Măsurarea curentului electric cu un multimetru

În termeni generali, amperajul (CT) este o valoare care arată cât de multă energie electrică a trecut prin secțiunea transversală a unui conductor într-o secundă. În acest caz, se crede că într-un conductor atinge o valoare de 1 A în cazul în care o cantitate de electricitate egală cu 1 coulomb trece prin secțiunea sa în fiecare secundă. Măsurați-l în amperi (A). Sunt utilizate, de asemenea, unități suplimentare, cum ar fi miliamperi (1/1000 A) și microamperi (1/1000000 A).

De ce trebuie să măsurați curentul?

O influență semnificativă asupra magnitudinii puterii curente este exercitată de tensiunea și rezistența circuitului electric, care sunt măsurate în unități precum volți (V) și, respectiv, ohmi. În acest caz, o creștere a tensiunii cu o rezistență constantă a circuitului electric determină o creștere a puterii curentului, iar o creștere a rezistenței circuitului cu o valoare constantă a tensiunii duce la scăderea acestuia. Curentul (I), tensiunea (U) și rezistența (R) depind unele de altele și sunt legate de formule empirice:

• I = U / R
• U = I * R
• R = U / I

În același timp, este simplificat să presupunem că un curent de 1 A apare într-un conductor cu o rezistență de 1 Ohm dacă i se aplică o tensiune de 1 V.

După ce ați măsurat CT cu un multimetru, puteți:

• pentru a clarifica consumul real de energie al unui anumit aparat electric;
• găsiți defecte ale aparatului electric dacă puterea sa reală nu corespunde cu valoarea declarată în documentație;
• aflați capacitatea electrică a surselor de alimentare autonome (baterii etc.);
• identifică existența unei scurgeri de curent în circuitele electrice și, dacă este necesar, localizează zona defectă;
• verificați încărcătorul pentru a vedea dacă curentul de încărcare se potrivește cu valoarea specificată etc.

Astfel de măsurători se efectuează folosind dispozitive speciale - ampermetre. Există suficiente varietăți de ele pe piața internă pentru a satisface nevoile tuturor cumpărătorilor.

Cele mai populare, în special la nivel de gospodărie, sunt multimetre mici multifuncționale (ampermetru + ohmmetru + voltmetru), cu care puteți măsura aproape toți parametrii necesari ai circuitului electric.

Dispozitiv multimetru

Un multimetru modern (tester) este un dispozitiv electronic complex. Aceste dispozitive de măsurare diferă prin principiul de funcționare și modul în care sunt afișate rezultatele obținute. În același timp, structura și aspectul lor depind în totalitate de producător, care are capacitatea de a dota multimetrele cu capacități suplimentare. De exemplu, există testere echipate cu cleme conductive încorporate care vă permit să măsurați parametrii electrici ai circuitelor fără a rupe firele.

Clasificare și principiu de funcționare

Prin design, multimetrele pot fi staționare și mici. În plus, pe baza soluției schematice, acestea pot fi:

• analogic;
• digital.

Multimetrele staționare funcționează, de regulă, dintr-o rețea de alimentare centralizată. Sunt dispozitive electronice de înaltă precizie și sunt utilizate pentru măsurători de precizie în medii de laborator sau industriale. De asemenea, funcționează ca parte a sistemelor de informații și măsurare și a complexelor industriale specializate.Testerele de dimensiuni mici (de buzunar) folosesc baterii încorporate sau elemente de alimentare înlocuibile pentru măsurarea rezistenței.

În multimetre analogice, rezultatul măsurătorii este afișat prin devierea săgeții pe o scară gradată, și în digital - pe un afișaj LED sau ecran LCD. Pot exista, de asemenea, modele originale echipate cu un indicator de indicator și un ecran digital în același timp.

Circuitul electric al multimetrelor dial-up analogice este simplu și constă dintr-un set de rezistențe de precizie de șunt de mare și mic. Pentru a utiliza astfel de testere pentru a măsura parametrii circuitelor electrice de curent alternativ, diodele redresoare sunt introduse în circuit. Acest lucru se datorează faptului că sistemul magnetoelectric al microamperometrului pointer funcționează numai pe curent continuu.

Circuitele electrice ale multimetrelor digitale sunt mult mai complicate și conțin următoarele unități:

• amplificator operațional;
• atenuator;
• convertor analog-digital;
• redresor de înaltă precizie;
• comutator mecanic sau electronic.

Diagrama bloc este baza tuturor multimetrelor digitale și vă permite să măsurați parametrii circuitelor electrice de curent alternativ și continuu cu o precizie ridicată.

Principiul funcționării testerelor analogice se bazează pe faptul că măsurarea este precedată de conversia tuturor semnalelor primite în amperaj, care este apoi măsurată. În schimb, multimetrele digitale pre-convertesc toate semnalele primite în tensiune.

Principiile de bază ale măsurării curentului

Principala condiție care trebuie îndeplinită atunci când se măsoară CT într-un circuit electric este să porniți testerul în ruptura firului acestui circuit, adică să devină componenta sa pentru timpul măsurării. Înainte de a măsura puterea curentă cu un multimetru, este la fel de important să setați corect dispozitivul:

• modul de măsurare (curent continuu sau alternativ);
• limita superioară a măsurătorilor.

Parametrii setați incorect vor duce în mod necesar la o defecțiune a dispozitivului de măsurare.

Când utilizatorul nu cunoaște ordinea de mărime a curentului din circuit, este necesar să setați limita maximă de măsurare. Dacă domeniul setat se dovedește a fi supraestimat, acesta este redus treptat folosind comutatorul modului de funcționare al testerului.

Dispozitivul de măsurare a intensității curentului este conectat la circuitul electric în serie cu sarcina. La măsurarea curenților mari, multimetrul este conectat la circuit printr-un transformator de curent, șunt sau amplificator magnetic. Dacă măsurători trebuie luate în circuite electrice cu o tensiune mai mare de 1 kV, utilizați un transformator de curent (curent alternativ) sau un amplificator magnetic (curent continuu).

Inginerie de siguranță

Măsurătorile efectuate în circuite electrice sub tensiune periculoasă ~ 220 V necesită respectarea normelor de siguranță. Un curent de cel mult 0,001 A este considerat sigur pentru oameni. Orice, chiar și un exces ușor poate duce la rănirea utilizatorului. Prin urmare, atunci când lucrați cu electricitate, trebuie să fiți extrem de atenți și să aveți grijă deosebită.

Când lucrați la limitele superioare ale multimetrului, măsurătorile trebuie luate cât mai repede posibil. Acest lucru se datorează faptului că mulți testeri nu au protecție la supraîncălzire și, cu contactul prelungit cu curent ridicat, pot arde pur și simplu, care la rândul său este plin de leziuni electrice. Uneori, producătorii de multimetre avertizează utilizatorii cu privire la un astfel de pericol, stipulând, de exemplu, că timpul de măsurare permis nu trebuie să depășească 10 secunde. nu mai mult de o dată în decurs de 15 minute.

Conectarea și deconectarea multimetrului se efectuează după ce circuitul electric este complet deconectat. Acestea furnizează energie și încep măsurătorile numai după ce s-au finalizat toate lucrările la conectarea testerului.

Pentru a evita șocurile electrice, trebuie să luați măsuri pentru a preveni atingerea pieselor sub tensiune expuse. De asemenea, trebuie să ne amintim că atunci când este deschis un circuit electric funcțional, poate apărea un arc electric, care va provoca, de asemenea, o vătămare electrică.

Măsurarea curentului

La domiciliu, puterea curentului în circuitele electrice este măsurată în cazurile în care este necesar, de exemplu, să se determine valoarea reală a consumului de energie al unui aparat electric sau să se compare parametrii tehnici ai unui aparat electric conectat la rețea cu posibilități reale de cablare electrică. În acest caz, este necesar să ne amintim despre pericolele care îl așteaptă pe proprietarul neexperimentat al multimetrului atunci când încearcă să efectueze astfel de măsurători într-o priză electrică. De regulă, acest lucru duce la eșecul complet al testerului și, în unele cazuri, la șoc electric pentru utilizator.

Nu există curent în priză. La contactele sale există doar tensiune între fază și „zero”. Curentul din rețea apare numai după ce aparatul electric este conectat la priză.

Dacă introduceți cablurile de testare ale unui multimetru care se află în modul de măsurare curent în orificiile prizei, va apărea un scurtcircuit în rețea și dispozitivul de măsurare va eșua. Este bine dacă este echipat cu o legătură fuzibilă care va arde pur și simplu și va deconecta testerul de la rețea. Dacă o astfel de siguranță nu este furnizată de proiectarea dispozitivului, multimetrul se poate aprinde sau chiar „exploda” din cauza supraîncălzirii.

Măsurarea CT în circuitul unui dispozitiv electric conectat la o sursă de alimentare

Pentru a măsura curentul în circuitul aparatului electric conectat, multimetrul trebuie să fie conectat la întreruperea unuia dintre firele de alimentare, așa cum se arată în diagramă.

Aici:

• 1 - Priză de curent alternativ sau contacte ale unei surse de alimentare autonome;
• 2 - aparat electric;
• 3 - fire (cablu) de alimentare a aparatului electric;
• 4 - locul întreruperii circuitului electric și conectarea sondelor multimetrice;
• 5 - tester inclus în modul de măsurare a curentului alternativ;
• 6 - cabluri de test furnizate împreună cu multimetrul.

Pentru a conecta un multimetru la o întrerupere a unui circuit electric, este necesar să tăiați unul dintre conductorii săi și să dezlipiți izolația la capetele tăiate.

Curentul este măsurat în următoarea succesiune:

1. Modul de măsurare necesar este setat cu butonul comutatorului multimetru, luând în considerare tipul de curent (alternativ sau direct).
2. Utilizați același mâner pentru a seta limita superioară a măsurării CT. În acest caz, se recomandă selectarea inițială a unei limite de măsurare care depășește valoarea așteptată a parametrului măsurat.
3. Introduceți cablurile de testare în prizele corespunzătoare de pe multimetru.
4. Conectați sondele testerului la capetele dezbrăcate ale firului și asigurați-vă că contactul este sigur.
5. Porniți sursa de alimentare a dispozitivului și înregistrați citirile multimetrului. Dacă este necesar, puteți schimba limita superioară a măsurătorilor și puteți înregistra din nou rezultatul.
6. Opriți sursa de alimentare și deconectați sondele testerului de la capetele conductorului.
7. Conectați firul tăiat și izolați zona cu atenție.

Atunci când efectuați măsurători în circuite DC, este necesar să respectați polaritatea conexiunii cablurilor de testare.

Dacă trebuie să măsurați curentul fără a încălca integritatea circuitului electric, cea mai bună opțiune ar fi să folosiți un multimetru echipat cu un clemmetru încorporat.

Uneori, necesitatea de a măsura curentul în circuitul de curent alternativ poate apărea într-un moment în care nu există un multimetru cu o astfel de funcție la îndemână. Cu toate acestea, radioamatorii au găsit o ieșire din situație folosind testere care funcționează numai pe curent continuu pentru a măsura curentul în circuitele de curent alternativ.Este suficient să completați circuitul electric cu o punte cu diode, pornind un multimetru care măsoară parametrii circuitelor de curent continuu conform următoarei scheme:

Un rezultat similar poate fi obținut dacă este inclus în circuit un șunt special calibrat cu o rezistență cunoscută. În acest caz, șuntul este selectat în așa fel încât tensiunea nominală să coincidă cu tensiunea nominală a dispozitivului de măsurare.

Apoi, paralel cu contactele de șunt, conectați un multimetru cu modul de măsurare a tensiunii setat (voltmetru) și măsurați căderea de tensiune în secțiunea de șunt din rețeaua de alimentare. Modul de măsurare a tensiunii cu un multimetru este indicat în manualul de instrucțiuni.

În acest caz, multimetrul acționează ca un voltmetru, dar magnitudinea tensiunii măsurate va fi direct proporțională cu puterea curentului. Cunoscând rezistența unui șunt de precizie, folosind formula I = U / R, puteți calcula cu ușurință valoarea curentului din circuit. Dacă luați un șunt calibrat cu o rezistență de 1 ohm, valoarea sa nominală poate fi determinată pe scara voltmetrului (I = U / 1 = U).

La domiciliu, un astfel de șunt cu rezistență redusă (R = 1 Ohm) este cel mai ușor de realizat singur, de exemplu, prin înfășurarea unei bucăți mici de sârmă subțire de nicrom (secțiune - 0,123 mm, rezistivitate - 7,94 Ohm / m, diametru - 0,4 mm) 126 mm, pe o bară din fibră de sticlă.

Prin instalarea unui rezistor de casă în circuitul deschis și conectarea unui multimetru la contactele sale, puteți măsura tensiunea pe secțiunea manevrată a circuitului. Valoarea sa la valoarea nominală va corespunde curentului care curge prin rezistor: I = U / 1 = U.