Как проверить резистор (сопротивление) мультиметром (универсальным прибором)

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.

Расчет и проверка

При наличии данных о силе тока и разности электрических потенциалов, то есть напряжении в проводнике, можно рассчитать сопротивление по формуле:

Здесь U – напряжение, В; I – сила тока, А.

Чтобы убедиться в правильности расчета или выяснить сопротивление элементов, которое заранее неизвестно, используют специальные измерительные приборы. При необходимости измерить только сопротивление применяют омметр, однако в быту чаще используют универсальное устройство – мультиметр.

Чтобы разобраться, как проверить сопротивление мультиметром, необходимо иметь общее представление о работе с прибором, а также понимать принцип измерений.

На современных цифровых приборах используются типовые аббревиатуры и знаки. Выяснить, как обозначается сопротивление на мультиметре конкретной модели, можно из инструкции пользователя, но обычно этот сектор разметки имеет маркировку «Ω».

Обычно шкала измерения для сопротивления градуируется от 200 Ом до 200 Мом с определенными интервалами. Чаще всего встречается такая разбивка: 200, 20 К (килоОм, 10 3 ), 200 К, 2 М (мегаОм, 10 6 ), 20 М, 200М. В зависимости от модели, величина диапазона может отличаться в большую или меньшую сторону. Таким образом можно измерить сопротивление мультиметром, начиная с малых и до достаточно больших значений.

Если сопротивление в цепи рассчитано и нужно просто проверить соответствие реалий расчету, при работе с прибором сразу же выставляется примерная величина. Так, для расчетного R=180 кОм устанавливается 200 К, для расчетного 50 кОм – тоже 200 К. Если данные заранее неизвестны, выставляется максимальное значение шкалы.

Возможные погрешности

Как и любой тестер, мультиметр не даёт абсолютно точных результатов. Наибольшее значение они принимают в приближении к пределам диапазона измерения прибора. Самые распространённые сложности связаны с определением низких сопротивлений. Возможные причины искажений:

Грязные контакты

Чтобы правильно произвести замер, важно убедиться, что тестируемый компонент не покрыт окислами и другими загрязнениями. Высокое сопротивление контактов не позволит измерить значение без искажений.
Наведённые помехи

Если тестирование производится под влиянием внешних магнитных полей, возможны отклонения результатов от действительности. Для минимизации эффекта в таких условиях применяют щупы с короткими идеально экранированными проводами. Кроме того, явление температурной ЭДС из-за образования термопар в месте контактов разнородных металлов также может искажать результаты.

Проведение замеров

И всё же в вопросе, как замерить сопротивление заземления, лучше пользоваться не мультиметром, а мегаомметром. Наилучшим вариантом считается электроизмерительный переносной прибор М-416. Его работа основывается на компенсационном методе измерения, для этого пользуются потенциальным электродом и вспомогательным заземлителем. Его измерительные пределы от 0,1 до 1000 Ом, работать прибором можно при температурных режимах от -25 до +60 градусов, питание осуществляется за счёт трёх батареек напряжением 1,5 В.

А теперь пошаговая инструкция всего процесса как измерить сопротивление контура заземления:

• Прибор расположите на горизонтальной ровной поверхности.
• Теперь произведите его калибровку. Выберите режим «контроль», нажмите красную кнопку и, удерживая её, установите стрелку в положение «ноль».
• Некоторое сопротивление есть и у соединительных проводов между выводами, чтобы свести к минимуму это влияние расположите прибор поближе к измеряемому заземлителю.
• Выберите нужную схему подключения. Можете проверить сопротивление грубо, для этого выводы соедините перемычками и подключите прибор по трёхзажимной схеме. Для точности измерений следует исключить погрешность, которую дадут соединительные провода, то есть между выводами снимается перемычка и применяется четырёхзажимная схема подключения (кстати, она нарисована на крышке прибора).
• Выполните забивание в землю вспомогательного электрода и стержня зонда на глубину не меньше 0,5 м, имейте в виду, что грунт должен быть плотный и не насыпной. Для забивания используйте кувалду, удары должны быть прямыми, без раскачивания.

• Место, где будете подсоединять проводники к заземлителю, зачистите напильником от краски. В качестве проводников применяйте медные жилы сечением 1,5 мм2. Если используете трёхзажимную схему, то напильник будет выполнять роль соединительного щупа между заземлителем и выводом, так как с другой его стороны подсоединяется медный провод сечением 2,5 мм2.
• И теперь переходим уже непосредственно к тому, как измерить сопротивление заземления. Выберите диапазон «х1» (то есть умножение на «1»). Нажмите красную кнопку и вращением ручки стрелку установите на «ноль». Для больших сопротивлений необходимо будет выбрать и больший диапазон («х5» или «х20»). Так как мы выбрали диапазон «х1», то цифра на шкале и будет соответствовать измеренному сопротивлению.

