперметр. Наибольшее распространение получили универсальные приборы, включающие в себя и эту функцию.
Аналоговые мультиизмерители
Шкала этого прибора реагирует на ток, протекающий через компонент во время проверки. Высокое сопротивление соответствует низкому току, что отражается положением стрелки в левой части циферблата, высокое, соответственно, в правой. Одной из особенностей устройства является то, что оно нуждается в калибровке перед работой. Это делается путём замыкания щупов и выставлением в этот момент шкалы в нулевое значение.
Каждый раз, перед тем как замерить сопротивление мультиметром в другом диапазоне, необходимо проверять отклонение от нулевого значения, так как позиция стрелки может меняться при различных режимах. Кроме того, после каждого перерыва тестер должен быть откалиброван снова, так как сам замер зависит от состояния батареи питания. Сам процесс работы с аналоговым мультиметром состоит из следующих шагов:
Аналоговые мультиметры нашли широкое применение как часть испытательного оборудования. Они относительно дешёвые, предлагают достаточный уровень точности и производительности.
Цифровые многофункциональные приборы
Померить сопротивление мультиметром на основе цифровых технологий значительно проще и быстрее, чем аналоговым. Прежде всего потому, что при его использовании нет никакой надобности в обнулении счётчика. Несколько простых шагов, необходимых, чтобы проверить резистор мультиметром:
Важно помнить, что мерить сопротивление компонентов допустимо только с выключенным питанием в исследуемых цепях. Любые показания прибора теряют смысл, если на тестируемом участке присутствует разность потенциалов.
Область применения мультиметров
Прибор незаменим для специалистов и любителей, имеющих дело с электроникой. С помощью него можно понять происходящее в схемах, найти неисправность и устранить неполадки. В качестве омметра он используется радиолюбителями для измерения сопротивления переменных (потенциометров) и постоянных резисторов. Сферы, в которых мультиметры получили широкое распространение:
Возможные погрешности
Как и любой тестер, мультиметр не даёт абсолютно точных результатов. Наибольшее значение они принимают в приближении к пределам диапазона измерения прибора. Самые распространённые сложности связаны с определением низких сопротивлений. Возможные причины искажений:
Особенности выбора
Сейчас на рынке представлено большое многообразие устройств от бытовых недорогих моделей, предназначенных для эпизодических измерений, до узкопрофессиональных тестеров, оснащённых специфическими функциями и возможностями. Запутаться в столь широком многообразии устройств несложно. Сориентироваться в выборе помогут следующие критерии:
Общие меры предосторожности
Как и с любыми другими электрическими приборами, при определении сопротивления мультиметром, существуют некоторые меры предосторожности. Соблюдение их позволяет защитить устройство от повреждений и повысить точность результатов. Несколько простых правил, которые следует помнить во время работ с мультиметром:
Большинство приборов способно удовлетворить самые разнообразные нужды домашнего мастера. Покупка даже недорогого мультиметра вряд ли разочарует непрофессионала при интенсивном использовании.
Современные приборы — это надёжные и проверенные годами и десятилетиями конструкции и алгоритмы обработки данных.
Как проверить сопротивление мультиметром
Цифровой мультиметр — современное устройство для определения параметров электрических цепей. Информация выводится на дисплей в нужных единицах и в удобном виде. Тем не менее, при измерении необходимо соблюдать правила и учитывать некоторые нюансы. Мы расскажем, как проверить сопротивление мультиметром без ошибок.
Физический смысл сопротивления
Электрический ток — это движение заряженных частиц в определенном направлении, которое инициируется разницей напряжения на концах проводника. Проводящие ток материалы обладают сопротивлением, которое можно наглядно представить как силу трения. Чем тем больше препятствий электроны встречают на своем пути, тем быстрее теряют энергию.
Значение сопротивления зависит от свойств материала проводника, его длины и площади сечения. Лучшей проводимостью среди доступных металлов характеризуется медь, поэтому современные ЛЭП и электропроводка изготавливаются из медных жил. Энергопотери таких линий гораздо меньше, чем алюминиевых или стальных.
В элементах типа ТЭН или греющих кабелях, наоборот, сопротивление очень большое. За счет передачи части энергии от заряженных частиц материалу проводника устройство нагревается и сообщает тепло окружающему пространству.
Сопротивлением обладают не только проводники, но и источники тока, измерительные приборы, конденсаторы, катушки, контакты в соединениях. Существует 3 вида сопротивлений:
По величине оно может быть малым, средним и большим. Чем меньше значение, тем сильнее влияет на результат измерений сопротивление самого прибора и его контактов.
