Загрузить PDF
Загрузить PDF
Использование омметра заключается в измерении сопротивления. Цифровой омметр в сочетании с вольтметром переменного или постоянного тока и амперметром используется в цифровом мультиметре. Он показывает результаты измерения без нужды в интерпретации положения стрелки при низкой стоимости и без антикварного мультиметра. С небольшими знаниями о сопротивлениях можно добиться очень точных показаний.
Шаги
-
1
Приобретите цифровой мультиметр с возможностями омметра в диапазоне сопротивлений, которые вы хотите измерить. Большинство мультиметров охватывает все диапазоны, кроме очень высокого (более 100 МОм или очень точные низкие значения от 0 до 1 Ом, как 0,249 Ом). Многие цифровые мультиметры имеют функцию автоматического определения диапазона.
-
2
Вставьте два щупа в клеммы Ом. Иногда они отделены от терминалов напряжения или тока. Обычно есть три терминала. Общий, напряжение / сопротивление и ток.
-
3
Можно при измерении омметром повредить некоторые чувствительные цепи, потому что напряжение от внутренней батареи подается на тестируемый блок. Для низких диапазонов речь идет о 1,5 В. Для высоких диапазонов это может быть 30V.
-
4
Включите прибор. Дождитесь его сброса. Выберите функцию сопротивления, а также диапазон, в котором вы ожидаете измерять. Установите щупы на обоих концах цепи. Например, если вы проверяете электрический вентилятор, вы могли бы поместить щупы на каждом контакте шнура питания, чтобы увидеть, что вы получаете низкое сопротивление, когда выключатель питания находится в положении включено.
-
5
Для измерения очень высокого сопротивления (более 100000 Ом) убедитесь, что вы измеряете только тестируемый блок. Если вы держите щуп и провода тестируемого блока пальцами, измерение будет показывать сопротивление вашего тела параллельно тестируемому блоку – то есть меньше, чем сопротивление тестируемого блока.
-
6
Точность для любого цифрового устройства равна точности плюс-минус 1 цифры. Если вы пытаетесь измерить 1,0 Ом на 4-значном мультиметре в диапазоне 200 Ом с 1% заявленной точностью, вы можете иметь погрешность измерения 10% в связи с плюс-минус 1 цифрой. Поэтому важно использовать самый низкий диапазон сопротивления, которое вы измеряете.
-
7
Чтобы точно измерить низкое сопротивление, некоторые мультиметры имеют функцию ОТНОСИТЕЛЬНО. Закоротите щупы, потерев их вместе, и смотрите на измерение. Оно будет между 0,1 и 0,5 Ом в зависимости от щупов. Теперь нажмите кнопку ОТНОСИТЕЛЬНО. Измерение будет стремиться к нулю. Теперь, когда вы измеряете цепь, измерение будет представлять только сопротивление на концах щупов. Сопротивление провода обнуляется.
Реклама
Советы
- Ваше тело – электрический проводник. Вы можете измерить сопротивление, установив мультиметр на самый высокий диапазон и сжимая щупы между пальцами каждой руки. По этой причине не держите щупы в руках, когда вы измеряете сопротивление более 100000 Ом. Вы повлияете на измерение.
- Все имеет сопротивление, если не находится при температуре очень далеко ниже нуля. Тогда сопротивление стремится к нулю (0,000000000), поэтому когда вы пытаетесь измерить низкое сопротивление точно, помните, что измерительные провода имеют сопротивление и являются дополнением к сопротивлению измеряемой цепи. Либо мысленно внесите уточнение, либо используйте функцию обнуления измерительного прибора – не все мультиметры имеют такую возможность.
Реклама
Предупреждения
- В течение мой 50-летней карьеры я не в курсе любого из вышеперечисленного, происшедшего со мной.
- Очень маломощные полупроводниковые схемы могут быть повреждены напряжением на щупах.
- НИКОГДА не пытайтесь читать показания сопротивления на находящиеся под напряжением цепях. Это может привести к повреждению омметра и напугать вас до сердечного приступа.
- Наушники и другие устройства могут быть постоянно намагниченными от протекания постоянного тока через них.
- Всегда проверяйте параллельные цепи. Другими словами, другие компоненты в цепи повлияют на измерение. Чтобы изолировать компонент, может быть необходимо выпаять один конец сопротивления.
Реклама
Что вам понадобится
- Цифровой мультиметр, щупы и что-нибудь почитать о сопротивлении.
Об этой статье
Эту страницу просматривали 7729 раз.
Была ли эта статья полезной?
Что такое Омметр?
Практика измерения сопротивления омметром
Омметр – это измерительный прибор, служащий для определения величины сопротивления в электрических цепях. Сопротивление измеряется в Омах и обозначается латинской буквой R. О том, что такое Ом в популярной форме изложено в статье сайта «Закон силы тока».
Структурная схема и обозначение на схемах Омметра
Измерительный прибор Омметр структурно представляет собой стрелочный или цифровой индикатор с последовательно включенной батарейкой или источником питания, как показано на фотографии.
Функцию измерения сопротивления имеют все комбинированные приборы – стрелочные тестеры и цифровые мультиметры.
На практике, прибор, который измеряет только сопротивление, используется для особых случаев, например, для измерения сопротивления изоляции при повышенном напряжении, сопротивления заземляющего контура или как образцовый, служащий для поверки других омметров боше низкой точности.
На электрических измерительных схемах омметр обозначается греческой буквой омега заключенной в окружность, как показано на фотографии.
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.
Примеры из практики измерения сопротивления изделий
Теоретически обычно все понятно, однако на практике часто возникают вопросы, на которые лучше всего помогут ответить примеры проверки омметром наиболее часто встречающихся изделий.
Проверка ламп накаливания
Перестала светить лампочка накаливания в светильнике или в автомобильных бортовых приборах, как узнать причину? Неисправен может быть выключатель, электрический патрон или электропроводка. С помощью тестера легко проверяется любая лампа накаливания из домашнего светильника или фары автомобиля, нити накала ламп дневного света и энергосберегающих ламп. Для проверки достаточно установить переключатель прибора в положение измерения минимального сопротивления и прикоснуться концами щупов к выводам цоколя лампочки.
Сопротивление нити накала лампочки составило 51 Ом, что свидетельствует о ее исправности. Если бы нить была в обрыве, то прибор показал бы бесконечное сопротивление. Сопротивление галогенной лампочки на 220 В мощностью 50 ватт при свечении составляет около 968 Ом, автомобильной лампочки на 12 вольт мощностью 100 ватт, около 1,44 Ом.
Стоит заметить, что сопротивление нити лампы накаливания в холодном состоянии (когда лампочка не горит) в несколько раз меньше, чем в разогретом. Это связано с физическим свойством вольфрама. Его сопротивление с разогревом нелинейно возрастает. Поэтому лампы накаливания, как правило, перегорают в момент включения.
К сожалению светодиодные и энергосберегающие лампы без разборки мультиметром не проверить, так как питающее напряжение с выводов цоколя подается на диодный мост драйвера.
С помощью онлайн калькулятора вы можете самостоятельно рассчитать сопротивление любой лампочки накаливания или нагревательного элемента, например, ТЭНа, электрического паяльника.
Проверка звуковоспроизводящих наушников
Бывает у наушников в одном из излучателей, или в обоих сразу, звук искажаться, периодически исчезает или отсутствует. Тут возможны два варианта, либо неисправны наушники, или устройство, с которого поступает сигнал. С помощью омметра легко найти причину их поломки и отремонтировать наушники.
Для проверки наушников нужно подсоединить концы щупов к их разъему. Обычно наушники подключаются к аппаратуре с помощью разъема типа Джек 3,5 мм, показанному на фотографии.
Одним концом щупа прикасаются к общему выводу, а вторым по очереди к выводам правого и левого каналов. Сопротивление должно быть одинаковым и составлять около 40 Ом. Обычно в паспорте на наушники сопротивление указывается.
Если сопротивление каналов сильно отличается, то возможно в проводах имеется короткое замыкание или обрыв провода. Убедиться в этом легко, достаточно концы щупов подсоединить к выводам правого и левого каналов. Сопротивление должно быть в два раза больше, чем одного наушника, то есть уже 80 Ом. Практически измеряется суммарное сопротивление последовательно включенных излучателей.
Если сопротивление при шевелении проводников во время измерений изменяется, значит, провод в каком-то месте перетертый. Обычно провода перетираются в местах выхода из Джека или излучателей.
