МУЛЬТИМЕТРЛЕР

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:

МУЛЬТИМЕТРЛЕР

Қысқаша теориялық мәліметтер

Мультиметр сонымен қатар оны құрама аспап, тестер немесе ампервольтметр деп атайды.

Қазіргі кезде аналогтық және цифрлық мультиметрлер кеңінен қолданылады.

Аналогтық мультиметр өз ішінде магниттік-электрлік жүйеден, шунттар мен қосымша резисторлар жиынтығынан тұрады. Ауыспалы тоқ пен кернеуді өлшеу үшін аспапқа ауыспалы тоқты тұрақты тоққа ауыстыратын түзетуші (детектор) деп аталатын бөлшек кіреді, ол екі жартылай периодты түзету кескіні бойынша жасалған. Белсенді кедергіні өлшеу үшін аналогтық мультиметрде қуаттың химиялық көзі бар, ал үлкен мәнді кедергілерді өлшеу үшін ондаған вольт кернеудің сыртқы көзін қосады.

Мультиметрлердің артықшылықтарына мыналарды жатқызуға болады:

көпфункциялылығы, яғни оларды көптеген параметрлерді (тоқ, кернеу, резисторлардың белсенді кедергісі, конденсаторлардың сыйымдылығы, шағын қуатты транзисторлардың параметрлері -h21э, Iкб0және т. б. ) өлшеуге пайдалану мүмкіндігі;
көпшектілігі, сәйкесінше параметрлерді өлшеу диапазонының кеңдігі;
көлемдік өлшемі, салмағы мен құнының аздығы;
әмбебаптығы, яғни ауыспалы және тұрақты тоқтар мен кернеуді өлшеу мүмкіндігі.

Мультиметрлердің кемшілігі:

тар жиілік диапазоны;
өлшеудің келтірілген және салыстырмалы қателіктерінің көптігі (цифрлық мультиметрлерде де солай) ;
өлшеудің түрлі шектерінде кірмелі кедергінің тұрақсыздығы;
зерттелетін тізбектен үлкен қуат жұмсау.

Цифрлық мультиметрлердің өлшейтін параметрлер диапазоны кең, оларды қолдану барысында бөлік құны мен шкала коэффициентін анықтаудың қажеттілігі жоқ. Осыған сәйкес оператор субъективті қате жіберуі мүмкін емес. Алайда олардың құны аналогтық мультиметрлерге қарағанда жоғары.

Аналогтық мультиметрлердің артқы жағында қолданылатын өлшеу шегіндегі аспаптың кірмелі кедергісін анықтауға мүмкіндік беретін мәліметтер келтіріледі.

Егер тестер вольтметр ретінде қолданылса, онда оның кірмелі кедергісі мына формула бойынша анықталады.

(4. 1)

мұндағы U _ном - таңдалған өлшеу шегі; I - аспаптың артқы жағында белгіленген тоқтың мәні.

Егер тестер амперметр ретінде қолданылса, онда оның кірмелі кедергісі мына формула бойынша есептеледі:

(4. 2)

Мұндағы І _ном - таңдалған өлшеу шегі; U - аспаптың артқы жағында белгіленген тоқтың мәні.

Кейбір тестерлердің төлқұжатында тұрақты және ауыспалы тоқтар бойынша R _уд үлестік кедергілері келтіріледі. Мұндай жағдайда тестердің кірмелі кедергісі

rv = Rуд U ном. (4. 3)

Вольметр ретінде қолданылатын тестердің ішкі кедергісінің төмен болуы, зерттеліп отырған тізбекке тұйықтаушы әсер береді. Сонымен қатар өлшеудің негізгі қателігінен бөлек тұйықтау қателігі пайда болады. Осыған орай, кернеуді өлшеуге қолданылатын тестердің ішкі кедергісі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым жақсы.

Есептерді шешу үлгілері 4. 1. Мысал. 4. 1 суретте Ц4353 мультиметрінің беткі жағы бейнеленген. Осы аспаппен өлшенетін параметрлер тізімін анықтау талап етіледі.

