Elektrische stroom meten met een multimeter

In het algemeen is de stroomsterkte (CT) een waarde die aangeeft hoeveel elektriciteit er in één seconde door de doorsnede van een geleider is gegaan. In dit geval wordt aangenomen dat deze in een geleider een waarde van 1 A bereikt in het geval dat elke seconde een hoeveelheid elektriciteit gelijk aan 1 coulomb door zijn doorsnede gaat. Meet het in ampère (A). Extra eenheden zoals milliampère (1/1000 A) en microampère (1/1000000 A) worden ook gebruikt.

Waarom u stroom moet meten

Een significante invloed op de grootte van de stroomsterkte wordt uitgeoefend door de spanning en weerstand van het elektrische circuit, die worden gemeten in eenheden zoals respectievelijk volt (V) en ohm. In dit geval veroorzaakt een toename van de spanning met een constante weerstand van het elektrische circuit een toename van de stroomsterkte en een toename van de weerstand van het circuit met een constante spanningswaarde leidt tot een afname ervan. Stroom (I), spanning (U) en weerstand (R) zijn van elkaar afhankelijk en zijn gerelateerd aan empirische formules:

• ik = U / R
• U = ik * R
• R = U / I

Tegelijkertijd is het vereenvoudigd om aan te nemen dat er een stroom van 1 A ontstaat in een geleider met een weerstand van 1 Ohm als er een spanning van 1 V op wordt gezet.

Nadat u de CT met een multimeter hebt gemeten, kunt u:

• om het werkelijke stroomverbruik van een bepaald elektrisch apparaat te verduidelijken;
• defecten in het elektrische apparaat vinden als het werkelijke vermogen niet overeenkomt met de waarde die in de documentatie wordt vermeld;
• ontdek de elektrische capaciteit van autonome stroombronnen (batterijen, enz.);
• het bestaan ​​van een stroomlek in elektrische circuits identificeren en, indien nodig, het defecte gebied lokaliseren;
• controleer de batterijlader om te zien of de laadstroom overeenkomt met de opgegeven waarde, enz.

Dergelijke metingen worden uitgevoerd met behulp van speciale apparaten - ampèremeters. Er zijn genoeg variëteiten op de binnenlandse markt om aan de behoeften van alle kopers te voldoen.

De meest populaire, vooral op huishoudelijk niveau, zijn kleine multifunctionele (ampèremeter + ohmmeter + voltmeter) multimeters, waarmee u bijna alle noodzakelijke parameters van het elektrische circuit kunt meten.

Multimeter apparaat

Een moderne multimeter (tester) is een complex elektronisch apparaat. Deze meettoestellen verschillen in het werkingsprincipe en de manier waarop de verkregen resultaten worden weergegeven. Tegelijkertijd zijn hun structuur en uiterlijk volledig afhankelijk van de fabrikant, die de mogelijkheid heeft om de multimeters uit te rusten met extra mogelijkheden. Er zijn bijvoorbeeld testers die zijn uitgerust met ingebouwde geleidende klemmen waarmee u de elektrische parameters van circuits kunt meten zonder de draden te breken.

Classificatie en werkingsprincipe

Door hun ontwerp kunnen multimeters stationair en klein zijn. Bovendien kunnen ze, op basis van de schematische oplossing, zijn:

• analoog;
• digitaal.

Stationaire multimeters werken in de regel vanuit een gecentraliseerd voedingsnetwerk. Het zijn elektronische apparaten met hoge precisie en worden gebruikt voor precisiemetingen in laboratorium- of industriële omgevingen. Ze werken ook als onderdeel van informatie- en meetsystemen en gespecialiseerde industriële complexen.Kleine (pocket)testers gebruiken ingebouwde batterijen of vervangbare voedingselementen om weerstand te meten.

In analoge multimeters wordt het meetresultaat weergegeven door de afbuiging van de pijl op een schaalverdeling en in digitaal - op een LED-display of LCD-scherm. Er kunnen ook originele modellen zijn die tegelijkertijd zijn uitgerust met een aanwijzer en een digitaal scherm.

Het elektrische circuit van analoge inbelmultimeters is eenvoudig en bestaat uit een set precisie-shuntweerstanden met een groot en klein vermogen. Om dergelijke testers te gebruiken om de parameters van elektrische wisselstroomcircuits te meten, worden gelijkrichtdiodes in het circuit geïntroduceerd. Dit komt door het feit dat het magneto-elektrische systeem van de wijzer-microampèremeter alleen op gelijkstroom werkt.

De elektrische circuits van digitale multimeters zijn veel gecompliceerder en bevatten de volgende eenheden:

• operationele versterker;
• verzwakker;
• analoog-digitaalomzetter;
• hoge precisie gelijkrichter;
• mechanische of elektronische schakelaar.

