Инструкция по применению — как измерить сопротивление мультиметром

[toc]Сопротивление резистора может значительно отличаться от номинала, поскольку на этот параметр существует допуск в 10%.

Как измерить сопротивление мультиметром, ведь радиолюбителю зачастую требуются более точные данные, а если элемент не новый, необходимо проверить его работоспособность.

Подключение щупов

Мультиметр комплектуется двумя щупами — красного и черного цвета. Кроме окраски, они ничем не отличаются.

Рабочая часть щупа представляет собой заостренный металлический стержень, частично спрятанный в изолирующую оболочку. Заостренный профиль позволяет прокалывать изоляцию проводов и работать с близкорасположенными проводниками, например, выводами микросхем.

К рабочей части подсоединен провод с разъемом на противоположном конце для подключения к портам мультиметра. Таких портов четыре, они помечены символами:

1. COM: от англ. common — общий;
2. V/Ω (напряжение и сопротивление);
3. mA (сила тока);
4. 20A max (сила тока свыше 200 мА).

Один щуп всегда включается в порт COM, второй — в соответствии с измеряемым параметром. Для измерения сопротивления его включают в порт «V/Ω». В этом режиме мультиметр подает на щупы постоянное напряжение и важно знать, как распределены потенциалы:

• порт «COM»: «минус»;
• порт «V/Ω»: плюс.

Полярность учитывается при измерении сопротивления p-n переходов полупроводниковых приборов — диодов, транзисторов и др.

При покупке мультиметра следует обращать внимание на качество щупов — от этого зависит точность измерений. В дешевых моделях разъемы в портах держатся плохо, из-за чего нарушается контакт. Для проверки переключают прибор в режим измерения сопротивления и прикладывают щупы один к другому. Если показания на дисплее постоянно меняются — контакт ненадежный и от данной модели лучше отказаться.

Цвет щупа значения не имеет, но принято в порт «COM» с отрицательным потенциалом включать черный щуп. Рекомендуется придерживаться этого правила, поскольку на него ориентированы все инструкции по измерению сопротивления в транзисторах и других полупроводниковых элементах.

Выбор диапазона измерения

Настройку мультиметра осуществляют поворотом многопозиционного переключателя. Его позиции разбиты на несколько секторов со следующими обозначениями:

• DCV (-) или V-: измерение постоянного напряжения;
• ACV (~) или V~: переменное напряжение;
• DCA (-) или A-: сила постоянного тока;
• ACA (~) или A~: сила переменного тока;
• Ω: сопротивление.

Дополнительные секторы, имеющиеся в некоторых моделях:

• CX: замер емкости конденсатора;
• hFE:: определение коэффициента усиления транзисторов;
• значок диода, изображение лампочки или звуковых волн: режим прозвонки.

Каждый сектор, за исключением «hFE» и «прозвонки», содержит несколько позиций, определяющих чувствительность прибора, то есть диапазон измеряемых величин.

В секторе «Ω» обычно имеются позиции:

1. 200;
2. 2000;
3. 20К;
4. 200К;
5. 2000К.

Буква «К» — сокращение от приставки «кило». То есть максимальное сопротивление, отображаемое прибором, составляет 2 млн. Ом или 2 МОм.

Для измерения сопротивления величиной до 200 Ом переключатель устанавливают на позицию «200». Если измеряемая величина лежит в пределах 200 – 2000 Ом, переключатель устанавливается на позицию «2000» и т.д. То есть действует правило: выбирается ближайшее наибольшее значение относительно предполагаемой величины измеряемого сопротивления.

Если с интервалом угадать сложно — когда диапазон:

• занижен: на дисплее отображается «1» — символ бесконечности;
• завышен: отображается число с двумя нулями впереди, например, «005».

При измерениях неизвестных величин переключатель устанавливают на максимальное значение и затем шаг за шагом опускаются, пока на мультиметре экстремальные показания не сменятся какими-то конечными.

Некоторые мультиметры способны измерять сопротивление до 200 МОм. В секторе «Ω» у них имеется 7 позиций:

1. 200;
2. 2К;
3. 20К;
4. 200К;
5. 2М;
6. 20М;
7. 200М.

Но для измерения сопротивления изоляции проводов этого все равно недостаточно. Такие задачи решают с помощью мегомметра — тестера, подающего напряжение до 2500 В и способного определять сопротивление до 300 Гом.

Существуют мультиметры, определяющие диапазон измерений самостоятельно. Стоимость у них, по сравнению с обычными, выше.

Схема измерения сопротивлений

При измерении сопротивления действуют в таком порядке:

1. Черный щуп включают в разъем «COM».
2. Красный — в разъем «V/Ω».
3. Устанавливают переключатель на одну из позиций сектора «Ω» либо на самую большую —  если порядок измеряемого сопротивления неизвестен.
4. 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.
5. Обесточивают исследуемую цепь или элемент.
6. 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.
7. Если на экране отображается «1», что означает запредельно высокую величину, переключатель прибора переводят на позицию ниже и повторяют измерения.

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.

Измерение на контактах проверяемой цепи

Целостность электрической цепи удобно проверять в режиме прозвонки. Мультиметр при этом также осуществляет замер сопротивления и если оно ниже 50 Ом, подает сигнал (зуммер). Эта функция облегчает выполнение ряда действий:

• ревизию целостности проводов и электрических соединений;
• выявление коротких замыканий;
• поиск жилы многожильного кабеля;
• проверку диодов и других полупроводниковых элементов на пробой.

При применении режима прозвонки пользователю не приходится вчитываться в показания на дисплее.

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.

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.

Измерение сопротивления нелинейных элементов

Сопротивление полупроводниковых элементов зависит от величины напряжения на выводах.

Напряжение на щупах разных моделей мультиметров в режиме «Ω» отличается, потому и сопротивление они покажут разное. Из-за этого диоды проверяют так:

1. В режиме «Ω» касаются щупами конденсатора средней емкости, пока он полностью не зарядится (на дисплее засветится «1»).
2. Переключают мультиметр в режим измерения постоянного напряжения (сектор DCV (-) или V-) и определяют напряжение на выводах конденсатора. Оно будет равно напряжению, подаваемому на щупы в режиме «Ω».
3. По формуле I = U / R рассчитывают ток, протекающий через диод.

Проверяют, лежит ли точка с координатами U и I на графике вольт-амперной характеристики диода. Если она оказалась в стороне сверхдопустимых отклонений, но диод открывается и закрывается, его допускается применять в схемах с низкими требованиями к точности.

Измерение сопротивления мультиметром — простейшая операция, но и в ней есть свои тонкости. Придерживаясь изложенных выше советов, пользователь сможет провести измерения безопасно и с точным результатом.