Medir corrente elétrica com um multímetro

Em termos gerais, a amperagem (CT) é um valor que mostra quanta eletricidade passou pela seção transversal de um condutor em um segundo. Nesse caso, acredita-se que em um condutor ele atinja o valor 1 A no caso em que uma quantidade de eletricidade igual a 1 coulomb passe por sua seção transversal a cada segundo. Meça em amperes (A). Unidades adicionais como miliamperes (1/1000 A) e microamperes (1/1000000 A) também são usadas.

Por que você precisa medir a corrente

Uma influência significativa na magnitude da intensidade da corrente é exercida pela tensão e resistência do circuito elétrico, que são medidas em unidades como volts (V) e ohms, respectivamente. Nesse caso, um aumento da tensão com uma resistência constante do circuito elétrico provoca um aumento na intensidade da corrente, e um aumento na resistência do circuito com um valor de tensão constante leva à sua diminuição. Corrente (I), tensão (U) e resistência (R) dependem uma da outra e estão relacionadas por fórmulas empíricas:

• I = U / R
• U = I * R
• R = U / I

Ao mesmo tempo, é simplificado supor que uma corrente de 1 A surge em um condutor com uma resistência de 1 Ohm se uma tensão de 1 V for aplicada a ele.

Tendo medido o CT com um multímetro, você pode:

• para esclarecer o consumo real de energia de um determinado aparelho elétrico;
• encontrar defeitos no aparelho elétrico caso sua potência real não corresponda ao valor declarado na documentação;
• descobrir a capacidade elétrica de fontes de energia autônomas (baterias, etc.);
• identificar a existência de fuga de corrente nos circuitos elétricos e, se necessário, localizar a área defeituosa;
• verifique o carregador de bateria para ver se a corrente de carga corresponde ao valor especificado, etc.

Essas medições são realizadas usando dispositivos especiais - amperímetros. Existem variedades suficientes no mercado interno para satisfazer as necessidades de todos os compradores.

Os mais populares, especialmente no nível doméstico, são pequenos multímetros multifuncionais (amperímetro + ohmímetro + voltímetro), com os quais você pode medir quase todos os parâmetros necessários do circuito elétrico.

Dispositivo multímetro

Um multímetro moderno (testador) é um dispositivo eletrônico complexo. Esses dispositivos de medição diferem no princípio de operação e na forma como os resultados obtidos são exibidos. Ao mesmo tempo, sua estrutura e aparência dependem inteiramente do fabricante, que tem a capacidade de equipar os multímetros com recursos adicionais. Por exemplo, existem testadores equipados com braçadeiras condutoras embutidas que permitem medir os parâmetros elétricos dos circuitos sem quebrar os fios.

Classificação e princípio de operação

Por design, os multímetros podem ser fixos e pequenos. Além disso, com base na solução esquemática, eles podem ser:

• analógico;
• digital.

Os multímetros fixos funcionam, via de regra, a partir de uma rede de alimentação centralizada. Eles são dispositivos eletrônicos de alta precisão e são usados ​​para medições de precisão em ambientes de laboratório ou industriais. Eles também funcionam como parte de sistemas de informação e medição e complexos industriais especializados.Testadores de tamanho pequeno (bolso) usam baterias embutidas ou elementos de fonte de alimentação substituíveis para medir a resistência.

Em multímetros analógicos, o resultado da medição é exibido pelo desvio da seta em uma escala graduada, e em digital - em um display LED ou tela LCD. Também pode haver modelos originais equipados com um indicador de ponteiro e uma tela digital ao mesmo tempo.

O circuito elétrico de multímetros dial-up do tipo analógico é simples e consiste em um conjunto de resistores de precisão shunt de classificação grande e pequena. Para usar tais testadores para medir os parâmetros de circuitos elétricos CA, diodos retificadores são introduzidos no circuito. Isso se deve ao fato de que o sistema magnetoelétrico do microamperímetro apontador opera apenas em corrente contínua.

Os circuitos elétricos dos multímetros digitais são muito mais complicados e contêm as seguintes unidades:

• amplificador operacional;
• atenuador;
• conversor analógico para digital;
• retificador de alta precisão;
• interruptor mecânico ou eletrônico.

O diagrama de blocos é a base para todos os multímetros digitais e permite medir os parâmetros de circuitos elétricos CA e CC com alta precisão.

O princípio de operação dos testadores analógicos é baseado no fato de que a medição é precedida pela conversão de todos os sinais de entrada em amperagem, que é então medida. Em contraste, os multímetros digitais pré-convertem todos os sinais de entrada em tensão.

Princípios básicos de medição de corrente

A principal condição que deve ser atendida ao medir TC em um circuito elétrico é ligar o testador na ruptura do fio deste circuito, ou seja, tornar-se seu componente durante o momento da medição. Antes de medir a intensidade da corrente com um multímetro, é igualmente importante configurá-la corretamente no dispositivo:

• modo de medição (corrente contínua ou alternada);
• limite superior de medições.

Parâmetros ajustados incorretamente levarão necessariamente à falha do dispositivo de medição.

Quando o usuário não sabe a ordem de magnitude da corrente no circuito, é necessário definir o limite máximo de medição. Se a faixa definida estiver superestimada, ela será gradualmente reduzida usando a chave do modo de operação do testador.

O dispositivo para medir a intensidade da corrente é conectado ao circuito elétrico em série com a carga. Ao medir altas correntes, o multímetro é conectado ao circuito por meio de um transformador de corrente, shunt ou amplificador magnético. Se as medições forem feitas em circuitos elétricos com uma tensão de mais de 1 kV, use um transformador de corrente (corrente alternada) ou um amplificador magnético (corrente contínua).

Engenharia segura

As medições realizadas em circuitos elétricos sob tensão perigosa ~ 220 V requerem conformidade com os regulamentos de segurança. Uma corrente não superior a 0,001 A é considerada segura para humanos. Qualquer, mesmo um pequeno excesso, pode causar ferimentos ao usuário. Portanto, ao trabalhar com eletricidade, você precisa ser extremamente cuidadoso e especial.

Ao trabalhar nos limites superiores do multímetro, as medições devem ser feitas o mais rápido possível. Isso se deve ao fato de que muitos testadores não têm proteção contra superaquecimento e, com contato prolongado com alta corrente, eles podem simplesmente queimar, o que, por sua vez, pode causar ferimentos elétricos. Às vezes, os fabricantes de multímetros alertam os usuários sobre esse perigo, estipulando, por exemplo, que o tempo de medição permitido não deve exceder 10 segundos. não mais do que uma vez em 15 minutos.

A conexão e a desconexão do multímetro são feitas após o circuito elétrico estar completamente desenergizado. Eles fornecem energia e iniciam as medições somente após a conclusão de todo o trabalho de conexão do testador.

Para evitar choque elétrico, você deve tomar medidas para evitar tocar nas partes vivas expostas. Também deve ser lembrado que quando um circuito elétrico em funcionamento é aberto, pode ocorrer um arco elétrico, que também irá provocar uma lesão elétrica.

Medição atual

Em casa, a intensidade da corrente em circuitos elétricos é medida nos casos em que é necessário, por exemplo, determinar o valor real do consumo de energia de um aparelho elétrico ou comparar os parâmetros técnicos de um aparelho elétrico conectado à rede com o possibilidades reais de fiação elétrica. Nesse caso, é preciso lembrar dos perigos que esperam o proprietário inexperiente do multímetro ao tentar realizar tais medições em uma tomada elétrica. Como regra, isso leva à falha completa do testador e, em alguns casos - a um choque elétrico no usuário.

Não há corrente na tomada. Em seus contatos existe apenas tensão entre fase e "zero". A corrente na rede elétrica só aparece depois que o aparelho elétrico é conectado à tomada.

Se você inserir os terminais de teste de um multímetro que está no modo de medição atual nos orifícios do soquete, ocorrerá um curto-circuito na rede e o dispositivo de medição falhará. É bom se estiver equipado com um link fusível que simplesmente queimará e desconectará o testador da rede. Se esse fusível não for fornecido pelo projeto do dispositivo, o multímetro pode pegar fogo ou até "explodir" devido ao superaquecimento.