Шешімі. Беткі жағында бейнеленген белгілерді қарастырайық. Аспаптың клеммаларының (қысқыштар) астындағы жазулардан бастаймыз. «*» деп белгіленген қысқыш жалпы болып табылады. Яғни ол кез келген параметрді өлшеу үшін қолданылады.

«pF» әріптерімен белгіленген клемма конденсаторлардың сыйымдылығын өлшеуге арналған, сәйкесінше, конденсаторлардың сыйымдылығын өлшеуде «*» және «pF» клеммалары қолданылады.

«pF» клемасының оң жағында«V, A, +О, -k О» деп белгіленген клеммалар орналасқан, яғни мульмсетрмен резисторлардың кернеуі, тоғы және кедергісін өлшеуге болады. Мұндағы «+О» белгісі кедергіні оммен өлшегенде тік шкаланы, ал килооммен өлшегенде кері шкаланы

V_ -0, 075

a © \

-1, 5; 3

~6

-15 . . . 600

V_ -0, 075: mA < 0, 065

1t-»Ula©\о:

<0, 055

-1, 5; 3:

<5, 2

~6:

<0, 65

-15 . . . 600:

<0, 53

V_ -0, 075: mA

1t-»Ula©\о:

-0, 06

-1, 5; 3:

-0, 12 . . . 1500

~6:

~0, 6 .

-15 . . . 600:

. 1500

V_ -0, 075: V

1t-»Ula©\о:

< 0, 008

-1, 5; 3:

<0, 5

~6:

< 1, 5

сурет. Ц4353 мультиметрінің беткі жағы және оның кірмелі кедергісін анықтауға қажетті аспаптың артқы жағынде белгіленген мәліметтер.

қолдану керек дегенді білдіреді. Ауыспалы тоқты өлшеуге «~» белгісімен белгіленген мультиметрдің жоғарғы шкаласы арналған, ал тұрақты тоқты өлшеуге «-V, А» шкаласы қолданылады.

Осыған орай, мынандай нақты тұжырым жасауға болады: мультиметрмен тұрақты және ауыспалы тоқтардың кернеуін, тұрақты және ауыспалы тоқтарды, резисторлардың кедергісін және конденсаторлардың сыйымдылығын өлшеуге болады.

Мысал. Ц4353 мультиметрінің келесідей төлқұжаттың сипаттамаларын анықтау талап етіледі. Тұрақты және ауыспалы тоқтардың кедергісін өлшеу диапазоны, тұрақты және ауыспалы тоқтарды өлшеу диапазоны, резисторлардың кедергісін өлшеу диапазоны және конденсаторлардың сыйымдылығын өлшеу диапазоны.

Шешімі. 1. Тұрақты тоқтың кернеуін өлшеу диапазонын 4. 2, а суретінде бейнеленген шкала бойынша табамыз:

Өлшеу шектерін ауыстырып қосатын тетік бойынша U _ном _min = 75 мВ және U _ном _max = 600 В номаиналды кернеулерді анықтаймыз.

Ең төменгі кернеуді есептеуде градуирлеу мен шкала коэффициенті ескеріледі.

U _ном _min градуирлеудің ең үлкен мәніне сәйкес келмейтіндіктен (тең емес), шкала коэффициенті К _ш

Шкалада қарастырылатын бірінші цифрланған бөлік - 5. Осы

мәнді шкала коэффициентіне көбейтсек, U _ном _min =5 • 2, 5 = 12, 5 мВ мәні шығады.

Осыған сәйкес, мультиметрде өлшенетін тұрақты тоқтың кернеу диапазонының шектік мәндері U _min = 12, 5 мВ, U _max = = 600 В.

Ауыспалы тоқтың кернеуін өлшеу диапазонын 4. 2, б суретінде бейнеленген шкала бойынша табамыз:

Uном min= 1, 5 В; Uном max = 600 В

К 0, 05; U _min = 5 • 0, 05 = 0, 25 В.

ш ==

Сәйкесінше, мультиметрде өлшенетін ауыспалы тоқтың кернеу диапазонының шектік мәндері U _min = 0, 25 В, Umax = 600 В.

