Измерения
Параметры, которые может измерять прибор.
—
Напряжение. Напряжение (разность потенциалов между двумя точками схемы), измеряемое в вольтах. Один из базовых электротехнических параметров, поддерживается всеми типами приборов, кроме осциллографов (см. «Устройство»). Для измерения используется параллельное подключение. В аналоговых приборах (см. «Тип») замер напряжения может осуществляться без питания.
—
Ток. Сила тока, протекающего по определённому участку цепи; измеряется в амперах. Существует два способа замера силы тока: традиционный и бесконтактный. Первый доступен практически во всех приборах с функцией амперметра, для этого необходимо разомкнуть цепь и включить устройство в разрыв последовательно (причём при аналоговом принципе работы амперметру не требуется питание). Второй метод используется в токоизмерительных клещах (см. «Устройство»).В большинстве случаев модели способны измерять
постоянный и
переменный ток.
—
Сопротивление. Сопротивление определённого элемента постоянному электрическому току; измеряется в омах. Отметим, что в данном случае речь идёт о традиционных замерах, не связанных со сверхвысокими сопротивлениями, характерными для изоляции (в изоляции этот параметр проверяют по отдельной методике, подробнее о ней см. ниже). Замеры сопротивления осуществляютс
...я следующим образом: на щупы прибора подаётся определённое напряжение (невысокое, в пределах нескольких вольт), после чего они прикладываются к месту измерения — и по силе тока, протекающей через образовавшуюся цепь, вычисляется сопротивление проверяемого участка цепи или другого предмета. Таким образом, для работы в режиме омметра обязательно требуется источник питания — даже для аналогового прибора.
— Ёмкость. Ёмкость конденсатора, измеряется в фарадах (чаще микрофарадах и других производных единицах). Само измерение осуществляется за счёт подачи на конденсатор переменного тока. Данная функция может пригодиться как для уточнения ёмкости конденсаторов без маркировки (изначально не промаркированных или со стёртыми надписями), так и проверки качества подписанных деталей. На конденсаторах, помимо номинальной ёмкости, может указываться максимальное отклонение от номинала; если результаты замера выходят за пределы допустимого отклонения — значит, деталь лучше не использовать. Если же отклонения не указано, то можно исходить из того, что оно должно составлять не более 10% от номинала. К примеру, для детали на 0,5 мкФ диапазон допустимых ёмкостей будет составлять 0,45 – 0,55 мкФ.
— Температура. Измерение температуры — как правило, при помощи внешнего выносного датчика, обычно на щупе. В электротехнике данная функция применяется для контроля режима работы деталей, которые чувствительны к перегреву или которые должны работать в определённом температурном режиме.
— Частота. Возможность измерения частоты электрического сигнала характерна прежде всего для осциллографов и скопметров, однако может встречаться и в других типах приборов — тех же мультиметрах (см. «Устройство»). При этом, как правило, подразумевается возможность вывести на экран конкретные цифры, соответствующие частоте в герцах.
— Скважность. Скважность представляет собой одну из базовых характеристик равномерного импульсного сигнала, а именно отношение его периода следования к длительности отдельного импульса. Например, если за каждым импульсом длительностью 2 мс будет следовать пауза длиной 6 мс, то период следования сигнала будет составлять T=6+2 = 8 мс, а скважность — S=8/2 = 4. Не стоит путать скважность с коэффициентом заполнения: эти характеристики хотя и описывают одно свойство сигнала, но делают это по разному. Коэффициент заполнения — величина, обратная скважности, соотношение длины импульса к периоду следования (в нашем примере он будет равен 2/8 = 25 %). Этот термин встречается в основном в англоязычных и переводных источниках, в отечественной же электротехнике принят термин «скважность».
— Индуктивность. Индуктивность — главный рабочий параметр любой катушки индуктивности. Возможность замерять данный параметр бывает важна в свете того, что специалисты и радиолюбители часто делают катушки самостоятельно, и определить характеристики детали без специального прибора крайне трудно, а то и вообще невозможно. Принцип замера индуктивности аналогичен определению ёмкости конденсатора (см. выше) — пропускание через катушку переменного тока и отслеживания её «отклика». Тем не менее, данная функция встречается значительно реже, чем замер ёмкости.
— Сопротивление изоляции. Сопротивление изоляции электрических проводов переменному току. Изоляция по определению имеет чрезвычайно высокое сопротивление, поэтому традиционный способ замера сопротивления (при малом рабочем напряжении, см. выше) здесь неприменим — токи были бы слишком слабыми и точно измерить их было бы невозможно. Поэтому для проверки изоляционных материалов и других диэлектриков используются не омметры, а специальные приборы — мегаомметры (или мультиметры с поддержкой этого режима). Отличительной особенностью мегаомметра является высокое рабочее напряжение — в сотни, а то и тысячи вольт. Например, для проверки изоляции с рабочим напряжением 500 В требуется такое же напряжение мегаомметра, для материала на 3000 В — прибор на 1000 В и т.д, более детально требования по разными типам изоляции расписаны в специальных источниках. Для достижения такого напряжения может потребоваться внешний высоковольтный модуль, однако многие мультиметры с поддержкой данного типа замеров способны и самостоятельно генерировать кратковременные импульсы высокого напряжения от низковольтных источников питания вроде батареек АА или «Крона» (см. «Тип аккумулятора»). Отметим, что при работе с мегаомметром нужно особо тщательно соблюдать правила техники безопасности — вследствие высокого рабочего напряжения.
