Как измерить емкость кабеля мультиметром
Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления
Электромонтажные и пусконаладочные работы всегда связаны с измерением характеристик электрической сети, проверки наличия напряжения и работоспособности цепей прибора или линии. Для этих целей существует огромное количество различных измерительных приборов и тестеров, но самым универсальным и полезным прибором для домашних мастеров и профессионалов является мультиметр. В этой статье рассмотрим как им пользоваться.
Внешний вид мультиметра
Мультиметр – это универсальный прибор для измерения электрических характеристик, который объединяет в себе множество функций (в зависимости от модели). В минимальной комплектации такой прибор состоит из амперметра, вольтметра и омметра. В самом распространенном варианте он выполняется в цифровом виде портативного исполнения. Внешне имеет прямоугольную форму с дисплеем и поворотным или кнопочным переключателем функций. Для выполнения замеров к мультиметру подключаются два щупа (красный и черный) в строгом соответствии с маркировкой на приборе.
Краткое описание измеряемых параметров и их обозначение
Для обозначения параметров на мультиметрах производители применяют стандартную маркировку на английском языке или специальные символы. Для работы с прибором важно знать основы электротехники, чтобы правильно и безопасно осуществлять необходимые измерения.
Каждый прибор разделен на зоны с настройками для работы с определенным видом напряжения электрической сети:
Назначение разъёмов для подключения щупов
В зависимости от модели мультиметра, количество гнёзд для подключения щупов, может быть различным. Подключать щупы для измерения электрических параметров сети необходимо в правильные гнёзда прибора. У большинства измерительных приборов маркировка гнёзд следующая:
Какие ещё могут быть кнопки
Помимо основных настроек мультиметра, он может иметь и дополнительные. Дорогие профессиональные устройства намного функциональнее бюджетных вариантов и позволяют специалисту производить следующие измерения:
Некоторые модели имеют дополнительные функции по индикации и обеспечению работы с устройством: подсветку, автоотключение питания и экономичный режим для аккумулятора, фиксирование результатов (кнопка hold) и запись в память устройства, выбор пределов измерений и индикацию по перегрузке и разряду батареи. Для безопасной работы с мультиметром важно, чтобы прибор имел определенную защиту при неправильном выборе предела измерений или режима работы. Обычно такая защита осуществляется с помощью плавких предохранителей и автоматических выключателей. Большинство качественных приборов от ответственных производителей имеет такую защиту.
Как измерять напряжение
Для человека, который имеет определенные навыки и знания в электротехнике не составит особого труда производить измерения с помощью мультиметра. Для тех, кто никогда не работал с таким типом устройств, ниже представлено как пользоваться стандартным мультиметром.
Важно! Все работы, должны проводится специалистами или людьми, имеющими определенные навыки в электротехнике. Помните, что поражение электричеством опасно для жизни!
Постоянное напряжение
С помощью этого режима измеряется напряжение элементов питания, батареек и аккумуляторов автомобилей. Большинство цепей управления в современных системах АСУТП имеют потенциал 24 В постоянного тока.
Для того, чтобы выполнить измерение в этом режиме необходимо перевести прибор в положение DCV, при этом замер (если не знаете примерное напряжение) лучше всего начинать с максимального значения переключателя, постепенно уменьшая диапазон, до получения нужной размерности. Если на экране прибора результат измерения отображается со знаком «минус», то значит была нарушена полярность подключения щупов (это значит «минус» был подключен к «плюсу» цепи, в которой производится измерение, а «плюс» к «минусу»).
Что касается размерности, то тут все просто: если, к примеру, на экране высвечивается цифра 003, то значит необходимо уменьшить диапазон измерения. Постепенно снижая величину напряжения с помощью переключателя, будет высвечиваться 03, 3.
Если на дисплее отображается цифра «1» или другое непонятное число, то скорее всего неправильно выбран режим работы или необходимо повысить верхний предел измеряемого напряжения. Другими словами измеряемое значение напряжение должно быть меньше, чем верхний предел, выбранный на мультиметре.
Стандартные значения для переключателя в зоне постоянного напряжения: до 200мВ, 2В, 20В, 200В, 1000В.