Тұрақты тоқты өлшеудің диапазонын 4. 2, в суретте бейнеленген шкала бойынша табамыз:

І _ном _min = 60 мкА; І _номmax = 1 500 мА; К _ш = ; І _min = 5 • 2 = 10 мкА.

= 2

1 1

(75mV)

1 1

(1. 5 V)

1 1:

0 5

: а

(75mV)1:

30

1 1: 0 5

(1. 5 V)1:

б 30

1 1:

1 1

(75mV)1:

(60 μА)

1 1: 1 1

(1. 5 V)1:

(0. 6 μA)

1 1:

0 5

: в

(75mV)1:

30

1 1: 0 5

(1. 5 V)1:

г 30

сурет. 4. 2 үлгіге қатысты мультиметр шкалаларының (а . . . г) кескіні

Сәйкесінше, І _min = 10 мкА, I _max = 1 500 мА.

Ауыспалы тоқты өлшеудің диапазонын 4. 2, г суретте бейнеленген шкала бойынша табамыз:

І _ном _min = 0, 6 мА; І _номmax = 1 500 мА;

К _ш 02; І _min = 5 • 0, 02 = 0, 1мА.

= 0,

Сәйкесінше, I _min = 0, 1 мА, I _max = 1 500 мА.

Резисторлардың кедергісін өлшеу диапазонын табудың ерекшелігі - мұнда шкаланың коэффициентін анықтау талап етілмейді.

«О» кедергіні өлшеудің ең төменгі шегінің шкаласынан R _min анықтау үшін (4. 1 суретке қараңыз) бірінші цифрландырылған бөлікті табамыз

- 10. «кО» шкаласынан 500 ең үлкен санды R _max табу үшін ең үлкен санды килоомдар бойынша көбейткішке көбейтеміз - 10, яғни 5 000 кОм = 5 МОм.

Осыған сәйкес, R _min = 10 Ом, R _max = 5 МОм.

Конденсаторлардың сыйымдылығын өлшеу диапазоны өлшеу диапазоны сияқты анықталады:

C _min = 10 • 1 000 пФ = 10 000 пФ = 0, 01 мкФ;

C _max = 500 • 1 000 пФ = 500 000 пФ = 0, 5 мкФ.

Мысал. 1, 5 В шегінде тұрақты тоқтың кернеуі бойынша бөлік құны мен сезгіштікті анықтау талап етіледі (4. 3 сурет) .

сурет. 4. 3 үлгіге қатысты мультиметр шкаласының үзіндісі

Шешімі. Шкала коэффициенті К _ш = сонда

= 0, 05,

Мысал. 20 В тең тұрақты тоқ кернеуін Ц4353 мультиметрімен өлшеу қателігін анықтау талап етіледі.

Шешімі. Өлшеу қателігін (2. 5) формула бойынша есептейміз.

Ц 4353 мультиметрінің беткі жағының суретінен (4. 1 суретке қараңыз) оның дәлдік класын тауып аламыз: γ _пр = 1, 5%. Кернеуді өлшеудің шегін таңдаймыз U _ном = 30 В. Сонда γ _д = 1, 5% = 2, 25%.

Мысал. 4. 4 мысалда таңдалған өлшеу шегінде Ц4353 мультиметрінің шығыстық кедергісін анықтау талап етіледі.

Шешімі. 4. 4 мысалдың шарты бойынша мультиметр вольтметр ретінде қолданылады. Сондықтан кірмелі кедергіні есептеу үшін (4. 1) формуланы қолданамыз. ,

Мультиметр арқылы өтетін тоқтың мәнін 4. 1 суретте аспаптың артқы жағындағы V -1, 5 . . . 600 жол бөлгішінен табамыз, . Яғни (4. 1)

mA < 0, 055

формуласына 0, 055 мА тең тоқтың мәнін және U _ном = 30 В таңдалған

4. 6 мысал. Төмендегі белгілі мәліметтер бойынша аспап өлшейтін параметрлерді анықтау талап етіледі:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 150V Басылған тетік . . . «~»

Тілдің күйі 22

сурет. 4. 6 мысалға қатысты Ц4353 мультиметр шкаласының үзіндісі

Шешімі. 4. 4 суретте келтірілген мультиметр шкаласының үзіндісі бейнелеген суретті пайдалана отырып, шкала коэффициентін есептейміз:

Аспап тілінің көрсеткішін шкала коэффициентіне көбейтіп, өлшеу нәтижесін аламыз: U = 22 В • 5 = 110 В.

