1. 1 Специализированные измерительные приборы Цифровой и аналоговый мультиметры
![]()
|
![]() Содержание Введение........................................................................................................................3 1 Как мультиметр измеряет сопротивление....................................................5 1.1 Специализированные измерительные приборы…..………….61.2 Цифровой и аналоговый мультиметры………………..…..………7 |
| |
Измерение постоянного напряжения | 200 mV, 2 V, 20 V, 200 V, 1000 V |
Измерение переменного напряжения | 200 mV, 2 V, 20 V, 200 V, 750 V |
Измерение постоянного тока | 20 µA, 200 µA, 2000 µA, 20 mA, 200 mA, 2 A, 20 A |
Измерение переменного тока | 20 µA, 200 µA, 2 mA, 20 mA, 200 mA, 2 A, 20 A |
Измерение сопротивления | 200 Ω, 2 KΩ, 20 KΩ, 200 KΩ, 2 MΩ, 20 MΩ, 200 MΩ |
Измерение емкости конденсатора | 2 nF, 20 nF, 200 nF, 2 uF, 20 uF, 200 uF |
Измерение температуры | -40…+1370°C |
Измерение частоты | 2 KHz, 20 KHz |
Индикация полярности | «-» отображается автоматически |
Выбор диапазона | ручной |
Дисплей | 3 1/2 цифры, LCD, максимальное разрешение 1999 |
Индикация низкого заряда батареи | есть |
Рабочая температура | 0…+ 40°C, менее 80% относительной влажности |
Тип батареи | 9V тип Крона |
Размер (в×ш×д) | 190×90×33мм |
Вес | около 227г |
Режим измерения сопротивления
![](747220_html_49ac0cb03196381.gif)
Подключите черный щуп к гнезду «COM» и красный щуп к гнезду «VΩ».
Установите поворотный переключатель диапазонов в требуемую позицию.
Подключите измерительные провода к измеряемому сопротивлению и прочитайте показания на дисплее.
Предел | Разрешение | Точность |
200 Ω | 0.1 Ω | ±(1.0% + 10) ед счета |
2 KΩ | 1 Ω | ±(1.0% + 4) ед счета |
20 KΩ | 10 Ω | |
200 KΩ | 100 Ω | |
2 MΩ | 1 KΩ | |
20 MΩ | 10 KΩ | ±(1.0% + 10) ед счета |
200 MΩ | 100 KΩ | ±(5.0% + 10) ед счета |
![](747220_html_49ac0cb03196381.gif)
![](747220_html_9db208f6b71b37ef.png)
Прозвонка проводов – проверка целостности участка электрической цепи
Прозванивать провода мультиметром можно двумя способами, использование которых зависит от наличия в приборе звукового сигнала. Эта функция, если она есть, на разных приборах может включаться разными положениями переключателя – поэтому надо обращать внимание на значки, что нарисованы на корпусе прибора.
![](747220_html_27e8e32215eb887d.jpg)
Зуммер показан как точка, справа от которой нарисованы три полукруга, каждый из последующих больший предыдущего. Искать такой значок надо либо отдельно, либо над самой маленькой цифрой из сопротивлений, либо возле значка диода, который отображается как стрелка на линии, острым концом упирающаяся в еще одну, перпендикулярную первой, линию.
Если включить тестер в режим прозвонки, то он будет подавать звуковой сигнал, если сопротивление измеряемого проводника будет меньше 50 Ом. В некоторых приборах это может быть 100 Ом, поэтому если нужна точность, то надо свериться с паспортом устройства.
Наглядно про прозвонку проводов на видео:
Порядок прозвонки прост и интуитивно понятен – установить переключатель напротив значка зуммера и щупами коснуться концов проводника, который надо «прозвонить»:
Если провод целый, то мультиметр издаст звуковой сигнал.
Если провод целый, но из-за его длины сопротивление больше чем то, при котором срабатывает зуммер, то на дисплее отобразится цифра, показывающая его значение.
Если сопротивление значительно больше чем диапазон, на который рассчитан этот режим работы, то на дисплее отобразится единица – значит надо переставить переключатель на другой режим и повторить измерение.
Если целостность провода нарушена, то никакой индикации не произойдет.
![](747220_html_e3e083b5e38db24.jpg)
Если для «прозвонки» проводников используется аналоговый мультиметр без звукового сигнала, то он выставляется на минимальный диапазон измерений – если при прикосновении щупов к проводу стрелка показывает значение стремящееся к нолю, значит провод целый. То же самое касается цифровых приборов без зуммера.