Наглядно, как проводится измерение заземления на следующем видео:

Назначение и функции

Мультиметр предназначен для измерения трёх основных параметров электрической цепи: напряжения, силы тока и сопротивления. К этому базовому набору функций обычно добавляют режимы проверки целостности проводника и исправности полупроводниковых приборов. Более сложные и дорогие устройства способны определять ёмкость конденсаторов, индуктивность катушек, частоту сигнала и даже температуру исследуемого электронного компонента. По принципу работы мультиметры делят на две группы:

1. Аналоговые – устаревший вид, основанный на магнитоэлектрическом амперметре, дополненном резисторами и шунтами для измерения напряжения и сопротивления. Аналоговые тестеры относительно дёшевы, однако склонны давать большую погрешность из-за малого входного сопротивления. К другим недостаткам аналоговой системы относится чувствительность к полярности подключения и нелинейная шкала.

2. Цифровые – более точные и современные приборы. В бытовых моделях среднего ценового сегмента допустимая погрешность не превышает 1%, для профессиональных моделей — возможное отклонение лежит в пределах 0,1%. «Сердце» цифрового мультиметра – электронный блок с логическими микросхемами, счётчиком сигналов, декодером и драйвером дисплея. Информация отображается на жидкокристаллическом энергозависимом экране.

Погрешность бытовых цифровых тестеров не превышает 1%

В зависимости от назначения и специфики использования, мультиметры могут быть выполнены в различных форм-факторах и пользоваться разными источниками тока. Наибольшее распространение получили:

1. Портативные мультиметры со щупами – самые популярные как в быту, так и в профессиональной деятельности. Состоят из основного блока, оснащённого батареями или аккумулятором, к которому подключаются гибкие проводники-щупы. Для измерения того или иного электрического показателя щупы соединяют с электронным компонентом или участком цепи, а результат считывают с дисплея прибора.

2. Токоизмерительные клещи – в таком устройстве контактные площадки щупов сблокированы на подпружиненных губках. Пользователь разводит их в стороны, нажимая на специальную клавишу, а затем защёлкивает на том участке цепи, который нужно измерить. Зачастую токоизмерительные клещи допускают возможность подключения классических гибких щупов.

3. Стационарные мультиметры питаются от бытового источника переменного тока, отличаются высокой точностью и широким функционалом, могут работать со сложными радиоэлектронными компонентами. Основная сфера применения – проведение измерений при разработке, макетировании, ремонте и обслуживании электронных приборов.

4. Осциллографы-мультиметры или скопметры – сочетают в себе сразу два измерительных прибора. Могут быть как портативными, так и стационарными. Цена на такие устройства очень высока, что делает их сугубо профессиональным инженерным инструментом.

Как можно заметить, функции мультиметра могут варьироваться в достаточно широких пределах и зависят от вида, форм-фактора, ценовой категории прибора. Так, мультиметр для домашнего использования должен обеспечивать:

• Определение целостности проводника;
• Поиск «нуля» и «фазы» в бытовой электросети;
• Измерение напряжения переменного тока в бытовой электросети;
• Измерение напряжения маломощных источников постоянного тока (батарейки, аккумуляторы);
• Определение базовых показателей исправности электронных приборов – силы тока, сопротивления.

Бытовое применение мультиметра обычно сводится к прозвонке проводов, проверке исправности ламп накаливания, определению остаточного напряжения в батарейках.

В быту мультиметры используются для прозвонки проводов, проверки батареек и электрических схем

В то же время, требования, предъявляемые к профессиональным моделям, куда строже. Они определяются отдельно для каждого частного случая. Среди главных особенностей продвинутых тестеров стоит отметить:

• Возможность комплексной проверки диодов, транзисторов и других полупроводниковых приборов;
• Определение ёмкости и внутреннего сопротивления конденсаторов;
• Определение ёмкости аккумуляторных батарей;
• Измерение специфичных характеристик – индуктивности, частоты сигнала, температуры;
• Способность работать с большим напряжением и силой тока;
• Высокая точность измерений;
• Надёжность и долговечность прибора.

