Как проверить резистор на работоспособность мультиметром
Содержание:
- Как проверить резистор мультиметром, не выпаивая на плате
- Проверка на обрыв
- Измерение сопротивления.
- Как проверить резистор не выпаивая: визуальная проверка
- Подготовка мультиметра к проведению измерений: какие установить настройки
- Алгоритм поиска неисправности
- Принцип действия и применение
- Основы измерения сопротивления
- Порядок тестирования
- Расшифровка спецификации конкретной модели
- Как проверить исправность резистора мультиметром
- Принцип работы
- Полезная информация
- Зависимость сопротивления и температуры
- Проверяем выпрямительный диод и стабилитрон
- Подготовка Омметра для измерений
Как проверить резистор мультиметром, не выпаивая на плате
Измерение сопротивления с помощью цифрового мультиметра проще и быстрее, чем измерение сопротивления с помощью аналогового мультиметра, так как нет необходимости обнулять счетчик. Поскольку цифровой мультиметр дает прямое показание измерения сопротивления, также не существует эквивалента обратного показания, найденного на аналоговых мультиметрах.
Проверка работоспособности резистора мультиметром:
- Выберите измеряемый элемент: это может быть что угодно, где необходимо измерить сопротивление, и оцените, каким может быть сопротивление.
- Вставьте щупы в необходимые гнезда. Часто цифровой мультиметр имеет несколько гнезд для щупов. Вставьте их или проверьте, что они уже находятся в правильных розетках. Как правило, они могут быть помечены как COM для общего, а другие, где знак омов виден. Обычно это сочетается с разъемом для измерения напряжения.
- Включите мультиметр
- Выберите необходимый диапазон. Требуется цифровой мультиметр и необходимый диапазон. Выбранный диапазон должен быть таким, чтобы можно было получить наилучшие показания. Обычно функциональный переключатель мультиметра помечается как максимальное значение сопротивления. Выберите тот, где оценочное значение сопротивления будет ниже, но близко к максимуму диапазона. Таким образом, можно сделать наиболее точное измерение сопротивления.
Не сложная схема для которой подойдет любой тестер. Цифровые мультиметры являются идеальными образцами испытательного оборудования для измерения сопротивления. Они относительно дешевы и они предлагают высокий уровень точности и общей производительности.
Проверка на обрыв
Действия производятся в следующем порядке:
- Включаем прибор в режим «прозвонки». На рисунке 5 отмечена эта позиция как «1». Рис. 5. Установка режима (1) и подключение щупов (2 и 3)
- Подключаем щупы к гнездам «2» и «3» (см. рис.5). Несмотря на то, что в нашем тестировании полярность не имеет значения, лучше сразу приучить себя подключать щупы правильно. Поэтому к гнезду «2» подключаем красный провод (+), а к «3» — черный (-).
Если модель прибора, которым вы пользуетесь, отличается от того, что приведен на рисунке, ознакомьтесь с прилагающейся к мультиметру инструкцией.
- Касаемся щупами выводов проблемного элемента на плате. Если деталь «не звонится» (мультиметр покажет цифру 1, то есть бесконечно большое сопротивление), можно констатировать, что проверка показала обрыв в резисторе.
Обратим внимание, что данное тестирование можно проводить, не выпаивая элемент с платы, но это не гарантирует 100% результат, поскольку тестер может показать связь через другие компоненты схемы
Измерение сопротивления.
Сектор для измерения сопротивления расположен под сектором постоянного напряжения и разбит на пять поддиапазонов с пределами измерений:
1. 2000 кОм;
2. 200 кОм;
3. 20 кОм;
4. 2000 Ом;
5. 200 Ом.
обозначающие максимальное значение поддиапазона, в пределах которого ведется измерение.
Вообще эта часть мультиметра более универсальна и не ограничивается только измерением сопротивления резисторов. С ее помощью Вы будете проверять исправность транзисторов, диодов, конденсаторов, обмоток трансформаторов и т.д.
И так, приступим.Измерительные щупы установлены в гнезда, как для измерения напряжений.
Берем резистор номиналом, например, 1.2кОм (1200 Ом), переводим переключатель в положение «2000», что соответствует диапазону от 0 до 2000 Ом (2 кОм), щупами касаемся выводов резистора и на индикаторе видим результат измерения 1205 Ом. Все очень просто.
