Мультиметры

— Вольтметр. В вольтах измеряется электрическое напряжение, соответственно, приборы этого типа предназначены в первую очередь для измерения напряжения, а чаще всего — только для этого и ни для чего более. Однако, помимо напряжения, на практике нередко приходится иметь дело с множеством других параметров, а современные технологии позволяют создавать компактные, функциональные и в то же время недорогие универсальные приборы. Поэтому вольтметры в чистом виде встречаются и используются сравнительно редко, а большинство пользователей, имеющих дело с электротехникой, предпочитают использовать мультиметры (см. ниже).

— Мультиметр. Устройства этого типа в просторечии также называют «тестерами». Мультиметр представляет собой многоцелевой измерительный прибор, сочетающий в себе функции как минимум вольтметра, амперметра и омметра — то есть способный измерять напряжение, ток и сопротивление. Помимо этого могут предусматриваться и другие функции — например, замер ёмкости, индуктивности, температуры (см. «Функции»). Для измерений, как правило, используется пара щупов. Благодаря универсальности в сочетании со сравнительно невысокой стоимостью мультиметры являются самой популярной разновидностью измерительных приборов, они могут применяться как для простых задач вроде проверки радиодеталей или бытовых сетей, так и для работы со сложными схемами.

— Токоизмерительные клещи.... Изначально такие клещи представляют собой специфические приборы, позволяющие измерять силу тока бесконтактным способом, без прикосновения к проводам и вмешательства в работу цепи. Действуют они следующим образом: клещи охватывают провод и за счёт характеристик магнитного поля вокруг него измеряют силу тока. Таким способом можно измерять как переменный, так и постоянный ток (хотя конкретные возможности, конечно, могут различаться в зависимости от модели). Помимо измерений без разрыва цепи, достоинством клещей является возможность работы с высокими токами и напряжениями — сотнями ампер в сетях на сотни вольт; причём сами замеры получаются более безопасными, чем при обычном контактном способе. С другой стороны, точность замеров получается сравнительно невысокой — обычно не выше класса 2,5. К тому же достоверность результата сильно зависит от правильного положения клещей, а при переменном токе — ещё и от равномерности синусоиды (впрочем, в продвинутых моделях могут предусматриваться специальные схемы для компенсации этой зависимости). Кроме того, измерение бесконтактным способом чисто практически применимо далеко не всегда. Токоизмерительные клещи могут выполняться в виде специализированного прибора, однако чаще всего устройства этого типа выполняются в виде мультиметров, дополненных магнитопроводом для бесконтактных замеров и способных работать также обычным контактным методом.

— Осциллограф. Осциллографы представляют собой приборы, предназначенные для наблюдения, измерения и записи параметров электрического сигнала. Отличительной особенностью классического осциллографа является экран, на котором прибор выстраивает график подаваемого на вход сигнала. Может поддерживаться одновременная работа с несколькими сигналами (подробнее см. «Количество каналов»). Впрочем, некоторые модели своего экрана не имеют и для измерений подключаются к компьютеру (см. «USB-осциллограф»). Немало параметров сигнала можно определить уже по его графику — этот график обычно дополняется шкалой координат, наглядно иллюстрирующей частоту, амплитуду и т.п.; однако некоторые параметры, вроде фазового угла, осциллограф может выводить и в виде конкретных числовых данных. Современные осциллографы способны работать с частотами до гигагерцовых включительно и чаще всего используют цифровые схемы (см. «Тип»), благодаря чему превосходят по точности классические аналоговые приборы.

— Скопметр. Универсальные устройства, объединяющие в одном корпусе и мультиметр, и осциллограф. Подробнее оба этих типа описаны выше; здесь же отметим, что такое объединение обеспечивает весьма обширный функционал, однако и обходятся скопметры недёшево, а точность измерений у них бывает ниже, чем у специализированных мультиметров и/или осциллографов.

— Тестер изоляции (мегаомметр). Приборы, которые могут использоваться для проверки качества изоляции. Для такой проверки достаточно определить электрическое сопротивление изоляции — однако оно может быть очень высоким, в миллионы Ом и даже больше. В свете этого традиционный способ замера — подведение к материалу невысокого напряжения, определение силы полученного тока и вычисление сопротивления — для изоляции не подходит, нужны специальные процедуры. Приборы, в которых предусмотрены подобные возможности, и называют мегаомметрами. Они могут поддерживать разные методики проверки изоляции; подробно эти методики описаны в специальных источниках, а особенности конкретных приборов — в документации производителя. Отметим только, что современные приборы из данной категории редко выполняются в виде узкоспециализированных устройств — чаще всего это те же универсальные мультиметры, дополненные режимом проверки изоляции.

Базовый принцип, по которому работает измерительный прибор.

— Цифровой. Отличительной внешней особенностью таких устройств является то, что для отображения результатов замера используется дисплей (осциллографы, имеющие дисплей по определению, технически могут быть и аналоговыми, однако такие приборы на сегодняшний день практически не используются). Работают же цифровые модели следующим образом: измеряемый параметр обрабатывается специальными электронными схемами, конвертирующими результаты измерений в цифровой сигнал и выводящими полученные данные на дисплей в виде цифр или графиков. Большинство современных мультиметров и других измерительных приборов используют именно этот принцип работы: он обеспечивает высокую точность измерений и лёгкость считывания показаний, позволяет работать с разными параметрами и большим количеством дополнительных функций. При этом сами устройства получаются лёгкими, компактными, а благодаря современному уровню технологий — ещё и недорогими. Недостатком данного варианта можно назвать то, что для работы требуются источники питания — обычно батарейки или аккумуляторы; а при отсутствии питания прибор становится бесполезным. Также отметим, что в цифровых осциллографах схемы самого прибора могут вносить искажения в итоговую картину сигнала; поэтому такие приборы считаются слабо подходящими для измерений, где ключевым требованием является высокая точность и достоверность.

— Аналоговый. Исторически...— первый принцип, применяемый в электроизмерительных приборах. Измерение в таких устройствах осуществляется за счёт того, что электрический ток или сигнал напрямую воздействуют на индикаторный элемент. Например, при измерении силы тока аналоговым амперметром ток проходит по подпружиненной катушке со стрелкой, установленной между двумя магнитами, и чем выше сила тока — тем дальше по шкале отклоняется стрелка. В осциллографах всё несколько сложнее, но и там базовый принцип работы аналогичен, а роль стрелки играет луч в электронно-лучевой трубке, формирующий изображение на экране (по тому же принципу, что и в кинескопном телевизоре). Достоинствами аналоговых приборов по сравнению с цифровыми являются простота конструкции, несколько меньшая стоимость, а также возможность совершать некоторые измерения (как минимум в режиме амперметра и вольтметра) без источников питания. Кроме того, в аналоговых осциллографах отсутствуют дополнительные преобразователи и другие потенциальные источники шумов и искажений, поэтому для высокоточных измерений оптимальным считается именно этот вариант. В то же время в мультиметрах точность измерений, наоборот, невелика (как за счёт неточности стрелок, так и за счёт погрешностей при считывании показаний со шкал). Помимо этого, во всех аналоговых приборах ассортимент доступных функций не столь обширен, как в цифровых, а шкалы нередко приходится оснащать многоуровневой разметкой, усложняющей быстрое считывания данных. Как следствие, данный принцип работы на сегодня встречается редко, причём в основном среди бюджетных моделей.

Параметры, которые может измерять прибор.

— Напряжение. Напряжение (разность потенциалов между двумя точками схемы), измеряемое в вольтах. Один из базовых электротехнических параметров, поддерживается всеми типами приборов, кроме осциллографов (см. «Устройство»). Для измерения используется параллельное подключение. В аналоговых приборах (см. «Тип») замер напряжения может осуществляться без питания.

— Ток. Сила тока, протекающего по определённому участку цепи; измеряется в амперах. Существует два способа замера силы тока: традиционный и бесконтактный. Первый доступен практически во всех приборах с функцией амперметра, для этого необходимо разомкнуть цепь и включить устройство в разрыв последовательно (причём при аналоговом принципе работы амперметру не требуется питание). Второй метод используется в токоизмерительных клещах (см. «Устройство»).В большинстве случаев модели способны измерять постоянный и переменный ток.

— Сопротивление. Сопротивление определённого элемента постоянному электрическому току; измеряется в омах. Отметим, что в данном случае речь идёт о традиционных замерах, не связанных со сверхвысокими сопротивлениями, характерными для изоляции (в изоляции этот параметр проверяют по отдельной методике, подробнее о ней см. ниже). Замеры сопротивления осуществляютс...я следующим образом: на щупы прибора подаётся определённое напряжение (невысокое, в пределах нескольких вольт), после чего они прикладываются к месту измерения — и по силе тока, протекающей через образовавшуюся цепь, вычисляется сопротивление проверяемого участка цепи или другого предмета. Таким образом, для работы в режиме омметра обязательно требуется источник питания — даже для аналогового прибора.

— Ёмкость. Ёмкость конденсатора, измеряется в фарадах (чаще микрофарадах и других производных единицах). Само измерение осуществляется за счёт подачи на конденсатор переменного тока. Данная функция может пригодиться как для уточнения ёмкости конденсаторов без маркировки (изначально не промаркированных или со стёртыми надписями), так и проверки качества подписанных деталей. На конденсаторах, помимо номинальной ёмкости, может указываться максимальное отклонение от номинала; если результаты замера выходят за пределы допустимого отклонения — значит, деталь лучше не использовать. Если же отклонения не указано, то можно исходить из того, что оно должно составлять не более 10% от номинала. К примеру, для детали на 0,5 мкФ диапазон допустимых ёмкостей будет составлять 0,45 – 0,55 мкФ.

— Температура. Измерение температуры — как правило, при помощи внешнего выносного датчика, обычно на щупе. В электротехнике данная функция применяется для контроля режима работы деталей, которые чувствительны к перегреву или которые должны работать в определённом температурном режиме.

— Частота. Возможность измерения частоты электрического сигнала характерна прежде всего для осциллографов и скопметров, однако может встречаться и в других типах приборов — тех же мультиметрах (см. «Устройство»). При этом, как правило, подразумевается возможность вывести на экран конкретные цифры, соответствующие частоте в герцах.

— Скважность. Скважность представляет собой одну из базовых характеристик равномерного импульсного сигнала, а именно отношение его периода следования к длительности отдельного импульса. Например, если за каждым импульсом длительностью 2 мс будет следовать пауза длиной 6 мс, то период следования сигнала будет составлять T=6+2 = 8 мс, а скважность — S=8/2 = 4. Не стоит путать скважность с коэффициентом заполнения: эти характеристики хотя и описывают одно свойство сигнала, но делают это по разному. Коэффициент заполнения — величина, обратная скважности, соотношение длины импульса к периоду следования (в нашем примере он будет равен 2/8 = 25 %). Этот термин встречается в основном в англоязычных и переводных источниках, в отечественной же электротехнике принят термин «скважность».

— Индуктивность. Индуктивность — главный рабочий параметр любой катушки индуктивности. Возможность замерять данный параметр бывает важна в свете того, что специалисты и радиолюбители часто делают катушки самостоятельно, и определить характеристики детали без специального прибора крайне трудно, а то и вообще невозможно. Принцип замера индуктивности аналогичен определению ёмкости конденсатора (см. выше) — пропускание через катушку переменного тока и отслеживания её «отклика». Тем не менее, данная функция встречается значительно реже, чем замер ёмкости.