Обратите внимание! Произвести измерение напряжения на термопаре, значение которого всего несколько милливольт, скорее всего не получиться из-за погрешности мультиметра.
Переменное напряжение
Режим измерения напряжения переменного тока включается перемещением переключателя в положение V
или ACV. Этот режим также имеет несколько диапазонов. Обычно на стандартных мультиметрах есть два варианта выбора переменного напряжения: до 200 В и до 750 В.
Например, для измерения напряжения в бытовой сети 220В, устанавливают переключатель на 750 В и в розетку вставляют два щупа (в разные отверстия). На дисплее отобразится действительное напряжение в текущий момент времени. Обычно это значение от 210 до 230 В, другие показания уже являются отклонениями от нормы.
Измеряем силу тока
Для этого необходимо знать какой ток будем измерять: постоянный или переменный. Большая часть стандартных мультиметров способна выполнять измерения постоянного тока, а вот для переменного требуются мультиметры с токоизмерительными клещами.
Постоянный ток
Для этого перемещаем переключатель мультиметра в режим DCA. Красный щуп должен быть подключен к гнезду с обозначением «10 А», а черный к «COM». Если значение измеряемого тока до 200 мА, то для большей точности показаний, красный щуп переставляем в разъём 200 мА. В любом случае, чтобы не спалить прибор, измерения лучше всего начинать с щупом в разъёме 10 А и при необходимости его переставить. То же самое производим и с переключателем: сначала выставляем наибольший ток, постепенно уменьшая диапазон для получения нужного максимального предела до минимального значения в 2000 микроампер.
Обратите внимание! Для измерения постоянного электрического тока, щупы мультиметра располагают в разрыв цепи.
Необходимо знать, что щупы мультиметра подключаются в разрыв цепи. То есть красный щуп устанавливается на «плюс» источника питания, а черный к «плюсовому» проводнику.
Переменный ток
Значение силы переменного тока позволяет измерить мультиметр, имеющий в составе специальные токовые клещи.
Принцип работы токоизмерительных клещей заключается в явлении электромагнитной индукции. Измерение производится бесконтактным способом, путем помещения проводника в электромагнит со вторичной обмоткой. Первичный ток (измеряемый), пропорционален вторичному (который возникает на обмотке). Поэтому прибор с легкостью рассчитывает искомое значение первичного переменного тока.
При измерении устанавливается максимальный предел (аналогично измерениям постоянного тока), проводник заводится внутрь клещей, как на фото выше и на экране высвечивается измеренное значение в амперах.
Измеряем сопротивление
Для замера сопротивления переключатель устанавливается в режим сопротивления (Ω) и выбирается нужный диапазон. Один из щупов прикладывается к одному входу резистора, другой к другому. При этом на дисплее высветится значение сопротивления. Переключая диапазон можно получить нужную размерность значения сопротивления.
Если на дисплее высвечивается «нуль», то следует уменьшить диапазон, а если «1» то увеличить.
Как прозвонить провода мультиметром
Прозвонка проводов означает определение из целостности. По сути мультиметр определяет сопротивление замкнутого контура и если это значение близко к нулю, то контур считается замкнутым и выдаётся звуковой сигнал. Не всякий мультиметр может прозванивать провода со звуком, но большинство из них на это способны.
Прозвонка — это проверка целостности цепи. Для прозвонки проводов мультиметр устанавливается в нужный режим. Чаще всего он совмещен с прозвонкой диодов, но может быть вынесен отдельно и отмечен знаком колокольчика. Далее один щуп прикладывается к одному концу проводника, а другой щуп к другому. При этом звучит сигнал или появляется индикация светом или на дисплее. Если индикация есть – цепь не разорвана, если нет, то проводник поврежден или цепь разорвана.
Проверка диодов, конденсаторов и транзисторов (режим hFE)
Этот режим имеет не каждый прибор. Для проверки сопротивления диодов, выбирается соответствующий режим и по аналогии с прозвонкой проводника выполняются нужные действия.
Для определения параметров конденсаторов и транзисторов на приборе устанавливается специальный режим «hFE».
