Elektriskās strāvas mērīšana ar multimetru

Parasti strāvas stiprums (CT) ir vērtība, kas parāda, cik daudz elektrības vienā sekundē ir izgājis caur vadītāja šķērsgriezumu. Šajā gadījumā tiek uzskatīts, ka vadītājā tas sasniedz 1 A vērtību gadījumā, ja elektrības daudzums, kas vienāds ar 1 kulonu, katru sekundi šķērso tā šķērsgriezumu. Izmēra to ampēros (A). Tiek izmantotas arī tādas papildu vienības kā miliamperi (1/1000 A) un mikroamperi (1/1000000 A).

Kāpēc jums jāmēra strāva

Būtisku ietekmi uz strāvas stipruma lielumu ietekmē elektriskās ķēdes spriegums un pretestība, ko mēra attiecīgi tādās vienībās kā volti (V) un omi. Šajā gadījumā sprieguma palielināšanās ar pastāvīgu elektriskās ķēdes pretestību izraisa strāvas stipruma palielināšanos, un ķēdes pretestības palielināšanās ar nemainīgu sprieguma vērtību noved pie tā samazināšanās. Strāva (I), spriegums (U) un pretestība (R) ir atkarīgi viens no otra un ir saistīti ar empīriskām formulām:

• I = U / R
• U = I * R
• R = U / I

Tajā pašā laikā ir vienkāršoti pieņemt, ka 1 A strāva rodas vadītājā ar 1 Ohm pretestību, ja tam tiek piemērots 1 V spriegums.

Izmērījis CT ar multimetru, jūs varat:

• precizēt konkrētas elektroierīces faktisko enerģijas patēriņu;
• atrast defektus elektroierīcē, ja tās faktiskā jauda neatbilst dokumentācijā deklarētajai vērtībai;
• uzzināt autonomo enerģijas avotu (akumulatoru utt.) Elektrisko jaudu;
• identificē strāvas noplūdes esamību elektriskajās ķēdēs un, ja nepieciešams, lokalizē bojāto zonu;
• pārbaudiet akumulatora lādētāju, vai uzlādes strāva atbilst norādītajai vērtībai utt.

Šādi mērījumi tiek veikti, izmantojot īpašas ierīces - ampērmetrus. Vietējā tirgū to ir pietiekami daudz, lai apmierinātu visu pircēju vajadzības.

Vispopulārākie, it īpaši mājsaimniecības līmenī, ir mazi daudzfunkcionāli (ampērmetrs + ommetrs + voltmetrs) multimetri, ar kuriem jūs varat izmērīt gandrīz visus nepieciešamos elektriskās ķēdes parametrus.

Multimetra ierīce

Mūsdienu multimetrs (testeris) ir sarežģīta elektroniska ierīce. Šīs mērīšanas ierīces atšķiras pēc darbības principa un iegūto rezultātu parādīšanas veida. Tajā pašā laikā to dizains un izskats pilnībā ir atkarīgs no ražotāja, kuram ir iespēja aprīkot multimetrus ar papildu iespējām. Piemēram, ir testeri, kas aprīkoti ar iebūvētiem vadošiem skavas, kas ļauj izmērīt ķēžu elektriskos parametrus, nepārkāpjot vadus.

Klasifikācija un darbības princips

Pēc konstrukcijas multimetri var būt stacionāri un mazi. Turklāt, pamatojoties uz shematisko risinājumu, tie var būt:

• analogais;
• digitāls.

Stacionārie multimetri parasti darbojas no centralizēta barošanas tīkla. Tās ir augstas precizitātes elektroniskas ierīces un tiek izmantotas precīziem mērījumiem laboratorijas vai rūpniecības vidēs. Viņi strādā arī kā daļa no informācijas un mērīšanas sistēmām un specializētiem rūpniecības kompleksiem.Maza izmēra (kabatas) testētāji pretestības mērīšanai izmanto iebūvētas baterijas vai nomaināmus barošanas elementus.

Analogajos multimetros mērījumu rezultāts tiek parādīts, bultiņu novirzot pēc gradētās skalas, un digitāli - uz LED displeja vai LCD ekrāna. Var būt arī oriģinālie modeļi, kas vienlaikus aprīkoti ar rādītāja indikatoru un digitālo ekrānu.

Analogā tipa iezvanes multimetru elektriskā ķēde ir vienkārša un sastāv no lielu un mazu reitinga šunta precizitātes rezistoru komplekta. Lai ar šādu testeru palīdzību būtu iespējams izmērīt maiņstrāvas elektrisko ķēžu parametrus, ķēdē tiek ievadīti taisngrieža diodes. Tas ir saistīts ar faktu, ka rādītāja mikroammetra magnetoelektriskā sistēma darbojas tikai ar līdzstrāvu.

Digitālo multimetru elektriskās ķēdes ir daudz sarežģītākas un satur šādas vienības:

• operatīvais pastiprinātājs;
• vājinātājs;
• analogo-ciparu pārveidotājs;
• augstas precizitātes taisngriezis;
• mehāniskais vai elektroniskais slēdzis.