Het blokschema is de basis voor alle digitale multimeters en stelt u in staat om de parameters van AC en DC elektrische circuits met hoge nauwkeurigheid te meten.

Het werkingsprincipe van analoge testers is gebaseerd op het feit dat de meting wordt voorafgegaan door de omzetting van alle binnenkomende signalen in stroomsterkte, die vervolgens wordt gemeten. Digitale multimeters daarentegen zetten alle inkomende signalen vooraf om in spanning.

Basisprincipes van stroommeting

De belangrijkste voorwaarde waaraan moet worden voldaan bij het meten van CT in een elektrisch circuit, is om de tester in de draadbreuk van dit circuit in te schakelen, dat wil zeggen om het onderdeel ervan te worden voor de meettijd. Alvorens de stroomsterkte te meten met een multimeter, is het even belangrijk om correct in te stellen op het apparaat:

• meetmodus (gelijk- of wisselstroom);
• bovengrens van metingen.

Verkeerd ingestelde parameters leiden noodzakelijkerwijs tot een storing van het meetapparaat.

Wanneer de gebruiker de orde van grootte van de stroom in het circuit niet kent, is het noodzakelijk om de maximale meetlimiet in te stellen. Als het ingestelde bereik overschat blijkt te zijn, wordt het geleidelijk verminderd met behulp van de bedrijfsmodusschakelaar van de tester.

Het apparaat voor het meten van de stroomsterkte is in serie met de belasting op het elektrische circuit aangesloten. Bij het meten van hoge stromen wordt de multimeter via een stroomtransformator, shunt of magnetische versterker op het circuit aangesloten. Als er gemeten moet worden in elektrische circuits met een spanning van meer dan 1 kV, gebruik dan een stroomtransformator (wisselstroom) of een magnetische versterker (gelijkstroom).

Veiligheidstechniek

Metingen uitgevoerd in elektrische circuits onder gevaarlijke spanning ~ 220 V vereisen naleving van veiligheidsvoorschriften. Een stroom van niet meer dan 0,001 A wordt als veilig beschouwd voor de mens.Elke, zelfs een kleine overmaat kan leiden tot letsel bij de gebruiker. Daarom moet u bij het werken met elektriciteit uiterst voorzichtig zijn en extra voorzichtig zijn.

Bij het werken aan de bovengrenzen van de multimeter moeten metingen zo snel mogelijk worden uitgevoerd. Dit komt door het feit dat veel testers geen oververhittingsbeveiliging hebben en bij langdurig contact met hoge stroom eenvoudig kunnen doorbranden, wat op zijn beurt gepaard gaat met elektrisch letsel. Soms waarschuwen fabrikanten van multimeters gebruikers voor een dergelijk gevaar, waarbij ze bijvoorbeeld bepalen dat de toegestane meettijd niet langer mag zijn dan 10 seconden. niet meer dan één keer binnen 15 minuten.

Het aansluiten en loskoppelen van de multimeter wordt uitgevoerd nadat het elektrische circuit volledig spanningsloos is. Ze leveren stroom en beginnen pas met meten nadat alle werkzaamheden aan het aansluiten van de tester zijn voltooid.

Om elektrische schokken te voorkomen, moet u maatregelen nemen om te voorkomen dat u blootgestelde delen onder spanning aanraakt. Er moet ook aan worden herinnerd dat wanneer een functionerend elektrisch circuit wordt geopend, er een elektrische boog kan ontstaan, die ook elektrisch letsel kan veroorzaken.

Stroommeting

Thuis wordt de stroomsterkte in elektrische circuits gemeten in gevallen waarin het bijvoorbeeld nodig is om de werkelijke waarde van het stroomverbruik van een elektrisch apparaat te bepalen of om de technische parameters van een elektrisch apparaat aangesloten op het netwerk te vergelijken met de reële mogelijkheden van elektrische bedrading. In dit geval is het noodzakelijk om te onthouden over de gevaren die de onervaren eigenaar van de multimeter te wachten staan ​​bij het uitvoeren van dergelijke metingen in een stopcontact. In de regel leidt dit tot een volledige uitval van de tester en in sommige gevallen tot een elektrische schok voor de gebruiker.

Er staat geen stroom in het stopcontact. Op zijn contacten staat alleen spanning tussen fase en "nul". De stroom in het lichtnet verschijnt pas nadat het elektrische apparaat op het stopcontact is aangesloten.