Важно помнить, что мультиметр – достаточно сложный электрический прибор, работать с которым следует грамотно и осторожно

Связанные факторы

Между показателями губчатого свинца и решетки минусового электрода разницы практически нет. Однако сопротивление перекиси свинца в 10 000 раз больше, чем таковое у решетки плюсового электрода, на которую он нанесен. Сами электроды устройства могут быть выполнены по-разному, что обуславливает разницу в показателях. Различаться могут, в том числе:

• качество электрического контакта обмазки и решеток;
• конструкция электрода;
• конструкция решетки;
• наличие легирующих компонентов в АКБ.

На R сепараторов влияет перемена пористости и толщины. У электролита оно зависит от его температуры и концентрации. Если электролит замерзнет, то показатель достигнет бесконечности.

Проверка сопротивления на плате

Элементы, имеющие омическое сопротивление до 200 Ом, должны прозваниваться в этом диапазоне измерений. Если же показания прибора указывают бесконечность, необходимо увеличить переключателем измеряемый диапазон с 200 Ом до 2000 Ом (2кОм) и выше в зависимости от испытываемого номинала. Перед тем как проверить мультиметром резистор не выпаивая его, нужно:

• отключить источник питания;
• отпаять один вывод R, так как из-за смешанного соединения элементов в схеме могут иметься различия между номиналом элемента и показаниями его фактической величины в общей схеме при измерении;
• произвести замер.

Кроме постоянных резисторов, существуют следующие виды элементов:

• переменный (реостат);
• подстроечный;
• термистор или терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом;
• позистор с положительным температурным коэффициентом;
• варистор изменяет свои значения от приложенного к нему напряжения;
• фоторезистор меняет свои значения от направленного на него светового потока.

Проверка резистора мультиметром для измерения работоспособности переменных и подстроечных элементов осуществляется путём присоединения к среднему выводу одного из щупов, к любому из крайних выводов второго щупа. Необходимо произвести регулировку движка измеряемого элемента в одну сторону до упора и обратно, при этом показание прибора должно измениться от минимума до паспортного или фактического сопротивления резистора. Аналогично нужно провести измерение со вторым крайним выводом потенциометра.

Чтобы проверить позистор мультиметром, необходимо подключить измерительный прибор к выводам и приблизить его к источнику тепла. Сопротивление должно увеличиваться в зависимости от приложенной к нему температуры. Тех, кто работает с электроникой, знают, как проверить мультиметром термистор. Перед этим нужно учесть, что при воздействии на него температуры нагретого паяльника его термосопротивление должно уменьшаться. Перед тем как проверить термистор и позистор на плате, необходимо выпаять один из выводов и после этого провести измерение.

Терморезисторы могут работать как при высоких температурах, так и при низких. Позисторы и термисторы применяются там, где необходимо контролировать температуру, например в электронных термометрах, температурных датчиках и других устройствах.

Прозвонка проводов

Несмотря на всю многозадачность мультиметров, главное их бытовое применение – прозвонка проводов, то есть определение их целостности. Казалось бы, что может быть проще – соединил два конца кабеля со щупами в режиме «пищалки», и дело с концом. Но такой способ укажет лишь на наличие контакта, но никак не на состояние проводника. Если внутри имеется надрыв, который приводит к искрению и подгоранию под нагрузкой, то пьезоэлемент мультиметра всё равно издаст звук. Лучше воспользоваться встроенным омметром.

Звуковой сигнал, иначе именуемый как «зуммер», значительно ускоряет процесс прозвонки

Установите переключатель мультиметра в положение «единицы Ом» и соедините щупы с противоположными концами проводника. Нормальное сопротивление многожильного провода длиной несколько метров – 2-5 Ом. Увеличение сопротивления до 10-20 Ом скажет о частичном износе проводника, а значения в 20-100 Ом свидетельствуют о серьёзных обрывах жил.

Иногда при проверке уложенного в стену провода, использование мультиметра затруднено. В таких случаях целесообразно применять бесконтактные тестеры, однако цена этих устройств довольно высока.

Проверка сопротивления с неизвестным номиналом

В некоторых ситуациях может возникнуть необходимость проверить деталь, сопротивление которой неизвестно. Например, когда обозначение на корпусе SMD резистора трудно прочесть или используется деталь с неизвестной системой отметок. Такое измерение может быть полезно и в других случаях — если нужно определить сопротивление других объектов (например, провода катушки).