Bloku diagramma ir pamata visiem digitālajiem multimetriem un ļauj ar augstu precizitāti izmērīt maiņstrāvas un līdzstrāvas elektrisko ķēžu parametrus.

Analogo testeru darbības princips ir balstīts uz faktu, ka pirms mērīšanas visi ienākošie signāli tiek pārveidoti par strāvas stiprumu, kas pēc tam tiek mērīts. Turpretī digitālie multimetri visus ienākošos signālus iepriekš pārveido spriegumā.

Strāvas mērīšanas pamatprincipi

Galvenais nosacījums, kas jāievēro, mērot CT elektriskajā ķēdē, ir ieslēgt testeri šīs ķēdes vadu pārtraukumā, tas ir, kļūt par tā sastāvdaļu mērīšanas laikā. Pirms pašreizējā stipruma mērīšanas ar multimetru ir vienlīdz svarīgi pareizi iestatīt ierīci:

• mērīšanas režīms (līdzstrāva vai maiņstrāva);
• mērījumu augšējā robeža.

Nepareizi iestatīti parametri obligāti novedīs pie mērīšanas ierīces sabojāšanas.

Kad lietotājs nezina strāvas lieluma secību ķēdē, ir jānosaka maksimālā mērījumu robeža. Ja izrādās, ka iestatītais diapazons ir pārvērtēts, tas pakāpeniski tiek samazināts, izmantojot testera darba režīma slēdzi.

Elektriskajā ķēdē ierīce strāvas stipruma mērīšanai ir savienota virknē ar slodzi. Mērot lielas strāvas, multimetrs ir savienots ar ķēdi caur strāvas transformatoru, šuntu vai magnētisko pastiprinātāju. Ja mērījumi jāveic elektriskajās ķēdēs, kuru spriegums pārsniedz 1 kV, izmantojiet strāvas transformatoru (maiņstrāvu) vai magnētisko pastiprinātāju (līdzstrāvu).

Drošības inženierija

Lai veiktu mērījumus elektriskajās ķēdēs zem bīstama sprieguma ~ 220 V, ir jāievēro drošības noteikumi. Cilvēkiem tiek uzskatīta strāva, kas nepārsniedz 0,001 A. Jebkurš, pat neliels pārsniegums var izraisīt lietotāja traumas. Tāpēc, strādājot ar elektrību, jums jābūt ārkārtīgi uzmanīgam un jāpievērš īpaša piesardzība.

Strādājot pie multimetra augšējām robežām, mērījumi jāveic pēc iespējas ātrāk. Tas ir saistīts ar faktu, ka daudziem testētājiem nav aizsardzības pret pārkaršanu, un, ilgstoši saskaroties ar lielu strāvu, viņi var vienkārši izdegt, kas savukārt ir pilns ar elektrisko traumu. Dažreiz multimetru ražotāji brīdina lietotājus par šīm briesmām, piemēram, nosakot, ka pieļaujamais mērīšanas laiks nedrīkst pārsniegt 10 sekundes. ne vairāk kā vienu reizi 15 minūšu laikā.

Multimetra pievienošana un atvienošana tiek veikta pēc pilnīgas elektriskās ķēdes atslēgšanas. Viņi piegādā strāvu un sāk mērījumus tikai pēc tam, kad ir pabeigts viss darbs pie testera pievienošanas.

Lai izvairītos no elektrošoka, jums jāveic pasākumi, lai nepieskartos atklātām strāvas daļām. Jāatceras arī tas, ka, atverot funkcionējošu elektrisko ķēdi, var rasties elektriskā loka, kas arī izraisīs elektrisko traumu.

Strāvas mērīšana

Mājās strāvas stiprumu elektriskajās ķēdēs mēra gadījumos, kad tas ir nepieciešams, piemēram, lai noteiktu elektroierīces elektroenerģijas patēriņa reālo vērtību vai salīdzinātu tīklam pieslēgtas elektroierīces tehniskos parametrus ar reālās elektroinstalācijas iespējas. Šajā gadījumā ir jāatceras par briesmām, kas gaida nepieredzējušu multimetra īpašnieku, mēģinot veikt šādus mērījumus elektrības kontaktligzdā. Parasti tas noved pie pilnīgas testera neveiksmes, un dažos gadījumos - pie elektrošoka lietotājam.

Strāvas kontaktligzdā nav strāvas. Uz tā kontaktiem ir tikai spriegums starp fāzi un "nulli". Strāva elektrotīklā parādās tikai pēc tam, kad elektroierīce ir pievienota kontaktligzdai.

Ja kontaktligzdas atverēs ievietojat multimetra zondes, kas atrodas pašreizējā mērīšanas režīmā, tīklā notiks īssavienojums un mērierīce neizdosies. Tas ir labi, ja tas ir aprīkots ar kausējamu saiti, kas vienkārši izdegs un atvienos testeri no tīkla. Ja ierīces drošībā šādu drošinātāju nenodrošina, pārkaršanas dēļ multimetrs var aizdegties vai pat "eksplodēt".

