Mesura del corrent elèctric amb un multímetre

En termes generals, l'amperatge (TC) és un valor que mostra la quantitat d'electricitat que ha passat per la secció transversal d'un conductor en un segon. En aquest cas, es creu que en un conductor arriba a un valor d’1 A en el cas que una quantitat d’electricitat igual a 1 culomb passa per la seva secció transversal cada segon. Mesureu-lo en amperes (A). També s’utilitzen unitats addicionals com els miliamperis (1/1000 A) i els microamperis (1/1000000 A).

Per què cal mesurar el corrent

El voltatge i la resistència del circuit elèctric, que es mesuren en unitats com ara volts (V) i ohms, exerceixen una influència significativa sobre la magnitud de la força del corrent. En aquest cas, un augment de la tensió amb una resistència constant del circuit elèctric provoca un augment de la intensitat del corrent i un augment de la resistència del circuit amb un valor de tensió constant condueix a la seva disminució. El corrent (I), el voltatge (U) i la resistència (R) depenen els uns dels altres i es relacionen mitjançant fórmules empíriques:

• I = U / R
• U = I * R
• R = U / I

Al mateix temps, es simplifica suposar que sorgeix un corrent d'1 A en un conductor amb una resistència d'1 Ohm si se li aplica una tensió d'1 V.

Un cop mesurat el TC amb un multímetre, podeu:

• per aclarir el consum real d'energia d'un aparell elèctric concret;
• trobar defectes a l’aparell elèctric si la seva potència real no correspon al valor declarat a la documentació;
• esbrinar la capacitat elèctrica de les fonts d’energia autònomes (bateries, etc.);
• identificar l’existència d’una fuita de corrent en circuits elèctrics i, si cal, localitzar la zona defectuosa;
• comproveu el carregador de bateria per veure si el corrent de càrrega coincideix amb el valor especificat, etc.

Aquestes mesures es realitzen mitjançant dispositius especials: amperímetres. N’hi ha prou varietats al mercat nacional per satisfer les necessitats de tots els compradors.

Els més populars, especialment a nivell domèstic, són els petits multímetres multifuncionals (amperímetre + ohmímetre + voltímetre) amb els quals podeu mesurar gairebé tots els paràmetres necessaris del circuit elèctric.

Dispositiu multímetre

Un multímetre modern (provador) és un dispositiu electrònic complex. Aquests dispositius de mesura difereixen pel principi de funcionament i per la manera com es mostren els resultats obtinguts. Al mateix temps, la seva estructura i aparença depenen completament del fabricant, que té la capacitat d’equipar els multímetres amb capacitats addicionals. Per exemple, hi ha provadors equipats amb pinces conductores integrades que permeten mesurar els paràmetres elèctrics dels circuits sense trencar els cables.

Classificació i principi de funcionament

Per disseny, els multímetres poden ser estacionaris i petits. A més, basats en la solució esquemàtica, poden ser:

• analògic;
• digital.

Els multímetres estacionaris funcionen, per regla general, des d’una xarxa d’alimentació centralitzada. Són dispositius electrònics d’alta precisió i s’utilitzen per a mesures de precisió en entorns de laboratori o industrials. També funcionen com a part de sistemes d'informació i mesura i complexos industrials especialitzats.Els provadors de petita mida (de butxaca) utilitzen bateries incorporades o elements de font d'alimentació substituïbles per mesurar la resistència.

En multímetres analògics, el resultat de la mesura es mostra mitjançant la desviació de la fletxa en una escala graduada i en digital, en una pantalla LED o pantalla LCD. També pot haver-hi models originals equipats amb un indicador de punter i una pantalla digital alhora.

El circuit elèctric de multímetres de marcatge telefònic analògic és senzill i consisteix en un conjunt de resistències de precisió de derivació de gran o petit valor. Per utilitzar aquests provadors per mesurar els paràmetres dels circuits elèctrics de CA, s’introdueixen díodes rectificadors al circuit. Això es deu al fet que el sistema magnetoelèctric del microamperímetre punter només funciona amb corrent continu.

Els circuits elèctrics dels multímetres digitals són molt més complicats i contenen les següents unitats:

• amplificador operacional;
• atenuador;
• convertidor analògic-digital;
• rectificador d'alta precisió;
• interruptor mecànic o electrònic.