Для такой проверки требуется выполнить следующие действия:

1. Подготовить мультиметр к работе.
2. Переключатель перевести в положение для измерения сопротивления. При выборе диапазона измерений сначала устанавливается максимальный — 20 М.
3. Присоединить щупы к выводам.
4. Если на дисплее появятся нули, переключиться на ближайший меньший диапазон.
5. Затем щупами измерить сопротивление. Если на дисплее по-прежнему ноль, то процедура повторяется.
6. Корректировка диапазона измерения проводится до тех пор, пока не появятся ненулевые значения.

Значение на дисплее будет соответствовать точному сопротивлению детали.

Способы измерения Rз

Все практически реализуемые методы измерения сопротивления контура заземления основаны на известном из физики законе Ома, согласно которому сопротивление – это результат деления напряжения на протекающий по цепи ток.

Важно! Сразу оговоримся, что замерить заземление мультиметром, не обеспечивающим заданную точность снятия показаний, не представляется возможным. В этом случае придётся воспользоваться более точными измерительными приборами, способными замерять сопротивление с погрешностью до долей Ома

В этом случае придётся воспользоваться более точными измерительными приборами, способными замерять сопротивление с погрешностью до долей Ома.

Среди известных подходов к измерению сопротивления растеканию тока можно выделить следующие:

• Косвенные замеры, проводимые «методом дополнительного электрода»;
• Специальное зондирование, называемое вертикальным (ВЭЗ);
• Метод, предполагающий применение типовых измерителей (аналогового вольтметра и специального амперметра).

Рассмотрим каждый их этих подходов более подробно.

Известная методика измерения сопротивления заземляющих устройств с использованием пробного электрода предполагает проведение испытаний ещё до погружения конструкции в землю.

Порядок определения искомой величины приводится ниже.

Ещё до того, как проверить контур заземления, в грунт зарывается конструкция, называемая «пробный одиночный заземлитель» (он должен иметь ту же длину, что и проверяемый контур, и немного выступать над почвой).

После погружения одиночного стержня в землю проводятся замеры величины его Rз, а затем, в соответствии с его физическими размерами, с применением известных методик определяется удельное сопротивление почвы в данном месте.

Обратите внимание! Приблизительные значения величины Rз допускается измерять обычным тестером. Для понимания сути метода ВЭЗ советуем ознакомиться со схемой измерений, предполагающей использование 4-х электродов (смотрите фото ниже)

Для понимания сути метода ВЭЗ советуем ознакомиться со схемой измерений, предполагающей использование 4-х электродов (смотрите фото ниже).

Согласно этой методике, чтобы померить искомую величину (Rз) сначала внешняя ЭДС подводится к наружным штырям 1 и 2, и лишь после этого измеряется разность потенциалов между двумя внутренними стержнями 3 и 4.

Отметим, что замеренное по этому методу сопротивление оказывается более точным, чем в предыдущем случае, т. к. здесь учитываются глубинные характеристики грунта (в зоне расположения «очага» стекания тока).

Для реализации третьего способа сначала собирается цепь с измеряемым и пока ещё не известным Rз. Она состоит из забиваемых в грунт основного штыря, обозначаемого как «П», и дополнительного под обозначением «Т». Для понимания сути метода ознакомьтесь со следующим фото.

После их размещения в грунте между ЗУ и «Т» прикладывается внешнее напряжение, а затем амперметром (А) измеряется проходящий в цепи ток. Одновременно с этим между контрольной точкой заземляющего контура и основным электродом «П» подключается хорошо откалиброванный измерительный прибор – аналоговый вольтметр (V), измеряющий напряжение на контролируемом участке. Искомое сопротивление определяется по закону Ома.

Измерить сопротивление защитного приспособления можно с помощью фиксированного по величине резистора, текущий через который ток берётся в качестве эталона (в этом случае он может измеряться посредством обычных клещей).

В заключение напомним, что для ответа на вопрос о том, как проверить заземление в частном доме, также следует ознакомиться с требованиями нормативов, касающимися погодных условий в момент испытаний. Для получения нужного результата работать с измерителями и другими приборами рекомендуется только в летний или зимний периоды.