— Сопротивление изоляции. Сопротивление изоляции электрических проводов переменному току. Изоляция по определению имеет чрезвычайно высокое сопротивление, поэтому традиционный способ замера сопротивления (при малом рабочем напряжении, см. выше) здесь неприменим — токи были бы слишком слабыми и точно измерить их было бы невозможно. Поэтому для проверки изоляционных материалов и других диэлектриков используются не омметры, а специальные приборы — мегаомметры (или мультиметры с поддержкой этого режима). Отличительной особенностью мегаомметра является высокое рабочее напряжение — в сотни, а то и тысячи вольт. Например, для проверки изоляции с рабочим напряжением 500 В требуется такое же напряжение мегаомметра, для материала на 3000 В — прибор на 1000 В и т.д, более детально требования по разными типам изоляции расписаны в специальных источниках. Для достижения такого напряжения может потребоваться внешний высоковольтный модуль, однако многие мультиметры с поддержкой данного типа замеров способны и самостоятельно генерировать кратковременные импульсы высокого напряжения от низковольтных источников питания вроде батареек АА или «Крона» (см. «Тип аккумулятора»). Отметим, что при работе с мегаомметром нужно особо тщательно соблюдать правила техники безопасности — вследствие высокого рабочего напряжения.

— Мощность. Мощность электрического тока определяется по двум базовым параметрам — силе тока и напряжению; грубо говоря, вольты нужно умножить на амперы, полученный результат и будет мощностью в ваттах. Таким образом, в теории определить этот параметр можно и без специальной функции по измерению мощности — достаточно определить напряжение и силу тока. Однако некоторые измерительные приборы имеют специальный режим, позволяющий сразу измерить оба базовых параметра и на их основе автоматически вычислить мощность — это удобнее и быстрее, чем проводить подсчёты отдельно. Многие из таких приборов относятся к токоизмерительным клещам (см. «Устройство») и замер силы тока при определении мощности осуществляется бесконтактным способом, а замер напряжения — классическим контактным. Есть и другие варианты конструкции — например, адаптер для розетки: электроприбор подключается в розетку через такой адаптер, а мультиметр снимает с адаптера данные по току и напряжению. Также напомним, что активная (полезная) мощность переменного тока не всегда равна полной — при ёмкостной и/или индуктивной нагрузке часть мощности (реактивная мощность) «съедается» конденсаторами/катушками. Подробнее об этих параметрах можно прочитать в специальных источниках, здесь же отметим, что разные модели мультиметров могут иметь разные возможности по измерению разных типов мощности; эти моменты не помешает уточнить перед покупкой заранее.

— Фазовый угол. Измерение степени сдвига двух электрических сигналов (или параметров сигнала) по фазе. Конкретные виды и особенности таких измерений бывают разными, наиболее популярны два варианта. Первый — замер разницы между фазами трёхфазного питания, прежде всего для оценки его общего качества. Второй — оценка сдвига по фазе между током и напряжением, возникающего при реактивной (ёмкостной или индукционной) нагрузке на источник переменного тока; от такого сдвига напрямую зависит соотношение между активной и полной мощностью (коэффициент мощности, «косинус фи»).

— Частота вращения. В данном случае чаще всего речь идёт о возможности измерения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания. Соответственно, подобные модели обычно относятся к специализированным автомобильным мультиметрам. Они рассчитаны в основном на диагностику и тестирование двигателей, не имеющих электронных систем зажигания. Для измерения, как правило, нужно настроить мультиметр на число цилиндров двигателя и подключить его к системе зажигания (конкретный способ подключения нужно уточнять по документации к автомобилю).

Отметим, что в данном списке перечислены не все, а лишь самые популярные измерения, встречающиеся в современных мультиметрах и других приборах аналогичного назначения. Помимо них, в конструкции могут предусматриваться и более специфические возможности — подробнее см. «Другие измерения».

Род тока, на измерение которого рассчитан прибор. В данном случае подразумеваются не все режимы измерения, а только определение силы тока, то есть работа в режиме амперметра.

— Постоянный. Ток, имеющий строго определённую полярность и постоянно текущий в одном направлении, от минуса к плюсу. Такой ток встречается в основном в электронных схемах за блоками питания, в компактной электронике, работающей от батарей, а также в бортовых сетях авто. Впрочем, при электротехнических работах в бытовых и промышленных сетях переменного тока замерять силу тока приходится сравнительно редко; поэтому среди подобных устройств нередко встречаются модели, совместимые с «переменными» сетями по напряжению (см. ниже), но не совместимые по току. В целом устройств только под постоянный ток на рынке меньше, чем комбинированных (см. ниже).

— Переменный. Ток, меняющий направление движения несколько десятков раз за секунду (например, в бытовых сетях 220 В стандартная частота составляет 50 или 60 Гц, в зависимости от региона). Такой ток является стандартом для бытовых и промышленных сетей: он удобен тем, что не требует соблюдения полярности при подключении конечных потребителей, к тому же обеспечивает некоторые возможности, недоступные для постоянного тока (в частности, только при таком питании возможно применение трансформаторов). Впрочем, строго под переменный ток выпускается сравнительно немного приборов, чаще встречаются комбинированные варианты (см. ниже).

— По...стоянный / переменный. В данную категорию относятся модели, способные замерять как постоянный, так и переменный ток. Особенности обоих вариантов описаны выше, а их поддержка в одном приборе делает его универсальным и позволяет применять в любых типах сетей и схем — главное, чтобы соблюдались ограничения по току (см. ниже).

Верхняя граница нижнего поддиапазона, в котором прибор может замерять переменное напряжение (см. «Род напряжения»).

Рабочие диапазоны современных мультиметров и других измерительных приборов обычно разделяются на поддиапазоны. Это делается для точности и удобства при замерах: например, для проверки трансформатора, который должен выдавать на выходе 6 В, имеет смысл выставить поддиапазон с верхним порогом 10 В. Это позволит обеспечить точность до десятых долей вольта, недостижимую при замерах с более высоким порогом. Минимальное постоянное напряжение описывает именно нижний поддиапазон, рассчитанный на измерения самых малых значений напряжения: например, если в данном пункте указано 2000 мВ — это означает, что нижний поддиапазон охватывает значения до 2000 мВ (т.е. до 2 В).

Если прибор покупается для измерений в стационарных сетях — бытовых на 220 В или промышленных на 380 В — на данный параметр можно не обращать особого внимания: как правило, минимальные поддиапазоны при этом не используются. А вот для работы с блоками питания, понижающими трансформаторами и различной «тонкой» электроникой, обслуживаемой переменным током низкого напряжения, имеет смысл выбрать модель с минимальным напряжением пониже. Это связано не только с диапазоном измерений: низкий порог, как правило, свидетельствует о неплохой точности измерений на малых вольтажах в целом.

