Как сделать омметр из вольтметра

Обновлено: 08.07.2024

Переделывая блоки питания компьютера, нужно изготовить резистор до одного Ома. Манганин купить получилось. Некоторые применяют нержавейку. Чтоб подобрать нужный отрезок, нужно знать его сопротивление. Я изготавливаю резисторы порядка 0,01-0,05 Ом. Измерить сопротивление обычным Омметром, не просто. Для более точного измерения, нужно измерить падение напряжение на отрезке металла.

Я нарисовал простую и понятную схему.

О схеме

Плюс питания источника питания поступает на линейный стабилизатор. Я применю регулируемый, но можно применить постоянный стабилизатор. Будь он на 5-6-8 Вольт. Не принципиально. Главное напряжение должно быть стабильным. В разрыв плюса устанавливаем резистор на 100 Ом. Им мы настроим ток в цепи. На выход стабилизатора подключаем милливольтметр. Параллельно милливольтметру подключаем измеряемый резистор.

Компоненты

Компактный и удобный корпус.

Для подключения измеряемого резистора, я возьму винтовые контакты. Просто такие были, их и применю.

Сборка

Паяю все навесным монтажом, не забыв об изолировании компонентов. Распаял резисторы на стабилизаторе.

Соединяю все провода и компоненты. Устанавливаю в корпус. Можно подключать батарейку крона, но она быстро разрядится. Все же ее хватит на какое-то количество измерений. Регулировочным резистором устанавливаем ток 0,1 Ампер. Просто установив предел мультиметра в режим тока и накрутив нужный ток. Измерение будем проводить в режиме измерения вольт.

Испытаем

Прикручиваем измеряемый резистор. Подаем питание на приставку. Можно от кроны, но свежей. Я подам напряжение от БП. Милливольтметр показывает падение 20,8 мВ.

По закону Ома выводим результат. Верхняя строка, падение напряжения на измеряемом резисторе. Нижняя строка, выставленный ток цепи.

Расчет оказался верным, с малой долей погрешности.

Так вот легко и быстро можно измерить сопротивление резистора. Если не нужен корпус, можно сделать навесом. Я привык делать завершенную конструкцию. Контакты думаю зафиксировать, дополнительно, термо клеем.

Смотрите видео

Вы публикуете как гость. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Объявления

Я так понимаю, если делать 1 wire на своей функции обработки, учитывая что считыватель в отличае от прочих микросхем никого не спрашивая сразу выплевывает ID карточки, нужно вылавливать в цикле while первое изменение состояние на ножке МК и далее по таймингам прям писать в массив биты формируя байты?

Транзисторы проверяли перед впаиванием? Где брали транзисторы кстати? Могут быть поддельные, намного слабее заявленных характеристик, от того и греются

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.

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:

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

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;

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.

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.

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.

О том, как правильно пользоваться омметром, смотрите в следующем видео.

Домашний мастер при ремонте квартиры своими руками сталкивается с необходимостью подключения светильников, розеток и выключателей по разным схемам. Такая деятельность требует выполнения электрических измерений и знания основных правил безопасности при работе под напряжением.

Наши советы помогут вам оптимально выбрать мультиметр для этих целей и понять основные правила безопасной работы с ним как в бытовой электропроводке, так и для ремонта подключаемых к ней приборов.

В материале статьи сравниваются два типа устройств измерителей: стрелочных аналоговых и цифровых. Это позволит оценить различные технологии замеров, сравнить их возможности, сделать выбор подходящей конструкции.

Назначение

значение действующего напряжения;
силу протекающего тока;
электрическое сопротивление подключенной цепи;
некоторые другие параметры.

Следует учесть, что прибор может иметь другие названия:

авометр, обозначающее сокращение от ампер, вольт, ом измерение;
или тестер, присвоенное первым аналоговым моделям.

На техническом языке его называют прибор многофункциональный измерительный.

Принципы измерения электрических величин

Поясняющая картинка из интернета с человечками призвана объяснить взаимосвязь процессов, происходящих в электрике, которые позволяет анализировать мультиметры любой конструкции.

Напряжение источника в вольтах старается пропихнуть ток в амперах через оказываемое ему противодействие сопротивлением в омах. Для анализа этих трех задач в мультиметр включены 3 отдельных измерительных прибора:

амперметр;
вольтметр;
омметр.

Кратко рассмотрим их функции.

Как работает амперметр

За основу действия аналоговых приборов принята измерительная головка магнитоэлектрической системы.

При протекании через нее электрического тока поворачивается подвижная рамка с противодействующей пружиной и прикрепленной к ним стрелкой, указывающей на шкале его силу в микроамперах — тысячных долях ампера. На таком диапазоне протекают токи через измерительную головку.