Перед тем, как проверить сопротивление проводников, сначала всегда надо выполнить тест самого устройства – прикоснуться щупами друг к другу. Также надо проверить как прибор реагирует на человеческое тело – у некоторых людей достаточно низкое сопротивление и если прижимать концы провода к щупам руками, то прибор может показать что проводник целый, даже если это не так.
Проведение измерений сопротивления и какие могут возникнуть нюансы
Щупы мультиметра подключаются в те же гнезда и в целом, измерение сопротивления выполняется практически так же, как и прозвонка проводов, но так как проверить при этом надо не просто целостность проводника, то у этого процесса есть некоторые особенности.
Выбор границ измерений. Когда измеряемое сопротивление хотя бы примерно известно, то регулятором выставляется ближайшее большее значение (если мультиметр не определяет его автоматически). Если сопротивление точно неизвестно, то стоит начать измерения с самого большого значения, постепенно переключая мультиметр на меньшее.
![](747220_html_6bf6f27be8faae80.jpg)
Когда нужна точность, то обязательно надо учитывать погрешности. К примеру, если есть на резисторе указано сопротивлением 1 кОм (1000 Ом), то во-первых надо учитывать допуски для его изготовления, которые составляют 10%. Как итог – реальные цифры могут быть в диапазоне от 900 до 1100 Ом. Во-вторых – если взять тот же резистор и выставить мультиметр на максимальное значение, к примеру 2000 kОм, то прибор может показать единицу, т.е. 1000 Ом. Если после этого перевести переключатель в положение 2 kОм, то вероятнее всего прибор покажет другую – более точную цифру, к примеру, 0,97 или 1,04.
Если надо проверить сопротивление детали, которая впаяна в плату, то как минимум один из ее выводов надо выпаивать. В противном случае прибор покажет неправильный результат, так как с высокой долей вероятности параллельно проверяемой детали на схеме есть другие проводники.
Если проверяется элемент с несколькими выводами, то эту деталь надо полностью выпаивать из схемы.
Человеческое тело проводит ток и обладает определенным электрическим сопротивлением. Поэтому, как и в случае с впаянными в плату деталями, надо исключить возможность их контакта с посторонними предметами – в данном случае это руки замеряющего. В крайнем случае можно прижимать пальцами одной руки контакт к щупу, но прикасаться другой рукой ко второму категорически недопустимо – результат измерений в таком случае будет заведомо неверным.
![](747220_html_69ec28698429f672.jpg)
В ряде случаев надо учитывать переходное сопротивление контактов – даже чистый припой или ножки неиспользованных радиодеталей со временем может покрываться оксидной пленкой, поэтому место контакта желательно хотя бы минимально зачистить или процарапать концом щупа.
Как проверить сопротивление провода наглядно показано на видео:
3.ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Результат измерение
ПРИМЕР:
R1= 100 om; R2=99.9 om; R3= 99.8 om; R4= 99.9 om;
R5= 100 om; R6= 100.1 om; R7= 100.2 om; R8= 100 om;
R9= 99.9 om; R10= 99.8 om; R11= 99.9 om; R12= 100 om;
R13= 100.1 om; R14= 100.15 om; R15= 100.2 om; R16= 100.25 om;
R17= 100 om; R18= 100.1 om; R19= 100.2 om; R20= 100.25 om.
3.2. Анализ и переработка полученных измерительных результатов измерение .
a) с начала будем определить сродно арифметические значение измерение
![](747220_html_59d2b84e480216d3.gif)
![](747220_html_499324973d5d3a54.gif)
![](747220_html_86a8e00a753b04a.gif)
![](747220_html_d3518a2a1fc5a781.gif)
б) следующее шаг определяем абсолютная значение каждого полученного значение ΔXi:
![](747220_html_a037b9bb6fdafd53.gif)
![](747220_html_d33896e532d2975a.gif)
![](747220_html_aaae3efc296cea81.gif)
![](747220_html_1efc18bc73fbff92.gif)
![](747220_html_84922ef2d47ac387.gif)
![](747220_html_f4b7f54d86226179.gif)
![](747220_html_2aad113ff49f1070.gif)
![](747220_html_6423ccf6fe337c5.gif)
![](747220_html_8b3ba9aea0002cd6.gif)
![](747220_html_360e39176c82457.gif)
![](747220_html_393bed248ee6c87.gif)
![](747220_html_1e053acc8f50f543.gif)
![](747220_html_db1e12afdbc70668.gif)
![](747220_html_98277ecde756035d.gif)
![](747220_html_7d802d61cb92921c.gif)
![](747220_html_48bc35ab5e295aa0.gif)
![](747220_html_9e168cfb803645c1.gif)
![](747220_html_5302288c96b603c4.gif)
![](747220_html_f26bb5a41edb259a.gif)
![](747220_html_892ac8a4df31c2ff.gif)
![](747220_html_540e5c24de5eb74f.gif)
c) С помощью абсолютного значение измерение определяем средне квадратическая погрешности измерение
![](747220_html_6affcd890e145845.gif)
![](747220_html_237307f98955ad3d.gif)
![](747220_html_2c5748413bb1acd6.gif)
![](747220_html_bb438d1e0eeaee2b.gif)
![](747220_html_5ea2513fdaebebb1.gif)
![](747220_html_711a557d7062d9fc.gif)
д) Для определение грубая погрешности измерение используем критерии «три сегма».