Для локализации места обрыва провода нужно во время измерений, изгибать провод локально, зафиксировав остальную его часть. По нестабильности показаний омметра вы определите место дефекта. Если у Джека, то нужно приобрести разборный разъем, откусить старый с участком плохого провода и распаять провод на контакты нового Джека.
Если обрыв находится у входа в наушники, то нужно их разобрать, удалить дефектную часть провода, зачистить концы и припаять, к тем же контактам, к которым провода были припаяны раньше. В статье сайта «Как паять паяльником» Вы можете ознакомиться об искусстве пайки.
Измерение номинала резистора (сопротивления)
Резисторы (сопротивления) широко применяются в электрических схемах. Поэтому при ремонте электронных устройств возникает необходимость проверки исправности резистора или определения его величины.
На электрических схемах резистор обозначается в виде прямоугольника, внутри которого иногда пишут римскими цифрами его мощность. I – один ватт, II – два ватта, IV – четыре ватта, V – пять ватт.
Проверить резистор (сопротивление) и определить его номинал можно с помощью мультиметра, включенного в режим измерения сопротивления. В секторе режима измерения сопротивления, предусмотрено несколько положений переключателя. Это сделано для того, чтобы повысить точность результатов измерений.
Например, положение 200 позволить измерять сопротивления величиной до 200 Ом. 2k – до 2000 Ом (до 2 кОм). 2M – до 2000000 Ом. (до 2 МОм). Буква k после цифр обозначает приставку кило – необходимость умножения числа на 1000, M обозначает Мега, и число нужно умножить на 1 000 000.
Если переключатель установить в положение 2k, то при измерении резистора номиналом 300 кОм прибор покажет перегрузку. Необходимо переключить его в положение 2М. В отличие, от измерения напряжения, в каком положении находится переключатель, не имеет значения, всегда можно в процессе измерений его переключить.
Онлайн калькуляторы для определения номинала резисторов
по цветовой маркировке
Иногда при проверке резистора, омметр показывает, какое-то сопротивление, но если резистор в результате перегрузок изменил свое сопротивление и оно уже не соответствует маркировке, то такой резистор применять недопустимо. Современные резисторы маркируются с помощью цветных колец. Определить номинал резистора, маркированного цветными кольцами удобней всего с помощью онлайн калькулятора.
Онлайн калькулятор для определения сопротивления резисторов
маркированных 4 цветными кольцами
Онлайн калькулятор для определения сопротивления резисторов маркированных
5 цветными кольцами
Проверка диодов мультиметром или тестером
Полупроводниковые диоды широко применяются в электрических схемах для преобразования переменного в постоянный ток, и обычно при ремонте изделий, после внешнего осмотра печатной платы в первую очередь проверяют диоды. Диоды изготавливают из германия, кремния и других полупроводниковых материалов.
По внешнему виду диоды бывают разной формы, прозрачные и цветные, в металлическом, стеклянном или пластмассовом корпусе. Но они всегда имеют два вывода и сразу бросаются в глаза. В схемах в основном применяются выпрямительные диоды, стабилитроны и светодиоды.
Условное обозначение диодов на схеме представляет собой стрелку, упирающуюся в отрезок прямой линии. Обозначается диод латинскими буквами VD, за исключением светодиодов, которые обозначаются буквами HL, В зависимости от назначения диодов в схему обозначения вносятся дополнительные элементы, что и отражено на чертеже выше. Так как в схеме диодов бывает больше одного, то для удобства после букв VD или HL добавляется порядковый номер.
Проверить диод гораздо легче, если представлять, как он работает. А работает диод как ниппель. Когда Вы надуваете мячик, резиновую лодку или автомобильное колесо, то воздух в них входит, а обратно его не пускает ниппель.
Диод работает точно также. Только пропускает в одну сторону не воздух, а электрический ток. Поэтому для проверки диода нужен источник постоянного тока, которым и может служить мультиметр или стрелочный тестер, так как в них установлена батарейка.
Выше представлена структурная схема работы мультиметра или тестера в режиме измерения сопротивления. Как видно, на клеммы подается напряжение постоянного тока определенной полярности. Плюс принято подавать на красную клемму, а минус на черную. При прикосновении к выводам диода таким образом, что плюсовой выход прибора окажется на анодном выводе диода, а минусовой на катоде диода, то ток через диод пойдет. Если щупы поменять местами, то диод ток не пропустит.
Диод обычно может иметь три состояния – быть исправным, пробитым или в обрыве. При пробое диод превращается в отрезок провода, будет пропускать ток при любом порядке прикосновении щупов. При обрыве напротив, ток не будет идти никогда. Редко, но бывает и еще одно состояние, когда изменяется сопротивление перехода. Такую неисправность можно определить по показаниям на дисплее.
По выше приведенной инструкции можно проверять выпрямительные диоды, стабилитроны, диоды Шоттки и светодиоды, как с выводами, так и в SMD исполнении. Рассмотрим, как проверять диоды на практике.
В первую очередь необходимо, соблюдая цветовую маркировку, вставить в мультиметр щупы. Обычно в COM вставляется черный провод, а в V/R/f – красный (это плюсовой вывод батарейки). Далее необходимо установить переключатель режимов работы в положение прозвонки (если есть такая функция измерений), как на фотографии или в положение 2kOm. Включить прибор, сомкнуть концы щупов и убедиться в его работоспособности.
Практику начнем с проверки древнего германиевого диода Д7, этому экземпляру уже 53 года. Диоды на основе германия сейчас практически не выпускают из-за высокой стоимости самого германия и низкой предельной рабочей температуры, всего 80-100 °С. Но эти диоды имеют самое маленькое падение напряжения и уровень собственных шумов. Их очень ценят сборщики ламповых усилителей звука. В прямом включении падение напряжения на диоде из германия составляет всего 0,129 В. Стрелочный тестер покажет приблизительно 130 Ом. При смене полярности мультиметр показывает 1, стрелочный тестер покажет бесконечность, что означает очень большое сопротивление. Данный диод исправен.
Порядок проверки кремниевых диодов не отличается от проверки сделанных из германия. На корпусе диода, как правило, помечается вывод катода, это может быть окружность, линия или точка. В прямом включении падение на переходе диода составляет около 0,5 В. У мощных диодов напряжение падения меньше, и составляет около 0,4 В. Точно также, проверяются стабилитроны и диоды Шоттки. Падение напряжения у диодов Шоттки составляет около 0,2 В.
У мощных светодиодов на прямом переходе падает более 2 В и прибор может показывать 1. Но тут сам светодиод является индикатором исправности. Если при прямом включении видно, даже самое слабое свечение светодиода, то он исправен.
Надо заметить, что некоторые типы мощных светодиодов состоят из цепочки включенных последовательно несколько светодиодов и внешне это не заметно. Такие светодиоды иногда имеют падение напряжения до 30 В, и проверить их возможно только от блока питания с напряжением на выходе более 30В и включенным последовательно со светодиодом токоограничивающим резистором.
Проверка электролитических конденсаторов
Различают два основных вида конденсаторов, простые и электролитические. Простые конденсаторы можно включать в схему как угодно, а электролитические только с соблюдением полярности, иначе конденсатор выйдет из строя.
На электрических схемах конденсатор обозначается двумя параллельными линиями. При обозначении электролитического конденсатора обязательно обозначается его полярность подключения знаком «+».
Электролитические конденсаторы низко надежны, и являются самой распространенной причиной отказа электронных блоков изделий. Вздутый конденсатор в блоке питания компьютера или другого устройства, не редкая картина.
Тестером или мультиметром в режиме измерения сопротивления можно успешно проверять исправность электролитических конденсаторов, или как еще говорят, прозвонить. Конденсатор нужно выпаять из печатной платы и обязательно разрядить, чтобы не повредить прибор. Для этого нужно закоротить его выводы металлическим предметом, например пинцетом. Для проверки конденсатора переключатель на приборе нужно установить в режим измерения сопротивления в диапазоне сотен килоом или мегаом.
Далее нужно, прикоснуться щупами к выводам конденсатора. В момент касания стрелка прибора должна резко отклониться по шкале и медленно вернуться в положение бесконечного сопротивления. Скорость отклонения стрелки зависит от величины емкости конденсатора. Чем емкость конденсатора больше, тем медленнее будет возвращаться на место стрелка. Цифровой прибор (мультиметр) при прикосновении щупов к выводам конденсатора, сначала покажет маленькое сопротивление, а затем все возрастающее вплоть до сотен мегом.