У транзисторов имеются три выхода: база, эмиттер и коллектор, которые подключаются к разъемам В, E, F мультиметра. При правильном подключении на дисплее отобразится величина усиления транзистора.
У конденсаторов емкость измеряется путем установки концов конденсатора в разъемы с обозначением Сх. При этом на дисплее отобразится номинальное значение ёмкости электронного компонента.
Проверка электродвигателей разного вида с помощью мультиметра
Для чего предназначены токоизмерительные клещи?
Прозвонка проводов с помощью мультиметра — что это значит и как выполняется
Для чего нужен осциллограф и как им выполнять измерения тока, напряжения, частоты и сдвига фаз
Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?
Как пользоваться мегаомметром для измерения сопротивления изоляции кабеля?
Как измерить емкость мультиметром?
Емкость является одной из важных характеристик устройств, способных накапливать электрический заряд. Широко известными устройствами такого типа являются конденсаторы и аккумуляторы. Это совершенно разные конструктивно устройства. Но оба способны отдавать электрический заряд. Только конденсатор, в отличие от аккумулятора, способен отдать весь накопленный заряд моментально. Емкость тех и других устройств можно измерять при помощи мультиметра. Сегодня поговорим о том, как измерить емкость мультиметром.
Емкость конденсатора
Их емкость измеряется в Фарадах. На поверхности конденсаторов всегда имеется маркировка:
Неисправность конденсаторов приводит к отказам в работе многих приборов. Поэтому так важно уметь самостоятельно находить негодные элементы.
Виды неисправностей
Основными неисправностямиявляются следующие:
Любая их этих причин приводит к невозможности дальнейшей эксплуатации конденсатора и требует его замены.
Иногда поломка конденсатора может быть определена визуально, когда элемент явно отличается от подобных себе (на нем могут быть видны трещины, вздутие, потеки электролита). Но более надежным способом проверки работоспособности является измерение емкости сомнительного устройства.
Перед проверкой тестером нужно определить вид устройства – полярный конденсатор или неполярный. Это можно определить по метке на его корпусе. Если на нем есть черная полоска с обозначением нуля, то со стороны этого вывода располагается отрицательный контакт, а положительный – с противоположной.
Некоторые тестеры имеют функцию измерения емкости. Более того, на них есть специальные гнезда, куда вставляют выводы конденсатора.
Как померить емкость мультиметром, оснащенным специальной функцией FCX?
Для того чтобы определить, нет ли внутри конденсатора короткого замыкания или обрыва, можно измерить сопротивление:
Расшифровка полученных результатов:
Таким образом, проверить исправность конденсатора можно любым мультиметром, в том числе и не оснащенного функцией измерения емкости.
Емкость аккумулятора
На корпусе каждой аккумуляторной батареи указана ее емкость в Ампер-часах (А*час, Ah). Потеря емкости всегда сопровождается изменением напряжения, которое влияет на работоспособность АКБ.
Для того чтобы сравнить емкость с номинальной, можно использовать мультиметр. Здесь его значение скорее косвенное. Он используется для того, чтобы не допустить разрядки батареи под нагрузкой до критического предела.
Чтобы узнать емкость батареи, действуют следующим образом:
Это необходимо для того, чтобы вовремя отключить нагрузку, не давая напряжению упасть ниже минимально допустимого значения. В противном случае АКБ может быть испорчена. Поэтому напряжение должно измеряться непрерывно в течение всего времени работы нагрузки.
Замерить емкость АКБ мультиметром нельзя, но, тем не менее, он непосредственно участвует в процессе ее определения.
Теперь вы знаете, как измерить емкость мультиметром. Желаем легкого ремонта!
Вопрос — ответ
Вопрос: Какие еще обозначения могут быть на конденсаторах? На чем нужно заострять внимание перед проверкой из мультиметром?
Имя: Дмитрий
Ответ: Помимо емкости и вольтажа на элементах могут быть нанесены следующие обозначения: тип (конструктивное исполнение); вид тока (постоянный или переменный – AC-DC); полярность выводов (для электролитических элементов); рабочая частота (Гц); величина допустимого отклонения емкости (%). Особенно тщательно проверьте полярность элемента.
Вопрос: Есть ли внешние признаки пробоя конденсатора, или без мультиметра пробой не определить?
Имя: Михаил
Ответ: Да, признаки могут быть: черные пятна, потемневшая поверхность, вздувшийся корпус. Но иногда их нет, поэтому нужно использовать тестер.
Вопрос: Можно ли тестировать конденсатор мультиметром, не извлекая его из схемы?
Имя: Алексей
Ответ: Можно, но только в схемах с малым напряжением. И все равно измерение может дать результат, отличающийся от номинала в несколько раз. Поэтому лучше все-таки извлечь для проверки сомнительный элемент из схемы.
Вопрос: При определении емкости автомобильного аккумулятора напряжение на нем падает из-за подключенной нагрузки. Каков минимум, при котором нужно отключать нагрузку?
Имя: Александр
Ответ: При полной зарядке аккумулятор выдает напряжение 12,7 В. Контролируя мультиметром падение напряжения при подключенной нагрузке, нужно следить, чтобы оно не упало ниже 11,6 В. Это означает практически полную разрядку АКБ. Абсолютный минимум разности потенциалов на батарее – это 10,5 В. Но экспериментировать не стоит – убьете аккумулятор.
Измерение емкости
Чтобы провести измерение емкости, мультиметр выполняет зарядку конденсатора от известного источника тока, измеряет результирующее напряжение, а затем вычисляет емкость.
Предупреждение! Исправный конденсатор сохраняет электрический заряд и может оставаться под напряжением после отключения питания. Прежде чем коснуться его, а также перед выполнением измерений: а) отключите питание, б) с помощью мультиметра убедитесь, что питание отключено, в) осторожно разрядите конденсатор, подключив резистор к выводам (как указано в следующем абзаце). Обязательно используйте соответствующие средства индивидуальной защиты.
Для безопасной разрядки конденсатора: После отключения питания подключите резистор на 20 000 Ом, 5 Вт к клеммам конденсатора на пять секунд. С помощью мультиметра убедитесь, что конденсатор полностью разряжен.
Для правильного измерения необходимо отсоединить конденсатор от цепи. Разрядите конденсатор, как описано выше в предупреждении.
Примечание. У некоторых мультиметров предусмотрен режим относительных измерений (REL). При измерении малых значений емкости можно использовать режим относительных измерений для устранения емкости измерительных проводов. Чтобы перевести мультиметр в режим относительных измерений, оставьте измерительные провода разомкнутыми и нажмите кнопку REL. Таким образом вы устраните остаточную емкость измерительных проводов.
Общая информация об измерении емкости
Поиск и устранение неисправностей в однофазных электродвигателях является одним из наиболее распространенных способов использования функции измерения емкости.
Невозможность запуска однофазного электродвигателя с конденсатором является признаком неисправности конденсатора. Такие электродвигатели продолжают работать после включения, что усложняет поиск и устранение неисправностей. Хорошим примером такой проблемы является неисправность конденсатора для жесткого запуска на компрессорах системы ОВКВ. Двигатель компрессора может запуститься, но вскоре он перегревается, что приводит к срабатыванию выключателя.
Для проверки состояния конденсатора на однофазных электродвигателях с такими проблемами и шумами требуется мультиметр. Почти на всех конденсаторах электродвигателей указано значение емкости в микрофарадах.
Трехфазные конденсаторы для коррекции коэффициента мощности обычно защищены предохранителями. В случае отказа одного или нескольких конденсаторов эффективность системы снижается, что с большой долей вероятности приводит к увеличению расходов на коммунальные услуги и произвольному отключению оборудования. В случае перегорания предохранителя необходимо измерить емкость в микрофарадах на предположительно неисправном конденсаторе и убедиться, что полученное значение находится в пределах диапазона, указанного на конденсаторе.
Полезно знать некоторые дополнительные обстоятельства, связанные с емкостью.
