Mesurer le courant électrique avec un multimètre

En termes généraux, l'ampérage (CT) est une valeur qui montre combien d'électricité a traversé la section transversale d'un conducteur en une seconde. Dans ce cas, on pense que dans un conducteur il atteint une valeur de 1 A dans le cas où une quantité d'électricité égale à 1 coulomb traverse sa section transversale toutes les secondes. Mesurez-le en ampères (A). Des unités supplémentaires telles que les milliampères (1/1000 A) et les microampères (1/1000000 A) sont également utilisées.

Pourquoi vous devez mesurer le courant

Une influence significative sur l'amplitude de l'intensité du courant est exercée par la tension et la résistance du circuit électrique, qui sont mesurées en unités telles que les volts (V) et les ohms, respectivement. Dans ce cas, une augmentation de la tension avec une résistance constante du circuit électrique provoque une augmentation de l'intensité du courant et une augmentation de la résistance du circuit avec une valeur de tension constante entraîne sa diminution. Le courant (I), la tension (U) et la résistance (R) dépendent l'un de l'autre et sont liés par des formules empiriques :

• I = U / R
• U = I * R
• R = U / I

Dans le même temps, il est simplifié de supposer qu'un courant de 1 A se produit dans un conducteur avec une résistance de 1 Ohm si une tension de 1 V lui est appliquée.

Après avoir mesuré le CT avec un multimètre, vous pouvez :

• clarifier la consommation électrique réelle d'un appareil électrique particulier ;
• trouver des défauts dans l'appareil électrique si sa puissance réelle ne correspond pas à la valeur déclarée dans la documentation ;
• connaître la capacité électrique des sources d'alimentation autonomes (batteries, etc.) ;
• identifier l'existence d'une fuite de courant dans les circuits électriques et, si nécessaire, localiser la zone défectueuse ;
• vérifiez le chargeur de batterie pour voir si le courant de charge correspond à la valeur spécifiée, etc.

Ces mesures sont effectuées à l'aide d'appareils spéciaux - des ampèremètres. Il en existe suffisamment de variétés sur le marché intérieur pour satisfaire les besoins de tous les acheteurs.

Les plus populaires, en particulier au niveau des ménages, sont les petits multimètres multifonctionnels (ampèremètre + ohmmètre + voltmètre), avec lesquels vous pouvez mesurer presque tous les paramètres nécessaires du circuit électrique.

Appareil multimètre

Un multimètre (testeur) moderne est un appareil électronique complexe. Ces appareils de mesure diffèrent par le principe de fonctionnement et la manière dont les résultats obtenus sont affichés. Dans le même temps, leur structure et leur apparence dépendent entièrement du fabricant, qui a la possibilité d'équiper les multimètres de capacités supplémentaires. Par exemple, il existe des testeurs équipés de pinces conductrices intégrées qui permettent de mesurer les paramètres électriques des circuits sans casser les fils.

Classification et principe de fonctionnement

De par leur conception, les multimètres peuvent être fixes et petits. De plus, sur la base de la solution schématique, ils peuvent être :

• analogique;
• numérique.

Les multimètres fixes fonctionnent, en règle générale, à partir d'un réseau d'alimentation centralisé. Ce sont des appareils électroniques de haute précision et sont utilisés pour des mesures de précision dans des environnements de laboratoire ou industriels. Ils interviennent également dans le cadre de systèmes d'information et de mesure et de complexes industriels spécialisés.Les testeurs de petite taille (de poche) utilisent des batteries intégrées ou des éléments d'alimentation remplaçables pour mesurer la résistance.

Dans les multimètres analogiques, le résultat de la mesure est affiché par la déviation de la flèche sur une échelle graduée et en numérique - sur un écran LED ou un écran LCD. Il peut également exister des modèles originaux équipés d'un indicateur à pointeur et d'un écran numérique en même temps.

Le circuit électrique des multimètres commutés de type analogique est simple et se compose d'un ensemble de résistances shunt de précision de grande et petite puissance. Pour qu'à l'aide de tels testeurs, il soit possible de mesurer les paramètres des circuits électriques alternatifs, des diodes de redressement sont introduites dans le circuit. Cela est dû au fait que le système magnétoélectrique du microampèremètre à aiguille ne fonctionne qu'en courant continu.

