Måling av elektrisk strøm med multimeter

Generelt sett er strømstyrken (CT) en verdi som viser hvor mye strøm som har gått gjennom tverrsnittet til en leder på ett sekund. I dette tilfellet antas det at det i en leder når en verdi på 1 A i tilfelle når en mengde strøm lik 1 coulomb passerer gjennom tverrsnittet hvert sekund. Mål det i ampere (A). Tilleggsenheter som milliamper (1/1000 A) og mikroampere (1/1000000 A) brukes også.

Hvorfor må du måle strøm

En betydelig innflytelse på størrelsen på strømstyrken utøves av spenningen og motstanden til den elektriske kretsen, som måles i enheter som henholdsvis volt (V) og ohm. I dette tilfellet forårsaker en økning i spenning med en konstant motstand av den elektriske kretsen en økning i strømstyrken, og en økning i motstanden til kretsen med en konstant spenningsverdi fører til dens reduksjon. Strøm (I), spenning (U) og motstand (R) avhenger av hverandre og er relatert av empiriske formler:

• Jeg = U / R
• U = I * R
• R = U / I

Samtidig er det forenklet å anta at en strøm på 1 A oppstår i en leder med en motstand på 1 Ohm hvis en spenning på 1 V tilføres den.

Etter å ha målt CT med et multimeter, kan du:

• å avklare det virkelige strømforbruket til et bestemt elektrisk apparat;
• finne feil i det elektriske apparatet hvis den virkelige effekten ikke tilsvarer verdien som er oppgitt i dokumentasjonen;
• finne ut den elektriske kapasiteten til autonome strømkilder (batterier osv.);
• identifisere eksistensen av en strømlekkasje i elektriske kretser og, om nødvendig, lokalisere det defekte området;
• sjekk batteriladeren for å se om ladestrømmen samsvarer med den angitte verdien osv.

Slike målinger utføres ved hjelp av spesielle enheter - ammetere. Det er nok varianter av dem på hjemmemarkedet for å tilfredsstille behovene til alle kjøpere.

De mest populære, spesielt på husholdningsnivå, er små multifunksjonelle (amperemeter + ohmmeter + voltmeter) multimeter, som du kan måle nesten alle nødvendige parametere for den elektriske kretsen.

Multimeter-enhet

Et moderne multimeter (tester) er en kompleks elektronisk enhet. Disse måleenhetene er forskjellige i driftsprinsippet og måten resultatene blir vist på. Samtidig avhenger strukturen og utseendet helt av produsenten, som har muligheten til å utstyre multimetre med ekstra muligheter. For eksempel er det testere utstyrt med innebygde ledende klemmer som lar deg måle de elektriske parametrene til kretsene uten å bryte ledningene.

Klassifisering og driftsprinsipp

Ved design kan multimeter være stasjonære og små. I tillegg, basert på den skjematiske løsningen, kan de være:

• analog;
• digital.

Stasjonære multimeter fungerer som regel fra et sentralisert strømforsyningsnett. De er elektroniske apparater med høy presisjon og brukes til presisjonsmålinger i laboratorium eller industrielle miljøer. De jobber også som en del av informasjons- og målesystemer og spesialiserte industrielle komplekser.Små (lomme) testere bruker innebygde batterier eller utskiftbare strømforsyningselementer for å måle motstand.

I analoge multimetre vises måleresultatet ved avbøyning av pilen på en gradert skala, og i digital - på et LED-display eller LCD-skjerm. Det kan også være originale modeller utstyrt med en pekerindikator og en digital skjerm samtidig.

Den elektriske kretsen til analoge multimetre er enkel og består av et sett med shunt-presisjonsmotstander med stor og liten vurdering. For å bruke slike testere til å måle parametrene til elektriske vekselstrømskretser, innføres likeretterdioder i kretsen. Dette skyldes det faktum at det magnetoelektriske systemet til pekermikroameteret fungerer bare på likestrøm.

De elektriske kretsene til digitale multimetre er mye mer kompliserte og inneholder følgende enheter:

• operasjonsforsterker;
• demper;
• analog-til-digital omformer;
• høy-presisjon likeretter;
• mekanisk eller elektronisk bryter.

Blokkdiagrammet er grunnlaget for alle digitale multimeter og lar deg måle parametrene til vekselstrøm og likestrøm med høy nøyaktighet.

Prinsippet for drift av analoge testere er basert på det faktum at målingen går foran konvertering av alle innkommende signaler til strømstyrke, som deretter måles. Derimot konverterer digitale multimetre alle innkommende signaler til spenning.

Grunnleggende prinsipper for nåværende måling

Hovedbetingelsen som må oppfylles når du måler CT i en elektrisk krets, er å slå på testeren i ledningsbruddet til denne kretsen, det vil si å bli dens komponent for måletiden. Før du måler strømstyrken med et multimeter, er det like viktig å stille riktig på enheten:

• målemodus (likestrøm eller vekselstrøm);
• øvre målgrense.

Feil innstilte parametere vil nødvendigvis føre til en sammenbrudd av måleinstrumentet.

Når brukeren ikke vet størrelsesorden for strømmen i kretsen, er det nødvendig å sette den maksimale målegrensen. Hvis det innstilte området viser seg å være overvurdert, reduseres det gradvis ved hjelp av testerens driftsmodusbryter.

Enheten for å måle strømstyrken er koblet til den elektriske kretsen i serie med belastningen. Ved måling av høye strømmer kobles multimeteret til kretsen gjennom en strømtransformator, shunt eller magnetisk forsterker. Hvis målinger skal foretas i elektriske kretser med en spenning på mer enn 1 kV, bruk en strømtransformator (vekselstrøm) eller en magnetisk forsterker (likestrøm).

Sikkerhetsteknikk

Målinger utført i elektriske kretser under farlig spenning ~ 220 V krever overholdelse av sikkerhetsforskrifter. En strøm på ikke mer enn 0,001 A. regnes som trygg for mennesker. Eventuelt, selv et lite overskudd kan føre til skade på brukeren. Derfor, når du arbeider med strøm, må du være ekstremt forsiktig og være spesielt forsiktig.

Når du arbeider ved multimeterets øvre grenser, bør målingene tas så raskt som mulig. Dette skyldes det faktum at mange testere ikke har overopphetingsbeskyttelse, og ved langvarig kontakt med høy strøm kan de ganske enkelt brenne ut, noe som igjen er fulle av elektrisk skade. Noen ganger advarer produsenter av multimetere brukere om en slik fare, og forutsetter for eksempel at tillatt målingstid ikke skal overstige 10 sekunder. ikke mer enn en gang innen 15 minutter.

Tilkoblingen og frakoblingen av multimeteret utføres etter at den elektriske kretsen er helt strømløs. De leverer strøm og starter målinger først etter at alt arbeidet med å koble til testeren er fullført.

For å unngå elektrisk støt, må du ta tiltak for å forhindre berøring av utsatte strømførende deler. Det må også huskes at når en fungerende elektrisk krets åpnes, kan det oppstå en lysbue, som også vil fremkalle en elektrisk skade.

Nåværende måling

Hjemme måles strømstyrken i elektriske kretser i tilfeller der det for eksempel er nødvendig å bestemme den virkelige verdien av strømforbruket til et elektrisk apparat eller å sammenligne de tekniske parametrene til et elektrisk apparat som er koblet til nettverket med nettverket. reelle muligheter for elektriske ledninger. I dette tilfellet er det nødvendig å huske på farene som venter på den uerfarne eieren av multimeteret når du prøver å utføre slike målinger i et stikkontakt. Som regel fører dette til fullstendig svikt i testeren, og i noen tilfeller - til elektrisk støt for brukeren.

Det er ingen strøm i stikkontakten. På kontaktene er det bare spenning mellom fase og "null". Strømmen i strømnettet vises først etter at det elektriske apparatet er koblet til stikkontakten.