Если абсолютное значение (модуль) абсолютной погрешности измерений превышает значение
![](747220_html_2dcb1901562a2949.gif)
![](747220_html_4e4461aa1f2efca3.gif)
![](747220_html_8a0bc957c615e10.gif)
Возможная погрешность определяется с помощью коэффициента Стьюдента:
![](747220_html_6483f550340942ef.gif)
Где
![](747220_html_697b971d89a498a6.gif)
![](747220_html_5ae5f8403137055e.gif)
N | t | ||||||
0,6 | 0,7 | 0,8 | 0.9 | 0,95 | 0,98 | 0,99 | |
2 | 1,38 | 2,0 | 3,1 | 8,3 | 17,7 | 31,8 | 63,7 |
5 | 0,94 | 1,2 | 1,5 | 2,1 | 2,8 | 3,7 | 4,8 |
10 | 0,88 | 1,2 | 1,4 | 1,8 | 2,3 | 2,8 | 3,3 |
20 | 0,86 | 1,1 | 1,3 | 1,7 | 2,1 | 2,5 | 2,9 |
40 | 0,85 | 1,2 | 1,3 | 1,7 | 2,0 | 2,4 | 2,7 |
60 | 0,85 | 1,0 | 1,3 | 1,7 | 2,0 | 2,4 | 2,7 |
120 | 0,85 | 1,0 | 1,3 | 1,7 | 2,0 | 2,4 | 2,6 |
![](747220_html_fcf550ec70c4c00b.gif)
![](747220_html_8a0bc957c615e10.gif)
.
При этом фактическое значение измеряемой величины (доверительный интервал) рассчитывается по следующей формуле:
![](747220_html_7511cfba9637c716.gif)
![](747220_html_1d2668258f204147.gif)
![](747220_html_15405dfb014e2832.gif)
![](747220_html_a1755c68a5fe6fb2.gif)
Построим закон распределения для нормального распределения:
![](747220_html_95aa785807b735e2.gif)
Заносим все полученные результаты в эту таблицу:
№ | Xi | ![]() | ![]() ![]() | ![]() | ![]() | | n | X | ![]() |
1 | 100 | 100.0375 | -0.0375 | 0.00140625 | 0.389375 | 0.143155 | 0.03201 | ![]() | 0.028516 |
2 | 99.9 | -0.1375 | 0.01890625 | 0.028021 | |||||
3 | 99.8 | -0.2375 | 0.05640625 | 0.02699 | |||||
4 | 99.9 | -0.1375 | 0.01890625 | 0.028021 | |||||
5 | 100 | -0.0375 | 0.00140625 | 0.028516 | |||||
6 | 100.1 | 0.0625 | 0.00390625 | 0.028444 | |||||
7 | 100.2 | 0.1625 | 0.02640625 | 0.027812 | |||||
8 | 100 | -0.0375 | 0.00140625 | 0.028516 | |||||
9 | 99.9 | -0.1375 | 0.01890625 | 0.028021 | |||||
10 | 99.8 | -0.2375 | 0.01890625 | 0.02699 | |||||
11 | 99.9 | -0.1375 | 0.01890625 | 0.028021 | |||||
12 | 100 | -0.0375 | 0.00140625 | 0.028516 | |||||
13 | 100.1 | 0.0625 | 0.00390625 | 0.028444 | |||||
14 | 100.15 | 0.1125 | 0.01265625 | 0.028197 | |||||
15 | 100.2 | 0.1625 | 0.02640625 | 0.027812 | |||||
16 | 100.25 | 0.2125 | 0.04515625 | 0.027295 | |||||
17 | 100 | -0.0375 | 0.00140625 | 0.028516 | |||||
18 | 100.1 | 0.0625 | 0.00390625 | 0.028444 | |||||
19 | 100.2 | 0.1625 | 0.02640625 | 0.027812 | |||||
20 | 100.25 | 0.2125 | 0.04515625 | 0.027295 |
Построим график для
![](747220_html_cf49a4691ee04e2d.gif)
![](747220_html_9c9ff961089b62b7.gif)
![](747220_html_5196cadd59a94e4c.gif)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