Если поведение приборов отличается от выше описанного, например сопротивление конденсатора составляет ноль Ом или бесконечность, то в первом случае имеется пробой между обмотками конденсатора, а во втором, обрыв. Такой конденсатор неисправен и применению не подлежит.
Роман 11.11.2015
Александр, здравствуйте!
При выпайке одного из выводов резистор поломался пополам. Подскажите пожалуйста номинал сопротивления, цифры на нем такие есть ОМЛТ 12К 5% 7к4.
И просто интересно, поломанный резистор если спаять, он получается будет рабочий?
Александр
Здравствуйте, Роман!
Номинал резистора 12 кОм. Даже номинал переломленного резистора без маркировки можно определить с помощью мультиметра.
Резистор представляет собой керамическую трубку, на который нанесен резистивный слой.
Щупы тестера прикладываются к выводу и на торце нащупывается этот слой по показанию прибора. Так же поступают со второй половинкой. В сумме получится номинал целого резистора.
Спаять сломанный резистор не получится, так как резистивный слой представляет собой тонкий слой резистивного материала.
Все об омметрах
- Когда изобрели омметр?
- Характеристики и устройство
- Принцип работы
- Классификация
- Наименования и обозначения
- Как пользоваться?
Зачастую чтобы найти сгоревшую деталь в схеме или обрыв проводника, требуется как минимум «прозвонка» отдельных цепей и их элементов. Эта задача неразрешима без омметра. Наряду с вольтметром и амперметром (в составе мультиметра) он вносит свою посильную помощь в работу мастера.
Когда изобрели омметр?
До изобретения омметра делались небезуспешные попытки создать чувствительный к малым токам гальванометр. Основоположником теории, лёгшей в основу принципа действия современного омметра, стал Георг Ом. Он подключил стрелочный гальванометр к батарее последовательно через резистор, имеющий конечное сопротивление R, и выяснил, что сила тока линейно зависит не только от напряжения батареи, но и от величины сопротивления, которое этот ток преодолевает. Закон Ома, открытый учёным в 1826 году – основа электробезопасности и работы омметров.
Впоследствии работа омметра была доработана другим физиком-изобретателем – Чарльзом Уитстоном. Тот включил гальванометр в диагональ резисторного моста. Дополнительные резисторы равны по значениям Ra и Rb. Ток, проходящий по гальванометру – нулевой, если измеряемое (Rx) и «шаблонное» (Rs) сопротивления равны. В 1843 году Уитстон опубликовал свою статью об этих опытах. С тех пор омметр стал полноценным измерительным прибором.
Назвать изобретателя вольтметра так и не удалось бы. Идея эта основана на законе Ома. С десяток учёных в XIX-XX вв. приложили усилия к модернизации аналогового омметра – вклад каждого из них бесценен.
Сегодня любой человек, хорошо знакомый с физикой и электрикой, строит аналоговый омметр на базе стрелочного миллиамперметра. Килоомметр строится на базе микроамперметра или милливольтметра, а мегаомметр – на базе вольтметра, гига- и тераомметр – на базе килоомметра. Недостаток омметров, измеряющих сопротивление от долей ома до одного килоома – существенное потребление тока батарейки в 1-3 ампера в час (время, в течение которого щупы замкнуты накоротко). Это вынуждает пользователя применять аккумулятор. Для правильной градуировки прибора по омической шкале в цепь включается калибровочный переменный резистор.
Характеристики и устройство
Омметр включает в себя:
- стрелочный гальванометр;
- источник стабилизированного питания (в простейшем случае – аккумулятор);
- магазин сопротивлений, переключаемый на нужное с помощью многопозиционного переключателя;
- шунт (для измерения сопротивления менее 1 Ом);
- переменный резистор, настраивающий «ноль» перед началом измерений;
- разъёмы для коннекторов, к которым присоединены провода с шупами на другом конце;
- выключатель питания батарейки во избежание случайного соприкасания щупов и утечки её заряда.
Калибровочных резисторов может быть два – один подстраивает ноль грубо (быстро), другой – в десятки раз более точно. Калибровка нужна, так как со временем аккумулятор разряжается, понижая своё напряжение на выходе под нагрузкой (замкнутые накоротко или измеряемые эквивалентным сопротивлением щупы). Она занимает 1-3 секунды. Вся сборка помещена в ударопрочный корпус. Для удобства снятия показаний гальванометр чаще всего монтируют в корпусе в «лежачем» или «полулежащем» положении.
Важнейшими характеристиками омметра считаются:
- точность (класс точности);
- напряжение (ЭДС) питания батарейки или аккумулятора;
- габариты и вес (носить с собой омметр, не помещающийся в кармане, неудобно);
- ударо- и виброзащищённость (предусмотрены амортизирующие вставки из резины).
Из последнего следует, что бросать и трясти прибор нельзя. Стрелочный гальваномер имеет измерительную головку, уязвимую к виброударным воздействиям. При сильном ударе у стрелки может сломаться противовес – балансир, без которого её конец задевал бы за шкалу. В ряде случаев повреждается и возвратная пружина – плоская упругая спираль, возвращающая стрелку на нулевое деление после размыкания замеряющей цепи.
Принцип работы
Принцип действия прибора для измерения сопротивления заключается в следующем. В схему подключения цепи гальванометра включён переменный резистор и батарейка (или аккумулятор). По закону Ома малое сопротивление и большой ток уравновешены, и наоборот. Нулевое значение омметра находится не слева, как у вольтметра или амперметра, а справа. Шкала проградуирована «задом наперёд». Деления шкалы расположены таким образом, что визуальное расстояние на шкале для одного и того же интервала сопротивлений снижается. Например, делания располагаются справа налево в следующей последовательности: 0, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 500 Ом, 1 кОм, 5, 25, 200 кОм и «бесконечность». Последний символ – крайнее левое положение стрелки.
При замкнутых щупах (включение цепи) резистор крутят до тех пор, пока стрелка прибора не остановится на условном нуле омметра. Это снизит потребление тока прибором до значений миллиамперметра, измеряющего ток короткого замыкания в маломощных цепях. Теперь можно измерить искомое сопротивление.
Классификация
По диапазону сопротивлений омметры подразделяются на:
- микроомметры – измерение сопротивления до 1 мОм;
- Милли омметры – до 1 Ом – применяются для оценки шунтов;
- Омметры – до 1 кОм – применяют для позванивания линий, обмоток, электро спиралей, диодов, транзисторов и других элементов;
- Кило омметры – 1000 Ом – 1 МОм;
- Мегомметры – до 1 ГОм;
- Гигрометры – до 1 ТОм, используются для оценки исправности изоляции и других не теплопроводящих сред.
Тераомметры применяются уже для оценки среды, разделяющей сильно удалённые друг от друга проводники. Условно сопротивление диэлектрика стремится к бесконечности. Сопротивление вакуума уже является таковым.
Не все омметры питаются от 1,5-9 вольт. Некоторые, к примеру, М-371, используют внешнее стабилизированное питание на 120 В. Существуют и иные особенности – например, вращающаяся шкала и неподвижный маркер-стрелка у омметра М-416. На все современные омметры действует ГОСТ 8.409-81, обновленный 1 июня 2019 года. По варианту исполнения это переносные и настольные (стационарные) устройства. Они отличаются габаритами. Например, профессиональный высокоточный омметр для электро испытательных лабораторий весь срок службы проработает в одном помещении. Примером здесь является щитовой прибор. А мобильный мультиметре можно носить с собой в кармане. Узкоспециализированные омметры классифицируют особо.
Аналоговый
Это всем известный стрелочный мультиметр. Он обладает стрелочным интерфейсом. Может быть усложнён – при замерах прибор конвертирует полученное значение сопротивления в напряжение, по закону Ома прямо пропорциональное ему. Выполнение этой стадии возложено на специальный узел в схеме омметра – операционный усилитель. В итоге на шкале омметра указывается искомое значение сопротивления.