El diagrama de blocs és la base de tots els multímetres digitals i us permet mesurar els paràmetres dels circuits elèctrics de corrent altern i corrent continu amb alta precisió.

El principi de funcionament dels provadors analògics es basa en el fet que la mesura és precedida per la conversió de tots els senyals entrants en amperatge, que després es mesura. En canvi, els multímetres digitals converteixen tots els senyals entrants en tensió.

Principis bàsics de mesura de corrent

La condició principal que s’ha de complir quan es mesura la TC en un circuit elèctric és encendre el comprovador en la ruptura del cable d’aquest circuit, és a dir, convertir-se en el seu component durant el temps de mesura. Abans de mesurar la força actual amb un multímetre, és igualment important configurar-lo correctament al dispositiu:

• mode de mesura (corrent continu o altern);
• límit superior de mesures.

Els paràmetres configurats incorrectament comportaran necessàriament una avaria del dispositiu de mesura.

Quan l'usuari desconeix l'ordre de magnitud del corrent al circuit, cal establir el límit màxim de mesura. Si el valor establert es sobrevalora, es redueix gradualment mitjançant el commutador de mode de funcionament del comprovador.

El dispositiu per mesurar la intensitat del corrent està connectat al circuit elèctric en sèrie amb la càrrega. Quan es mesuren corrents elevats, el multímetre es connecta al circuit mitjançant un transformador de corrent, derivació o amplificador magnètic. Si s’han de prendre mesures en circuits elèctrics amb una tensió superior a 1 kV, utilitzeu un transformador de corrent (corrent altern) o un amplificador magnètic (corrent continu).

Enginyeria de seguretat

Les mesures realitzades en circuits elèctrics sota una tensió perillosa de ~ 220 V requereixen el compliment de la normativa de seguretat. Es considera segur per als humans una intensitat no superior a 0,001 A. Qualsevol, fins i tot un excés lleu, pot provocar lesions a l'usuari. Per tant, quan es treballa amb electricitat, cal tenir molta cura i tenir especial cura.

Quan es treballa als límits superiors del multímetre, s’han de prendre mesures el més ràpidament possible. Això es deu al fet que molts provadors no tenen protecció contra el sobreescalfament i, amb un contacte prolongat amb un corrent elevat, simplement poden cremar-se, que al seu torn està ple de lesions elèctriques. De vegades, els fabricants de multímetres adverteixen els usuaris sobre aquest perill, estipulant, per exemple, que el temps de mesura permès no ha de superar els 10 segons. no més d’una vegada en un termini de 15 minuts.

La connexió i desconnexió del multímetre es realitza després de desconnectar completament el circuit elèctric. Subministren energia i comencen a fer mesures només després de finalitzar tot el treball de connexió del provador.

Per evitar descàrregues elèctriques, heu de prendre mesures per evitar que es toquin parts actives exposades. També cal recordar que quan s’obre un circuit elèctric en funcionament, es pot produir un arc elèctric, que també provocarà una lesió elèctrica.

Mesura de corrent

A casa, la intensitat de corrent dels circuits elèctrics es mesura en casos en què és necessari, per exemple, determinar el valor real del consum d’energia d’un aparell elèctric o comparar els paràmetres tècnics d’un aparell elèctric connectat a la xarxa amb el possibilitats reals de cablejat elèctric. En aquest cas, cal recordar els perills que espera el propietari inexpert del multímetre quan intenta realitzar aquestes mesures en una presa de corrent. Com a regla general, això provoca un fracàs complet del comprovador i, en alguns casos, una descàrrega elèctrica per a l'usuari.

No hi ha corrent a la presa de corrent. Als seus contactes només hi ha tensió entre fase i "zero". El corrent a la xarxa només apareix després que l’aparell elèctric estigui connectat a la presa de corrent.

Si inseriu els cables de prova d’un multímetre que es troba en el mode de mesura actual als forats del sòcol, es produirà un curtcircuit a la xarxa i el dispositiu de mesura fallarà. És bo si està equipat amb un enllaç fusible que simplement es cremarà i desconnectarà el provador de la xarxa. Si el disseny del dispositiu no proporciona aquest fusible, el multímetre es pot encendre o fins i tot "explotar" a causa d'un sobreescalfament.