Als u de meetsnoeren van een multimeter die in de huidige meetmodus staat in de gaten van het stopcontact steekt, ontstaat er kortsluiting in het netwerk en valt het meetapparaat uit. Het is goed als het is uitgerust met een smeltbare link die gewoon doorbrandt en de tester van het netwerk loskoppelt. Als een dergelijke zekering niet wordt geleverd door het ontwerp van het apparaat, kan de multimeter ontbranden of zelfs "ontploffen" door oververhitting.

Meting van CT in het circuit van een elektrisch apparaat aangesloten op een stroombron

Om de stroom in het circuit van het aangesloten elektrische apparaat te meten, moet de multimeter worden aangesloten op de onderbreking van een van de stroomdraden, zoals weergegeven in het diagram.

Hier:

• 1 - stopcontact of contacten van een autonome voeding;
• 2 - elektrisch apparaat;
• 3 - draden (kabel) voeding van het elektrische apparaat;
• 4 - de plaats van de elektrische stroomonderbreking en de aansluiting van de multimetersondes;
• 5 - tester opgenomen in de meetmodus voor wisselstroom;
• 6 - meetsnoeren meegeleverd met de multimeter.

Om een ​​multimeter aan te sluiten op een onderbreking in een elektrisch circuit, moet een van de geleiders worden doorgesneden en de isolatie aan de afgesneden uiteinden worden verwijderd.

De stroom wordt gemeten in de volgende volgorde:

1. De gewenste meetmodus wordt ingesteld met de knop van de multimeterschakelaar, rekening houdend met het type stroom (wisselend of direct).
2. Gebruik dezelfde hendel om de bovengrens van de CT-meting in te stellen. In dit geval wordt aanbevolen om in eerste instantie een meetlimiet te selecteren die de verwachte waarde van de gemeten parameter overschrijdt.
3. Steek de meetsnoeren in de overeenkomstige aansluitingen op de multimeter.
4. Sluit de testersondes aan op de gestripte uiteinden van de draad en zorg ervoor dat het contact goed vastzit.
5. Schakel de voeding van het apparaat in en noteer de meetwaarden van de multimeter. Indien nodig kunt u de bovengrens van de metingen wijzigen en het resultaat opnieuw opnemen.
6. Schakel de voeding uit en koppel de testersondes los van de uiteinden van de geleider.
7. Sluit de afgeknipte draad aan en isoleer het gebied zorgvuldig.

Bij metingen in DC-circuits is het noodzakelijk om de polariteit van de aansluiting van de meetsnoeren in acht te nemen.

Als u de stroom wilt meten zonder de integriteit van het elektrische circuit te schenden, kunt u het beste een multimeter gebruiken die is uitgerust met een ingebouwde stroomtang.

Soms kan de behoefte ontstaan ​​om de stroom in het wisselstroomcircuit te meten op een moment dat er geen multimeter met een dergelijke functie voorhanden is. Radioamateurs vonden echter een uitweg uit de situatie door testers te gebruiken die alleen op gelijkstroom werken om de stroom in wisselstroomcircuits te meten.Het volstaat om het elektrische circuit aan te vullen met een diodebrug door een multimeter in te schakelen die de parameters van DC-circuits meet volgens het volgende schema:

Een soortgelijk resultaat kan worden verkregen als een speciale gekalibreerde shunt met een bekende weerstand in het circuit wordt opgenomen. In dit geval wordt de shunt zo gekozen dat de nominale spanning samenvalt met de nominale spanning van het meetapparaat.

Sluit vervolgens, parallel aan de shuntcontacten, een multimeter aan met de ingestelde spanningsmeetmodus (voltmeter) en meet de spanningsval over het geshuntgedeelte van het stroomnet. Hoe de spanning te meten met een multimeter wordt aangegeven in de handleiding.

In dit geval werkt de multimeter als voltmeter, maar de grootte van de gemeten spanning is recht evenredig met de stroomsterkte. Als u de weerstand van een precisieshunt kent, kunt u met behulp van de formule I = U / R eenvoudig de waarde van de stroom in het circuit berekenen. Als u een gekalibreerde shunt neemt met een weerstand van 1 ohm, kan de nominale waarde worden bepaald op de voltmeterschaal (I = U / 1 = U).

Thuis is zo'n shunt met lage weerstand (R = 1 Ohm) het gemakkelijkst zelf te maken, bijvoorbeeld door een klein stukje dunne nichrome draad op te winden (sectie - 0,123 mm, soortelijke weerstand - 7,94 Ohm / m, diameter - 0,4 mm) 126 mm, op een glasvezelstaaf.

Door een zelfgemaakte weerstand in het open circuit te installeren en een multimeter op de contacten aan te sluiten, kunt u de spanning op het overbrugde gedeelte van het circuit meten. De nominale waarde komt overeen met de stroom die door de weerstand vloeit: I = U / 1 = U.