Цифровой
Цифровой омметр содержит специальный измеряющий мост, уравновешиваемый по сопротивлению с помощью управляющей автоматики. В роли последней выступает отдельный микроконтроллер. Резистор, подключаемый к щупам прибора, даёт сигнал контроллеру через мост, и тот выставляет нужные значения равновесия моста. Затем данные обрабатываются в микропроцессоре программой, считанной из микросхемы ПЗУ, поступают в оперативную память и отображаются на дисплее. Полученное значение может быть передано с помощью внешних интерфейсов – по беспроводной или проводной сети передачи данных, считано и сохранено специальной программой на ПК, смартфоне или планшете пользователя.
Магнитоэлектрический
Такой омметр основан на магнитоэлектрической системе. Его основа – магнитоэлектрический измеритель. Он включается последовательно в цепь, сопротивление которой измеряется в данный момент. Интервал измеряемых значений – от 100 Ом до 10 МОм. В них измеряемое сопротивление и источник питания включены последовательно. Для запитывания всей цепи достаточно батарейки на 1,2-9 Вт. При использовании магнитоэлектрического измерителя в качестве мегаомметра может потребоваться напряжение до 120 В. Если же измеряемое сопротивление составляет всего до нескольких Ом, то резистор подключается параллельно, а не последовательно. Напряжение на омметре упадёт. Показанное значение и будет искомым сопротивлением. Недостаток – быстрый разряд батарейки.
Логометрический
Основа такого омметра – магнитоэлектрический логометр. Система построения – та же, что и у предыдущего типа. Диапазон измерений – 1-1000 МОм. Логометры работают на базе вычислений соотносящихся друг с другом сопротивлений. Результат такой работы – поиск оптимального (необязательно среднего) значения. Оно, в свою очередь, и указывается на шкале прибора. В качестве источника постоянного тока используется не батарейка, а ручной генератор.
Наименования и обозначения
Кроме наименований по измеряемому диапазону сопротивлений (от микро-до тера омметра), в общую классификацию также выделен измеритель сопротивления заземления. Также омметры маркируются по системе, на которой они основаны.
- Мхх – магнитоэлектрические омметры.
- Фхх, Щхх – чисто электронные измерители сопротивления. В первом случае примером служит прибор М4100, во втором – Ф4104-М1.
- Е6-хх омметры, промаркированные по ГОСТу №15094. Пример – измеритель Е6-13А.
Как пользоваться?
Измерению сопротивления резистора предшествуют две причины.
- Вы не знаете цветомаркировку современных резисторов. У вас нет под рукой таблицы полосок, по которым считается сопротивление.
- Резистор старый – с него стёрлись, облупились какие-либо опознавательные знаки. Он много раз перепаивался либо хранился в условиях агрессивной к краске среды.
Разомкнутые щупы – это разрыв питания цепи прибора, в который включается резистор с измеряемым сопротивлением. Если речь идёт о сопротивлении от десятков кОм и выше – касаться руками выводов резистора (и контактов щупов) нельзя. Кожа человека хоть и имеет достаточно большое сопротивление, не изолирует внутренние органы и ткани человека, содержащие электролиты (соли, кислоты), в разной мере проводящие ток. Это вносит большую погрешность в измеряемое сопротивление. Если руки смочить, то сопротивление тела человека станет ещё меньше.
Омметр должен быть включён и откалиброван. Возьмите резистор за его основную часть и приложите его выводы к щупам, не касаясь их. Если вы замеряете сопротивление в уже готовой схеме – отключите на этом устройстве питание.
Напряжение батарейки (или аккумулятора), установленной в омметре, суммируется с напряжением, падающим на измеряемом резисторе работающего устройства – по закону сложения напряжений при последовательном соединении элементов. В результате прибор «шкалит» в ту или иную сторону, и вменяемого замера вы не получите. При напряжении в десятки вольт, гасимом на замеряемом сопротивлении, стрелка может быть с силой отброшена в любой из концов шкалы. Это может сломать как саму стрелку, так и её пружину с балансиром.
Если схема устройства сложна – в ней присутствуют электронные компоненты, содержащие диоды, транзисторы и микросхемы, то необходимо выпаять резистор, годность которого проверяется. Дело в том, что полупроводники, из которых выполнены все эти элементы, при пропускании тока в одну из сторон также имеют конечное сопротивление до десятков Ом. Руководствуйтесь принципиальной схемой ремонтируемого устройства. Здесь требуются хорошие знания по физике, электро- и схемотехнике, без которых вас не допустят к ремонту электроники.
В цифровых омметрах (мультиметрах) есть схема электронной защиты и предохранитель, защищающие прибор от воздействия опасного напряжения. Повредить такой омметр можно лишь с помощью напряжения в сотни и тысячи вольт, «пробивающего» микроконтроллер прибора. После такого воздействия мультиметра восстановлению не подлежит. Обязательно отключите питание устройства, на котором оценивается состояние резистора, катушки или обмотки двигателя.
О том, как правильно пользоваться омметром, смотрите в следующем видео.
Омметр
– стрелочный прибор с непосредственным
отсчетом величины сопротивления по
шкале. Он представляет собой измерительный
механизм, подключенный через добавочный
резистор Rд
и ключ к источнику тока Е
– батарее сухих элементов. В зависимости
от способа подключения измеряемого
сопротивления к измерительному механизму.
Различают омметры с последовательной
и параллельной схемами. Омметры с
последовательной схемой строятся для
измерения больших сопротивлений, омметры
с параллельной схемой – для малых
сопротивлений7.
3.1.
Омметр с последовательной схемой
У
прощенная
схема омметра с последовательной схемой
приведена на рис. 3.4. Цепь состоит из
последовательно включенных: источникаЕ,
добавочного сопротивления Rд,
измерительного механизма и выходных
клемм прибора «1,
2».
Ток в цепи омметра с последовательной
схемой равен
(3.1)
где
r
–
внутреннее сопротивление источника
тока; Rx
– измеряемое сопротивления;
Rи
–
сопротивление измерительного механизма.
При постоянных Rд,
Rи,
Е
и r
ток
является функцией только измеряемого
сопротивления Rx
следовательно шкалу прибора можно
проградуировать в единицах сопротивления.
При Rx
= 0, ток в цепи омметра максимален, а при
Rx
= ∞
равен нулю. Следовательно, у шкалы
омметра будут две основные точки: справа
«0» Ом, слева – «∞»
Ом.
Чтобы
нулевая точка шкалы совпадала с верхним
пределом измерения измерительного
механизма, необходимо, чтобы ток при Rx
= 0 был равен верхнему пределу измерения
стрелочного прибора. Это достигается
соответствующим подбором сопротивления
добавочного резистора. Для этого перед
каждым измерением выходные клеммы
прибора «1,
2»
замыкают накоротко (перемычка на рис.
3.4) и устанавливают нуль прибора.
Практически это замыкание осуществляется
путем соединения накоротко измерительных
щупов прибора. При конструировании
омметра сопротивление добавочного
резистора можно рассчитать по формуле
(3.1),
положив в ней Rx
= 0, а ток равным верхнему пределу измерения
измеряемого механизма. Если используется
сетевой источник питания или свежие
гальванические элементы, то можно
положить, что r
= 0. Тогда максимальное значение добавочного
сопротивления Rмд
= Е/I
–
Rи.
По мере старения элемента его внутреннее
сопротивление возрастает и величина
э.д.с. уменьшается, а I
остается
постоянным. Это приведет к тому, что
величину Rд
придется уменьшить.
Решить
задачу.
1) В омметре используется прибор I
= 1 мА, Rи
= 50 Ом, шкала прибора содержит 50 делений.
У свежего элемента Е
= 1.5 В, r
< 0.1
Ом. После нескольких месяцев эксплуатации
Е
= 0.8 В, r
= 20 Ом. Рассчитать необходимый диапазон
регулировки добавочного сопротивления.
2) Рассчитать какому значению неизвестного
сопротивления будет соответствовать
показания прибора а) 0.2 мА; б) 0.4 мА. 3)
Построить градуировочный график такого
прибора. 4) Объяснить причины нелинейной
зависимости. 5) Можно ли таким омметром
измерить сопротивление 10 Ом и 10 кОм.
3.2.
Омметр с параллельной схемой
У
омметра с параллельной схемой измеряемое
сопротивление шунтирует измерительный
механизм (рис. 3.5). Через измерительный
механизм
ответвляется
только часть тока, равная
П
риRх
= 0, весь ток течет через измеряемое
сопротивление, ток в измерительном
механизме отсутствует. При Rx
=
весь
ток течет через измерительный механизм.
Он максимален и равен
.