Les circuits électriques des multimètres numériques sont beaucoup plus compliqués et contiennent les unités suivantes :

• amplificateur opérationnel;
• atténuateur;
• Convertisseur analogique-numérique;
• redresseur de haute précision;
• interrupteur mécanique ou électronique.

Le schéma fonctionnel est la base de tous les multimètres numériques et vous permet de mesurer les paramètres des circuits électriques AC et DC avec une grande précision.

Le principe de fonctionnement des testeurs analogiques repose sur le fait que la mesure est précédée de la conversion de tous les signaux entrants en ampérage, qui est ensuite mesuré. En revanche, les multimètres numériques pré-convertissent tous les signaux entrants en tension.

Principes de base de la mesure du courant

La principale condition à remplir lors de la mesure de ST dans un circuit électrique est d'allumer le testeur dans la rupture de fil de ce circuit, c'est-à-dire de devenir son composant pendant le temps de la mesure. Avant de mesurer l'intensité du courant avec un multimètre, il est tout aussi important de régler correctement sur l'appareil :

• mode de mesure (courant continu ou alternatif);
• limite supérieure des mesures.

Des paramètres mal réglés entraîneront nécessairement une panne de l'appareil de mesure.

Lorsque l'utilisateur ne connaît pas l'ordre de grandeur du courant dans le circuit, il est nécessaire de définir la limite de mesure maximale. S'il s'avère que la plage définie est surestimée, elle est progressivement réduite à l'aide du commutateur de mode de fonctionnement du testeur.

Le dispositif de mesure de l'intensité du courant est connecté au circuit électrique en série avec la charge. Lors de la mesure de courants élevés, le multimètre est connecté au circuit via un transformateur de courant, un shunt ou un amplificateur magnétique. Si des mesures doivent être effectuées dans des circuits électriques dont la tension est supérieure à 1 kV, utilisez un transformateur de courant (courant alternatif) ou un amplificateur magnétique (courant continu).

Ingénierie de sécurité

Les mesures effectuées dans des circuits électriques sous tension dangereuse ~ 220 V nécessitent le respect des règles de sécurité. Un courant ne dépassant pas 0,001 A est considéré comme sûr pour l'homme. Tout excès, même léger, peut entraîner des blessures pour l'utilisateur. Par conséquent, lorsque vous travaillez avec de l'électricité, vous devez être extrêmement prudent et faire particulièrement attention.

Lorsque vous travaillez aux limites supérieures du multimètre, les mesures doivent être prises le plus rapidement possible. Cela est dû au fait que de nombreux testeurs n'ont pas de protection contre la surchauffe, et avec un contact prolongé avec un courant élevé, ils peuvent simplement griller, ce qui à son tour est lourd de blessures électriques. Parfois, les fabricants de multimètres avertissent les utilisateurs de ce danger, stipulant par exemple que le temps de mesure autorisé ne doit pas dépasser 10 secondes. pas plus d'une fois en 15 minutes.

La connexion et la déconnexion du multimètre s'effectuent après une mise hors tension complète du circuit électrique. L'alimentation est fournie et les mesures ne commencent qu'une fois tous les travaux de connexion du testeur terminés.

Pour éviter les chocs électriques, vous devez prendre des mesures pour éviter de toucher les pièces sous tension exposées. Il faut également se rappeler que lorsqu'un circuit électrique fonctionnel est ouvert, un arc électrique peut se produire, ce qui provoquera également une blessure électrique.

Mesure de courant

A la maison, l'intensité du courant dans les circuits électriques est mesurée dans les cas où il est nécessaire, par exemple, de déterminer la valeur réelle de la consommation électrique d'un appareil électrique ou de comparer les paramètres techniques d'un appareil électrique connecté au réseau avec le réelles possibilités de câblage électrique. Dans ce cas, il est nécessaire de se rappeler les dangers qui attendent le propriétaire inexpérimenté du multimètre lorsqu'il essaie d'effectuer de telles mesures dans une prise électrique. En règle générale, cela conduit à une défaillance complète du testeur et, dans certains cas, à un choc électrique pour l'utilisateur.

Il n'y a pas de courant dans la prise de courant. Sur ses contacts il n'y a qu'une tension entre phase et "zéro". Le courant dans le secteur n'apparaît qu'une fois l'appareil électrique connecté à la prise.

Si vous insérez les sondes d'un multimètre en mode de mesure de courant dans les trous de la prise, un court-circuit se produira dans le réseau et l'appareil de mesure tombera en panne. C'est bien s'il est équipé d'un lien fusible qui va simplement griller et déconnecter le testeur du réseau. Si un tel fusible n'est pas prévu par la conception de l'appareil, le multimètre peut s'enflammer voire "exploser" en raison d'une surchauffe.

Mesure de TC dans le circuit d'un appareil électrique connecté à une source d'alimentation

Pour mesurer le courant dans le circuit de l'appareil électrique connecté, le multimètre doit être connecté à la rupture de l'un des fils d'alimentation, comme indiqué sur le schéma.

Ici:

• 1 - Prise secteur ou contacts d'une alimentation autonome ;
• 2 - appareil électrique;
• 3 - fils (câble) alimentation de l'appareil électrique;
• 4 - le lieu de la coupure électrique et le branchement des sondes multimètres ;
• 5 - testeur inclus dans le mode de mesure du courant alternatif ;
• 6 - cordons de mesure fournis avec le multimètre.

Pour connecter un multimètre à une coupure dans un circuit électrique, il est nécessaire de couper un de ses conducteurs et de dénuder l'isolant aux extrémités coupées.

Le courant est mesuré dans l'ordre suivant :

1. Le mode de mesure souhaité est réglé avec le bouton du commutateur multimètre, en tenant compte du type de courant (alternatif ou continu).
2. La même poignée est utilisée pour régler la limite supérieure de la mesure CT. Dans ce cas, il est recommandé de sélectionner dans un premier temps une limite de mesure qui dépasse la valeur attendue du paramètre mesuré.
3. Insérez les cordons de test dans les prises correspondantes du multimètre.
4. Connectez les sondes du testeur aux extrémités dénudées du fil et assurez-vous que le contact est sécurisé.
5. Allumez l'alimentation de l'appareil et enregistrez les lectures du multimètre. Si nécessaire, vous pouvez modifier la limite supérieure des mesures et réenregistrer le résultat.
6. Coupez l'alimentation et débranchez les sondes du testeur des extrémités du conducteur.
7. Connectez le fil coupé et isolez soigneusement la zone.

Lors de la réalisation de mesures dans des circuits CC, il est nécessaire de respecter la polarité de la connexion des cordons de test.

Si vous devez mesurer le courant sans violer l'intégrité du circuit électrique, la meilleure option serait d'utiliser un multimètre équipé d'une pince ampèremétrique intégrée.

Parfois, le besoin de mesurer le courant dans le circuit CA peut survenir à un moment où il n'y a pas de multimètre avec une telle fonction à portée de main. Cependant, les radioamateurs ont trouvé un moyen de sortir de la situation en utilisant des testeurs fonctionnant uniquement sur courant continu pour mesurer le courant dans les circuits alternatifs.Il suffit de compléter le circuit électrique avec un pont de diodes en allumant un multimètre qui mesure les paramètres des circuits DC selon le schéma suivant :

Un résultat similaire peut être obtenu si un shunt calibré spécial avec une résistance connue est inclus dans le circuit. Dans ce cas, le shunt est choisi de telle sorte que sa tension nominale coïncide avec la tension nominale de l'appareil de mesure.

Ensuite, parallèlement aux contacts shunt, connectez un multimètre avec le mode de mesure de tension défini (voltmètre) et mesurez la chute de tension dans la section shuntée du réseau électrique. Comment mesurer la tension avec un multimètre est indiqué dans son manuel d'instructions.

Dans ce cas, le multimètre remplit la fonction d'un voltmètre, mais l'amplitude de la tension mesurée sera directement proportionnelle à l'intensité du courant. Connaissant la résistance d'un shunt de précision, en utilisant la formule I = U / R, vous pouvez facilement calculer la valeur du courant dans le circuit. Si vous prenez un shunt calibré avec une résistance de 1 ohm, sa valeur nominale peut être déterminée sur l'échelle du voltmètre (I = U / 1 = U).

À la maison, un tel shunt à faible résistance (R = 1 Ohm) est plus facile à réaliser seul, par exemple en enroulant un petit morceau de fil fin nichrome (section - 0,123 mm, résistivité - 7,94 Ohm / m, diamètre - 0,4 mm) 126 mm, sur une barre en fibre de verre.

En installant une résistance maison dans le circuit ouvert et en connectant un multimètre à ses contacts, vous pouvez mesurer la tension sur la section shuntée du circuit. Sa valeur nominale correspondra au courant traversant la résistance : I = U / 1 = U.