Измеряем резистор с неизвестным сопротивлением.
Когда номинал резистора неизвестен, поступают так же, как и при измерении напряжений.
Переводят переключатель в максимальный предел измерений и, двигаясь по ступенькам вниз, получают искомый результат. При измерении сопротивлений с неизвестным номиналом, не имеет значение с какого предела начинать его поиск. В любом случае мультиметр Вы не сожжете.
Предположим, что мы не знаем номинал резистора. Тогда переводим переключатель в положение максимального предела «2000К», что соответствует диапазону от 0 до 2000 кОм (2 МОм), и щупами касаемся выводов резистора. На индикаторе появились «нули», означающие, что какое-то сопротивление есть, но из-за того, что диапазон выбран слишком большой, мультиметр не может его определить.
Переводим переключатель в положение «200К», что соответствует диапазону от 0 до 200 кОм, производим измерение и на индикаторе видим показания «01,1». Здесь, уже можно сказать, что номинал нашего резистора составляет приблизительно 1,1 кОм, но впереди стоящий нолик предлагает еще понизить диапазон измерения.
Снижаемся до предела «20К», что соответствует диапазону от 0 до 20 кОм, и производим измерение. Теперь можно сказать, что номинал нашего резистора составляет 1.2 кОм. А так как основная масса резисторов выпускающихся для бытовой техники имеет допуск ±10%, плюс погрешность самого мультиметра, мы можем смело утверждать, что номинал резистора найден верно.
Возможно еще более точно измерить сопротивление резистора, если снизится до предела «2000», как уже было сделано в начале статьи.
А теперь в целях эксперимента снизимся до предела «200 Ω», соответствующего диапазону от 0 до 200 Ом, и еще раз проведем измерение.На индикаторе слева появилась единица (1), которая говорит о том, что сопротивление резистора больше, чем позволяет измерять этот диапазон, или имеет обрыв. Отсюда делаем вывод, что на этом пределе производят замер резисторов номиналом только до 200 Ом.
Для измерения сопротивлений до 2000 Ом (2 кОм), целесообразнее пользоваться режимом типа «прозвонка» (смотри первое фото). Вообще это очень удобная штука, особенно если Вы занимаетесь прозвонкой кабеля, ведете монтаж проводов или проверяете контакты электрической схемы в труднодоступных местах, когда обе руки заняты, держа измерительные щупы, а сам мультиметр висит на проводах своих же щупов. Звуковым сигналом прозвонка сигнализирует о наличии цепи или контакта до 45 Ом, что очень удобно.
Внимание! Прежде чем проводить измерения сопротивлений в схемах, убедитесь об отсутствии питающего напряжения в них!!!
Как проверить резистор не выпаивая: визуальная проверка
Процесс проверки резистора на работоспособность непосредственно на плате без полной выпайки является довольно трудоемким занятием, поэтому предварительно можно определить сгоревшую деталь визуально. Прежде всего осматривают корпус на предмет повреждений и сколов, надежности закрепления выводов.
О неисправностях свидетельствуют:
- Потемнение корпуса. Сгоревший резистор имеет потемневшую поверхность – полностью или частично в виде колечек. Слабое потемнение не свидетельствует о неисправности, а только о перегреве, который не привел к полному выходу детали из строя.
- Появление характерного запаха.
- Стирание маркировки.
- Наличие на плате сгоревших дорожек
Если условия позволяют, то неисправный резистор выпаивают, а на его место впаивают новый с таким же номиналом.
Внимание!
Осмотр не гарантирует точного определения исправности, резистор может выглядеть как новый даже при оборванном контакте.
Подготовка мультиметра к проведению измерений: какие установить настройки
Перед измерениями прибор готовят к работе. Для этого его включают и концы щупов закорачивают между собой. Если на дисплее появляются нули, то прибор исправен и в цепи нет обрыва. На дисплее могут отражаться не нули, а доли Ома.
Подготовка прибора к проверке
При разомкнутых щупах на исправном мультиметре отображается цифра 1 и диапазон измерений. Кабельные шнуры подключают в соответствии с тем режимом, который вам необходим, – «Прозвонка» или «Измерение».
Как прозвонить резистор
Режим «Прозвонка» (имеется не во всех тестерах) применяется, чтобы убедиться, что в цепях, идущих через резистор или параллельных ему, отсутствует короткое замыкание. Для его установки регулятор поворачивают к значку диода. Если между точками установки щупов есть токопроводящая цепь, то через динамик генерируется звуковой сигнал.
Режим прозвонки
Этот режим применяют только для резисторов, номинал которых не превышает 70 Ом. Для деталей с большим номиналом его использовать не имеет смысла, поскольку сигнал настолько слаб, что его можно не услышать.
Алгоритм поиска неисправности
Визуальный осмотр
Любой ремонт начинается с внешнего осмотра платы
Нужно без приборов просмотреть все узлы и особое внимание обратить на пожелтевшие, почерневшие части и узлы со следами сажи или нагара. При внешнем осмотре вам может помочь увеличительное стекло или микроскоп, если вы работаете с плотным монтажом SMD компонентов. Разорванные детали могут указывать не только на локальную проблему, но и проблему в элементах обвязки этой детали
Например, взорвавшийся транзистор мог за собой утянуть и пару элементов в обвязке
Разорванные детали могут указывать не только на локальную проблему, но и проблему в элементах обвязки этой детали. Например, взорвавшийся транзистор мог за собой утянуть и пару элементов в обвязке.
Не всегда пожелтевшая от температуры область на плате указывает на последствия выгорания детали. Иногда так получается в результате долгой работы прибора, при проверке все детали могут оказаться целыми.
Кроме осмотра внешних дефектов и следов гари стоит и принюхаться, чтобы проверить, нет ли неприятного запаха как от горелой резины. Если вы нашли почерневший элемент – нужно его проверить. У него может быть одна из трёх неисправностей:
- Обрыв.
- Короткое замыкание.
- Несоответствие номиналу.
Иногда поломка бывает столь очевидной, что её можно определить и без мультиметра, как в примере на фото:
Проверка резистора на обрыв
Проверить исправность можно обычной прозвонкой или тестером в режиме проверки диодов со звуковой индикацией (см. фото ниже). Стоит отметить, что прозвонкой можно проверить лишь резисторы сопротивлением в единицы Ом — десятки кОм. А 100 кОм уже не каждая прозвонка осилит.
Для проверки нужно просто подключить оба щупа к выводам резистора, неважно это СМД компонент или выводной. Быструю проверку можно провести без выпаивания, после чего всё же выпаять подозрительные элементы и проверить повторно на обрыв
Внимание! При проверке детали не выпаивая с печатной платы, будьте внимательны – вас могут ввести в заблуждение параллельно стоящие элементы. Это актуально как при проверке без приборов, так и при проверке мультиметром. Не ленитесь и лучше выпаяйте подозрительную деталь
Так можно проверить только те резисторы, где вы уверены, что параллельно им в цепи ничего не установлено
Не ленитесь и лучше выпаяйте подозрительную деталь. Так можно проверить только те резисторы, где вы уверены, что параллельно им в цепи ничего не установлено.
Проверка короткого замыкания
Кроме обрыва, резистор могло пробить накоротко. Если вы используете прозвонку – она должна быть низкоомной, например на лампе накаливания. Т.к. высокоомные светодиодные прозвонки «звонят» цепи сопротивлением и в десятки кОм без существенных изменений яркости свечения. Звуковые индикаторы с этой проверкой справляются лучше чем светодиоды. По частоте пищания можно судить о целостности цепи, на первом месте по достоверности находятся сложные измерительные приборы, такие как мультиметр и омметр.
Проверка на КЗ проводится одним способом, рассмотрим инструкцию пошагово:
- Измерить омметром, прозвонкой или другим прибором участок цепи.
- Если его сопротивление стремится к нулю и прозвонка указывает на замыкание, выпаивают подозрительный элемент.
- Проверить участок цепи уже без элемента, если КЗ ушло – вы нашли неисправности, если нет – выпаивают соседние, пока оно не уйдет.
- Остальные элементы монтируют обратно, тот после которого КЗ ушло заменяют.
- Проверить результаты работы на наличие КЗ.
Вот наглядный пример того, что сгоревший резистор оставил следы на соседних резисторах, есть вероятность, что и они повреждены:
Резистор почернел от высокой температуры, на соседних элементах видны не только следы гари, но и следы перегретой краски, её цвет изменился, часть токопроводящего резистивного слоя могла повредиться.
На видео ниже наглядно показывается, как проверить резистор мультиметром:
Принцип действия и применение
Варисторы, это особый вид резисторов, главное свойство которых, способность менять свое напряжение в диапазоне от тысячи мега Ом, до нескольких десятков Ом при подаче через них тока, сила которого выше их пороговой величины.
Благодаря параллельному включению их в цепь, в случае резкого скачка напряжения весь ток проходит сквозь варисторы, минуя основную цепь прибора.
Точно, как и газоразрядник, варистор прибор многократного использования, только он намного быстрее возвращает свое первоначальное значение сопротивления падения напряжения.
После изучения теоретических основ, можно заняться тестированием
Основы измерения сопротивления
Есть несколько простых шагов, необходимых для измерения сопротивления с помощью аналогового мультиметра:
- Выберите измеряемый элемент: это может быть что угодно, где необходимо измерить сопротивление, и оцените, каким может быть сопротивление.
- Вставьте щупы в необходимые гнезда. Часто у мультиметра будет несколько гнезд для щупов. Вставьте их или проверьте, что они уже находятся в правильных розетках. Как правило, они могут быть помечены как COM для общего, а другие, где знак омов виден. Обычно это сочетается с разъемом для измерения напряжения.
- Обнулить счетчик: счетчик должен быть обнулен, чтобы получилось всё правильно замерить. Это делается путем плотного размещения двух датчиков вместе, чтобы дать короткое замыкание, и затем настройкой контроля нуля, чтобы дать показания нулевого сопротивления (отклонение полной шкалы). Этот процесс необходимо повторить, если диапазон изменяется.
- Выполните измерение: с помощью мультиметра, готового к выполнению измерения, датчики можно наложить на предмет, который необходимо измерить. Диапазон может быть скорректирован при необходимости устранить неисправность.
- Выключите мультиметр для проверки исправности. После измерения сопротивления целесообразно повернуть функциональный переключатель на диапазон высокого напряжения. Таким образом, если мультиметр снова используется для другого типа считывания, то никакого повреждения не будет, если он будет случайно использован без выбора правильного диапазона и функции, но проверять все равно нужно.
Проверка переменного резистора
Первое, на что следует обратить внимание – это то, что сам счетчик реагирует на ток, протекающий через тестируемый компонент. Высокое сопротивление соответствует низкому току, и стрелка измерителя располагается на левой стороне циферблата, а низкое сопротивление соответствует большему току, и стрелка измерителя отклоняется больше, поэтому она появляется на правой стороне циферблата. Если все выполнить правильно, резистор будет легко прозваниваться
Если все выполнить правильно, резистор будет легко прозваниваться.
Как прозвонить резистор, чтобы понять, что он исправный или неисправный.
Основная идея заключается в том, что мультиметр подает напряжение на два датчика, и это приведет к течению тока в элементе, для которого измеряется сопротивление. Измеряя сопротивление, можно определить сопротивление между двумя датчиками мультиметра или другого элемента испытательного оборудования.
Аналоговые мультиметры хороши при измерении сопротивления, хотя следует отметить несколько моментов, касающихся того, как это делается.
Порядок тестирования
Резисторы могут иметь различный вид, но у стандартных моделей присутствует линейная ВАХ. Проверка устройства состоит из трех этапов:
- Осмотр внешнего состояния прибора.
- Тестирование детали на обрыв.
- Сравнение показателей с номиналом.
Два первых пункта не составляют труда при выполнении, а с последним этапом проверки резистора мультиметром могут возникнуть трудности. Проблема заключается в определении номинального значения сопротивления. С принципиальной схемой узнать показатель несложно. Но многие современные приборы не снабжены сопутствующей документацией с техническими характеристиками. В этом случае можно определить значение номинала при помощи маркировки.
Мультиметры могут быть цифровыми и стрелочными. Последние работают без дополнительного питания, наподобие микроамперметра. Делители напряжения переключаются вместе с шунтами в определенные режимы для измерения. Цифровые модели отображают на дисплее различие между полученной величиной и эталоном. Этот тип приборов нуждается в источнике питания, который обеспечивает точность замеров, снижающуюся при разрядке батареи. Эти устройства применяются для определения состояния радиодеталей.
Расшифровка спецификации конкретной модели
Это были основные параметры серии, теперь рассмотрим спецификацию для С831 (см. рис. 5).
Спецификация модельного ряда серии B598*1
Краткая расшифровка:
Величина тока для штатного режима работы, для нашей детали это почти половина ампера, а именно 470 мА (0,47 А).
Этот параметр указывает ток, при котором величина сопротивления начинает существенно меняться в большую сторону. То есть, когда через С831 протекает ток с силой 970 мА, срабатывает «защита» устройства. Следует заметить, что этот параметр связан с точкой температурного перехода, поскольку проходящий ток приводит к разогреву элемента.
Максимально допустимая величина тока для перехода в «защитный» режим, для С831 это 7 А
Обратите внимание, что в графе указано максимальное напряжение, следовательно, можно рассчитать допустимую величину мощности рассеивания, превышение которой с большой вероятностью приведет к разрушению детали.
Время срабатывания, для С831 при напряжении 265 вольт и токе 7 ампер оно составит менее 8 секунд.
Величина остаточного тока, необходимого для поддерживания защитного режима рассматриваемой радиодетали, она 0,02 А. Из этого следует, что на удержание сработавшего состояния требуется мощность 5,3 Вт (Ir x Vmax).
Сопротивление устройства при температуре 25°С (3,7 Ом для нашей модели)
Отметим, с измерения мультиметром этого параметра начинается проверка позистора на исправность.
Величина минимального сопротивления, у модели С831 это 2,6 Ом. Для полноты картины, еще раз приведем график температурной зависимости, где будут отмечены номинальное и минимальное значение R (см. рис. 6).
Рисунок 6
График температурной корреляции для B59831, значения RN и Rmin отмечены красным Обратите внимание, что на начальном этапе нагрева радиодетали ее параметр R незначительно уменьшается, то есть в определенном диапазоне температур у нашей модели начинают проявляться NTS свойства. Эта особенность, в той или иной мере, характерна для всех позисторов
- Полное наименование модели (у нас B59831-C135-A70), данная информация может быть полезной для поиска аналогов.
Теперь, зная спецификацию, можно переходить к проверке на работоспособность.
Как проверить исправность резистора мультиметром
Для начала нужно узнать номинальные данные элемента. Если надпись на нем читается, то необходимо воспользоваться ею. Если нет – нужно обратиться к принципиальной схеме устройства. На ней указывается порядковый номер детали и ее номинальные данные. Например, надпись «R22» на печатной плате означает, что это резистор (R), и порядковый номер его среди резисторов принципиальной схемы – 22-й. Элементы на схеме нумеруют слева направо и сверху вниз, так удобнее искать необходимую деталь. Найдя номер R22 рядом с условным обозначением резистора, мы найдем под ним его номинальные данные.
Иногда параметры деталей указываются не на схеме, а на спецификации к ней. Она выполняется в виде таблицы с перечнем всех элементов устройства. В одной из граф указываются порядковые номера по схеме, в другой – номинальные данные.
Теперь, когда известна величина, на которую можно ориентироваться, можно приступать к проверке резистора мультиметром. Переводим прибор в режим измерения сопротивления, выбрав предел таким образом, чтобы ожидаемая величина была меньше его. Перед измерением неплохо проверить исправность проводов мультиметра: при замыкании их накоротко прибор должен показать ноль.
При измерениях величин, равных десяткам килом и выше, необходимо исключить влияние на результаты сопротивления тела человека. Оно тоже имеет определенное значение, и прибор его покажет. Если держать одновременно обеими руками щупы прибора и проверяемый элемент за выводы, то получатся искаженные результаты. Лучше проводить измерение, положив элемент на стол, или держать один из выводов с подключенным щупом в руке, а другим щупом прикасаться к противоположному контакту на весу.