(3.4)
Таким
образом, на шкале омметра с параллельной
схемой «0» расположен слева, а «∞» –
справа. Чтобы точка «∞» совпадала с
верхним пределом измерения измерительного
механизма, необходимо соответствующим
образом подобрать сопротивление
добавочного резистора. Величина его
рассчитывается по формуле (3.4), т.е. так
же,
как и для омметра с последовательной
схемой.
Рассмотренные
схемы омметров обладают одним существенным
недостатком: показания омметра будут
правильными только при
тех
значениях э.д.с. и внутреннего сопротивления
источника тока, при которых они
градуировались. Однако при использовании
в качестве источников сухих элементов
со временем происходит неизбежное
изменение э.д.с. и внутреннего сопротивления.
Поэтому, как и для последовательных
схем, так и для параллельных необходимо
время от времени проверять установку
начала шкалы прибора. У омметров с
параллельной схемой устанавливается
стрелка на «∞» Ом при отключенном
сопротивлении8.
Решить
задачу.
Используя условия предыдущей задачи
ответить на вопрос 5, в том случае если
омметр построен по параллельной схеме.
Соседние файлы в папке Лабораторная работа
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Природа электрического сопротивления
При наличии разности потенциалов происходит упорядоченное движение электронов, которое называется электрическим током. При использовании разнообразных проводников одно и то же напряжение позволяет получить различную силу тока. Это связано с тем, что у каждого из них имеется своё сопротивление. Оно зависит не только от вида материала, но и от длины проводника, его поперечного сечения, температурных условий и других факторов.
Измерение сопротивления между определёнными точками электрической сети позволяет получить важную информацию о её функционировании. Сопротивление измеряют в Омах. Если имеется напряжение в 1 Вольт и оно создаёт ток в 1 Ампер, то сопротивление проводника в этой ситуации будет равно 1 Ом. Для измерения можно использовать специализированный прибор — омметр, но более популярным является применение для этой цели мультиметра.
Существует два типа таких устройств — цифровые и аналоговые. Первые показывают полученное значение на дисплее, а вторые — с помощью стрелки и циферблата. Каждый из этих типов устройств имеет свои достоинства. У аналоговых мультиметров они такие:
- Скорость работы при выполнении измерений в больших объемах.
- Возможность проведения измерений при низкой температуре воздуха, вплоть до –30 градусов.
- Отображение динамики изменения измеряемого показателя.
- В процессе измерений тока и напряжения видно наличие паразитных пульсаций.
- Аналоговый мультиметр способен надёжно работать в условиях высокочастотных помех. Для цифрового в такой ситуации потребуется специальная защита.
- Прибор потребляет энергию от встроенного источника питания только при измерении сопротивления. При измерении напряжения и тока она ему не нужна.
Аналоговый мультиметр
Плюсами цифровых тестеров являются:
- Высокая точность измерений.
- Многофункциональность.
- Не нуждаются в обязательной подстройке нуля.
- Диапазон измерений можно выбирать вручную или автоматически.
- Заряд батареи не влияет на точность показаний. Если заряд батареи опустится до критически низкого значения, то на дисплее появится специальный значок. Пока он присутствует на дисплее, показания нельзя считать точными, но пользователю будет известно об этом.
- Наличие функции автоматического определения полярности. Если щупы подключены неправильно, на экране отображаются отрицательные значения.
- Наличие возможности записи в память результатов измерений, а также синхронизации с ПК.
Цифровые устройства получают всё большее распространение по сравнению с аналоговыми.
Основные блоки цифрового мультиметра
Что измеряет прибор омметр
Омметры – это электрические устройства, используемые для измерения сопротивления данного проводника. Этот измерительный прибор работает на основе закона Ома, который применяется к электрическим схемам. Согласно этому закону ток (I), который течет между двумя точками в проводнике, прямо пропорционален напряжению (V) или разности потенциалов между двумя точками. Он также обратно пропорционален сопротивлению (R) между ними. Следовательно, математически V = IR. Существуют так же такие устройства как мегаомметры, которые используются, чтобы измерить сопротивление изоляции в электрических цепях, которые не находятся под напряжением.
Одно из таких устройств – это мегаомметр ЭС0202/2Г
Чтобы измерить сопротивление данного проводника, красный и черный выводы омметра подключены соответственно к положительным и отрицательным выводам проводника. Сопротивление провода или цепи указано иглой, скользящей по шкале устройства. Эти метры измеряют сопротивление в Ом, обозначаемое греческой прописной буквой омега или Ω.
Какова правильная работа омметра?
Охметр никогда не должен подключаться к источнику напряжения, так как он может повредить оборудование. Это связано с тем, что устройство уже имеет источник, который подает напряжение для измерения сопротивления данного проводника. Сопротивление измеряется в зависимости от падения напряжения на клеммах проводника. В аналоговом измерителе дальняя левая часть шкалы указывает на бесконечное сопротивление, а крайняя правая сторона обозначает нулевое сопротивление.
Цифровой мультиметр – это инструмент, который может использоваться как омметр.
Простое аналоговое устройство состоит из батареи, которая является источником напряжения, подключенной к движущемуся счетчику. Переменный резистор также соединен последовательно с этой комбинацией так, чтобы игла точно показывала отклонение в полном масштабе и не превышала знак нулевого сопротивления. Этот резистор также ограничивает ток и корректирует снижение напряжения, вызванное старением батареи. Перед использованием аналоговые омметры должны быть откалиброваны, а цифровые – обычно самокалиброваны.
Когда изобрели омметр?
До изобретения омметра делались небезуспешные попытки создать чувствительный к малым токам гальванометр. Основоположником теории, лёгшей в основу принципа действия современного омметра, стал Георг Ом. Он подключил стрелочный гальванометр к батарее последовательно через резистор, имеющий конечное сопротивление R, и выяснил, что сила тока линейно зависит не только от напряжения батареи, но и от величины сопротивления, которое этот ток преодолевает. Закон Ома, открытый учёным в 1826 году – основа электробезопасности и работы омметров.
Впоследствии работа омметра была доработана другим физиком-изобретателем – Чарльзом Уитстоном. Тот включил гальванометр в диагональ резисторного моста. Дополнительные резисторы равны по значениям Ra и Rb. Ток, проходящий по гальванометру – нулевой, если измеряемое (Rx) и «шаблонное» (Rs) сопротивления равны. В 1843 году Уитстон опубликовал свою статью об этих опытах. С тех пор омметр стал полноценным измерительным прибором.
Назвать изобретателя вольтметра так и не удалось бы. Идея эта основана на законе Ома. С десяток учёных в XIX-XX вв. приложили усилия к модернизации аналогового омметра – вклад каждого из них бесценен.
Сегодня любой человек, хорошо знакомый с физикой и электрикой, строит аналоговый омметр на базе стрелочного миллиамперметра. Килоомметр строится на базе микроамперметра или милливольтметра, а мегаомметр – на базе вольтметра, гига- и тераомметр – на базе килоомметра. Недостаток омметров, измеряющих сопротивление от долей ома до одного килоома – существенное потребление тока батарейки в 1-3 ампера в час (время, в течение которого щупы замкнуты накоротко). Это вынуждает пользователя применять аккумулятор. Для правильной градуировки прибора по омической шкале в цепь включается калибровочный переменный резистор.
Характеристики и устройство
Омметр включает в себя:
- стрелочный гальванометр;
- источник стабилизированного питания (в простейшем случае – аккумулятор);
- магазин сопротивлений, переключаемый на нужное с помощью многопозиционного переключателя;
- шунт (для измерения сопротивления менее 1 Ом);
- переменный резистор, настраивающий «ноль» перед началом измерений;
- разъёмы для коннекторов, к которым присоединены провода с шупами на другом конце;
- выключатель питания батарейки во избежание случайного соприкасания щупов и утечки её заряда.
Калибровочных резисторов может быть два – один подстраивает ноль грубо (быстро), другой – в десятки раз более точно. Калибровка нужна, так как со временем аккумулятор разряжается, понижая своё напряжение на выходе под нагрузкой (замкнутые накоротко или измеряемые эквивалентным сопротивлением щупы). Она занимает 1-3 секунды. Вся сборка помещена в ударопрочный корпус. Для удобства снятия показаний гальванометр чаще всего монтируют в корпусе в «лежачем» или «полулежащем» положении.