4. 3. Өздігімен шешуге арналған есептер 4. 5 суретте көрсетілген аспаптың:

барлық өлшенетін параметрлерін;
тұрақты тоқтың кернеуін өлшеу диапазонын;
таңдалған шектегі 25 мА тұрақты тоқты өлшеудің қателігін;
есептің 3 тармағында таңдалған шектегі шкаланың бөлік құнын;
Төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 25 mA Басылған тетік . . . «-»

Тілдің күйі 40

есептің 3 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі кірмелі кедергіні анықтау керек. 4. 5 суретте көрсетілген аспаптың:

ауыспалы тоқты өлшеу диапазонын;
таңдалған шектегі 25 мА ауыспалы тоқты өлшеудің қателігін;
есептің 2 тармағында таңдалған шектегі шкаланың бөлік құнын;
Төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 5 mA Басылған тетік . . . «~»

Тілдің күйі 30

есептің 2 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі кірмелі кедергіні анықтау керек. 4. 5 суретте көрсетілген аспаптың:

тұрақты тоқтың кернеуін өлшеу диапазонын;
таңдалған шектегі 5 В тұрақты тоқтың кернеуін өлшеу қателігін;
есептің 2 тармағында таңдалған шектегі шкаланың бөлік құнын;
Төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Уст. 0

питания

К□онтроль

* А, V, -кО =25А

сурет. Ц4340 мультиметрінің беткі жағының суреті және оның артқы жағында белгіленген мәліметтер

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 10 V Басылған тетік . . . «-»

Тілдің күйі 20

есептің 2 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі кірмелі кедергіні анықтау керек. 4. 5 суретте көрсетілген аспаптың:

ауыспалы тоқ кернеуін өлшеу диапазонын;
таңдалған шектегі 25 В ауыспалы тоқ кернеуін өлшеудің қателігін;
есептің 2 тармағында таңдалған шектегі шкаланың бөлік құнын;
төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 50 V Басылған тетік . . . «~»

Тілдің күйі 40

есептің 2 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі кірмелі кедергіні анықтау керек. 4. 5 суретте көрсетілген аспаптың:

резисторлардың кедергісін өлшеу диапазонын;
таңдалған шектегі 5 кОмрезистордың кедергісін өлшеу қателігін;
есептің 2 тармағында таңдалған шектегі шкаланың бөлік құнын;
төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . x10kQ Басылған тетік . . . kQ

Тілдің күйі . . . 0, 3

1 000 В өлшеу шегіндегі кірмелі кедергіні анықтау қажет. 4. 6 суретте көрсетілген аспаптың:

барлық өлшенетін параметрлерін;
тұрақты тоқты өлшеу диапазонын;
таңдалған шектегі 60 мкА тұрақты тоқты өлшеудің қателігін;
есептің 3 тармағында таңдалған шектегі шкаланың бөлік құнын;
төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 0, 06 mA

Параметрлерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . «-» Тідің күйі 24

тұрақты тоқты өлшеу кезіндегі сезгіштікті анықтау керек. 4. 6 суретте көрсетілген аспаптың:

ауыспалы тоқты өлшеу диапазонын;
таңдалған шектегі 100 мкА ауыспалы тоқты өлшеудің қателігін;
есептің 2 тармағында таңдалған шектегі шкаланың бөлік құнын;
төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 0, 3 mA Басылған тетік . . . «~»

Тілдің күйі 20

ауыспалы тоқты өлшеу кезіндегі сезгіштікті анықтау керек. сурет. Ц4341 мультиметрінің беткі жағының суреті4. 6 суретте көрсетілген аспаптың:

тұрақты тоқтың кернеуін өлшеу диапазонын;
таңдалған шектегі 5 В тұрақты тоқ кернеуін өлшеудің қателігін;
есептің 2 тармағында таңдалған шектегі шкаланың бөлік құнын;
төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 6 V Басылған тетік . . . «-»

Тілдің күйі 20

1) есептің 2 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі кірмелі кедергіні анықтау керек (төлқұжатта белгіленген меншікті кедергі R _уд - _U = = 16, 7 кОм/В) .

4. 6 суретте көрсетілген аспаптың:ауыспалы тоқтың кернеуін өлшеу диапазонын; таңдалған шектегі 75 В ауыспалы тоқ кернеуін өлшеудің қателігін; есептің 2 тармағында таңдалған шектегі шкаланың бөлік құнын; төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 150 V

Басылған тетік . . . «~»

Тілдің күйі 25

есептің 2 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі кірмелі кедергіні анықтау керек (төлқұжатта белгіленген меншікті кедергі

R _уд-U = 33, 3 кОм/В) .

4. 6 суретте көрсетілген аспаптың:

резисторлардың кедергісін өлшеу диапазонын;
таңдалған шектегі 1 кОм резистордың кедергісін өлшеудің қателігін;
1, 5 В өлшеу шегіндегі шкала бөлігінің құнын;
төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . х 1kQ

Параметрлерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . r _x

Тілдің күйі 1

20 В тең тұрақты тоқ кернеуін өлшеудегі кірмелі кедергіні анықтау керек (төлқұжаттағы сипаттамасы - тұрақты тоқ кернеуін өлшеудегі меншікті кедергі 16, 7 кОм/В) . 4. 6 суретте көрсетілген аспаптың:

ß транзисторларының күшейту коэффициентін өлшеу диапазонын;
таңдалған шектегі ß өлшеу қателігін;
ßх1 өлшеу шегіндегі шкала бөлігінің құнын;
төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . вх5

Параметрлерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . p-n- p Тілдің күйі 40

ß күшейту коэффициентін өлшеудегі сезгіштікті анықтау керек. 4. 1 суретте көрсетілген аспаптың:

барлық өлшенетін параметрлерін;
ауыспалы тоқ кернеуін өлшеу диапазонын;
таңдалған шекте 100 В ауыспалы тоқ кернеуін өлшеу қателігін;
есептің 3 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі шкала бөлігінің құнын;
төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 150 V

Параметрлерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . «~» Тілдің күйі 25

есептің 3 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі кірмелі кедергіні анықтау керек. 4. 1 суретте көрсетілген аспаптың:

тұрақты тоқ кернеуін өлшеу диапазонын;
таңдалған шекте 10 В тұрақты тоқ кернеуін өлшеу қателігін;
есептің 2 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі шкала бөлігінің құнын;
тұрақты тоқ кернеуі бойынша сезгіштікті;
төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 15 V Басылған тетік . . . «-»

Тілдің күйі 22

есептің 2 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі кірмелі кедергіні анықтау керек. 4. 1 суретте көрсетілген аспаптың:

тұрақты тоқты өлшеу диапазонын;
таңдалған шекте 0, 1 мА тұрақты тоқтың өлшеу қателігін;
есептің 2 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі шкала бөлігінің құнын;
тұрақты тоқ бойынша сезгіштікті;
төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін:

Шектерді ауыстырып қою тетігінің күйі . . . 100 рА Басылған тетік . . . «-»

Тілдің күйі 10

4. 1 суретте көрсетілген аспаптың:ауыспалы тоқты өлшеу диапазонын; таңдалған шекте 7, 5 мА ауыспалы тоқтың өлшеу қателігін; есептің 2 тармағында таңдалған өлшеу шегіндегі шкала бөлігінің құнын; ауыспалы тоқ бойынша сезгіштікті; төмендегідей белгілі мәліметтер бойынша өлшенетін параметрдің мәнін: