Måling af elektrisk strøm med et multimeter

Generelt er strømstyrken (CT) en værdi, der viser, hvor meget elektricitet der er passeret gennem en leders tværsnit på et sekund. I dette tilfælde antages det, at det i en leder når en værdi på 1 A i det tilfælde, hvor en mængde elektricitet svarende til 1 coulomb passerer gennem dens tværsnit hvert sekund. Mål det i ampere (A). Yderligere enheder såsom milliamperper (1/1000 A) og mikroampere (1/1000000 A) anvendes også.

Hvorfor skal du måle strøm

En betydelig indflydelse på størrelsen af ​​strømstyrken udøves af spændingen og modstanden i det elektriske kredsløb, som måles i enheder som henholdsvis volt (V) og ohm. I dette tilfælde forårsager en stigning i spænding med en konstant modstand i det elektriske kredsløb en stigning i strømstyrken, og en stigning i modstanden i kredsløbet med en konstant spændingsværdi fører til dets fald. Strøm (I), spænding (U) og modstand (R) afhænger af hinanden og er forbundet med empiriske formler:

• I = U / R
• U = I * R
• R = U / I

Samtidig er det forenklet at antage, at en strøm på 1 A opstår i en leder med en modstand på 1 Ohm, hvis der tilføres en spænding på 1 V.

Efter at have målt CT med et multimeter kan du:

• at afklare det virkelige strømforbrug for et bestemt elektrisk apparat
• finde fejl i det elektriske apparat, hvis dets reelle effekt ikke svarer til den værdi, der er angivet i dokumentationen
• finde ud af den elektriske kapacitet for autonome strømkilder (batterier osv.)
• identificere tilstedeværelsen af ​​en strømlækage i elektriske kredsløb og om nødvendigt lokalisere det defekte område
• Kontroller batteriopladeren for at se, om opladningsstrømmen svarer til den angivne værdi osv.

Sådanne målinger udføres ved hjælp af specielle enheder - ammetre. Der er nok sorter af dem på hjemmemarkedet til at tilfredsstille alle købers behov.

De mest populære, især på husstandsniveau, er små multifunktionelle (amperemeter + ohmmeter + voltmeter) multimeter, som du kan måle næsten alle de nødvendige parametre i det elektriske kredsløb.

Multimeter enhed

Et moderne multimeter (tester) er en kompleks elektronisk enhed. Disse måleapparater adskiller sig i driftsprincippet og den måde, hvorpå de opnåede resultater vises. Samtidig afhænger deres struktur og udseende helt af producenten, der har evnen til at udstyre multimetrene med yderligere muligheder. For eksempel er der testere udstyret med indbyggede ledende klemmer, der giver dig mulighed for at måle de elektriske parametre i kredsløb uden at bryde ledningerne.

Klassificering og driftsprincip

Ved design kan multimetre være stationære og små. Derudover kan de baseret på den skematiske løsning være:

• analog;
• digital.

Stationære multimetre fungerer som regel fra et centraliseret strømforsyningsnetværk. De er elektroniske enheder med høj præcision og bruges til præcisionsmålinger i laboratorie- eller industrielle miljøer. De arbejder også som en del af informations- og målesystemer og specialiserede industrielle komplekser.Små (lomme) testere bruger indbyggede batterier eller udskiftelige strømforsyningselementer til måling af modstand.

I analoge multimetre vises måleresultatet ved afbøjning af pilen på en gradueret skala og i digital - på et LED-display eller LCD-skærm. Der kan også være originale modeller udstyret med en markørindikator og en digital skærm på samme tid.

Det elektriske kredsløb af analoge dial-up multimetre er simpelt og består af et sæt shuntpræcisionsmodstande med stor og lille vurdering. For at bruge sådanne testere til at måle parametrene for AC-elektriske kredsløb introduceres ensretterdioder i kredsløbet. Dette skyldes det faktum, at det magnetoelektriske system i pegermikroammeteret kun fungerer på jævnstrøm.

De elektriske kredsløb på digitale multimetre er meget mere komplicerede og indeholder følgende enheder:

• operationel forstærker;
• dæmper;
• analog til digital konverter;
• ensretter med høj præcision;
• mekanisk eller elektronisk kontakt.

Blokdiagrammet er grundlaget for alle digitale multimetre og giver dig mulighed for at måle parametrene for AC og DC elektriske kredsløb med høj nøjagtighed.

Princippet om driften af ​​analoge testere er baseret på det faktum, at målingen er forud for konvertering af alle indkommende signaler til strømstyrke, som derefter måles. I modsætning hertil konverterer digitale multimetre alle indgående signaler til spænding.

Grundlæggende principper for nuværende måling

Hovedbetingelsen, der skal være opfyldt ved måling af CT i et elektrisk kredsløb, er at tænde testeren i ledningsbruddet i dette kredsløb, det vil sige at blive dens komponent i måletiden. Før du måler strømstyrken med et multimeter, er det lige så vigtigt at indstille korrekt på enheden:

• målemetode (direkte eller vekselstrøm);
• øvre grænse for målinger.

Forkert indstillede parametre vil nødvendigvis føre til en nedbrydning af måleinstrumentet.

Når brugeren ikke kender størrelsesorden for strømmen i kredsløbet, er det nødvendigt at indstille den maksimale målegrænse. Hvis det indstillede rækkevidde viser sig at være overvurderet, reduceres det gradvist ved hjælp af testerens driftstilstandskontakt.

Enheden til måling af strømstyrken er forbundet med det elektriske kredsløb i serie med belastningen. Ved måling af høje strømme er multimeteret forbundet til kredsløbet gennem en strømtransformator, shunt eller magnetisk forstærker. Hvis der skal måles i elektriske kredsløb med en spænding på mere end 1 kV, skal du bruge en strømtransformator (vekselstrøm) eller en magnetisk forstærker (jævnstrøm).

Sikkerhedsteknik

Målinger udført i elektriske kredsløb under farlig spænding ~ 220 V kræver overholdelse af sikkerhedsbestemmelser. En strøm på ikke mere end 0,001 A. betragtes som sikker for mennesker. Enhver, selv et lille overskud kan føre til skade for brugeren. Derfor skal du være yderst forsigtig og være særlig forsigtig, når du arbejder med elektricitet.

Når du arbejder ved multimeterets øvre grænser, skal målingerne foretages så hurtigt som muligt. Dette skyldes, at mange testere ikke har overophedningsbeskyttelse, og ved langvarig kontakt med høj strøm kan de simpelthen udbrænde, hvilket igen er fyldt med elektrisk skade. Nogle gange advarer producenter af multimetre brugerne om en sådan fare og bestemmer f.eks., At den tilladte måletid ikke må overstige 10 sekunder. ikke mere end en gang inden for 15 minutter.

Tilslutning og frakobling af multimeteret udføres, efter at det elektriske kredsløb er helt frakoblet. De leverer kun strøm og starter målinger, når alt arbejde med tilslutning af testeren er afsluttet.

For at undgå elektrisk stød skal du træffe foranstaltninger for at forhindre berøring af udsatte strømførende dele. Det skal også huskes, at når et fungerende elektrisk kredsløb åbnes, kan der opstå en lysbue, som også vil fremkalde en elektrisk skade.

Aktuel måling

Derhjemme måles strømstyrken i elektriske kredsløb i tilfælde, hvor det f.eks. Er nødvendigt at bestemme den virkelige værdi af et elektrisk apparats strømforbrug eller sammenligne de tekniske parametre for et elektrisk apparat, der er forbundet til netværket med reelle muligheder for elektriske ledninger. I dette tilfælde er det nødvendigt at huske på de farer, der venter den uerfarne ejer af multimeteret, når han forsøger at udføre sådanne målinger i en stikkontakt. Som regel fører dette til fuldstændig fejl i testeren og i nogle tilfælde - til elektrisk stød for brugeren.

Der er ingen strøm i stikkontakten. På dens kontakter er der kun spænding mellem fase og "nul". Strømmen i lysnettet vises først, når det elektriske apparat er tilsluttet stikkontakten.

Hvis du indsætter testledningerne på et multimeter, der er i den aktuelle målingstilstand, i stikkets huller, vil der opstå kortslutning i netværket, og måleenheden mislykkes. Det er godt, hvis det er udstyret med et smeltbart link, der blot brænder ud og afbryder testeren fra netværket. Hvis en sådan sikring ikke leveres af enhedens design, kan multimeteret antænde eller endda "eksplodere" på grund af overophedning.

Måling af CT i kredsløbet til en elektrisk enhed tilsluttet en strømkilde

For at måle strømmen i kredsløbet for det tilsluttede elektriske apparat skal multimeteret forbindes til brud på en af ​​ledningerne som vist i diagrammet.

Her:

• 1 - AC-stikkontakt eller kontakter fra en autonom strømforsyning;
• 2 - elektrisk apparat;
• 3 - strømforsyning til ledninger (kabel) til det elektriske apparat;
• 4 - stedet for det elektriske kredsløb og forbindelsen af ​​multimeterproberne;
• 5 - tester inkluderet i vekselstrømsmålingstilstanden;
• 6 - testledninger leveret med multimeteret.

For at forbinde et multimeter til et brud i et elektrisk kredsløb er det nødvendigt at skære en af ​​dens ledere og fjerne isoleringen ved de skårne ender.

Strømmen måles i følgende rækkefølge:

1. Den krævede målemetode indstilles med multimeterkontaktens knap under hensyntagen til strømtypen (alternerende eller direkte).
2. Brug det samme håndtag til at indstille den øvre grænse for CT-måling. I dette tilfælde anbefales det oprindeligt at vælge en målegrænse, der overstiger den forventede værdi af den målte parameter.
3. Sæt testledningerne i de tilsvarende stik på multimeteret.
4. Forbind testproberne til de afisolerede ender af ledningen, og sørg for, at kontakten er sikker.
5. Tænd for enhedens strømforsyning, og registrer målingerne af multimeteret. Om nødvendigt kan du ændre den øvre grænse for målinger og registrere resultatet igen.
6. Sluk for strømforsyningen, og afbryd testersonderne fra lederens ender.
7. Tilslut klippet ledning og isoler området forsigtigt.

Når der foretages målinger i jævnstrømskredsløb, er det nødvendigt at observere polariteten af ​​forbindelsen til testledningerne.

Hvis du har brug for at måle strømmen uden at krænke integriteten af ​​det elektriske kredsløb, er den bedste mulighed at bruge et multimeter udstyret med en indbygget klemmemåler.

Undertiden kan behovet for at måle strømmen i AC-kredsløbet opstå på et tidspunkt, hvor der ikke er noget multimeter med en sådan funktion ved hånden. Radioamatører fandt dog en vej ud af situationen ved at bruge testere, der kun fungerer på jævnstrøm til at måle strømmen i vekselstrømskredse.Det er nok at supplere det elektriske kredsløb med en diodebro ved at tænde et multimeter, der måler parametrene for jævnstrømskredsløb i henhold til følgende skema:

Et lignende resultat kan opnås, hvis en speciel kalibreret shunt med en kendt modstand er inkluderet i kredsløbet. I dette tilfælde vælges shunten på en sådan måde, at dens nominelle spænding falder sammen med måleindretningens nominelle spænding.

Derefter parallelt med shuntkontakterne skal du forbinde et multimeter med den indstillede spændingsmålingstilstand (voltmeter) og måle spændingsfaldet over den shuntede del af strømnetværket. Hvordan man måler spændingen med et multimeter er angivet i dens instruktionsmanual.

I dette tilfælde fungerer multimeteret som et voltmeter, men størrelsen af ​​den målte spænding vil være direkte proportional med strømstyrken. At kende modstanden til en præcisionsshunt ved hjælp af formlen I = U / R, kan du nemt beregne værdien af ​​strømmen i kredsløbet. Hvis du tager en kalibreret shunt med en modstand på 1 ohm, kan dens nominelle værdi bestemmes på voltmeterskalaen (I = U / 1 = U).

Derhjemme er en sådan lavmodstandsshunt (R = 1 Ohm) nemmest at lave alene, for eksempel ved at vikle et lille stykke tyndt nichromtråd (sektion - 0,123 mm, modstand - 7,94 Ohm / m, diameter - 0,4 mm) 126 mm, på en glasfiberstang.

Ved at installere en hjemmelavet modstand i det åbne kredsløb og tilslutte et multimeter til dets kontakter, kan du måle spændingen på den shuntede sektion af kredsløbet. Dens værdi til pålydende værdi svarer til strømmen, der strømmer gennem modstanden: I = U / 1 = U.