Важнейшими характеристиками омметра считаются:
- точность (класс точности);
- напряжение (ЭДС) питания батарейки или аккумулятора;
- габариты и вес (носить с собой омметр, не помещающийся в кармане, неудобно);
- ударо- и виброзащищённость (предусмотрены амортизирующие вставки из резины).
Из последнего следует, что бросать и трясти прибор нельзя. Стрелочный гальваномер имеет измерительную головку, уязвимую к виброударным воздействиям. При сильном ударе у стрелки может сломаться противовес – балансир, без которого её конец задевал бы за шкалу. В ряде случаев повреждается и возвратная пружина – плоская упругая спираль, возвращающая стрелку на нулевое деление после размыкания замеряющей цепи.
Принцип работы
Принцип действия прибора для измерения сопротивления заключается в следующем. В схему подключения цепи гальванометра включён переменный резистор и батарейка (или аккумулятор). По закону Ома малое сопротивление и большой ток уравновешены, и наоборот. Нулевое значение омметра находится не слева, как у вольтметра или амперметра, а справа. Шкала проградуирована «задом наперёд». Деления шкалы расположены таким образом, что визуальное расстояние на шкале для одного и того же интервала сопротивлений снижается. Например, делания располагаются справа налево в следующей последовательности: 0, 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 500 Ом, 1 кОм, 5, 25, 200 кОм и «бесконечность». Последний символ – крайнее левое положение стрелки.
При замкнутых щупах (включение цепи) резистор крутят до тех пор, пока стрелка прибора не остановится на условном нуле омметра. Это снизит потребление тока прибором до значений миллиамперметра, измеряющего ток короткого замыкания в маломощных цепях. Теперь можно измерить искомое сопротивление.
Классификация
По диапазону сопротивлений омметры подразделяются на:
- микроомметры – измерение сопротивления до 1 мОм;
- Милли омметры – до 1 Ом – применяются для оценки шунтов;
- Омметры – до 1 кОм – применяют для позванивания линий, обмоток, электро спиралей, диодов, транзисторов и других элементов;
- Кило омметры – 1000 Ом – 1 МОм;
- Мегомметры – до 1 ГОм;
- Гигрометры – до 1 ТОм, используются для оценки исправности изоляции и других не теплопроводящих сред.
Тераомметры применяются уже для оценки среды, разделяющей сильно удалённые друг от друга проводники. Условно сопротивление диэлектрика стремится к бесконечности. Сопротивление вакуума уже является таковым.
Не все омметры питаются от 1,5-9 вольт. Некоторые, к примеру, М-371, используют внешнее стабилизированное питание на 120 В. Существуют и иные особенности – например, вращающаяся шкала и неподвижный маркер-стрелка у омметра М-416. На все современные омметры действует ГОСТ 8.409-81, обновленный 1 июня 2019 года. По варианту исполнения это переносные и настольные (стационарные) устройства. Они отличаются габаритами. Например, профессиональный высокоточный омметр для электро испытательных лабораторий весь срок службы проработает в одном помещении. Примером здесь является щитовой прибор. А мобильный мультиметре можно носить с собой в кармане. Узкоспециализированные омметры классифицируют особо.
Магнитоэлектрические
Омметры настоящего типа подключаются в цепь к потребителю и работают на основе определения приходящей силы тока (ампер), при известных характеристиках изначального, поступающего на линию напряжения. Для точности, учитывается и уменьшение значения за счет самого измерительного прибора. Математический базис функциональности описывается формулой:
Где I — получаемая сила тока на входе омметра, U — изначальное напряжение, Rизмерителя — сопротивление прибора, Rцепи — искомое потребление участка прохождения тока в Ом. Неудобство аппарата подобного типа в его нелинейности показаний, необходимости выставлять «0» на индикаторе перед началом работы, и обратной шкале, где минимальные потери энергии отображаются крайне-правым положением стрелки прибора.
Такой омметр основан на магнитоэлектрической системе. Его основа – магнитоэлектрический измеритель. Он включается последовательно в цепь, сопротивление которой измеряется в данный момент. Интервал измеряемых значений – от 100 Ом до 10 МОм. В них измеряемое сопротивление и источник питания включены последовательно. Для запитывания всей цепи достаточно батарейки на 1,2-9 Вт. При использовании магнитоэлектрического измерителя в качестве мегаомметра может потребоваться напряжение до 120 В. Если же измеряемое сопротивление составляет всего до нескольких Ом, то резистор подключается параллельно, а не последовательно. Напряжение на омметре упадёт. Показанное значение и будет искомым сопротивлением. Недостаток – быстрый разряд батарейки.
Логометрические мегаомметры
Работает прибор на принципе противостояния двух магнитных полей, создаваемых на внутренних катушках. Входящее напряжение отклоняет стрелку измерителя в одну сторону, внутреннее в другую. Разница сил и дает угол индикатора, указывающий визуально на соответствующее значение.
Чем выше сопротивление подключенного потребителя, тем меньше будет получаемое напряжение одной катушкой, относительно другой — берущей энергию с линии до момента ее исхода. Соответственно и стрелка будет сильнее отклонятся по шкале.
Аналоговые электронные
Омметры указанного класса, преобразуют разницу между входящим током цепи и выходящим из нее, в напряжение через операционный усилитель. Объект измерений подключается к цепи обратной связи, или на вход ОУ.
Цифровые
Работа цифрового омметра строиться на аналогичности измеряемого значения, характеристикам интегрированного в прибор моста, управляемого микроконтроллером. То есть, логическое устройство будет физически изменять параметры встроенного потребителя до тех пор, пока результаты его выхода не приблизятся к получаемым по внешней линии. Так как градация возможной смены известна и заложена в память микро-ЭВМ — микроконтроллеру останется только отобразить результат согласно записанных значений.
Наименования и обозначения
Видовые наименования
- Микроомметр
— омметр с возможностью измерения очень малых сопротивлений (менее 1мОм) - Миллиомметр
— омметр для измерения малых сопротивлений (единицы — сотни миллиом) - Мегаомметр
(
устар.
мегомметр) — омметр для измерения больших сопротивлений (единицы — сотни мегаом) - Гигаомметр
— омметр, позволяющий измерять сопротивления более 1 ГОм - Тераомметр
— омметр для измерения очень больших сопротивлений (единицы — сотни тераом) - Измеритель сопротивления заземления
— специальный омметр для измерения переходных сопротивлений в устройствах заземления
Обозначения
Омметры обозначаются либо в зависимости от системы (основного принципа действия), либо по ГОСТ 15094
- М
хх — приборы магнитоэлектрической системы - Ф
хх,
Щ
хх — приборы электронной системы - Е6-
хх — измерители сопротивлений, маркировка по ГОСТ 15094
Как пользоваться?
Измерению сопротивления резистора предшествуют две причины.
- Вы не знаете цветомаркировку современных резисторов. У вас нет под рукой таблицы полосок, по которым считается сопротивление.
- Резистор старый – с него стёрлись, облупились какие-либо опознавательные знаки. Он много раз перепаивался либо хранился в условиях агрессивной к краске среды.
Разомкнутые щупы – это разрыв питания цепи прибора, в который включается резистор с измеряемым сопротивлением. Если речь идёт о сопротивлении от десятков кОм и выше – касаться руками выводов резистора (и контактов щупов) нельзя. Кожа человека хоть и имеет достаточно большое сопротивление, не изолирует внутренние органы и ткани человека, содержащие электролиты (соли, кислоты), в разной мере проводящие ток. Это вносит большую погрешность в измеряемое сопротивление. Если руки смочить, то сопротивление тела человека станет ещё меньше.
Омметр должен быть включён и откалиброван. Возьмите резистор за его основную часть и приложите его выводы к щупам, не касаясь их. Если вы замеряете сопротивление в уже готовой схеме – отключите на этом устройстве питание.
Напряжение батарейки (или аккумулятора), установленной в омметре, суммируется с напряжением, падающим на измеряемом резисторе работающего устройства – по закону сложения напряжений при последовательном соединении элементов. В результате прибор «шкалит» в ту или иную сторону, и вменяемого замера вы не получите. При напряжении в десятки вольт, гасимом на замеряемом сопротивлении, стрелка может быть с силой отброшена в любой из концов шкалы. Это может сломать как саму стрелку, так и её пружину с балансиром.