Получив значение сопротивления, нужно сравнить его с номинальным, учитывая величину допуска. Если данные измерений не попадают в этот диапазон, элемент неисправен. Обычно при выходе из строя резистора мультиметр показывает обрыв (сопротивление равно бесконечности). Для того, чтобы в этом окончательно убедиться и исключить ошибки, переключайте пределы измерения прибора до максимального, повторяя измерения. Если он все-таки выдаст вам значение, отличное от бесконечности, то перепроверьте еще раз, те ли номинальные данные имеет проверяемая деталь и не ошиблись ли вы с коэффициентом (например, не заметили приставку «кило»).
Если сопротивление детали в норме, а сомнения все же остались или вы зашли в тупик в процессе поиска неисправности, попробуйте поставить такой же новый, заведомо исправный резистор на место сомнительного элемента. Иногда обрывы происходят при определенном положении выводов детали, и в процессе измерения она может показаться исправной. Такой дефект редко, но встречается. Если при установке нового резистора от него пойдет легкий дымок, и он начнет обугливаться, немедленно отключите питание устройства. Если вы не ошиблись с номиналом, то дело не в резисторе, ищите неисправную деталь в его цепи или где-то рядом.
Принцип работы
Работа любого омметра (включая и современные цифровые измерители) базируется на основном постулате электротехники – законе Ома. Согласно его условиям, чем больше сопротивление, тем меньше проходящий через него ток – при неизменном напряжении питания.
Омметру для работы необходим источник питания. Образуется запитанная электрическая цепь, в которой прибор, учитывая напряжение питания и ток, протекающий через замеряемый элемент, определяет сопротивление.
В Китае можно заказать никель-кадмиевую аккумуляторную батарейку на 8,4 В – 7 перезаряжаемых элементов по 1,2 В, упакованных в корпус такого же размера, ёмкостью до 200 миллиампер-часов – она даст близкое к 9 В питание, отчего прибор не выдаст существенную погрешность.
Такой способ – выход для тех, кто часто по работе замеряет сопротивление резисторов, спиралей и обмоток, «прозванивает» кабельные линии и т. д.: после примерно 1000 замеров обычная батарейка «села» бы.
Полезная информация
Если образец техники грамотно эксплуатируется, не подвергается излишним механическим (химическим, термическим) воздействиям, данный элемент схемы из строя выходит крайне редко. Чтобы не тратить время, резистор проверяется в последнюю очередь, после тестирования других рад/деталей – емкостей, индуктивностей, полупроводников и так далее. Но только если нет явных признаков повреждения R.
Перед началом проверки резистора нужно уточнить и такой его параметр, как допустимое отклонение от номинала. Все детали данной группы (за исключением прецизионных, особой точности), имеют сопротивление, которое в некоторых пределах отличается от обозначенной величины. Допуск выражается в процентах (например, ±10%) и проставляется на корпусе детали цифрами или цветовой мнемоникой (полосками).
Необходимые данные можно узнать и из принципиальной схемы, если она имеется под рукой. При проверке резистора мультиметра это стоит учитывать. Показания могут отличаться от требуемых, так как к допуску добавляется еще и погрешность измерений самого прибора.
Пример
Если R = 150 Ом ± 10% (по схеме, обозначению на корпусе), то мультиметр при проверке может показать сопротивление в пределах 135 – 165. И это считается нормой.
На многих современных схемах номиналы резисторов не проставляются. Эти (и другие) сведения можно найти в таблицах, которые помещаются на оборотной стороне, в нижней части листа или сбоку. В этом случае деталь имеет свое обозначение на плате. Например, R15. Следовательно, необходимо в таблице найти 15-ю позицию, и в этой строке вся исчерпывающая информация по данному резистору – его тип, величина сопротивления, допустимое отклонение от номинала.
Иногда тело человека влияет на результаты тестирования. Особенно если речь идет об измерениях с выставленным пределом в кОм. Поэтому в процессе проверки нежелательно касаться пальцами выводов резистора и металлических частей щупов. Последние удерживаются за изоляторы (ручки) из пластика.
Получается, что ничего сложного в проверке резисторов нет, но пара советов не помешает.
- Перед тем, как начать работу с мультиметром, стоит внимательно ознакомиться с инструкцией на него. Производители постоянно совершенствуют образцы измерительной техники, расширяя ее функционал. К примеру, если при неаккуратном обращении прибор в режиме «Ω» не работает (частичное повреждение внутренней схемы), возможно, получится проверить резистор на целостность в положении переключателя «тестирование п/п».
- Из краткого руководства станет ясно, какие характеристики радиодетали можно определить дополнительно (кроме величины сопротивления). Не все модели в этом плане универсальны, а человеку без опыта иногда сложно разобраться с функционалом конкретного мультиметра по одной лишь символике на его лицевой панели.
Зависимость сопротивления и температуры
Сопротивление идеальных полупроводников (количество дырок и носителей заряда одинаково) в зависимости от температуры может быть представлено следующей формулой
R(T) = A exp(b/T)
где A, b – постоянные, зависящие от свойств материала и геометрических размеров.
Однако, сложная композиция и неидеальное распределение зарядов в термисторном полупроводнике не позволяет напрямую использовать теоретическую зависимость и требует эмпирического подхода. Для NTC термисторов используется аппроксимационная зависимость Стейнхарта и Харта
Будет интересно Как прочитать обозначение (маркировку) резисторов
1/T = a+b(lnR)+c(lnR)3
где T – температура в К;
R – сопротивление в Ом;
a,b,c – константы термистора, определенные при градуировке в трех температурных точках, отстоящих друг от друга не менее, чем на 10 С.
Стеклянный термистор.
Типичный 10 кОм-ый термистор имеет коэффициенты в диапазоне 0-100 С близкие к следующим значениям:
- a = 1,03 10-3
- b = 2,93 10-4
- c = 1,57 10-7
Дисковые термисторы могут быть взаимозаменяемыми, т.е. все датчики определенного типа будут иметь одну и ту же характеристику в пределах установленного производителем допуска. Лучший возможный допуск, как правило, ±0,05 С в диапазоне от 0 до 70 С. Бусинковые термисторы не взаимозаменяемы и требуют индивидуальной градуировки.
Градуировка термисторов может осуществляться в жидкостных термостатах. Необходимо герметизировать термисторы, погрузив их в стеклянные пробирки. Обычно для градуировки и вычисления констант проводится сличение термистора с образцовым платиновым термометром.
В диапазоне от 0 до 100 С сличение проводится в точках с интервалом 20 С. Погрешность интерполяции обычно не превышает 1 –5 мК при использовании модифицированного уравнения Стейнхарта и Харта:
1/T = a+b(lnR)+c(lnR)2 + d(lnR)3
Могут также использоваться реперные точки: тройная точка воды (0,01 С), точка плавления галлия (29,7646 С), точки фазовых переходов эвтектик и органических материалов.
Для градуировки нескольких термисторов они могут быть соединены последовательно, так чтобы через них проходил одинаковый ток
При градуировке и использовании термисторов важно учитывать эффект нагрева измерительным током. Для 10 кОм – ого термистора рекомендуется выбирать токи от 10 мкА (погрешность 0,1 мК), до 100 мкА (погрешность 10 мК)
Для начала определимся с таким типом радиодеталей, как термисторы (или, как их еще называют – терморезисторы). Они представляют собой полупроводниковый элемент, у которого меняется сопротивление в зависимости от температуры. Эта зависимость может быть:
- Прямой(чем больше температура, тем выше сопротивление) – это тип PTC (от англ. Positive Temperature Coefficient, то есть позитивный/положительный температурный коэффициент). Альтернативное название “позисторы”.
- Обратной(сопротивление увеличивается при уменьшении температуры и наоборот) – это тип NTC (от англ. Negative Temperature Coefficient, то есть негативный/отрицательный температурный коэффициент).
Терморезисторы часто разделят по диапазонам рабочих температур:
- Низкотемпературные (ниже 170 К);
- Среднетемпературные (170-510 К);
- Высокотемпературные (свыше 510 К).
Обозначение термистора указано на рисунке ниже.
Устройство термистора.
Проверяем выпрямительный диод и стабилитрон
Защитный диод, а также выпрямительный (включая силовой)или шоттки можно проверить при помощи мультиметра (или воспользоваться омметром), для этого переводим прибор в режим прозвонки так, как это показано на фотографии.
Режим мультиметра, при котором тестируются полупроводниковые выпрямительные диоды
Щупы измерительного прибора присоединяем к выводам радиоэлемента. При присоединении красного провода («+») к аноду, а черного («-») к катоду дисплей мультиметра (или омметра) отобразит значение порогового напряжения тестируемого диода. После того, как меняем полярность, прибор должен показать бесконечно большое сопротивление. В этом случае можно констатировать исправность элемента.
Если при обратном подключении мультиметр регистрирует утечку, значит, радиоэлемент «сгорел» и нуждается в замене.
Заметим, данную методику проверки можно использовать для тестирования диодов на генераторе автомобиля.
Тестирование стабилитрона осуществляется по сходному принципу, правда, такая проверка не позволяет определить, осуществляется ли стабилизация напряжения на заданном уровне. Поэтому нам потребуется собрать простую схему.
Тестирование с использованием регулируемого источника питания
Обозначения:
- БП – регулируемый блок питания (отображающий ток нагрузки и напряжение);
- R – токоограничительное сопротивление;
- VT – тестируемый стабилитрон или лавинный диод.
Принцип проверки следующий:
- производим сборку схемы;
- устанавливаем режим мультиметра, позволяющий измерить постоянное напряжение до 200 В;
Выбор необходимого режима для тестирования
- включаем блок питания и начинаем постепенно увеличивать величину напряжения, пока амперметр на блоке питания не покажет, что через цепь протекает ток;
- подключаем мультиметр, как указано на рисунке и измеряем величину напряжения стабилизации.
Подготовка Омметра для измерений
Ремонт электропроводки, электротехнических и радиотехнических изделий заключается в проверке целостности проводов и в поиске нарушения контакта в их соединениях.
В одних случаях сопротивление должно быть равно бесконечности, например сопротивление изоляции. А в других – равно нулю, например сопротивление проводов и их соединений. А в некоторых случаях равно определенной величине, например сопротивление нити накала лампочки или нагревательного элемента.
Внимание! Измерять сопротивление цепей, во избежание выхода из строя Омметра, допускается выполнять только при полном их обесточивании. Необходимо вынуть вилку из розетки или вынуть батарейки из отсека
Если в схеме есть электролитические конденсаторы большей емкости, то их необходимо разрядить, замкнув выводы конденсатора через сопротивление номиналом около 100 кОм на несколько секунд.
Как и при измерениях напряжения, перед измерением сопротивления, необходимо подготовить прибор. Для этого нужно установить переключатель прибора в положение, соответствующее минимальному измерению величины сопротивления.
Перед измерениями следует проверить работоспособность прибора, так как могут быть плохими элементы питания и Омметр может не работать. Для этого нужно соединить между собой концы щупов.
У тестера стрелка при этом должна установится точно на нулевую отметку, если не установилась, то можно покрутить ручку «Уст. 0». Если не получится, надо заменить батарейки.
Для прозвонки электрических цепей, например, при проверке электрической лампочки накаливания, можно пользоваться прибором, у которого сели батарейки и стрелка не устанавливается на 0, но хоть немного реагирует при соединении щупов. Судить о целостности цепи будет возможно по факту отклонения стрелки. Цифровые приборы должны тоже показывать нулевые показания, возможно отклонение в десятых долях омов, за счет сопротивления щупов и переходного сопротивления в контактах подключения их к клеммам прибора.
При разомкнутых концах щупов, стрелка тестера должна установится в точку, обозначенную на шкале ∞, а в цифровых приборах, мигать перегрузка или высвечиваться цифра 1 на индикаторе с левой стороны.
Омметр готов к работе. Если прикоснуться концами щупов к проводнику, то в случае его целостности, прибор покажет нулевое сопротивление, в противном случае, показания не изменятся.
В дорогих моделях мультиметров есть функция прозвонки цепей со звуковой индикацией, обозначенная в секторе измерения сопротивлений символом диода. Она очень удобна при прозвонке низкоомных цепей, например проводов кабеля витых пар для Интернета или бытовой электропроводки. Если провод цел, то прозвонка сопровождается звуковым сигналом, что освобождает от необходимости считывать показания с индикатора мультиметра.