Измерение сопротивлений с малым номиналом

При измерении сопротивлений в несколько Ом погрешность мультиметра становится чрезмерной. Ситуация усугубляется тем, что сам прибор и его щупы имеют сопротивление около 0,3 – 0,7 Ом. Потому резисторы с малым номиналом проверяют косвенным методом:

1. Формируют цепь из соединенных последовательно резисторов: исследуемого и эталонного. В качестве эталона применяют резистор с высокой точностью — допуск не превышает 0,05%. В цветовой маркировке таких элементов присутствует серая полоса (не путать с серебряной). Номинал также небольшой. К примеру, для замера сопротивления порядка 1,5 Ом подойдет эталонный резистор на 2,7 Ом.
2. Запитывают цепь от источника постоянного тока напряжением 12 В. Этот вариант рекомендован как наиболее доступный: такое напряжение генерирует автомобильный аккумулятор или компьютерный блок питания. Если имеются источники с более высоким напряжением, но с допустимым для данных резисторов, — следует воспользоваться ими. Измерения тем точнее, чем выше напряжение.
3. Замеряют мультиметром падение напряжения на исследуемом резисторе (разность потенциалов). Напряжение прибор определяет с гораздо большей точностью, чем сопротивление, — до 0,1 мВ. Эта особенность и побуждает применить косвенный метод измерений.

Схема замещения мультиметра при измерении напряжения и тока

Вычисляют сопротивление исследуемого резистора из пропорции: (12 – U) / U = Rэт / R. То есть R = Rэт * U / (12 – U), где

Rэт — сопротивление эталонного резистора, Ом;R — сопротивление исследуемого резистора, Ом;12 — напряжение источника тока, В;U — падение напряжения на исследуемом резисторе.

Для замера параметра U щупами мультиметра касаются контактов исследуемого резистора: красным — со стороны «плюса», черным — со стороны «минуса» или массы (земли), если схема запитана от автомобильного аккумулятора.

Схема измерения сопротивлений

При измерении сопротивления действуют в таком порядке:

Черный щуп включают в разъем «COM».
Красный — в разъем «V/Ω».
Устанавливают переключатель на одну из позиций сектора «Ω» либо на самую большую —  если порядок измеряемого сопротивления неизвестен.
Проверяют работоспособность прибора, прикасаясь щупами друг к другу. Если прибор исправен, на дисплее появится некое мизерное значение. Если оно постоянно меняется или является высоким, это говорит о плохом контакте — точность измерений окажется низкой.
Обесточивают исследуемую цепь или элемент.
Прикасаются щупами к концам участка цепи, сопротивление которого нужно измерить

Если определяется сопротивление полупроводникового прибора, важно соблюдать полярность. Так, для измерения сопротивления диода черный щуп коротят с катодом, красный — с анодом.
Если на экране отображается «1», что означает запредельно высокую величину, переключатель прибора переводят на позицию ниже и повторяют измерения.

Принцип замера сопротивления в электрической цепи

При измерении сопротивления резистора возможны следующие нештатные ситуации:

• мультиметр при любом диапазоне отображает «1»: резистор перегорел;
• величина сопротивления значительно ниже положенного: в резисторе произошло межвитковое замыкание.

В режиме измерения сопротивления, мультиметр подает на щупы напряжение, генерируемое батарейкой на 9 В. Результат определяется на основании анализа силы тока в цепи в соответствии с законом Ома (R = U/I).

Тип проводки и ее параметры

В домашних условиях чаще всего приходится иметь дело с переменным током, гораздо реже – с постоянным. Обычно постоянный ток замеряется в аккумуляторах и батареях, домовая проводка всегда работает на переменном. Даже если электросеть запитана от аккумуляторов (резервный источник питания, основной при отсутствии централизованного энергоснабжения), в ней обязательно присутствует «переходник» – устройство, преобразующее постоянный ток в переменный.

Разбираясь, как измерить ток мультиметром, надо четко уяснить: для работы с постоянным током используют сегмент DCA (A-) мультиметра, для замеров переменного – сектор ACA (A~). Обозначения связаны с аббревиатурами английских терминов: direct current amperage (DCA) и alternating current amperage (ACA) – это обозначение переменного тока на мультиметре.

Обычно мультиметры позволяют замерять микротоки – до 200 мА – и более сильные (до 10А). Приборы, допускающие замеры в более мощных электросетях, имеют дополнительное гнездо для штекера (щупа) с обозначением 20А. Обычно в моделях с четырьмя разъемами два предназначены для измерения силы тока в разном диапазоне, одно – для остальных измерений (напряжение, сопротивление).

Общий (универсальный) для всех видом замеров разъем COM (COMMON) предназначен для минусового (черного) щупа мультиметра.

Таким образом, чтобы замерить ток мультиметром, необходимо включить черный щуп в разъем COM, а красный – в гнездо для проверки микротоков или обычных токов. Для розеток и выключателей регулятор прибора выставляется в сектор переменного напряжения, для аккумуляторов и батарей – постоянного. При неизвестном заранее уровне выбирается самое большое из допустимых устройством значений.