Medição de CT no circuito de um dispositivo elétrico conectado a uma fonte de alimentação

Para medir a corrente no circuito do aparelho elétrico conectado, o multímetro deve ser conectado à ruptura de um dos fios de alimentação, conforme mostrado no diagrama.

Aqui:

• 1 - Tomada CA ou contatos de fonte de alimentação autônoma;
• 2 - aparelho elétrico;
• Fonte de alimentação de 3 fios (cabo) do aparelho elétrico;
• 4 - o local da quebra do circuito elétrico e a conexão das sondas do multímetro;
• 5 - testador incluso no modo de medição de corrente alternada;
• 6 - terminais de teste fornecidos com o multímetro.

Para conectar um multímetro a uma interrupção em um circuito elétrico, é necessário cortar um de seus condutores e remover o isolamento nas pontas do corte.

A corrente é medida na seguinte sequência:

1. O modo de medição necessário é definido com o botão da chave do multímetro, levando em consideração o tipo de corrente (alternada ou direta).
2. Use a mesma alça para definir o limite superior da medição CT. Neste caso, é recomendado selecionar inicialmente um limite de medição que exceda o valor esperado do parâmetro medido.
3. Insira os cabos de teste nos soquetes correspondentes no multímetro.
4. Conecte as pontas de prova do testador às pontas desencapadas do fio e certifique-se de que o contato esteja seguro.
5. Ligue a fonte de alimentação do dispositivo e registre as leituras do multímetro. Se necessário, você pode alterar o limite superior das medições e regravar o resultado.
6. Desligue a fonte de alimentação e desconecte as pontas de prova do testador das extremidades do condutor.
7. Conecte o fio cortado e isole a área com cuidado.

Ao fazer medições em circuitos CC, é necessário observar a polaridade de conexão dos cabos de teste.

Se você precisar medir a corrente sem violar a integridade do circuito elétrico, a melhor opção seria usar um multímetro equipado com um alicate amperímetro embutido.

Às vezes, a necessidade de medir a corrente no circuito CA pode surgir em um momento em que não há multímetro com essa função em mãos. No entanto, os rádios amadores encontraram uma saída para a situação usando testadores operando apenas em corrente contínua para medir a corrente em circuitos CA.Basta complementar o circuito elétrico com uma ponte de diodo ligando um multímetro que mede os parâmetros dos circuitos CC de acordo com o seguinte esquema:

Um resultado semelhante pode ser obtido se um shunt calibrado especial com uma resistência conhecida for incluído no circuito. Neste caso, o shunt é selecionado de forma que sua tensão nominal coincida com a tensão nominal do dispositivo de medição.

Em seguida, em paralelo aos contatos de derivação, conecte um multímetro com o modo de medição de tensão definida (voltímetro) e meça a queda de tensão na seção de derivação da rede elétrica. Como medir a tensão com um multímetro é indicado em seu manual de instruções.

Nesse caso, o multímetro atua como um voltímetro, mas a magnitude da tensão medida será diretamente proporcional à intensidade da corrente. Conhecendo a resistência de um shunt de precisão, usando a fórmula I = U / R, você pode calcular facilmente o valor da corrente no circuito. Se você tomar um shunt calibrado com uma resistência de 1 ohm, seu valor nominal pode ser determinado na escala do voltímetro (I = U / 1 = U).

Em casa, um shunt de baixa resistência (R = 1 Ohm) é mais fácil de fazer sozinho, por exemplo, enrolando um pequeno pedaço de fio de nicromo fino (seção - 0,123 mm, resistividade - 7,94 Ohm / m, diâmetro - 0,4 mm) 126 mm, em uma barra de fibra de vidro.

Instalando um resistor caseiro no circuito aberto e conectando um multímetro a seus contatos, você pode medir a tensão na seção desviada do circuito. Seu valor nominal corresponderá à corrente que flui pelo resistor: I = U / 1 = U.