Однако амперметр замеряет не доли ампера, а целые и даже значительно большие значения. Такие величины тока способны выжечь все токопроводящие магистрали головки. Чтобы этого не произошло, их ограничивают параллельным подключением калиброванного электрического сопротивления, называемого шунтом.

Принцип шунтирования дополнительным сопротивлением уменьшает величину протекающего через головку тока и делает его пропорциональным входному значению. За счет этого шкалу градуируют в амперах, а не в тысячных его долях.

В цифровых приборах используются датчики токи, которые работают по микропроцессорным технологиям.

Устройство вольтметра

Та же измерительная головка подключается последовательно к добавочным сопротивлениям — токоограничивающим резисторам. Шкала прибора градуируется в вольтах.

Переключатель режимов у амперметра и вольтметра позволяет расширять пределы измерения.

Цифровой вольтметр работает от датчика напряжения.

Конструкция омметра

Омметр также работает с помощью измерительной головки.

Для этого используется встроенный источник напряжения, который выдает строго эталонную величину. Ее при подготовке омметра к работе необходимо вручную откалибровать.

Замеряемое сопротивление подключается к гнездам прибора. Через него проходит ток, ограничивающийся в зависимости от номинала резистора. Он отклоняет стрелку омметра на величину, пропорциональную значению электрического сопротивления.

Шкала омметра просто градуируется в омах.

Цифровые приборы вычисляют значение сопротивления по результатам информации, получаемой от датчиков тока и напряжения, но работают также от встроенного источника питания. Ручная калибровка им не требуется.

Разновидности мультиметров

Аналоговые приборы

Рассмотрим на примере тестера Ц4324.

Сразу бросаются в глаза многофункциональная шкала в несколько рядов и переключатели режимов с большим рабочим диапазоном.

Заводская схема внутренних соединений представлена на фото ниже.

Более подробно назначение шкалы измерительной головки показано на картинке.

При каждом замере необходимо анализировать положение стрелки на определённом диапазоне, соответствующем роду току и проверяемому сигналу.

Положения центрального переключателя разбиты на три главных сектора (амперметра, вольтметра и омметра) выделенные красными стрелками. При работе следует определять не только диапазон измеряемой величины, но и форму сигнала.

Цифровые приборы

Внутренняя конструкция этого типа мультиметра намного сложнее, а внешние органы выполнены проще для пользователя. В качестве образца выберем одну из типовых моделей с минимальным количеством автоматических настроек.

Вместо стрелочного указателя и сложной шкалы работает дисплей, а положением центрального переключателя можно выбрать все режимы измерения в любом секторе.

Подключение измерительных проводов выполняется к двум гнездам из трех:

центральное — общее;
левое — используется для замера токов более 10 ампер;
правое — во всех остальных случаях.

Способы электрических замеров

Любой мультиметр сам ничего не измеряет. Он показывает только те величины, которые подготовил пользователь в созданном им режиме. Ошибки показаний чаще всего связаны с невнимательной работой человека.

Рассмотрим однотипные операции, которые необходимо выполнять на стрелочном и цифровом мультиметре.

Измерения тестером Ц4324

Замер напряжения

Работа с источниками постоянного тока

Выбираем соответствующий режим нажатием средней кнопки снизу и выставляем предел измерения больший, чем напряжение у замеряемой батарейки — 3 V.

Потребуется оценить полярность подключения проводов. Если пустить ток в обратном направлении через измерительную головку, то стрелка просто упрется в стопор слева от нуля. Замер не получится.

Для снятия отсчета необходимо выбрать правильно ту шкалу напряжения, на которой стоит знак постоянного тока. Следует учесть ее кратность на соответствующем положении переключателя.

Работа с источниками переменного тока

Обращаем внимание, что подобная операция относится к опасной и требует повышенного внимания.

Со шкалы снимаем показания 250 V. Методика пользования ею та же, как и в предыдущем случае.

Замер тока

Положение переключателей и работа со шкалой выполняется по предыдущей методике.

Пальчиковая батарейка на 1,5 V выдала на лампочку 6,3 V ток 142 мА.

Замер сопротивления

В этом режиме важно:

Для измерения потребуется нажать одновременно две левых кнопки и установить переключатель на значок омов. Отсчет показания по шкале Ω получился 1,5. Такое сопротивление у нити накаливания в холодном состоянии.

Режим измерения сопротивлений мультиметром создан для проверки резисторов и других элементов радиоэлектронных устройств. Он не предназначен для оценки качества изоляции диэлектрического слоя. Мощность источника питания недостаточна для подобного измерения.