Mesura de TC al circuit d’un dispositiu elèctric connectat a una font d’energia

Per mesurar el corrent del circuit de l’aparell elèctric connectat, el multímetre s’ha de connectar al trencament d’un dels cables d’alimentació, tal com es mostra a l’esquema.

Aquí:

• 1 - presa de corrent altern o contactes d'una font d'alimentació autònoma;
• 2 - aparell elèctric;
• 3 - cables (cable) d'alimentació de l'aparell elèctric;
• 4 - el lloc del tall elèctric i la connexió de les sondes del multímetre;
• 5 - comprovador inclòs en el mode de mesura de corrent altern;
• 6 cables de prova subministrats amb el multímetre.

Per connectar un multímetre a un trencament d’un circuit elèctric, cal tallar un dels seus conductors i despullar l’aïllament als extrems tallats.

El corrent es mesura en la següent seqüència:

1. El mode de mesura requerit s’estableix amb el comandament del commutador multímetre, tenint en compte el tipus de corrent (altern o directe).
2. Utilitzeu el mateix mànec per establir el límit superior de la mesura de CT. En aquest cas, es recomana seleccionar inicialment un límit de mesura que superi el valor esperat del paràmetre mesurat.
3. Inseriu els cables de prova als endolls corresponents del multímetre.
4. Connecteu les sondes del provador als extrems pelats del cable i assegureu-vos que el contacte sigui segur.
5. Engegueu la font d'alimentació del dispositiu i anoteu les lectures del multímetre. Si cal, podeu canviar el límit superior de mesures i tornar a enregistrar el resultat.
6. Apagueu la font d'alimentació i desconnecteu les sondes del provador dels extrems del conductor.
7. Connecteu el fil tallat i aïlleu la zona amb cura.

Quan es fan mesures en circuits de corrent continu, cal observar la polaritat de la connexió dels cables de prova.

Si heu de mesurar el corrent sense vulnerar la integritat del circuit elèctric, la millor opció seria utilitzar un multímetre equipat amb un pinçòmetre incorporat.

De vegades, la necessitat de mesurar el corrent al circuit de corrent altern pot sorgir en un moment en què no hi ha un multímetre amb aquesta funció a l'abast. No obstant això, els radioaficionats van trobar una sortida a la situació utilitzant provadors que funcionaven només amb corrent continu per mesurar el corrent en circuits de corrent altern.N’hi ha prou amb complementar el circuit elèctric amb un pont de díodes encenent un multímetre que mesura els paràmetres dels circuits de CC segons el següent esquema:

Es pot obtenir un resultat similar si s’inclou al circuit una derivació especial calibrada amb una resistència coneguda. En aquest cas, la derivació es selecciona de manera que la seva tensió nominal coincideixi amb la tensió nominal del dispositiu de mesura.

A continuació, paral·lelament als contactes derivats, connecteu un multímetre amb el mode de mesura de voltatge definit (voltímetre) i mesureu la caiguda de tensió a la secció derivada de la xarxa elèctrica. Com es mesura la tensió amb un multímetre s’indica al seu manual d’instruccions.

En aquest cas, el multímetre actua com un voltímetre, però la magnitud de la tensió mesurada serà directament proporcional a la intensitat del corrent. Coneixent la resistència d'una derivació de precisió, mitjançant la fórmula I = U / R, podeu calcular fàcilment el valor del corrent al circuit. Si feu una derivació calibrada amb una resistència d’1 ohm, el seu valor nominal es pot determinar a l’escala del voltímetre (I = U / 1 = U).

A casa, aquesta derivació de baixa resistència (R = 1 ohm) és més fàcil de fer pel vostre compte, per exemple, bobinant un petit tros de fil de nicrom prim (secció - 0,123 mm, resistivitat - 7,94 ohm / m, diàmetre). 0,4 mm) 126 mm, sobre una barra de fibra de vidre.

Instal·lant una resistència casolana al circuit obert i connectant un multímetre als seus contactes, podeu mesurar la tensió a la secció derivada del circuit. El seu valor nominal es correspondrà amb el corrent que circula per la resistència: I = U / 1 = U.