Наибольшее переменное напряжение (см. «Род напряжения»), которое можно эффективно измерить при помощи данной модели. Данный параметр важен не только для измерений как таковых, но и для безопасного обращения с прибором: замер слишком высокого напряжения в лучшем случае приведёт к срабатыванию аварийной защиты (и не исключено, что после этого придётся искать новый предохранитель взамен сгоревшего), в худшем — к поломке оборудования или даже возгоранию. Кроме того, для безопасных замеров крайне желателен запас по напряжению — это связано как с особенностями переменного тока, так и с возможностью возникновения различных нештатных ситуаций в сети, прежде всего скачков напряжения. К примеру, для сетей 220 В желательно иметь прибор не менее чем на 250 В, а лучше — на 300 – 310 В; детальные рекомендации для других случаев можно найти в специальных источниках.

Отметим, что большинство мультиметров и других подобных приборов имеют несколько диапазонов измерений, с разным максимальным порогом. А значит, для безопасного замера вольтажа, близкого к максимальному, нужно выставить соответствующий режим в настройках.

Верхняя граница нижнего поддиапазона, в котором прибор может замерять постоянное напряжение (см. «Род напряжения»).

Рабочие диапазоны современных мультиметров и других измерительных приборов обычно разделяются на поддиапазоны. Это делается для точности и удобства при замерах: например, для оценки качества пальчиковых батареек можно выставить поддиапазон «до 3 В» — это даст точность до десятых, а то и до сотых долей вольта, недостижимую при замерах с более высоким порогом. Минимальное постоянное напряжение описывает именно нижний поддиапазон, рассчитанный на измерения самых малых значений напряжения: например, если в данном пункте указано 2000 мВ — это означает, что нижний поддиапазон охватывает значения до 2000 мВ (т.е. до 2 В).

Выбирать по данному показателю стоит с учётом специфики планируемого примененения: например, прибор с низкими показателями может пригодиться при тонких работах, таких как ремонт компьютеров или мобильных телефонов, а вот для обслуживания бортовой электросети авто особо высокая чувствительность по напряжению не требуется.

Наибольшее постоянное напряжение (см. «Род напряжения»), которое можно эффективно измерить при помощи данного прибора.

Соблюдение этого параметра важно не только для корректных измерений, но ещё и с точки зрения безопасности. Замер слишком высокого напряжения может привести к сбоям в работе прибора, начиная от срабатывания аварийной защиты (а она может иметь вид одноразового плавкого предохранителя, требующего замены после срабатывания) и заканчивая полным выходом из строя и даже возгоранием. Поэтому превышать данный показатель ни в коем случае нельзя. Да и выбирать прибор по максимальному напряжению стоит с определённым запасом — хотя бы в 10 – 15%: это даст дополнительную гарантию на случай нештатных ситуаций. С другой стороны, запас не должен быть слишком большим: высокий порог постоянного напряжения может ухудшить точность замеров на малом вольтаже, а также сказаться на цене, габаритах и весе прибора.

Отметим, что большинство мультиметров и других подобных приборов имеют несколько диапазонов измерений, с разным максимальным порогом. А значит, для безопасного замера вольтажа, близкого к максимальному, нужно выставить соответствующий режим в настройках.

Верхняя граница нижнего поддиапазона, в котором прибор может замерять переменный ток (см. «Род тока»).

Рабочие диапазоны современных мультиметров и других измерительных приборов обычно разделяются на поддиапазоны. Это делается для точности и удобства при замерах: чем ниже поддиапазон, чем меньшие значения он охватывает — тем выше точность измерений на малых показателях тока. Минимальный переменный ток описывает именно нижний диапазон, рассчитанный на самые слабые значения силы тока: к примеру, если в характеристиках в данном пункте указано 500 мкА — это значит, что нижний поддиапазон позволяет замерять токи от 0 до 500 мкА.

Выбирать по данному показателю стоит с учётом специфики планируемого примененения: например, прибор с низкими показателями может пригодиться при тонких работах, таких как ремонт компьютеров или мобильных телефонов, а вот для обслуживания бытовых электросетей особо высокая чувствительность по току не требуется.

Наибольший переменный ток (см. «Род тока»), который можно замерить данным прибором. Превышать данный параметр ни в коем случае нельзя — иначе возможны различные неприятности, от срабатывания аварийной защиты прибора (с дальнейшей заменой предохранителей) до возгорания.

При выборе по данному параметру стоит помнить, что даже при сравнительно низких напряжениях токи могут быть довольно высокими, если источник питания обеспечивает соответствующую мощность. Для безопасного использования желательно иметь определённый запас по максимальному току. Также не стоит забывать, что перед замерами нужно выставить соответствующие настройки.

Верхняя граница нижнего поддиапазона, в котором прибор может замерять постоянный ток (см. «Род тока»).

Рабочие диапазоны современных мультиметров и других измерительных приборов обычно разделяются на поддиапазоны. Это делается для точности и удобства при замерах: чем ниже поддиапазон, чем меньшие значения он охватывает — тем выше точность измерений на малых показателях тока. Минимальный постоянный ток описывает именно нижний диапазон, рассчитанный на самые слабые значения силы тока: к примеру, если в характеристиках в данном пункте указано 500 мкА — это значит, что нижний поддиапазон позволяет замерять токи от 0 до 500 мкА.

Выбирать по данному показателю стоит с учётом специфики планируемого примененения: например, прибор с низкими показателями может пригодиться при тонких работах, таких как ремонт компьютеров или мобильных телефонов, а вот для обслуживания бортовой электросети автомобилей, особенно старых, особо высокая чувствительность по току не требуется.

Наибольший постоянный ток (см. «Род тока»), который прибор способен замерить без перегрузок и связанных с этим неприятностей (вроде «вылетания» предохранителей или даже выхода из строя).

