Как проверить работоспособность резисторов и диодов тестером

Как и большинство измерительных приборов, мультиметры (тестеры) делятся на аналоговые и цифровые. Основное их отличие состоит в том, что информация о результатах измерений первой разновидности передаются с помощью определенной шкалы и стрелок на ней, во втором же случае эти данные отображаются в цифровом виде, на жидкокристаллическом экране.

Аналоговые устройства появились ранее, их главным достоинством является невысокая цена, а недостатком — неточности измерений. Следовательно, если отметка должна быть максимально верна, рекомендуется приобрести цифровой мультиметр.

Все варианты тестеров обладают как минимум двумя выводами — красным и черным.

  1. Первый используется непосредственно для измерений, также иногда называется потенциальным,
  2. Второй является общим. В современных моделях обычно также есть переключатель, благодаря которому возможно установить максимальные предельные значения.

Как проверять диод мультиметром?

Диод является элементом, проводящим электричество в одном направлении. Если же развернуть это направление, диод будет закрыт. Только в случае выполнения этого условия элемент считается работоспособным. В большинстве моделей тестеров уже есть такая функция, как проверить диод тестером.

Перед началом проверки рекомендуется соединить между собой два щупа мультиметра, чтобы убедиться в его работоспособности, а затем выбрать “режим проверки диодов”. Если тестер аналоговый, данная операция производится с помощью режима омметра.

Проверка диодов мультиметром не требует дополнительных навыков. Чтобы убедиться в функционировании элемента, необходимо произвести прямое включение, следовательно, подключить анод к плюсовому значению (красный щуп), а катод — к минусовому (черный). На экране или шкале прибора должно появиться значение пробивного напряжения диода, эта цифра в среднем составляет от 100 до 800 мВ. Если же произвести обратное включение (поменять местами электроды), значение будет не больше единицы. Из этого можно сделать вывод, что сопротивление прибора огромно и электричество он не проводит. Если все происходит именно так, как описано выше, электронный элемент исправен и дееспособен.

Бывают ситуации, когда при подключении щупов диод пропускает ток в обоих направлениях, либо же не пропускает вообще (значения при прямом и обратном включениях равны единице). В первом случае это означает, что диод пробит, а во втором — он перегорел либо же находится в обрыве. Такие электронные элементы являются неисправными и это легко проверить тестером.

Как проверять светодиод?

Если речь идет о светодиоде, алгоритм проверок аналогичен, но дополнительно облегчит задачу тот факт, что при прямом включении

этот вид диода будет светиться

. Разумеется, это позволит окончательно убедиться в том, что он в порядке.

Но случается такое, что необходима проверка стабилитронов. Стабилитрон является одной из разновидностей диодов, его главное предназначение — сохранение стабильного выходного напряжения вне зависимости от изменений уровня тока.

К сожалению, выделенной функции для проверки данного вида электронных элементов пока не внедрили в мультиметры. Тем не менее часто прозвонить их можно с помощью такого же принципа, как с диодами. Но многие опытные радиолюбители заявляют, что произвести проверку стабилитрона с помощью цифрового тестера весьма проблематично. Причиной этого является тот факт, что напряжение стабилитрона должно быть ниже, чем напряжение на выходах мультиметра. Это связано с тем, что из-за низкого напряжения возможно посчитать рабочей неисправную модель, точность показаний падает.

Если при проверке диода необходимо обратить внимание на значение пробивного напряжения, в случае со стабилитронами показательным станет сопротивление. Эта цифра должна составлять

от 300 до 500 Ом

. И аналогично алгоритму действий с диодами:

  • Если ток пропускается в обе стороны это называется пробивом,
  • Если сопротивление слишком велико это обрыв.

Также немаловажно помнить, что цифровое значение при прозвоне стабилитрона будет выше значения обычных диодов. Если нужно отличить один элемент от другого, такая проверка окажет помощь.

Как проверить стабилитрон

Стабилитроны, проверка которых не принесла желаемых результатов, изобретатели часто тестируют с помощью дополнительных приборов, иногда конструируя их самостоятельно. Одним из наиболее простых способов является использование для проверки блока питания с возможностью переключения напряжения. Необходимо сначала подсоединить к аноду резистор, имеющий значение сопротивления, оптимальное для стабилитрона, а затем подключить блок питания. Затем замеряется напряжение на диоде, параллельно поднимается на блоке. По достижении уровня напряжения стабилизации, эта цифра должна перестать расти. В этом случае стабилитрон в норме, при любых отличиях от вышеприведенной схемы он неисправен.

И для любителей, и для профессионалов электроники очень важным умением является способность определить полярность (где катод, а где анод) и работоспособность диода. Так как мы знаем, что диод, по сути, является не более, чем односторонним клапаном для электричества, то вероятно, мы можем проверить его однонаправленный характер с помощью омметра, измеряющего сопротивление по постоянному току (питающегося от батареи), как показано на рисунке ниже. При подключении диода одним способом мультиметр должен показать очень низкое сопротивление на рисунке (a). При подключении диода другим способом мультиметр должен показать очень большое сопротивление на рисунке (b) (некоторые модели цифровых мультиметров в этом случае показывают «OL»).

Определение полярности диода: (a) Низкое сопротивление указывает на прямое смещение, черный щуп подключен к катоду, а красный – к аноду. (b) Перемена щупов местами показывает высокое сопротивление, указывающее на обратное смещение.

Конечно, чтобы определить, какое вывод диода является катодом, а какой – анодом, вы должны точно знать, какой вывод мультиметра является положительным (+), а какой – отрицательным (-), когда на нем выбран режим «сопротивление» или «Ω». В большинстве цифровых мультиметров, которые я видел, красный вывод используется, как положительный, а черный, как отрицательный, в соответствии с соглашением о цветовой маркировке электроники.