Как измерить емкость кабеля мультиметром
В связи измерение ёмкости относится к измерениям постоянным током. У меня всегда это обстоятельство вызывало улыбку. Всё-таки радиотехническое образование мешает понять, как связисты заставили течь постоянный ток через конденсатор, который такой ток пропускать не должен вовсе. В некоторых книгах описан баллистический метод. По сути это тот же метод, что используется для проверки конденсаторов обычным тестером. По скачку стрелки в момент переключения конденсатора судят о его ёмкости.
На практике все приборы, специально предназначенные для измерения ёмкости, используют генераторы переменного тока. В старых ПКП использовалось специальное реле, которое при включении издавало характерный писк. Сейчас приборы уже не «писчат», вместо реле используются полупроводниковые схемы. Но ток на выходе прибора всё-таки переменный.
Чтобы лучше понять суть измерений полезно вспомнить о физике и конденсаторе.
Чем больше площадь пластин S тем больше ёмкость. И наоборот, чем больше расстояние между пластинами, тем ёмкость меньше. Имеет значение так же то, что находится между пластинами и температура этого диэлектрика, но сползать дальше в физику не буду (читайте классиков).
В кабеле такими пластинами являются жилы кабеля. Чем они длиннее, тем больше площадь S и, соответственно ёмкость. И наоборот, чем больше расстояние между пластинами d, тем ёмкость меньше.
Если мерить этот параметр между жилами многопарного кабеля максимальные значения будут между жилами правильно скрученных пар, ведь они всю длину идут вместе. Эту особенность можно использовать для поиска «разнопарки» или разбитости пар. (Измерения переменным током)
Официально учитывается рабочая ёмкость и ёмкость к земле. Причём нормируется только рабочая ёмкость (измеряется между жилами пары). Для протокола заносится ещё и ёмкость к земле т.е. ёмкость между жилой и экраном. Норм на второй параметр не встречал, но как правило она на 40-50% больше рабочей. (Экран кабеля при этом измерении должен быть заземлён)
Поиск обрывов жил кабеля
Поиск повреждений. С помощью измерения ёмкости довольно неплохо ищутся обрывы. Действительно, если целая пара 78 нФ, а обрывная 16 нФ можно просто разделить второе на первое получим 0,205 или 20,5% от длины целой пары.
В новых приборах есть функции расчёта длины по типу кабеля и мостовая схема сравнения. Так что ответ они выдают сразу в метрах. Казалось бы, только отмеряй, но. Погрешность измерения по ёмкости намного больше измерений по шлейфу и всё это работает при хорошей изоляции измеряемого кабеля.
Меня жизнь научила подходить к этому методу очень осторожно. В поисках обрывов лучше использовать импульсный метод т.е. рефлектометр.
Тем, у кого только ПКП могут посетить эту страницу с методикой работы с ПКП-5
Поиск разбитости пар (разнопарки)
Разбитость, разнопарка, место перепутывания жил. Поиск места разбитости пар измерением ёмкости.
Разбивка пар, разнопарка, битость пар, прослушка. Пониженное переходное затухание. Это ещё один тип повреждений, который можно искать измерением ёмкости. Для поиска места, где спайщики «начудили» с муфтой, а именно оттуда берётся это повреждение, придётся ввести ещё один параметр: ёмкость искусственно разбитой пары. Мерится она так же, как и рабочая ёмкость только жилы берутся от разных пар.
Рабочая ёмкость правильно скрученной пары всегда больше ёмкости искусственно разбитой. Неудивительно, ведь жилы в паре идут всю длину вплотную друг к другу, величина d из рисунка минимальна, значит, ёмкость максимальна.
1. Мерим рабочую ёмкость хорошей пары этого кабеля. Предположим 81 нФ. Обозначу Снорм.
2. Мерим ёмкость искусственно битой, пары. Причём лучше не одной, а нескольких с усреднением. Предположим получилось 62 нФ. Обозначим Сбит.
3. Мерим рабочую ёмкость повреждённой пары. Пускай она будет 70 нФ (у разбитой пары она всегда меньше). И назовётся Сповр.
Этот же метод заложен в некоторых ИРК-ПРО. Довольно большая погрешность и хорош если точно известны все муфты. Часть инструкции к ИРК-ПРО Альфа от «Связьприбор»
РАЗБИТОСТЬ ПАР
Лично я всё же предпочитаю рефлектометр, получается точнее.