Закон Ома
Закономерность между тремя характеристиками — силой тока I, напряжением U и сопротивлением R — была установлена немецким физиком Георгом Омом в 1826 году. Он выяснил, что они связаны достаточно простым соотношением:
Исходя из формулы и зная какие-либо 2 величины, очень просто найти недостающую третью:
В свою очередь сопротивление зависит от свойств материала и размеров проводника:
R=ρ*l/s, где ρ — удельное сопротивление на 1 м (табличное значение), l — длина, s —площадь проводника.
Потребители в цепи (резисторы) могут быть связаны последовательно, то есть без разветвлений. Чтобы найти общее сопротивление, все значения складываются:
Сила тока будет одинаковой на всех участках, а напряжение разным:
При параллельном подключении зависимость более сложная:
В этом случае постоянно напряжение, но сила тока на каждом участке разная.
Часто встречаются смешанные схемы, где последовательное и параллельное подключение резисторов сочетаются. Проверить параметры цепи любой конфигурации, можно с помощью измерительных приборов.
Мультиметр для измерения сопротивления
Для определения различных электрических характеристик очень удобно использовать универсальный цифровой тестер. Он измеряет не только сопротивление, но и напряжение, силу тока, емкость конденсаторов и т.д. Набор функций и точность полученных данных зависит от того, где предполагается использовать мультиметр — в быту или профессиональной работе. Некоторые модели могут подключаться к персональному компьютеру и обмениваться с ним информацией.
На корпусе прибора расположена шкала с переключателем режимов, разъемы для подсоединения щупов и дисплей для считывания результатов. В комплект входят 2 щупа — красный и черный.
Дополнительно может включаться термопара. Питание осуществляется от пальчиковых батарей или типа «крона». Проверка с помощью мультиметра помогает установить и устранить неполадки в участке цепи — обрывы, падения напряжения, пробой изоляции.
Как измерить сопротивление мультиметром: порядок действий
Испытания проводятся без подключения к сети. Батарейка подает на контакты небольшое напряжение, поэтому другой источник тока не нужен. Благодаря этому измерение не представляет угрозы человеку и считается безопасным.
Установка режима и выбор диапазона
Для проверки сопротивления на шкале мультиметра выделен сектор, обозначенный буквой Ω (омега). Чтобы задать нужный регистр точности, требуется определить ожидаемый порядок величины:
В некоторых приборах можно измерять сопротивления до 200 мегаОм (200м). Они используются для проверки резисторов с большой емкостью. Плохо проводящие ток диэлектрики, из которых изготавливается изоляция проводов, исследуются с помощью мегаомметров. Мультиметры для этой цели не подходят, поскольку не могут генерировать большие токи, а диапазон их ограничивается максимумом в 200 мОм.
Подключение щупов
Для проведения измерений нужно вставить щупы в разъемы на корпусе прибора:
При таком расположении «минус» будет подаваться на черный проводник, «плюс» — на красный. Обычные резисторы не имеют полярности, их можно подключать к проводникам в любой последовательности.
Измерения
Перед началом измерений концы щупов рекомендуется соединить и проверить непосредственно сами проводники. Особенно это важно, если исследуются резисторы с небольшим R, где десятые доли Ом могут иметь значение.
После определения сопротивления щупов эту цифру надо запомнить, чтобы вычитать из всех дальнейших результатов.
Измерения проводятся при соприкосновении наконечников с контактами элемента. Данные считываются с дисплея и при необходимости переводятся в Омы с учетом учитывая приставки к числу:
Если диапазон выставлен правильно, значение будет отличным от 0. Для более точного измерения можно повернуть переключатель на меньшую цифру.
Если на экране высветился 0, предел постепенно снижают до получения численного результата. Когда на приборе видна только цифра 1, это значит, что сопротивление бесконечно. Из-за обрыва ток в цепи отсутствует.
Как выбрать мультиметр в магазине
Иногда в имеющиеся в продаже приборы показывают абсолютно неточные значения. Придя домой, обнаруживается, что погрешности очень велики. Согласно закону о правах потребителя вернуть или заменить некачественный товар не получится. Поэтому, собираясь в магазин, рекомендуется прихватить батарейку с известным номиналом и резистор и измерить их величину на месте в торговой точке.