— Мощность. Мощность электрического тока определяется по двум базовым параметрам — силе тока и напряжению; грубо говоря, вольты нужно умножить на амперы, полученный результат и будет мощностью в ваттах. Таким образом, в теории определить этот параметр можно и без специальной функции по измерению мощности — достаточно определить напряжение и силу тока. Однако некоторые измерительные приборы имеют специальный режим, позволяющий сразу измерить оба базовых параметра и на их основе автоматически вычислить мощность — это удобнее и быстрее, чем проводить подсчёты отдельно. Многие из таких приборов относятся к токоизмерительным клещам (см. «Устройство») и замер силы тока при определении мощности осуществляется бесконтактным способом, а замер напряжения — классическим контактным. Есть и другие варианты конструкции — например, адаптер для розетки: электроприбор подключается в розетку через такой адаптер, а мультиметр снимает с адаптера данные по току и напряжению. Также напомним, что активная (полезная) мощность переменного тока не всегда равна полной — при ёмкостной и/или индуктивной нагрузке часть мощности (реактивная мощность) «съедается» конденсаторами/катушками. Подробнее об этих параметрах можно прочитать в специальных источниках, здесь же отметим, что разные модели мультиметров могут иметь разные возможности по измерению разных типов мощности; эти моменты не помешает уточнить перед покупкой заранее.
— Фазовый угол. Измерение степени сдвига двух электрических сигналов (или параметров сигнала) по фазе. Конкретные виды и особенности таких измерений бывают разными, наиболее популярны два варианта. Первый — замер разницы между фазами трёхфазного питания, прежде всего для оценки его общего качества. Второй — оценка сдвига по фазе между током и напряжением, возникающего при реактивной (ёмкостной или индукционной) нагрузке на источник переменного тока; от такого сдвига напрямую зависит соотношение между активной и полной мощностью (коэффициент мощности, «косинус фи»).
— Частота вращения. В данном случае чаще всего речь идёт о возможности измерения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания. Соответственно, подобные модели обычно относятся к специализированным автомобильным мультиметрам. Они рассчитаны в основном на диагностику и тестирование двигателей, не имеющих электронных систем зажигания. Для измерения, как правило, нужно настроить мультиметр на число цилиндров двигателя и подключить его к системе зажигания (конкретный способ подключения нужно уточнять по документации к автомобилю).
Отметим, что в данном списке перечислены не все, а лишь самые популярные измерения, встречающиеся в современных мультиметрах и других приборах аналогичного назначения. Помимо них, в конструкции могут предусматриваться и более специфические возможности — подробнее см. «Другие измерения».Род тока
Род тока, на измерение которого рассчитан прибор. В данном случае подразумеваются не все режимы измерения, а только определение силы тока, то есть работа в режиме амперметра.
— Постоянный. Ток, имеющий строго определённую полярность и постоянно текущий в одном направлении, от минуса к плюсу. Такой ток встречается в основном в электронных схемах за блоками питания, в компактной электронике, работающей от батарей, а также в бортовых сетях авто. Впрочем, при электротехнических работах в бытовых и промышленных сетях переменного тока замерять силу тока приходится сравнительно редко; поэтому среди подобных устройств нередко встречаются модели, совместимые с «переменными» сетями по напряжению (см. ниже), но не совместимые по току. В целом устройств только под постоянный ток на рынке меньше, чем комбинированных (см. ниже).
— Переменный. Ток, меняющий направление движения несколько десятков раз за секунду (например, в бытовых сетях 220 В стандартная частота составляет 50 или 60 Гц, в зависимости от региона). Такой ток является стандартом для бытовых и промышленных сетей: он удобен тем, что не требует соблюдения полярности при подключении конечных потребителей, к тому же обеспечивает некоторые возможности, недоступные для постоянного тока (в частности, только при таком питании возможно применение трансформаторов). Впрочем, строго под переменный ток выпускается сравнительно немного приборов, чаще встречаются комбинированные варианты (см. ниже).
— По...стоянный / переменный. В данную категорию относятся модели, способные замерять как постоянный, так и переменный ток. Особенности обоих вариантов описаны выше, а их поддержка в одном приборе делает его универсальным и позволяет применять в любых типах сетей и схем — главное, чтобы соблюдались ограничения по току (см. ниже).
Постоянный ток макс.
Наибольший постоянный ток (см. «Род тока»), который прибор способен замерить без перегрузок и связанных с этим неприятностей (вроде «вылетания» предохранителей или даже выхода из строя).
При выборе по данному параметру стоит помнить, что даже при сравнительно низких напряжениях токи могут быть довольно высокими, если источник питания обеспечивает соответствующую мощность — например, автомобильный аккумулятор на 12 В вполне способен выдавать токи в сотни ампер. Собственно, совместимость с высокими постоянными токами важна в первую очередь для приборов автомобильного назначения; впрочем, этим дело не ограничивается.
Для безопасного использования желательно иметь определённый запас по максимальному току. Также не стоит забывать, что перед замерами нужно выставить соответствующие настройки.