Если схема устройства сложна – в ней присутствуют электронные компоненты, содержащие диоды, транзисторы и микросхемы, то необходимо выпаять резистор, годность которого проверяется. Дело в том, что полупроводники, из которых выполнены все эти элементы, при пропускании тока в одну из сторон также имеют конечное сопротивление до десятков Ом. Руководствуйтесь принципиальной схемой ремонтируемого устройства. Здесь требуются хорошие знания по физике, электро- и схемотехнике, без которых вас не допустят к ремонту электроники.
В цифровых омметрах (мультиметрах) есть схема электронной защиты и предохранитель, защищающие прибор от воздействия опасного напряжения. Повредить такой омметр можно лишь с помощью напряжения в сотни и тысячи вольт, «пробивающего» микроконтроллер прибора. После такого воздействия мультиметра восстановлению не подлежит. Обязательно отключите питание устройства, на котором оценивается состояние резистора, катушки или обмотки двигателя.
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.
Процедура поверки
Аналоговые устройства необходимо поверять в соответствии с ГОСТ 8.409. То же самое касается измерителей сопротивления, которые входят в состав комбинированных приборов. Информация о методах, операциях и средствах поверки изложена в ГОСТ 8.336. Если в комплектацию прибора входят дополнительные части и щупы, они также подлежат поверке. В списке поверочных мероприятий для всех типов устройств:
- Визуальный осмотр. Он позволяет проверить комплектность и соответствие маркировки, а также обнаружить внешние дефекты, которые влияют на работоспособность прибора;
- Опробование;
- Определение основной погрешности. Для этого проводят серию измерений, при которых используют многозначную меру сопротивления либо набор измерительных катушек.
Во время первичной поверки необходимо испытать прочность изоляции с помощью специальной установки и измерить ее сопротивление мегаомметром. У цифровых моделей дополнительно проверяют сопротивление защитного заземления. В ходе первичной поверки измерителя сопротивления нужно определить рабочее напряжение, которое выдает встроенный источник. Также следует проверить время установки показаний, наклон прибора и вычислить варианты значений.
Методы проведения измерений
Пользоваться омметром не сложно. Они выпускаются двух видов — с параллельным и последовательным подключением к измеряемой цепи. Существуют и универсальные варианты приборов, тип соединения в которых задается селектором.
Для начала измерений, рукоятками или клавишами управления выставляется глубина исследуемых значений, среди которых микро-, милли-, кило-, мега-, или обычные Омы. В магнитоэлектрических приборах выставляется «0» индикатора, для остальных — этап пропускается. Омметр подключается к исследуемой цепи, согласно своему виду — последовательно или параллельно. На шкале или экране устройства отобразятся итоговые значения сопротивления.
Все сказанное верно в отношении обычных измерителей. Но, существует подкласс омметров, которые рассчитаны на проведение исследований диэлектрических материалов. К примеру, защитных оболочек кабеля или изоляции провода. Работа с ними немного отличается хотя бы тем, что проверка выполняется не на замкнутой цепи, а в двух различных проводниках, разделенных прослойкой из материала, характеристики которого нужно выяснить. Здесь хорошим примером будут изолированные жилы классического кабеля. Устойчивость к пробою между которыми, проверяется и производителем, и конечным пользователем высоковольтных линий прохождения тока.
У омметров, рассчитанных на измерение мегаом, зачастую присутствует третий контакт, к которому подводят экран изолированного провода.
Сама процедура, у устройств высоковольтного плана, занимает определенное время, указанное в эксплуатационных характеристиках проверяемого материала. Весь период испытаний, значения сопротивления изоляции меняться не должно.
Сама генерация необходимого в измерениях тока может производится вращением человеческой силой выведенной ручки, сторонним источником питания, или преобразованием внутренней энергии прибора в повышенный вид. Часто мегаомметры оснащены таймером, демонстрирующим период времени прохождения испытания.
Частные случаи: как мерить сопротивление мультиметром для заземления и резисторов
Удобно выставлять примерный диапазон, если на обследуемой детали есть маркировка с номинальным значением параметра. Например, на резисторе указано сопротивление R82, то есть 82 Ом.
При установке щупов на оба конца детали полученное значение должно быть максимально близким к номинальному.
Если встал вопрос о том, как проверить сопротивление резистора мультиметром при стертой маркировке, следует действовать по общей схеме – с постепенным увеличением или уменьшением диапазона в зависимости от показаний прибора.
Для резисторов с переменным сопротивлением сначала замеряется показатель между крайними контактами в крайнем правом положении его регулятора (число должно примерно соответствовать номинальному), потом в крайнем левом (число должно быть близко к нулю или указанному минимальному сопротивлению детали, если оно отлично от нуля).
Потом аналогично проверяется значение в не вывернутом до конца положении регулятора между крайним правым и средним, крайним левым и средним контактами.
Далее для проверки работоспособности складываются два последних полученных значения – сумма должна быть примерно равна первому полученному показателю.
Важно: точность замеров можно повысить тщательно зачисткой контактов детали. Руками касаться щупов нельзя – поскольку тело человека имеет собственное сопротивление (примерно 1 кОм), оно влияет на результат измерений.
Как измерить сопротивление заземления мультиметром
Если планируется померить сопротивление мультиметром заземления, следует помнить – результат будет только приблизительным. Для официальных замеров используется специализированная тестирующая аппаратура. Такая политика обусловлена тем, что для правильной оценки качества заземления используется контроль в четырех точках на расстоянии 30 плюс/минус 10 метров друг от друга. Так замерить сопротивление мультиметром, конечно, не получится. Кроме того, учитывается большая погрешность замеров.
Для замеров необходимо:
- подобрать качественный, точный, откалиброванный мультиметр;
- выяснить расположение заземляющего проводника и базовых элементов. При новой застройке это не представляет сложности, при старой требуется найти место вывода на поверхность заземлителя (обычно это проволока диаметром 6…8 мм, тянущаяся к дому);
- вогнать в землю металлический штырь (подойдет арматура) на расстоянии 5…10 м от основного заземлителя.
Далее проверка сопротивления мультиметром ведется по схеме.
Полученный результат не должен превышать 0,05 Ом. В противном случае заземление считается недостаточным для обеспечения безопасности.
Меры безопасности при измерении
Даже когда возникла необходимость в бытовых условиях провести измерения сопротивления изоляции провода, перед использованием мегаомметра нужно ознакомиться с требованиями по безопасности. Главные правила:
- Удерживать щупы лишь за изолированный и ограниченный упорами участок.
- До подсоединения изделия отключается напряжение, нужно удостовериться, что рядом нет людей (вдоль всего измеряемого участка, когда речь о проводах).
- До подсоединения щупов снимается остаточное напряжение посредством подключения переносного заземления. Отключается тогда, когда щупы установлены.
- После каждого замера снимается со щупов остаточное напряжение, соединяются оголенные участки.
- По завершении замеров к жиле подключается переносное заземление, снимается остаточный заряд.
- Работы проводятся в перчатках.
Правила несложные, однако от них будет зависеть безопасность работника.
Требования к безопасности
Чтобы оценить функциональность электропровода, проводки, требуется замерять сопротивление изоляционного материала. В этих целях используются специальный измерительные приборы. Они будут подавать в измеряемую электроцепь напряжение, после чего на мониторе будут выданы данные.
Выбор омметра
Вначале нужно определить сферу применения. Аппараты, рассчитанные на диэлектрики, или разработанные с целью проверки конечного сопротивления частей электротехники, отличаются напряжениями. И не заменяют друг друга. Речь идет о тысячах вольт в первом случае и нескольких единицах во втором.
Следующая по значимости характеристика — глубина измерений, то есть тот лимит чувствительности прибора, в котором он способен определять сопротивление. Обычно указывается в эксплуатационных документах устройства. Но и без последних можно узнать приблизительную широту, на основании делений аналоговой шкалы, или допустимых положений селектора режимов.
Третий, но не менее важный параметр у измерителя, влияющий на выбор — точность прибора. Здесь конечно потребуется изучение документации модели. Кроме того, нужно помнить, что определение показаний аналоговой шкалы изначально осложняется стрелочным видом индикатора. Соответственно будут крошечные отличия от реального положения дел. Цифровые приборы, с числовыми показаниями, ненамного лучше — принцип их действия допускает определенную погрешность в отображаемых данных.
Топ лучших на рынке
Омметр — это прибор, который измеряет сопротивление участка цепи, или конкретного ее элемента. Он может быть, как отдельным аппаратом, так и частью многофункционального измеряющего оборудования. В представленном ТОПе, будут рассмотрены все варианты на основе востребованности моделей на рынке, согласно информации, специализированных СМИ и персональных отзывов покупателей.
