4. Лабораторная работа №3 изучение мультиметров цель работы

Изучить мультиметры BP-II MY-61 и органы их управления, а также технические характеристики и параметры. Научиться пользоваться мультиметрами и приобрести практические навыки пользования мультиметрами при экспериментальном исследовании различных электронных устройств, а

41

также освоить на практике (на лабораторных макетах) процесс измерения основных параметров электронных цепей с помощью мультиметров.

Краткие теоретические сведения

Мультиметр BP-II

Мультиметр предназначен для измерения основных электрических величин:

напряжения постоянного тока;

напряжения переменного тока;

сопротивления постоянному току;

частоты переменного тока;

силы постоянного и переменного токов с использованием внешнего шунта.

Прибор обеспечивает измерение напряжения и силы постоянного и переменного тока, сопротивления постоянному току, а также частоты переменного тока в соответствии с данными, приведенными в табл. 5

Таблица 5

Измеряемая величина	Диапазон измеряемых величин	Пределы измерения	Предел допускаемой погрешности измерения
Напряжение постоянного тока	10-3 - 103В	2,20,200 1000В	±0,5%
Напряжение переменного тока (45Гц-1кГц)	10-3 - 300В	2,20,200 300В	±1%
Сопротивление постоянному току	10-3 - 2•103кОм	2,20,200 2000 кОм	±1%
Частота переменного тока	0,01 - 104 кГц (1 - 20 В)	2,20,200 1000 кГц	1%

Входное активное сопротивление прибора:

10 Мом ±10% при измерении напряжения постоянного тока;

42

1 МОм ±10% при измерении напряжения переменного тока;

не менее 1 кОм при измерении частоты переменного тока.

Входная емкость прибора не более 200Пф.

Устройство прибора

Принцип действия прибора основан на преобразовании измеряемой величины в пропорциональный ей интервал времени с последующим преобразованием этого интервала в дискретную форму и в цифровой код.

Измеряемые величины U-, U~, I-, I~, R посредством входного напряжения и соответствующих преобразователей трансформируются в нормированное аналоговое напряжение.

Преобразователь U/T осуществляет основную функцию преобразования: нормированное аналоговое напряжение-интервал времени. Преобразование осуществляется методом двухтактного интегрирования.

Сущность этого метода заключается в следующем. Первый такт интегрирования t₁ задается счетчиком и определяется временем генерации 1000 импульсов. Во время этого фиксированного интервала происходит заряд интегрирующей емкости током, пропорциональным входному напряжению.

Последующий разряд интегрирующей емкости происходит эталонным током, пропорциональным величине опорного напряжения, и определяет второй такт интегрирования t₂

Следовательно, интервал t₂ будет пропорциональным величине входного напряжения.

Выделенный интервал заполняется счетными импульсами.

Счетное устройство производит пересчет этих импульсов с последующей индикацией результата в десятичном коде.

Измерение сопротивления осуществляется путем сравнения падения напряжения на измеряемом сопротивлении и па-

43

дения напряжения на известном сопротивлении, в качестве которого используется одно из плеч входного делителя (в зависимости от предела измерения).

Измерение частоты производится следующим образом. Напряжение измеряемой частоты поступает на формирующее устройство, которое усиливает (ограничивает) входной сигнал и обеспечивает надежную работу последующих делителей частоты.

Источником стабильной частоты является сеть частотой 50 Гц. Сформированный опорный интервал времени 20 или 200 мс (в зависи­мости от предела) заполняется импульсами измеряемой частоты. Счетное устройство производит пересчет этих импульсов.

Силу тока определяют путем измерения падения напряжения, вызванного измеряемым током на высокоточном резисторе, в качестве ко­торого используется многопредельный шунт. Выбор требуемого преде­ла измерения осуществляется переключением его входов.

Мультиметр MY – 61

Настоящий прибор является одним из серии портативных профессиональных измерительных инструментов, способных выполнять следующие функции:

- измерение постоянного и переменного напряжения

- измерение постоянного и переменного тока

- измерение сопротивлений

- измерение емкости конденсаторов

- диодный и транзисторный тесты

- звуковая прозвонка

Селектор выбора функций и пределов обеспечивает выбор 32 функций и пределов измерений. Обеспечивается вращением переключателя.

Кнопка включения питания используется дл включения и выключения мультиметра. Для продления срока службы батареи предусмотрено автоматическое отключение питания

44

Для включения его снова необходимо нажать кнопку, выключив прибор, а затем нажать ее еще раз для включения мультиметра.

Рис. 5. Внешний вид мультиметра MY – 61

1- кнопка включения; 2 - разъем для измерения емкостей; 3 - разъем для измерения температуры; 4 - ЖК-дисплей; 5 - разъем для проверки транзисторов; 6 - переключатель функций 7 -входные гнезда

Измерение напряжений

Соедините черный щуп с гнездом COM а красный с гнездом "V Ω Hz" прибора. Поворотным переключателем

45

выберите желаемый предел измерения V= или V~ и подсоедините щупы к источнику напряжения к исследуемой нагрузке. Прочтите показания на дисплее. При измерении постоянного напряжения индикатор покажет полярность сигнала на красном щупе. Если дисплей показывает "1", это указывает на перегрузку и необходимость выбрать больший предел измерения.

Измерение сопротивлений

Соедините черный щуп с гнездом "COM" а красный с гнездом "V Ω Hz" прибора (полярность красного будет "+"). Поворотным переключателем выберите желаемый предел измерения Ω и подсоедините щупы к исследуемой нагрузке.

Замечание:

Если измеряемое сопротивление превышает максимальное значение выбранного предела измерения или вход не подсоединен к сопротивлению, дисплей покажет "1". При измерении величины сопротивления, находящегося в схеме убедитесь, что схема выключена, и конденсаторы полностью разряжены. При измерениях свыше 1МОм прибор может устанавливать показания в течении нескольких секунд. Это является нормальным при измерении больших сопротивлений. На диапазоне 200 МОм при замыкании щупов накоротко дисплей покажет 10 единиц. Это значение должно быть вычтено из полученного результата при измерении сопротивления на этом пределе. Например, при измерении сопротивления в 100 МОм дисплей покажет 101,0 и правильное значение будет 101,0-1,0=100,0 МОм.

Измерение емкости конденсаторов

Установите поворотный переключатель на желаемый предел измерения емкости F. Перед установкой конденсатора в разъем для конденсатора убедитесь, что он полностью разряжен. При измерении емкости конденсатора с короткими

46

выводами установите в разъем для конденсаторов переходной адаптер.

Проверка диодов

Соедините черный щуп с гнездом "COM" а красный с гнездом "V Ω Hz" прибора (полярность красного будет "+"). Установите переключатель функций в положение и соедините красный щуп с анодом, а черный с катодом измеряемого диода. Дисплей покажет приблизительное прямое падение напряжения на диоде. При обратном подключении щупов к диоду дисплей покажет "1".

Проверка транзисторов

Установите поворотный переключатель в положение h_FE. Определите, какого типа проводимости, PNP или NPN проверяемый транзистор и определите местоположение его эммитера, коллектора и базы. Установите выводы транзистора в соответствующие гнезда разъема на приборе. Дисплей покажет приблизительный коэффициент h_FE транзистора при токе базу 10 μА и напряжений коллектор-эмиттер 3,2 В.

Прозвонка соединений

Соедините черный щуп с гнездом "COM" а красный с гнездом "V Ω Hz" прибора (полярность красного будет "+"). Установите переключатель в положение ♫ и подсоедините щупы прибора к двум точкам проверяемой цепи. Если существует электрический контакт между этими двумя точками (то есть сопротивление менее 50 Ом) прозвучит сигнал зуммера.

Точностные параметры мультиметра, при измерении постоянного напряжения, приведены в табл. 6

Таблица 6

Диапазон	Разрешающая способность	Точность
200 mV 2 V 20 V 200 V 1000 V	0.1 mV 1 mV 10 mV 0.1 V 1 V	± 0.5% ± 0.5% ± 0.5% ± 0.5% ± 0.8%

47

Входное сопротивление: 10 Мом

Точностные параметры мультиметра, при измерении переменного напряжения, приведены в табл. 7.

Таблица 7

Диапазон	Разрешающая способность	Точность
200 mV 2 V 20 V 200 V 1000 V	0.1 mV 1 mV 10 mV 0.1 V 1 V	± 1.2% ± 0.8% ± 0.8% ± 0.8% ± 1.2%

Входное сопротивление: 10 МОм

Диапазон рабочих частот: 40-400 Гц

Измерение: калиброванное в эффективном значении переменного напряжения синусоидальной формы.

Точностные параметры мультиметра, при измерении сопротивлений, приведены в табл. 8.

Таблица 8

Диапазон	Разрешающая способность	Точность
200 Ом 2 КОм 20 КОм 200 КОм 2 МОм 20 МОм 200 МОм	0.1 Ом 1 Ом 10 Ом 100 Ом 1 КОм 10 КОм 100 КОм	± 0,8% ± 0,8% ± 0,8% ± 0,8% ± 0,8% ± 1,0% ± 5,0%

Замечание: На диапазоне 200 МОм при замкнутых накоротко щупах дисплей показывает 1 МОм, это значение необходимо вычесть из полученного результата.