Оценку сопротивления изоляции кабелей и проводов выполняют специальными приборами, питающимися от мощных источников: ручных генераторов или бытовой сети 220 либо встроенных преобразователей с комплектом батареек. Их называют мегаомметрами.

Три приведенных опыта с малогабаритной лампочкой накаливания и батарейкой позволяют показать, что мощность источника энергии и потребителя следует правильно подбирать по нагрузке и напряжению.

1,5 V у батарейки и 6,3 у лампочки — явное несоответствие. Источник работает в аварийном режиме и не справляется с задачей: нить еле-еле светится. Ему искусственно создан режим перегрузки.

Аналогичный случай может произойти и в бытовой сети 220, где защиту от перегрузок выполняет автоматический выключатель, снимающий питание с оборудования с выдержкой времени.

Подключая любой потребитель в электрическую сеть всегда оценивайте его возможность надежной работы и способность защит устранять аварийные ситуации.

Измерения цифровым мультиметром

Замер напряжения

Работа с источниками постоянного тока

Потребуется только установить центральный переключатель в положение замера напряжения на соответствующем пределе (=2 V), вставить провода в гнезда прибора и подключить их к проверяемой батарейке. Результат сразу отображается на табло.

Если полярность подключения источника к мультиметру перепутана, то на табло отобразится знак минус. Значит замер надо повторить, перевернув провода на батарейке.

Этот прием используют для определения полярности источника.

Когда замер выполняется на большем пределе, то точность результата будет занижена. Необходимо соблюдать соответствие величин.

Работа с источниками переменного тока

У нас получился результат 231 вольт.

Замер тока

Мультиметр врезают в цепь тока, предварительно переключив его в режим амперметра и установив на соответствующую позицию измерений. Мы имеем показание 145 мА на пределе 200.

Электрикам, часто сталкивающимися с измерениями, рекомендуем приобрести мультиметр с разъемным магнитопроводом трансформатора тока —клещами. Им удобно выполнять безразрывное подключение и быстрый замер.

Замер сопротивления

Центральный переключатель мультиметра установлен в положение 200 Ω, а результат 9,75 отображен на табло.

Режим прозвонки

Цифровой мультиметр в отличие от аналогового стрелочного имеет такую дополнительную функцию. Она позволяет просто определять наличие электрического контакта внутри проверяемой цепи.

В замкнутой и разомкнутой схеме меняется индикация на табло, а у многих моделей приборов дополнительно появляется звуковой сигнал.

Режим прозвонки создан для анализа маленьких сопротивлений, характерных для цепей тока. Но им не стоит пользоваться в цепях напряжения. Особенно он удобен для проверки полупроводниковых элементов.

Режим генератора

У владельцев стрелочных приборов такой функции нет. Они вынуждены делать подобный генератор своими руками.

Проверка транзисторов

Еще одна полезная функция цифрового мультиметра, которая также встречается на более сложных конструкциях стрелочных моделей.

Для проверки биполярного транзистора достаточно правильно вставить его ножки в соответствующее гнездо, учитывающее структуру p-n-p или n-p-n полупроводникового перехода. Для этого создано четыре контактных отверстия, в которые устанавливают ножки за счет поворота корпуса в одну из сторон.

У исправного транзистора сразу высвечивается коэффициент усиления h21.

Эта же функция на стрелочных тестерах требует снятия показаний и выполнения математических расчетов.

Основные правила безопасности

Мультиметр создан для измерения электрических величин и позволяет работать под напряжением. Его корпус и провода выполнены с соответствующей степенью защиты как по классу IP, так и по нормативам электрической безопасности от поражения током.

Качество защиты цифровых приборов выше, а их дизайн более продуман. Однако, даже при их пользовании следует быть внимательным и осторожным, соблюдать рекомендации производителя.

Любой цифровой мультиметр можно вывести из строя неправильным обращением при его несомненных преимуществах перед стрелочным прибором:

Стрелочные старые тестеры требуют еще больше внимания: при неправильном подключении к цепям токам или напряжения, особенно в бытовой сети 220, элементы их внутренней схемы выгорают. Если калибровочные резисторы еще можно заменить, то с контактами переключателей и кнопок ситуация ремонта усугубляется.

Но чаще всего у них выходит из строя токопроводящая пружинка или обмотка измерительной головки. В этой ситуации ремонт обходится дороже покупки нового цифрового мультиметра.

Рекомендуем посмотреть видеоролик владельца Andrey Tonurwator “Как пользоваться мультиметром”.

Ждем комментариев на статью и напоминаем, что сейчас ей удобно поделиться с друзьями в соц сетях.

Читайте также: