Измерване на електрически ток с мултицет

Най-общо казано, амперажът (CT) е стойност, която показва колко електричество е преминало през напречното сечение на проводник за една секунда. В този случай се смята, че в проводник той достига стойност от 1 А в случая, когато през напречното му сечение всяка секунда преминава количество електричество, равно на 1 кулон. Измерете го в ампери (А). Използват се и допълнителни единици като милиампери (1/1000 A) и микроампера (1/1000000 A).

Защо трябва да измервате тока

Значително влияние върху величината на силата на тока оказват напрежението и съпротивлението на електрическата верига, които се измерват съответно в единици като волта (V) и ома. В този случай увеличаването на напрежението с постоянно съпротивление на електрическата верига причинява увеличаване на силата на тока, а увеличаването на съпротивлението на веригата с постоянна стойност на напрежението води до нейното намаляване. Токът (I), напрежението (U) и съпротивлението (R) зависят един от друг и са свързани с емпирични формули:

• I = U / R
• U = I * R
• R = U / I

В същото време е опростено да се приеме, че ток от 1 A ​​възниква в проводник с съпротивление 1 Ohm, ако към него е приложено напрежение от 1 V.

След като измервате CT с мултицет, можете:

• за изясняване на реалната консумация на енергия на определен електрически уред;
• открийте дефекти в електрическия уред, ако реалната му мощност не съответства на декларираната в документацията стойност;
• разберете електрическия капацитет на автономните източници на захранване (батерии и др.);
• идентифицирайте съществуването на теч на ток в електрическите вериги и, ако е необходимо, локализирайте дефектната зона;
• проверете зарядното за батерията, за да видите дали токът на зареждане отговаря на посочената стойност и т.н.

Такива измервания се извършват с помощта на специални устройства - амперметри. На вътрешния пазар има достатъчно разновидности от тях, за да задоволят нуждите на всички купувачи.

Най-популярни, особено на ниво домакинство, са малките мултифункционални (амперметър + омметър + волтметър) мултиметри, с които можете да измервате почти всички необходими параметри на електрическата верига.

Мултиметър

Съвременният мултицет (тестер) е сложно електронно устройство. Тези измервателни устройства се различават по принципа на действие и начина, по който се показват получените резултати. В същото време дизайнът и външният им вид изцяло зависят от производителя, който има способността да оборудва мултицетите с допълнителни възможности. Например, има тестери, оборудвани с вградени проводими скоби, които ви позволяват да измервате електрическите параметри на веригите, без да прекъсвате проводниците.

Класификация и принцип на действие

По дизайн мултиметрите могат да бъдат стационарни и малки. Освен това, въз основа на схематичното решение, те могат да бъдат:

• аналогов;
• дигитален.

Стационарните мултиметри работят по правило от централизирана електрозахранваща мрежа. Те са високо прецизни електронни устройства и се използват за прецизни измервания в лабораторни или производствени среди. Те също работят като част от информационно-измервателни системи и специализирани индустриални комплекси.Малките (джобни) тестери използват вградени батерии или сменяеми захранващи елементи за измерване на съпротивлението.

В аналоговите мултиметри резултатът от измерването се показва чрез отклонение на стрелката на градуирана скала, а в цифров - на LED дисплей или LCD екран. Възможно е да има и оригинални модели, оборудвани едновременно с индикатор на показалеца и цифров екран.

Електрическата верига на комутируемите мултиметри от аналогов тип е проста и се състои от набор от шунтиращи прецизни резистори с голям и малък рейтинг. За да се използват такива тестери за измерване на параметрите на електрическите вериги с променлив ток, в схемата се въвеждат токоизправителни диоди. Това се дължи на факта, че магнитоелектричната система на показалечния микроамперметър работи само на постоянен ток.

Електрическите вериги на цифровите мултиметри са много по-сложни и съдържат следните единици:

• операционен усилвател;
• атенюатор;
• аналогово-цифров преобразувател;
• високопрецизен токоизправител;
• механичен или електронен превключвател.

Блоковата схема е в основата на всички цифрови мултиметри и ви позволява да измервате параметрите на електрическите вериги с променлив и постоянен ток с висока точност.

Принципът на работа на аналоговите тестери се основава на факта, че измерването се предшества от преобразуването на всички входящи сигнали в ампераж, който след това се измерва. За разлика от тях цифровите мултиметри преобразуват предварително всички входящи сигнали в напрежение.

Основни принципи на текущото измерване

Основното условие, което трябва да бъде изпълнено, когато се измерва CT в електрическа верига, е да се включи тестерът в прекъсването на проводника на тази верига, т.е. Преди да измервате силата на тока с мултицет, е също толкова важно правилно да настроите на устройството:

• режим на измерване (постоянен или променлив ток);
• горна граница на измерванията.

Неправилно зададените параметри непременно ще доведат до повреда на измервателното устройство.

Когато потребителят не знае реда на величината на тока във веригата, е необходимо да зададе максималната граница на измерване. Ако зададеният обхват се окаже надценен, той постепенно се намалява с помощта на превключвателя за режим на работа на тестера.

Устройството за измерване на силата на тока е свързано към електрическата верига последователно с товара. При измерване на високи токове мултицетът е свързан към веригата чрез токов трансформатор, шунт или магнитен усилвател. Ако ще се извършват измервания в електрически вериги с напрежение над 1 kV, използвайте токов трансформатор (променлив ток) или магнитен усилвател (постоянен ток).

Техника за безопасност

Измерванията, извършени в електрически вериги при опасно напрежение ~ 220 V, изискват спазване на правилата за безопасност. Ток от не повече от 0,001 А. се счита за безопасен за хората. Всяко, дори леко превишаване може да доведе до нараняване на потребителя. Ето защо, когато работите с електричество, трябва да бъдете изключително внимателни и да полагате специални грижи.

Когато работите в горните граници на мултицета, измерванията трябва да се правят възможно най-бързо. Това се дължи на факта, че много тестери нямат защита от прегряване и при продължителен контакт с висок ток те могат просто да изгорят, което от своя страна е изпълнено с електрически наранявания. Понякога производителите на мултиметри предупреждават потребителите за такава опасност, като определят например, че допустимото време за измерване не трябва да надвишава 10 секунди. не повече от веднъж в рамките на 15 минути.

Свързването и изключването на мултицета се извършва, след като електрическата верига е напълно обезсилена. Те подават захранване и започват измервания само след като приключат всички работи по свързването на тестера.

За да избегнете токов удар, трябва да вземете мерки за предотвратяване на докосване на открити части под напрежение. Трябва също така да се помни, че когато се отвори функционираща електрическа верига, може да възникне електрическа дъга, която също ще предизвика електрическо нараняване.

Измерване на тока

У дома силата на тока в електрическите вериги се измерва в случаите, когато е необходимо например да се определи реалната стойност на консумираната мощност на електрически уред или да се сравнят техническите параметри на електрически уред, свързан към мрежата, с реални възможности за електрическо окабеляване. В този случай е необходимо да се помни за опасностите, които очакват неопитния собственик на мултицет, когато се опитва да извърши такива измервания в електрически контакт. Като правило това води до пълен отказ на тестера, а в някои случаи - до токов удар на потребителя.

В контакта няма ток. На неговите контакти има само напрежение между фаза и "нула". Токът в мрежата се появява само след като електрическият уред е свързан към контакта.

Ако поставите сондите на мултицет, който е в текущия режим на измерване, в отворите на гнездото, в мрежата ще възникне късо съединение и измервателното устройство ще се повреди. Добре е, ако е снабден с топима връзка, която просто ще изгори и ще изключи тестера от мрежата. Ако такъв предпазител не е предвиден от дизайна на устройството, мултицетът може да се запали или дори да „избухне“ поради прегряване.

