При ремонте или налаживании электронной техники невозможно обойтись без измерений силы тока, напряжения, сопротивления, а так же других электрических величин, от которых зависит работа схемы или прибора.
Наиболее часто приходится измерять постоянные и переменные напряжения и токи, сопротивления. Сейчас самый популярный прибор, - цифровой мультиметр (типа М-838 или аналогичный).


Недорогой прибор, обычно китайского производства, позволяющий измерять постоянное и переменное напряжение, постоянный ток, сопротивление, а так же проверять диоды и маломощные транзисторы. У некоторых моделей есть «прозвонка» (пищит, когда щупы замкнуты), а более дорогие могут, кроме всего прочего, измерять емкости конденсаторов, частоту электрических колебаний и быть источником импульсов (генератором), частотой около 1 кГц.

Мало владеть прибором, необходимо еще и уметь им пользоваться, да так, чтобы не повредить прибор или объект измерения.

Точность измерения.

Измерить электрическую величину, и вообще любую величину, с абсолютной точностью невозможно. Всегда существует погрешность, зависящая как от самого измерительного прибора, так и от человека, проводящего измерение. Например, точность измерения сильно зависит от правильности выбора предела измерения Допустим, в какой-то цепи есть напряжение 2,9875V. Если вы пользуетесь мультиметром (цифровым прибором), чтобы получить наиболее точный результат измерения, нужно, в данном случае, выбрать предел 20V. Из этом пределе мультиметр покажет 2.98V.

Если же вы выберете предел «200V», прибор покажет «2,9V». В стрелочных приборах предел измерения необходимо выбирать так. чтобы предполагаемое значение было где-то в 30-градус-ном секторе в центре шкалы. Именно здесь точность индикации наибольшая. А самая худшая, - в начале или в конце шкалы.

Но это ещё не все «прелести» стрелочных приборов, - считывание показаний зависит от угла зрения, под которым человек смотрит на шкалу прибора. Стрелка находится на некотором расстоянии над шкалой, и смещение угла зрения относительно перпендикуляра к плоскости шкалы приводит к кажущемуся смещению стрелки относительно шкалы.

Выше сказанное относится к точности считывания показаний прибора. Но на сколько показания соответствуют действительности? На этот вопрос может ответить класс точности прибора.

Измерительные приборы делятся на семь классов точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 (кроме особых случаев, когда требуются сверхточные измерения). Эти числа показывают какую погрешность допускает прибор, в процентах от выбранного предела измерения. Недорогие приборы, типа мультиметра М-838, обычно, не дают погрешность меньше класса 1,0. А погрешность китайских стрелочных мультитестеров вообще вне всяких классов (реально более 10-15%). Таким образом, если ваш мультиметр соответствует классу точности 1,0, то на пределе «20V» он может ошибаться не более чем на 0,2V (20/100*1,0=0,2).

Кроме класса точности прибора и правильности выбора предела измерения, на результат измерения оказывает влияние и такой показатель, как внутреннее (или входное) сопротивление. Но об этом позже.

Измерение постоянного напряжения. При измерении напряжения; вольтметр или мультиметр; предварительно переключенный на измерение постоянного напряжения (DCV), подключают параллельно источнику напряжения, которое нужно измерить.

Предположим, нужно измерить напряжение на резисторе R2 (рис. 1). Для этого мультиметр М мы подключаем параллельно резистору R2.

Полярность измеряемого постоянного напряжения мультиметр показывает относительно своего гнезда «СОМ». То есть, в схеме на рис. 1, щуп, идущий от гнезда СОМ подсоединен к минусу измеряемого напряжения, а второй щуп (V) - к плюсу. Таким образом, напряжение на щупе V относительно щупа СОМ будет положительным. Если щупы поменять местами или перевернуть «батарейку» G1, напряжение на щупе V относительно щупа СОМ будет отрицательным, и на табло мультиметра перед числом-результатом измерения появится значок «-».

Как видите, чтобы измерить напряжение нужно знать две точки, между которыми есть искомое напряжение. Когда говорят, что нужно измерить напряжение на резисторе, конденсаторе или каком-то другом объекте, имеющим два выгода, все понятно, - один щуп подключаем к одному выводу, а второй -к другому.

Но как быть, если требуется измерить напряжение в точке «А», или на коллекторе VT1 (рис. 2)?

Здесь следует знать, что если нигде не говорится относительно чего нужно измерять напряжение в данной точке, его всегда измеряют относительно общего провода. Таким образом, щуп «СОМ» мультиметра подключаем к общему проводу схемы, а второй щуп - к точке, в которой требуется измерить напряжение, в данном случае к коллектору VT1 (рис. 2).

Если же сказано, что напряжение на коллекторе VT1 нужно измерить относительно его эмиттера, то прибор нужно подключать, соответственно, между эмиттером и коллектором транзистора (рис. 3).

Поэтому, прежде чем начинать измерять напряжения в схеме, нужно разобраться относительно чего это делать. И подключить «СОМ» мультиметра к тому самому месту, относительно которого нужно измерить напряжение.

Любой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением, которое в определенных случаях может оказывать очень существенное влияние на результат измерения. Может быть даже так, что при подключении вольтметра с недостаточно большим внутренним (входным) сопротивлением схема вообще перестанет работать или её характеристики сильно изменятся.

Чтобы понять, почему входное сопротивление вольтметра должно быть как можно больше, обратимся к рисунку 4. Предположим, есть делитель напряжения на двух одинаковых резисторах по 100 кОм каждый. Значит, напряжение на резисторе R2 (U2), согласно формуле U1/U2=(R1+R2)/R2, будет равно половине напряжения источника питания G1 (U1), то есть 4,5V.

Для контроля и измерения напряжения электрической цепи используются датчики постоянного, переменного и импульсного тока. Датчики тока могут иметь разный принцип работы, у них есть свои преимущества и недостатки, поэтому рекомендуется подбирать такой датчик, учитывая область его применения.