Одна из проблем использования омметра для проверки диода заключается в том, что мы имеем только качественное значение, а не количественное. Другими словами, омметр говорит вам, только в каком направлении диод проводит ток; полученное при измерении низкое значение сопротивления бесполезно. Если омметр показывает значение «1,73 ома» при прямом смещении диода, то число 1,7 Ом не представляет для нас, как для техников или разработчиков схем, никакой реально полезной количественной оценки. Оно не представляет собой ни прямое падение напряжения, ни величину сопротивления материала полупроводника самого диода; это число скорее зависит от обеих величин и будет изменяться в зависимости от конкретного омметра, используемого для измерения.

По этой причини, некоторые производители цифровых мультиметров оснащают свои измерительные приборы специальной функцией «проверка диода», которая показывает реальное прямое падение напряжения на диоде в вольтах, а не значение «сопротивления» в омах. Эти измерительные приборы работают, пропуская через диод небольшой ток и измеряя падение напряжения между двумя измерительными щупами (рисунок ниже).

Мультиметр с функцией «Проверка диода», вместо низкого сопротивления, показывает прямое падение напряжения 0,548 вольт.

Показание прямого напряжения, полученное таким образом с помощью мультиметра обычно меньше, чем «нормальное» падение в 0,7 вольта для кремниевых диодов и 0,3 вольта для германиевых диодов, так как ток, обеспечиваемый измерительным прибором, довольно мал. Если у вас нет мультиметра с функцией проверки диодов, или вы хотели бы измерить прямое падение напряжения на диоде при другом токе, то можно собрать схему из батареи, резистора и вольтметра.

Измерение прямого напряжения диода с помощью мультиметра без функции «проверка диода»: (a) Принципиальная схема. (b) Схема соединений

Подключение диода в этой тестовой схеме в обратном направлении просто приведет к тому, что вольтметр покажет полное напряжение батареи.

Если эта схема была разработана для обеспечения протекания через диод тока постоянной (или почти) величины, несмотря на изменения прямого падения напряжения, то она может быть использована в качестве основы для инструмента, измеряющего температуру: измеренное на диоде напряжение будет обратно пропорционально температуре перехода диода. Конечно, ток через диод должен быть минимален, чтобы самонагревания (значительного количества рассеиваемой диодом мощности), которое могло бы помешать измерению температуры.

Помните, что некоторые цифровые мультиметры, оснащенные функцией «проверка диода», при работе в обычном режиме «сопротивление» (Ω) могут выдавать очень низкое тестовое напряжение (менее 0,3 вольт), слишком низкое для полного схлопывания (сжатия) обедненной области PN перехода. Суть в том, что тестирования полупроводниковых приборов здесь должна использоваться функция «проверка диода», а функция «сопротивления» – для всего остального. Использование очень низкого тестового напряжения для измерения сопротивления облегчает процесс измерения сопротивления неполупроводниковых компонентов, подключенных к полупроводниковым компонентам, так как переходы полупроводникового компонента не будут смещены такими низкими напряжениями в прямом направлении.

Рассмотрим пример резистора и диода, соединенных параллельно и припаянных к печатной плате. Как правило, перед измерением сопротивления резистора необходимо было бы выпаять его из схемы (отсоединить резистор от остальных компонентов), в противном случае любые параллельно подключенные компоненты будут влиять на полученные показания. При использовании мультиметра, который выдает на щупы очень низкое тестовое напряжение в режиме «сопротивление», на PN переход диода не будет подано напряжение, достаточное для того, чтобы он был смещен в прямом направлении, и, следовательно, диод будет пропускать незначительный ток. Следовательно, измерительный прибор «видит» диод, как разрыв, и показывает сопротивление только резистора (рисунок ниже).

Омметр, оснащенный очень низким тестовым напряжением (< 0,7 В), не видит диодов, что позволяет ему измерять параллельно подключенные к диоду резисторы.

Если использовать такой омметр для проверки диода, он покажет очень высокое сопротивление (много мегаом), даже если подключить диод в «правильном» (для прямого смещения) направлении (рисунок ниже).

Омметр, оснащенный очень низким тестовым напряжением, слишком низким для прямого смещения диодов, не видит диодов.

Величина обратного напряжения диода измеряется не так легко, так как превышение обратного напряжения на обычном диоде приводит к его разрушению. Хотя существуют специальные типы диодов, разработанные для «пробоя» в режиме обратного смещения без повреждения диода (так называемые стабилитроны), которые тестируются в той же схеме источник/резистор/вольтметр при условии, что источник напряжения обеспечивает величину напряжения, достаточную для перехода диода в область пробоя. Более подробную информацию об этом читайте в одной из следующих статей этой главы.

Подведем итоги

  • Омметр может быть использован для качественной оценки работоспособности диода. При подключении диода в одном направлении должно получено низкое сопротивление, а подключении в другом направлении – очень высокое сопротивление. При использовании для этой цели омметра, убедитесь, что знаете, какой из тестовых щупов положительный, а какой отрицательный!
  • Некоторые мультиметры имеют функцию «проверка диода», которая отображает фактическое прямое напряжение диода, когда он проводит ток. Такие измерительные приборы обычно показывают слегка заниженное значение прямого напряжения, по сравнению с «номинальным» значением, из-за очень маленькой величины тока, используемой для проверки.

На сайте работает сервис комментирования DISQUS, который позволяет вам оставлять
комментарии на множестве сайтов, имея лишь один аккаунт на Disqus.com.