DT mērīšana elektroenerģijas ierīces ķēdē, kas savienota ar strāvas avotu

Lai izmērītu strāvu pievienotās elektroierīces ķēdē, multimetrs jāpievieno viena no strāvas vadu pārtraukumam, kā parādīts diagrammā.

Šeit:

• 1 - maiņstrāvas kontaktligzda vai autonomas barošanas avota kontakti;
• 2 - elektroierīce;
• 3 - elektriskās ierīces vadu (kabeļu) barošanas avots;
• 4 - elektriskās ķēdes pārtraukuma vieta un multimetra zondu savienojums;
• 5 - testeris, kas iekļauts maiņstrāvas mērīšanas režīmā;
• 6 - testa vadi, kas piegādāti kopā ar multimetru.

Lai savienotu multimetru ar elektriskās ķēdes pārtraukumu, ir nepieciešams sagriezt vienu no tā vadītājiem un sagriezt izolāciju sagrieztajos galos.

Strāvu mēra šādā secībā:

1. Nepieciešamais mērīšanas režīms tiek iestatīts ar multimetra slēdža pogu, ņemot vērā strāvas veidu (mainīgu vai tiešu).
2. Izmantojiet to pašu rokturi, lai iestatītu CT mērījuma augšējo robežu. Šajā gadījumā ieteicams sākotnēji izvēlēties mērījumu robežu, kas pārsniedz paredzēto izmērītā parametra vērtību.
3. Ievietojiet testa vadus attiecīgajās multimetra kontaktligzdās.
4. Pievienojiet testera zondes vadu noņemtajiem galiem un pārliecinieties, ka kontakts ir droši.
5. Ieslēdziet ierīces barošanu un reģistrējiet multimetra rādījumus. Ja nepieciešams, varat mainīt mērījumu augšējo robežu un atkārtoti reģistrēt rezultātu.
6. Izslēdziet strāvas padevi un atvienojiet testera zondes no vadītāja galiem.
7. Pievienojiet sagriezto vadu un uzmanīgi izolējiet vietu.

Veicot mērījumus līdzstrāvas ķēdēs, jāievēro testa vadu savienojuma polaritāte.

Ja jums ir jāmēra strāva, nepārkāpjot elektriskās ķēdes integritāti, vislabākais variants būtu izmantot multimetru, kas aprīkots ar iebūvētu skavas skaitītāju.

Dažreiz nepieciešamība izmērīt strāvu maiņstrāvas ķēdē var rasties laikā, kad pie rokas nav multimetra ar šādu funkciju. Tomēr radioamatieri atrada izeju no situācijas, izmantojot strāvas mērīšanai maiņstrāvas ķēdēs testerus, kas darbojas tikai ar līdzstrāvu.Ir pietiekami papildināt elektrisko ķēdi ar diodes tiltu, ieslēdzot multimetru, kas mēra līdzstrāvas ķēžu parametrus saskaņā ar šādu shēmu:

Līdzīgu rezultātu var iegūt, ja ķēdē ir iekļauta īpaša kalibrēta šunta ar zināmu pretestību. Šajā gadījumā šuntu izvēlas tā, lai tā nominālais spriegums sakristu ar mērīšanas ierīces nominālo spriegumu.

Tad paralēli šunta kontaktiem pievienojiet multimetru ar iestatīto sprieguma mērīšanas režīmu (voltmetru) un izmēriet sprieguma kritumu visā elektrotīkla šuntētajā daļā. Kā izmērīt spriegumu ar multimetru, ir norādīts tā lietošanas pamācībā.

Šajā gadījumā multimetrs darbojas kā voltmetrs, bet izmērītā sprieguma lielums būs tieši proporcionāls strāvas stiprumam. Zinot precizitātes šunta pretestību, izmantojot formulu I = U / R, jūs varat viegli aprēķināt strāvas vērtību ķēdē. Ja ņemat kalibrētu šuntu ar pretestību 1 omi, tā nominālo vērtību var noteikt pēc voltmetra skalas (I = U / 1 = U).

Mājās šādu zemas pretestības šuntu (R = 1 Ohm) ir visvieglāk izgatavot patstāvīgi, piemēram, aptinot nelielu plāna nihroma stieples gabalu (šķērsgriezums - 0,123 mm, pretestība - 7,94 Ohm / m, diametrs - 0,4 mm) 126 mm, uz stikla šķiedras stieņa.

Uzstādot mājās gatavotu rezistoru atvērtajā ķēdē un savienojot multimetru ar tā kontaktiem, jūs varat izmērīt spriegumu ķēdes manevrētajā daļā. Tās vērtība pēc nominālvērtības atbildīs strāvai, kas plūst caur rezistoru: I = U / 1 = U.