При выборе по данному параметру стоит помнить, что даже при сравнительно низких напряжениях токи могут быть довольно высокими, если источник питания обеспечивает соответствующую мощность — например, автомобильный аккумулятор на 12 В вполне способен выдавать токи в сотни ампер. Собственно, совместимость с высокими постоянными токами важна в первую очередь для приборов автомобильного назначения; впрочем, этим дело не ограничивается.

Для безопасного использования желательно иметь определённый запас по максимальному току. Также не стоит забывать, что перед замерами нужно выставить соответствующие настройки.

Верхняя граница нижнего поддиапазона, в котором прибор может замерять сопротивление.

Рабочие диапазоны современных мультиметров и других измерительных приборов обычно разделяются на поддиапазоны. Это делается для точности и удобства при замерах: чем ниже поддиапазон, чем меньшие значения он охватывает — тем выше точность измерений на малых показателях сопротивления. Минимальное сопротивление описывает именно нижний диапазон, рассчитанный на самые слабые значения силы тока: к примеру, если в характеристиках в данном пункте указано 500 Ом — это значит, что нижний поддиапазон позволяет замерять сопротивления от 0 до 500 Ом.

При выборе по данному показателю нужно учитывать, насколько важна для Вас необходимость точно замерять небольшие сопротивления. При этом отметим, что приведённые в примере 500 Ом являются довольно неплохим показателем, свидетельствующим о довольно солидной точности замера сопротивления; в относительно недорогих мультиметрах данный показатель может составлять 2, 5 а то и 10 кОм, что обеспечивает точность в лучшем случае до нескольких десятков Ом.

Наибольшее сопротивление, которое прибор способен эффективно замерить.

При выборе по данному показателю нужно прежде всего учитывать наибольшие сопротивления, которые предполагается замерять. А если речь идёт об аналоговом приборе (см. «Тип»), нужно также помнить, что по мере приближения к максимальным сопротивлениям точность замера резко падает. Это связано с особенностями измерения и градуировки шкалы в таких приборах: к примеру, при максимальном сопротивлении 1 МОм цена деления в диапазоне 0 – 2 кОм может составлять 0,2 кОм, в диапазоне 2 – 6 кОм — 0,5 кОм, в диапазоне 6 – 10 кОм — уже 1 кОм, а ближе к максимуму этот показатель может достигать десятков и даже сотен килоом. Поэтому выбирать аналоговый прибор стоит с таким расчётом, чтобы его максимальное сопротивление было хотя бы в 10 раз выше наибольших сопротивлений, которые планируется замерять — только при этом условии обеспечивается более-менее приемлемая точность замеров.

— Проверка транзистора. Возможность использовать прибор для проверки транзисторов, точнее — наличие соответствующего режима в конструкции прибора. Технически работоспособность транзистора до определённой степени можно проконтролировать и обычным омметром, для этого имеется соответствующая методика. Тем не менее, использовать специальный режим гораздо проще — достаточно соответствующим образом подключить транзистор к мультиметру, и прибор автоматически выдаст данные об исправности или неисправности детали (а иногда — и дополнительные характеристики по ней). Чаще всего для таких замеров на корпусе имеется специальный блок с набором гнёзд под выводы транзистора (с отдельными комплектами гнёзд под p-n-p и n-p-n типы).

— Проверка диода. Наличие специального режима проверки диодов в конструкции мультиметра. Принцип работы диода заключается в том, чтобы пропускать электрический ток только в одном направлении; поэтому саму по себе исправность такой детали можно определить и без специального режима, например, в режиме обычного омметра, «прозвонки» цепи (см. ниже) или некоторыми другими способами. Однако специальный режим часто оказывается удобнее — как за счёт простоты самой процедуры, так и за счёт того, что многие приборы в таком режиме способны ещё и замерять прямое падение напряжения на диоде (наименьшее напряжение, необходимое для пропускания тока в прямом направлении).

— "Про...звонка" цепи. Возможность работы прибора в режиме «прозвонки» цепи — проверки наличия контакта между двумя выбранными точками. От обычной проверки омметром этот режим отличается тем, что наличие контакта сопровождается звуковым сигналом (отсюда и название). Такой сигнал избавляет пользователя от необходимости всякий раз смотреть на шкалу прибора, чтобы уточнить наличие или отсутствие контакта, а это значительно ускоряет работу и может оказаться весьма кстати, если «прозвонить» нужно сразу много участков.

— Генератор меандра. Возможность работы прибора в режиме генерации меандра — сигнала с прямоугольной формой импульса и скважностью (см. выше) на уровне 2. График такого сигнала выглядит как набор прямоугольных пиков и провалов одинаковой длины. Меандр является штатным форматом сигнала для современной цифровой техники; сигнал такого типа, генерируемый мультиметром, применяется для проверки микросхем, логических элементов, усилителей и других аналогичных элементов и схем (на работоспособность, на прохождение сигнала и т.п.).

— True RMS. Возможность замера с помощью прибора True RMS — истинного среднеквадратического значения силы переменного тока (см. «Род тока»). Силу переменного тока определяют не по фактическому значению (оно будет разным в каждый момент времени), и не по максимальной амплитуде (ведь максимальные значения тоже возникают лишь в определённые моменты времени), а по среднеквадратическому. При этом в приборах, не поддерживающих True RMS, это значение выводится следующим образом: переменный ток выпрямляется, определяется его значение и умножается на коэффициент 1,1 (это обусловлено математическими особенностями замеров). Однако такой способ пригоден только для идеальной синусоиды; при искажённом сигнале он даёт заметную, а часто даже недопустимо высокую погрешность. Искажения же встречаются практически в любых сетях переменного тока, что может привести к серьёзным ошибкам замеров и последующим проблемам (например, к подбору слишком «слабого» автоматического предохранителя). Технология True RMS учитывает все эти особенности: приборы, имеющие такую маркировку, способны точно замерять среднеквадратическую мощность переменного тока независимо от того, насколько его форма соответствует идеальной синусоиде.