Измерване на CT във веригата на електрически уред, свързан към източник на захранване

За да се измери токът във веригата на свързания електрически уред, мултицетът трябва да бъде свързан към прекъсването на един от захранващите проводници, както е показано на диаграмата.

Тук:

• 1 - AC контакт или контакти на автономно захранване;
• 2 - електрически уред;
• 3 - проводници (кабелно) захранване на електрическия уред;
• 4 - мястото на прекъсването на електрическата верига и свързването на мултиметърните сонди;
• 5 - тестер, включен в режим на измерване на променлив ток;
• 6 - тестови проводници, доставени с мултиметъра.

За да свържете мултицет към прекъсване в електрическа верига, е необходимо да отрежете един от неговите проводници и да отстраните изолацията в отсечените краища.

Токът се измерва в следната последователност:

1. Необходимият режим на измерване се настройва с копчето на мултицетния превключвател, като се взема предвид вида на тока (променлив или директен).
2. Използвайте същата дръжка, за да зададете горната граница на CT измерването. В този случай се препоръчва първоначално да изберете граница на измерване, която надвишава очакваната стойност на измерения параметър.
3. Поставете тестовите проводници в съответните гнезда на мултиметъра.
4. Свържете сондите на тестера към оголените краища на проводника и се уверете, че контактът е сигурен.
5. Включете захранването на устройството и запишете показанията на мултицет. Ако е необходимо, можете да промените горната граница на измерванията и да запишете отново резултата.
6. Изключете захранването и изключете тестовите сонди от краищата на проводника.
7. Свържете отрязания проводник и изолирайте внимателно зоната.

При извършване на измервания в DC вериги е необходимо да се спазва полярността на връзката на измервателните проводници.

Ако трябва да измерите тока, без да нарушавате целостта на електрическата верига, най-добрият вариант би бил да използвате мултицет, оборудван с вграден измервателен уред.

Понякога необходимостта от измерване на тока в променливотоковата верига може да възникне в момент, когато няма мултицет с такава функция под ръка. Радиолюбителите обаче намериха изход от ситуацията, като използваха тестери, работещи само с постоянен ток, за измерване на тока в променливотоковите вериги.Достатъчно е да се допълни електрическата верига с диоден мост, като се включи мултицет, който измерва параметрите на постояннотокови вериги съгласно следната схема:

Подобен резултат може да се получи, ако във веригата се включи специален калибриран шунт с известно съпротивление. В този случай шунтът е избран по такъв начин, че номиналното му напрежение да съвпада с номиналното напрежение на измервателното устройство.

След това, успоредно на шунтиращите контакти, свържете мултицет с зададения режим на измерване на напрежението (волтметър) и измервайте спада на напрежението в шунтираната секция на електрическата мрежа. Как да се измери напрежението с мултицет е посочено в неговото ръководство за употреба.

В този случай мултицетът изпълнява функцията на волтметър, но величината на измереното напрежение ще бъде право пропорционална на силата на тока. Познавайки съпротивлението на прецизен шънт, използвайки формулата I = U / R, можете лесно да изчислите стойността на тока във веригата. Ако вземете калибриран шунт със съпротивление 1 ом, номиналната му стойност може да бъде определена по волтметровата скала (I = U / 1 = U).

Вкъщи такъв шунт с ниско съпротивление (R = 1 Ohm) е най-лесно да направите сами, например чрез навиване на малко парче тънък нихромов проводник (сечение - 0,123 mm, съпротивление - 7,94 Ohm / m, диаметър - 0,4 mm) 126 mm, върху стъклопласт.

Като инсталирате самоделен резистор в отворената верига и свържете мултицет към неговите контакти, можете да измервате напрежението на шунтираната секция на веригата. Стойността му по номинал ще съответства на тока, протичащ през резистора: I = U / 1 = U.