Как пользоваться цифровым мультиметром. Часть 3 (ток, диоды, транзисторы, емкость)
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».
Сегодня Вашему вниманию я представляю третью часть статьи о том, как пользоваться мультиметром.
В этой части мы поговорим об измерении переменного и постоянного тока, сопротивления диодов, коэффициента усиления транзисторов и емкости конденсаторов.
А вот предыдущие части статей:
Как пользоваться мультиметром при измерении тока
При измерении с помощью мультиметра («тестера») значения постоянного или переменного тока в цепи, необходимо красный измерительный щуп вставить в гнездо «mA», если ток в измеряемой цепи не превышает 200 (мА), или в гнездо «20Аmax», если ток в цепи превышает 200 (мА). Черный щуп вставляем в гнездо «com».
При замере в цепи переменного тока переключатель мультиметра устанавливаем в диапазон переменного тока (
А). Этот диапазон выделен красным цветом и в нем имеются следующие пределы измерения: 20 (мА) и 20 (А).
При замере постоянного тока в цепи переключатель мультиметра устанавливаем в диапазон постоянного тока (-А). Этот диапазон выделен зеленым цветом и в нем имеются следующие пределы измерения: 2 (мА), 20 (мА), 200 (мА) и 20 (А).
Внимание. При измерении тока, хоть переменного, хоть постоянного, мультиметр включается в цепь последовательно.
Если Вы перепутаете пределы измерения тока, то мультиметр выйдет из строя. Также не стоит забывать о режиме, который у Вас включен.
Расскажу случай из практики. Один мой коллега проводил измерение переменного тока в цепи катушки контактора, а затем решил провести измерение напряжения питающей сети. Переключатель мультиметра он установил на измерение напряжения, а вот щупы переставить забыл. При касании щупами потенциалов питающего напряжения произошло короткое замыкание. В итоге: мультиметр сгорел, коллега не пострадал, но отделался серьезным испугом.
А вообще я не рекомендую Вам пользоваться мультиметром при измерении токов больше 200 (мА). Для этих целей можно, более безопасно (без разрыва силовой цепи), применять электроизмерительные клещи.
Проверка диодов с помощью мультиметра
Чтобы проверить с помощью мультиметра диод, необходимо измерительные щупы подключить следующим образом:
Переключатель мультиметра («тестера») устанавливаем в положение «прозвонка». В качестве примера проверим диод Д226Б.
Красный щуп соединяем с анодом «+» диода, а черный с катодом «-» (прямое подключение). На дисплее мультиметра отобразиться значение прямого сопротивления диода, равное 597 (Ом).
Если щупы поменять местами (обратное подключение), то на дисплее появится значение «1», при условии, что диод исправный.
Если показания на экране мультиметра при прямом и обратном подключении показывают малое значение, то значит диод пробит. Если же в обе стороны на дисплее отображается цифра «1″, то значит диод сгорел.
Измерение емкости конденсаторов
Перейдем сразу к примеру. Берем электролитический конденсатор емкостью 10 (мкФ) и подсоединяем его выводы (ножки) к гнезду Сх.
Переключатель мультиметра должен находиться в диапазоне (Сх), у которого существует 5 пределов измерения: 20 (мкФ), 2 (мкФ), 200 (нФ), 20 (нФ) и 2000 (пФ).
Зная емкость нашего конденсатора, устанавливаем переключатель мультиметра на предел 20 (мкФ) и смотрим величину измеренной емкости. На дисплее фиксируем полученное значение емкости конденсатора, которое равно 9,43 (мкФ).
Как пользоваться мультиметром при проверке транзисторов
Для проверки коэффициента усиления транзистора по постоянному току, необходимо переключатель мультиметра поставить в положение «hFE». В качестве примера проверим биполярный транзистор МП42Б с проводимостью P-N-P.
Вывода этого транзистора (эмиттер, база, коллектор) вставляем в соответствующие разъемы на мультиметре: E, B и С.
На дисплее мультиметра отобразится коэффициент усиления нашего транзистора.