— Автовыбор диапазона измерения. Функция, позволяющая прибору автоматически выбирать оптимальный диапазон измерения — дабы полученный результат отображался на экране максимально точно. Данная функция встречается только в цифровых приборах (см. «Тип»). Отметим, что при ее использовании пользователю все равно придется выставить определенные базовые настройки — например, «постоянный ток, сила тока, миллиамперы» или «переменный ток, напряжение, вольты». Однако более точную настройку прибор будет осуществлять сам: например, для замера напряжения в сотнях вольт может использоваться диапазон 0 – 1000 В с точностью до 5 В, а при подключении батарейки на 1,5 В устройство автоматически переключится в диапазон 0 – 12 В и отобразит результат уже с точностью до десятых долей вольта. При этом в конструкции может предусматриваться и полностью ручной режим замеров, с выбором диапазона по желанию пользователя, однако наличие такого режима не помешает уточнить отдельно.

Наличие подсветки в дисплее прибора.

Данная функция позволяет считывать показания дисплея независимо от условий освещённости — в сумерках и даже в полной темноте. Если внешнего света не хватает — достаточно включить подсветку, и показания будут отлично видны.

Предметы, входящие в комплект поставки помимо собственно прибора.

— Аккумулятор. Источник питания необходим для работы схем цифрового прибора (см. «Тип»), а в аналоговых он используется при всех измерениях, кроме замеров напряжения и силы тока. Аккумулятор в качестве такого источника чаще всего наиболее удобен (подробнее см. «Питание»); его наличие в комплекте избавляет от необходимости приобретать батарею отдельно. В то же время отметим, что термин «аккумулятор» в данном случае является весьма условным — под ним может подразумеваться как перезаряжаемый элемент, так и простейшая одноразовая батарейка. Этот момент не помешает уточнить перед покупкой.

— Измерительные щупы. Щупы являются базовым инструментом, необходимым для большинства измерений; по сути, единственный тип приборов, способный обходиться без щупов — это осциллографы (см. «Устройство»). Наличие щупов в комплекте удобно прежде всего тем, что такие аксессуары оптимально подходят под конкретный прибор — немаловажный момент с учётом того, что современные мультиметры могут различаться по конструкции и размеру гнёзд под щупы.

— Дата-кабель. Кабель для подключения прибора к компьютеру. Наиболее популярные разъёмы, встречающиеся в таких кабелях — RS-232 (СOM-порт) и USB, конкретный вариант в каждом случа...е стоит уточнять отдельно. Однако как бы то ни было, подключение к компьютеру даёт множество дополнительных возможностей — к примеру, автоматическое сохранение результатов измерений или даже сравнение измеряемых параметров с эталонными; конкретный функционал зависит от модели прибора и используемого ПО.

— Кейс/чехол. Футляр для хранения и переноски прибора. Кейсами принято называть футляры из жёстких материалов, чехлами — из мягких. В любом случае футляр обеспечивает не только защиту от пыли, влаги, ударов и т.п., но и дополнительное удобство — в нём, как правило, предусматривается место не только для прибора, но и для аксессуаров к нему (тех же щупов). При этом каждый тип футляра имеет свои преимущества: кейсы прочны и хорошо защищают устройство от ударов, чехлы более компактны как при использовании, так и в нерабочее время. Разумеется, для хранения и транспортировки можно применять и импровизированную упаковку, однако комплектный футляр как минимум удобнее, а то и надёжнее.

Тип аккумулятора, используемого в приборе. Отметим, что под термином «аккумулятор» в данном случае подразумеваются все разновидности автономных источников питания — и перезаряжаемые, и одноразовые. К таковым относятся: AAA, AA, C, "Крона", A23, CR2032 и др.

— AA. Классические «пальчиковые» батарейки, один из наиболее популярных в наше время типоразмеров. Выпускаются как в виде одноразовых элементов, так и в виде перезаряжаемых аккумуляторов; продаются практически повсеместно. Количество таких батареек, необходимое для питания мультиметра, может составлять от 1 до 8 — в зависимости от особенностей прибора.

— AAA. «Мини-пальчиковые» или «мизинчиковые» батарейки, аналогичные описанным выше АА, но имеющие уменьшенные размеры (и, соответственно, меньшую мощность и емкость). Впрочем, учитывая, что многие мультиметры тоже довольно компактны, а энергопотребление в них невелико, этот вариант встречается в измерительных приборах даже чаще, чем АА. Количество таких элементов в данном случае обычно составляет от 1 до 4.

— «Крона». Батарейки характерной прямоугольной формы с напряжением 9 В и парой контактов на одном из торцов. Высокое напряжение способствует точности измерений и позволяет даже в довольно «прожорливых» моделях использовать всего одну батар...ейку; так что данный вариант в мультиметрах довольно популярен. Отметим, что чаще всего «Кроны» выпускаются в виде одноразовых элементов, однако при желании можно найти и аккумуляторы такого типоразмера.

— Крона и ААА. Питание одновременно от двух описанных выше типов батарей. Как правило, каждый из таких источников питания отвечает за свою часть функционала (например, ААА — за замеры сопротивления, «Крона» — за проверку транзисторов), и при отсутствии одного из источников недоступными оказываются только возможности, непосредственно с ним связанные. Однако в целом подобное сочетание не особенно удобно и практично, из-за чего встречается редко.

— Крона и АА. Вариант, полностью аналогичный описанному выше «Крона + ААА» — за исключением того, что в данном случае вместо «мизинчиковых» используются пальчиковые батарейки. Также не пользуется популярностью.

— С. Цилиндрические 1,5-вольтовые элементы. Выпускаются в двух типах — аккумуляторы и батарейки; по длине аналогичны АА (50 мм), однако почти вдвое толще — 26 мм вместо 14 мм. Как следствие, обеспечивают более высокую емкость и мощность питания, однако из-за крупных размеров применяются в основном в продвинутых приборах настольного формата. При этом многие из таких приборов имеют функцию проверки изоляции, а число батареек С в них может составлять от 8 до 12 — это необходимо для создания высоких напряжений, применяемых при такой проверке.

— A23. Цилиндрические элементы, отличающиеся высоким напряжением — 12 В, притом что размер таких батареек составляет всего 29 мм в длину и 10 мм в диаметре. Чаще всего являются именно одноразовыми батарейками. В целом распространены слабо, из-за чего и в измерительных приборах применяются сравнительно редко.