Мегаомметры
| МЕГЕОН 13125 | Цифровой | 0–49900 | 2500 | 10% | Преобразователь энергии батарей АА | Измерение переменного напряжения 30–600 В | 8980 |
| МЕГЕОН 13500 | Аналоговый | 0.1–2500 | 1 % | Рукоятка | Нет | 10569 | |
| МЕГЕОН 131100 | Цифровой | 0.1–2000 | 4 % | Преобразователь энергии батарей АА | Определение напряжения постоянного и переменного тока | 6890 | |
| UNI-T UT511 | Цифровой | 0.1–2000 | 1000 | 2–3 % | Преобразователь энергии батарей АА | Аналоговая гистограмма, подсветка экрана, таймер, сохранение результатов, ведение журнала (18 показаний), дополнительные вычисления | 9269 |
| Радио-Сервис Е6-32 | Цифровой | 1–10000,
10000–99900 100000–300000 |
50–2500 | 3 %,
5 %, 15% |
Преобразователь энергии батарей АА, блок питания | Журнал (10000 показаний), сохранение 100 настроек, связь с ПК через Bluetooth | 28710 |
МодельТипПределы измерений (МОм)Вольтаж измерений (В)ПогрешностьТип повышающего ток источникаДополнительные возможностиЦена (руб)
Среди упомянутых в таблице мегаомметров, лучшим по характеристикам, возможностям и защите корпуса выглядит Радио-сервис E6-32, несмотря на свою высокую цену.
Специализированные омметры
| UNI-T UT522 | Цифровой | 0.004 МОм | 5 % | Фиксация (Hold) результатов теста, измерение напряжения | 13190 |
| RGK RT-25 | -//- | 20000 МОм | 3 % | Нет | 9900 |
| CEM DT-5500 | -//- | 2000 МОм | 3.5 % | Фиксация (Hold) результатов теста, измерение напряжения переменного до 750 В и постоянного до 1000 В | 12100 |
| SEW 1800IN | Аналоговый | 200 МОм | 5 % | Измерят напряжение переменного тока до 600 В | 12150 |
| HR390 | Цифровой | 120 Ом–1 МОм | <1 % | Доступно измерение емкости конденсаторов, подсветка дисплея | 3600 |
МодельТипПределы измеренийПогрешностьДополнительные возможностиЦена (руб)
Некоторые модели списка способны взять на себя функции мегаомметров (измерителей сопротивления диэлектриков). Лучшим, именно по возможностям, для измерения сопротивления участков цепи, здесь будет GEM DT-5500.
Мультиметры
DT 838
RGK
DM-10
ELITECH
ММ 300
Tesla
DT832
Mastech
MY-68
| Измерение переменного напряжения | 200–750 В | 200–600 В | 20–750 В | 200–750 В | 200–750 В |
| Погрешность вольтажа переменного тока | 1.2 % | 1.2 % | 1.2 % | 1.2 % | 1.2 % |
| Определение силы переменного тока | Нет | Нет | До 20 A | Нет | До 10 А |
| Измерение постоянного напряжения | 200 мВ–1000 В | 20 мВ–600 В | 200 мВ–1000 В | 200 мВ–1000 В | 20 мВ–600 В |
| Погрешность вольтажа постоянного тока | 0.5 % | 0.5 % | 0.5 % | 0.5 % | 0.5 % |
| Определение силы постоянного тока | 2000 μА–10 А | 2000 μА–10 А | 20 μА–20 A | 2000 μА–10 А | 2000 μА–10 А |
| Погрешность силы постоянного тока | 1 % | 2 % | 2 % | 1 % | 2 % |
| Чувствительность к сопротивлению | 200 Ом–2000 кОм | 200 Ом–20 МОм | 200 Ом–200 МОм | 200 Ом–2000 кОм | 200 Ом–32.6 МОм |
| Погрешность значения сопротивлений | 1 % | 1 % | 1 % | 1 % | 1 % |
| Прозвонка | Есть | Есть | Есть | Есть | Есть |
| Звуковой сигнал | Есть | Есть | Нет | Есть | Есть |
| Проверка транзисторов | Есть | Есть | Есть | Есть | Есть |
| Проба температуры | ºC | ºF и ºC | ºC | Нет | Нет |
| Измерение частоты | Нет | Нет | До 10 Гц | До 10Гц | До 10 Гц |
| Определение емкости конденсаторов | Нет | Нет | До 20 μF | Нет | 32.6 μF |
| Hold | Нет | Есть | Есть | Нет | Есть |
| Подсветка | Нет | Есть | Нет | Нет | Нет |
| Дополнительно | Нет | Нет | Раздельная кнопка включения | Нет | Авто выбор глубины измерений |
| Цена (руб) | 640 | 1190 | 890 | 429 | 2888 |
Характеристика РЕСАНТА
Здесь устройства универсальны, и определяют не только сопротивление, но и большую часть характеристик схем, необходимых знать электронщику. Все представленные мультиметры – цифровые. В перечне, самой интересной и полной функционально моделью можно назвать ELITECH ММ 300. Недорогой аппарат, со множеством дополнительных возможностей и неплохой точностью.
Другие средства измерения сопротивлений
Измерение сопротивления по постоянному току
- Измерительный мост
— обеспечивает весьма высокую точность, но неудобен из-за необходимости ручного уравновешивания - Магазин сопротивлений
,
катушки электрического сопротивления
— измерение производится методом сравнения, с помощью замещения измеряемого объекта - Мультиметр (тестер)
— комбинированный прибор для измерения напряжения, силы тока и сопротивления
Измерение сопротивления по переменному току
- Измеритель иммитанса
— измерения сопротивления на частотах от десятков герц до нескольких мегагерц - Высокочастотный (векторный) измеритель импеданса
— измерения сопротивления на частотах сотни килогерц — сотни мегагерц - Измеритель добротности
— измерения сопротивления косвенным методом на частотах от 1 кГц до нескольких сотен мегагерц - Измеритель полных сопротивлений
— измерения сопротивления нагрузки линии на частотах в десятки — сотни мегагерц - Измерительная линия
— измерения сопротивления нагрузки линии на частотах в сотни — тысячи мегагерц
Советы по измерению сопротивления
Чтобы получить точное значение сопротивления с помощью мультиметра, необходимо соблюдать правила измерений:
- Нужно правильно выбрать режим работы устройства. Когда проводятся измерения сопротивления, то нельзя устанавливать мультиметр в положение, предназначенное для определения значений тока или напряжения. Неправильно выбранный рабочий режим может привести к поломке прибора.
- Рекомендуется в процессе работы использовать перчатки, не проводящие ток. В противном случае полученные результаты измерений могут быть менее точными. В некоторых случаях может возникнуть опасность для работника.
- При прикосновении щупами контакт должен быть качественным. Чтобы обеспечить хороший контакт, к щупам подсоединяют небольшие зажимы или прикрепляют иглы. Выбор делают в зависимости от особенностей проводимых измерений. При необходимости щупы следует зачистить.
- Измерение сопротивления проводят только на отключённых от электропитания схемах.
- Перед проведением измерений следует хотя бы приблизительно определить диапазон ожидаемых значений, чтобы правильно его выставить.
- Работать нужно только с исправным прибором. Если у него есть механическое повреждение или повреждена изоляция щупов, это может быть опасно.
- При измерении элементов на плате рекомендуется предварительно выпаять хотя бы один конец. Если так не сделать, то на результат измерения сопротивления могут повлиять электрические характеристики других элементов схемы.
Щупы для мультиметра
Резюмируя
Информация, представленная в статье, дает исчерпывающее описание того, что такое омметр, зачем он нужен, как устроен и на что обращать внимание при выборе прибора. Надеемся, поспособствует верному решению и представленный ТОП наиболее продаваемых моделей на начало 2023 года.
Отдельно, за рамками темы статьи остались мегаомметры, измеряющие сопротивление заземления. Они, собственно, не многим отличаются от своих аналогов, применяемых в исследованиях диэлектриков.
Предыдущая
РазноеДля чего и в каких случаях измеряют сопротивление изоляции. Измерение сопротивления изоляции мегаомметром
Следующая
РазноеСистемы заземления TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT со схемами (ПУЭ). Системы заземлений – преимущества и недостатки