Сопротивление переменного резистора
Если с постоянным резистором все более-менее понятно — его сопротивление указывается на корпусе в виде обозначений или цветных полосок, — то с переменным резистором немного сложнее. Такие устройства используются в приборах, где нужно периодически изменять сопротивление элемента, например, при регулировке громкости звука.
Переменные резисторы имеют несколько выходов. Чтобы определить связь между ними, нужно конец черного щупа установить на 1 ножку, а красным поочередно касаться остальных. Там, где проводимости нет, мультиметр покажет 1. Если цифры на экране есть, соответственно, эта пара контактов одного из сопротивлений переменного резистора.
Далее определяется, какие отводы крайние, а какой промежуточный. Измеряется сопротивление каждой пары. Сумма внутренних значений должна быть равна сопротивлению на внешних контактах, то есть его номиналу.
Для проверки можно покрутить регулятор переменного резистора при подключенных к отводам щупах. Если сопротивление меняется, значит, один вывод крайний, второй — внутренний подвижный.
Сопротивление заземления
Для снижения напряжения прикосновения до безопасной величины в случае короткого замыкания используется заземлитель. Это устройство обладает небольшим сопротивлением, позволяющим электричеству через токопроводящие элементы перетекать в грунт. Отсюда и происходит название этой важной компоненты системы электробезопасности.
Сопротивление заземления нормируется в зависимости от типа объекта и энергопотребления. Так в трехфазных сетях с напряжением 380 В оно не должно превышать 4 Ом, в однофазных на 220 В — 8 Ом.
Проверка работоспособности контура производится специальными измерителями параметров заземления — М-416, MRU-105, Мetrel и другими. В отличие от бытовых мультиметров они гораздо мощнее, имеют длинные щупы, используют в качестве источника питания батарейки, линии электропередач или встроенный генератор. Напряжение в цепи может достигать 1000 В. С помощью таких установок можно измерять сопротивление заземление, удельное сопротивление грунта, а также шаговое и контактное напряжение.
Для проведения работ понадобятся 2 штыря и комплект проводов. Предварительно нужно снять окислы с контактов заземлителя, для этого пригодится рашпиль или напильник.
Потенциальный электрод забивается на расстоянии 15 м от здания, токовый — 30 м, затем соединяются проводами с тестером по схеме. При касании щупом зачищенного контакта заземлителя прибор пропускает ток через электроды, определяет напряжение и силу тока. Он самостоятельно проводит вычисления и выдает показания в Омах.
Еще один способ, который позволяет найти сопротивление заземления, — измерение токовыми клещами. При этом не нужно использовать дополнительные провода и электроды или частично отключать заземлители при сложной схеме подключения. Провода просто охватываются разъемными щечками прибора, внутри которых расположены магнитопроводы. Прилегание проводников и контактов измерителя должно быть максимально плотным, чтобы снизить погрешности. После снятия показаний в одной точке сразу же можно переходить для работы в другое место.
Проверка заземления в розетке
Признаками отсутствия заземления могут быть частые выходы бытовой техники из строя, легкие удары током от металлических частей электроприборов (при пробое на корпус), двухжильная проводка. Определить наличие заземления в розетке можно мультиметром в режиме измерения напряжения:
При отсутствии в розетке третьего входа ее нужно разобрать, предварительно обесточив с помощью УЗО. Снять показания между фазой и нулем и между фазой и заземлением. Если напряжение на контактах везде равно 220±10%, то заземление работает исправно.
Прозвонка проводов
В режиме прозвонки можно проверить провода на обрыв на любом участке цепи. На шкале мультиметра она обозначена значком «звуковой микшер». При неповрежденной проводке и контактах будет слышен сигнал — тонкое попискивание. Если проводимости нет, звук прекращается.
Как узнать, целы ли провода:
По наличию или отсутствию звука делаются выводы о целостности проводов. Рекомендуется предварительно прозвонить сами щупы, чтобы исключить их повреждение. Они соединяются наконечниками друг с другом, при этом должен слышаться непрерывный звук.
Заключение
Если вы знаете, как проверить сопротивление мультиметром, то сможете быстро определить неисправность резистора или обрыв цепи. Если нужно установить наличие заземления, достаточно проверить напряжение на всех выходах в режиме V. В остальных случаях прибор настраивается на режим измерения сопротивления Ω и ожидаемый диапазон. При подсоединении щупов важно избежать контакта с кожей пальцев, иначе полученные данные будут далеки от реальных.