— LR44 / SR44. Миниатюрные 1,5-вольтовые элементы питания в виде «таблеток» диаметром 11,6 мм и толщиной 5,4 мм. Делаются только одноразовыми; при этом индексом «LR44» маркируются простые и недорогие щелочные батарейки, индексом «SR44» — более дорогие и продвинутые серебряно-оксидные. В мультиметрах, как правило, можно использовать как одни, так и другие. В любом случае из-за небольших размеров мощность и емкость всех подобных батареек невелика, так что применяются они в основном в миниатюрных приборах — не рассчитанных на серьезные задачи и не имеющих в корпусе достаточно места для более солидных элементов питания.

— CR2032. Миниатюрные батарейки-«таблетки» напряжением 3 В, имеющие диаметр 20 мм и толщину 3,2 мм. Как и LR44 / SR44, встречаются в основном в небольших приборах — в т.ч. весьма миниатюрных, выполненных в форм-факторе ручки или даже брелока; однако за счет более крупных размеров обеспечивают более продвинутые характеристики питания, благодаря чему и встречаются заметно чаще. Элементы CR2032 делаются только одноразовыми.

— 18650. Съемные литий-ионные аккумуляторы цилиндрической формы, длиной 65 мм и диаметром 18 мм. При рабочем напряжении в 3,7 В могут иметь еще и довольно высокую емкость. Тем не менее, по ряду причин данный вариант популярностью не пользуется — его можно встретить в отдельных продвинутых приборах.

— Фирменный аккумулятор. Аккумуляторы, созданные специально под конкретные приборы (или серии приборов) и не относящиеся к стандартным типоразмерам; нередко делаются несъемными. Такие батареи могут иметь более продвинутые характеристики, чем сменные элементы питания, к тому же они избавляют от дополнительных трат — не нужно регулярно покупать батарейки (или отдельный аккумулятор с зарядником), достаточно время от времени заряжать имеющийся источник питания. С другой стороны, при исчерпании заряда такой аккумулятор нельзя быстро заменить на свежий — единственным вариантом является зарядка, а она требует наличия розетки и занимает время, иногда довольно значительное. Как следствие, данный способ питания особого распространения не получил.

Наличие подставки в конструкции прибора.

Такая подставка, как правило, представляет собой раскладную пластину или рамку в нижней части корпуса. В раскрытом состоянии она позволяет установить прибор под углом к поверхности, на которой он лежит — такое положение нередко бывает более удобным, чем строго горизонтальное.

Дополнительные виды измерений, предусмотренные в приборе и не относящиеся к основным способам замера (см. «Измерения»). В качестве примеров можно привести замер количества потребленного за определенное время электричества, коэффициента мощности (соотношения между активной и полной мощностью, «косинуса фи»), бесконтактное измерение напряжения, определение угла замкнутого состояния контактов прерывателя в автомобильных системах зажигания, а также более специфические параметры — вроде освещенности или уровня звука в децибелах.

Род напряжения, с которым способен работать прибор — то есть которое он способен замерять при работе в роли вольтметра.

Практически все современные приборы для измерения напряжения поддерживают работу в сетях как переменного, так и постоянного тока. Подробнее об особенностях этих родов тока см. выше; здесь же отметим, что функция «переменного» вольтметра пригодится прежде всего при работе со стандартными бытовыми и промышленными сетями электропитания, а «постоянного» — при работе со слаботочными схемами, приборами с питанием от батарей и бортовыми сетями авто. Изредка встречаются модели только под переменное напряжение — их функционал ограничен, однако они всё равно подходят для электротехнических работ в упомянутых стационарных сетях. А вот устройства только под постоянное напряжение практически не выпускаются — в этом нет смысла, более оправдано предусмотреть в таком приборе оба рода напряжения.

Наличие несъёмных щупов в конструкции прибора.

В соответствии с названием, такие щупы постоянно подсоединены к устройству и не предполагают отсоединения. С одной стороны, это не очень удобно при хранении и/или транспортировке, да и менять щуп (например, при износе провода) довольно сложно. С другой — в конструкции щупов отсутствует слабое место в виде разъёмного соединения, что положительно сказывается на качестве замеров. Да и потерять щупы можно только вместе с самим прибором.

— Аккумулятор. Питание от автономного элемента; это не обязательно может быть именно перезаряжаемый аккумулятор, многие приборы с тем же успехом работают и от одноразовых батареек, а некоторые — только от фирменного встроенного аккумулятора (подробнее см. «Тип аккумулятора»). Как бы то ни было, подобный способ питания обеспечивает независимость от розеток и возможность с лёгкостью перемещать прибор с места на место при измерениях. Как следствие, именно данный вариант является на сегодня самым популярным — тем более, что современные мультиметры обычно потребляют немного энергии, и батареек обычно хватает на довольно долгое время.

— Электросеть. Подключение от обычной розетки. Такое питание подходит для приборов любой мощности, даже самых «заряженных» и продвинутых; а время работы от розетки ограничивается лишь наличием напряжения в сети (которое при нормальных условиях есть постоянно). С другой стороны, подключение к розетке менее удобно, чем работа от аккумулятора — сетевой провод ограничивает возможности по установке и перемещению прибора, а при отсутствии электросетей устройство вообще становится бесполезным. Как следствие, данный вариант используется редко и лишь в тех моделях, для которых требуется высокая мощность питания — чаще всего это осциллографы и высококлассные стационарные мультиметры (см. «Устройство»).

— Аккумулятор / электросеть. Ус...тройства, допускающие оба описанных выше варианта питания. Таким образом можно выбирать наиболее удобный вариант в зависимости от ситуации: при наличии розеток можно использовать сеть, экономя заряд аккумулятора, а если необходима подвижность — отключить прибор от сети и пользоваться батареей. Впрочем, подобная универсальность заметно сказывается на цене, притом что она не так часто оказывается критически важной. Поэтому и приборов данного типа выпускается сравнительно немного.

Диагональ дисплея, используемого в приборе.