Для измерения сопротивлений существует множество самых разнообразных методов. Все они отличаются друг от друга. И в каждом случае необходимо выбирать индивидуальный метод для измерения. Наиболее распространен метод косвенного измерения сопротивлений - это метод измерений через амперметр и вольтметр. Он применяется во множестве устройств по измерению сопротивления как постоянному, так и переменному току. Тем не менее, не всегда можно использовать обыкновенные вольтметры и амперметры для измерения напряжения и тока, поскольку они могут давать погрешность, например при измерении очень малых сопротивлений ввиду наличия сопротивления соединяющих проводов и контактов. Поэтому для грамотного измерения сопротивления важно выбрать метод, при котором погрешность измерений будет минимальна.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Сергеев, А. Г. Метрология: история, современность, перспективы: учебное пособие / А. Г. Сергеев. – М. : Логос, 2009. – 384 с.
2. Радкевич, Я. М. Метрология, стандартизация, сертификация / Я. М. Радкевич, А. Г. Схиртадзе, Б. И. Лактионов. – М. : Высшая шк., 2004. – 767 с.
3. Ефимов, В. В. Спираль качества / В. В. Ефимов, В. М. Князев. – Ульяновск : УлГТУ, 2002. – 232 с.
4. Ширялкин, А. Ф. Стандартизация, метрология, сертификация : учебнопрактическое пособие / А. Ф. Ширялкин, М. К. Гордеева. – Ульяновск :УлГТУ, 2008. – 209 с.
5. Ширялкин, А. Ф. Стандартизация и техническое регулирование в аспекте качества продукции: учебное пособие/ А. Ф. Ширялкин. –2-е изд., испр., доп. –Ульяновск : УлГТУ, 2008. – 212 с.
6. Ширялкин, А. Ф. Методические указания для выполнения, оформления и защиты курсовой работы по дисциплине «Метрология, стандартизация, сертификация» / А. Ф. Ширялкин, Т. А. Федоров. – Ульяновск : УлГТУ, 2006. – 21 с.
7. Ширялкин, А. Ф. Методические указания к лабораторным работам по метрологии и стандартизации. Часть 1 / А. Ф. Ширялкин. – Ульяновск : УлГТУ,2009. – 80 с.
8. Ширялкин, А. Ф. Основы формирования многоуровневых классификаций естественного типа для создания эффективных производственных сред в машиностроении / А. Ф. Ширялкин. – Ульяновск : УлГТУ, 2009. – 298 с.
9. Ширялкин, А. Ф. Зачем нужен закон «О стандартизации» / А. Ф. Ширялкин, Е. М. Деева // Стандарты и качество. – 2009. – № 5.
10. Горбоконенко, В. Д. Метрология в вопросах и ответах / В. Д. Горбоконенко, В. Е. Шикина. – Ульяновск : УлГТУ, 2004. – 195 с.
11. Лифиц, И. М. Стандартизация, метрология и подтверждение соответствия: учебник / И. М. Лифиц. – 9-е изд. – М. : «Юрайт», 2009. – 315 с.
12. Психология : учебник для технических вузов / под общ. ред. В. Н. Дружинин. – Питер, 2000. – 608 с.: ил. – (Серия «Учебник нового века»).
13. Безрукова, В. С. Как написать реферат, курсовую, диплом / В. С. Безрукова. – СПб. : Питер, 2000. – 178 с.: ил.
14. Худобин, Л. В. Курсовые и дипломные проекты с развитой научноисследовательской частью : учебное пособие / Л. В. Худобин, В. Ф. Гурьянихин, В. Р.Берзин. – Ульяновск : УлГТУ, 1998. – 84 с.
15.http://radioradar.net/articles/technics_measurements/measurements_ultra.html
16.http://www.sonel.ru/ru/Biblio/article/resistance-directcurrent/
17.http://ru.wikipedia.org/wiki/Омметр
18.http://ru.wikipedia.org/wiki/Измеритель_RLC
19. http://ru.wikipedia.org/wiki/Измерительная_линия