Дисплеями оснащаются цифровые модели (см. «Тип»), а для осциллографа данный элемент оснащения является обязательным независимо от типа. Собственно, диагональ дисплея является важной в первую очередь для осциллографов и скопметров (см. «Устройство»): чем крупнее дисплей — тем точнее и удобнее для восприятия выводимый на него график сигнала и другие параметры. С другой стороны, слишком крупный экран будет стоить недёшево, к тому же заметно скажется на общих габаритах всего устройства. Поэтому оптимальным компромиссом для таких устройств считается диагональ в 5 – 6" — она позволяет получать довольно наглядные данные и при этом не приводит к значительному росту цены и габаритов прибора.

Для классических мультиметров размер дисплея не столь критичен, к тому же производители стараются подбирать экран с таким расчётом, чтобы он был не слишком велик и в то же время достаточно удобен для чтения показаний. Поэтому в таких случаях размер экрана может вообще не указываться.

Количество каналов, поддерживаемых осциллографом или скопметром (см. «Устройство»). По сути это максимальное количество отдельных сигналов, которое прибор может обработать одновременно.

Поддержка нескольких каналов позволяет сравнивать на осциллографе несколько электрических сигналов в реальном времени — наложение друг на друга графиков, построенных прибором, может дать специалисту немало полезной информации.

Полоса пропускания осциллографа или скопметра (см. «Устройство»).

Данный параметр характеризует частоты, которые может обрабатывать прибор, точнее говоря — максимальные значения частоты. Однако полоса пропускания — довольно хитрый показатель: в данном параметре указывается не максимальная допустимая частота сигнала, а частота, при которой данные по амплитуде синусоидального сигнала, полученные прибором, оказываются на 3 дБ ниже фактической амплитуды. Если перевести этот показатель в проценты, то погрешность такого измерения будет достигать 30% — для качественных замеров это недопустимо много. Поэтому правило выбора по данному показателю таково: полоса пропускания осциллографа должна быть как минимум в 3 раза больше максимальной частоты сигнала, который предполагается замерять. Только в таком случае можно добиться более-менее точных результатов (с погрешностью не более 5%). А в идеале полоса пропускания должна быть больше в 5 раз и более — это обеспечит погрешность всего в 3% и ниже.

Частота дискретизации, обеспечиваемая осциллографом или скопметром (см. «Устройство») с цифровым принципом работы (см. «Тип»).

При оцифровке входящий сигнал раскладывается на отдельные фрагменты, для каждого из которых замеряется уровень. Иными словами, синусоида или аналогичная плавная линия раскладывается на отдельные «ступеньки», а цифровой сигнал представляет собой набор данных о каждой конкретной «ступеньке». Частота дискретизации описывает, сколько таких «ступенек» приходится на одну секунду сигнала; например, показатель 1 Гвыб/с соответствует 1 млрд ступенек в секунду.

Не вдаваясь в математические подробности, можно сказать, что для качественной обработки сигнала частота дискретизации должна быть как минимум в 4 – 5 раз выше полосы пропускания (см. выше). Это обусловлено особенностями цифровой обработки высокочастотных сигналов, в т.ч. прямоугольных.

Наибольшее число, которое способен отобразить дисплей цифрового мультиметра (см. «Тип»).

От этого показателя зависит, в каком диапазоне можно произвести замеры, не меняя настроек. Так, если максимальное число составляет 1999, то замер можно производить в диапазоне от 0 до 1999 выбранных единиц измерения — например, от 0 до 1999 В, если выбраны вольты, от 9 до 1999 мА (1,999 А), если выбраны миллиамперы, и т. п. При этом 1999 и менее для современных измерительных приборов считаются довольно скромным показателем, от 2000 до 3999 — средним, 4000 – 9999 — неплохим, а в наиболее продвинутых моделях это число превышает 10000.

Отметим, что максимальное индицируемое число напрямую связано с разрядностью дисплея — см. ниже.

Разрядность дисплея, установленного в цифровом приборе (см. «Тип»).

Разрядность — это количество знаков, которое одновременно может отображаться на экране. От нее напрямую зависит максимальное индицируемое число (см. выше): к примеру, если в характеристиках указана разрядность 4, то прибор имеет дисплей на 4 полных разряда и способен отобразить число до 9999 включительно. Однако встречается и более специфическая маркировка — с дробью, например, 3 1/2 или 4 3/4. Это означает, что самый крупный (левый) разряд в данной модели является неполным и максимальная цифра, которую он может отображать, меньше 9. Конкретно же подобная маркировка расшифровывается так: целое число означает количество полных разрядов, числитель дроби — максимальное число, отображаемое в неполном разряде, знаменатель — общее количество значений, поддерживаемое неполным разрядом. Если рассмотреть вышеупомянутые примеры, то 3 1/2 означает четырехзначный дисплей с максимальным числом в 1999: три полных разряда с максимальным значением 9, плюс один неполный разряд с максимальным значением 1 и двумя вариантами значений (1 и 0). Аналогично 4 3/4 соответствует максимальному числу 39999, с 4 вариантами значений в неполном разряде (0, 1, 2, 3).

Точность измерения, обеспечиваемая прибором.

Точность измерения для мультиметров принято указывать по наименьшей погрешности (в процентах), которую прибор способен обеспечить при замерах постоянного тока. Чем меньше число в данном пункте — тем, соответственно, выше точность. При этом подчеркнем, что учитывается именно наименьшая погрешность (наиболее высокая точность), достигаемая обычно лишь в определенном диапазоне замеров; в других диапазонах точность может быть и ниже. К примеру, если в диапазоне «1 – 10 В» прибор дает максимальное отклонение в 0,5 %, а в диапазоне «10 – 50 В» — 1 %, то в характеристиках будет указано 0,5 %. Тем не менее, по данному показателю вполне можно оценивать и сравнивать современные мультиметры. Так, прибор с меньшей заявленной погрешностью, как правило, и в целом будет более точным, чем аналогичная по характеристикам модель с большей погрешностью.

Данные по точности замеров в других диапазонах и режимах могут приводиться в подробных характеристиках прибора. Впрочем, на практике эта информация требуется не так часто — лишь для отдельных специфических задач, где принципиально необходимо знать возможную погрешность.