Hvis du setter inn testledningene til et multimeter som er i gjeldende målemodus i hullene i kontakten, vil det oppstå kortslutning i nettverket og måleenheten mislykkes. Det er bra hvis det er utstyrt med en smeltbar lenke som bare vil brenne ut og koble testeren fra nettverket. Hvis en slik sikring ikke er gitt av utformingen av enheten, kan multimeteret antennes eller til og med "eksplodere" på grunn av overoppheting.

Måling av CT i kretsen til en elektrisk enhet koblet til en strømkilde

For å måle strømmen i kretsen til det tilkoblede elektriske apparatet, må multimeteret være koblet til brudd på en av ledningene, som vist i diagrammet.

Her:

• 1 - vekselstrømuttak eller kontakter til en autonom strømforsyning;
• 2 - elektrisk apparat;
• 3 - ledninger (kabel) strømforsyning til det elektriske apparatet;
• 4 - stedet for det elektriske strømbruddet og tilkoblingen av multimeterproberne;
• 5 - tester inkludert i vekselstrømmålingsmodus;
• 6 - testledninger som følger med multimeteret.

For å koble et multimeter til et brudd i en elektrisk krets, er det nødvendig å kutte en av lederne og strippe isolasjonen i kutteendene.

Strømmen måles i følgende rekkefølge:

1. Den nødvendige målemodus stilles inn med multimeterbryterens knott, med tanke på strømtypen (alternerende eller direkte).
2. Bruk samme håndtak for å angi den øvre grensen for CT-måling. I dette tilfellet anbefales det å velge en målegrense som overstiger den forventede verdien til den målte parameteren.
3. Sett testkablene inn i de tilsvarende kontaktene på multimeteret.
4. Koble testersondene til de avisolerte endene av ledningen og sørg for at kontakten er sikker.
5. Slå på strømforsyningen til enheten og registrer målingene til multimeteret. Om nødvendig kan du endre den øvre grensen for målinger og registrere resultatet på nytt.
6. Slå av strømforsyningen og koble testersondene fra endene av lederen.
7. Koble kappeledningen og isoler området forsiktig.

Når du foretar målinger i DC-kretser, er det nødvendig å observere polariteten til tilkoblingen av testledningene.

Hvis du trenger å måle strømmen uten å bryte integriteten til den elektriske kretsen, vil det beste alternativet være å bruke et multimeter utstyrt med en innebygd klemmemåler.

Noen ganger kan behovet for å måle strømmen i vekselstrømskretsen oppstå på et tidspunkt der det ikke er noe multimeter med en slik funksjon for hånden. Radioamatører fant imidlertid en vei ut av situasjonen ved å bruke testere som bare opererer på likestrøm for å måle strømmen i AC-kretser.Det er nok å supplere den elektriske kretsen med en diodebro ved å slå på et multimeter som måler parametrene til DC-kretser i henhold til følgende skjema:

Et lignende resultat kan oppnås hvis en spesiell kalibrert shunt med kjent motstand er inkludert i kretsen. I dette tilfellet velges shunt på en slik måte at nominell spenning sammenfaller med målespenningens nominelle spenning.

Deretter, parallelt med shuntkontaktene, kobler du et multimeter med den innstilte modusen for spenningsmåling (voltmeter) og måler spenningsfallet over den shuntede delen av strømnettet. Hvordan du måler spenningen med et multimeter, er angitt i bruksanvisningen.

I dette tilfellet fungerer multimeteret som et voltmeter, men størrelsen på den målte spenningen vil være direkte proporsjonal med strømstyrken. Å vite motstanden til en presisjonsshunt, ved hjelp av formelen I = U / R, kan du enkelt beregne verdien av strømmen i kretsen. Hvis du tar en kalibrert shunt med en motstand på 1 ohm, kan dens nominelle verdi bestemmes på voltmeterskalaen (I = U / 1 = U).

Hjemme er en slik lavmotstandshunt (R = 1 Ohm) enklest å lage på egen hånd, for eksempel ved å vikle et lite stykke tynn nikromtråd (seksjon - 0,123 mm, motstand - 7,94 Ohm / m, diameter - 0,4 mm) 126 mm, på en glassfiberstang.

Ved å installere en hjemmelaget motstand i den åpne kretsen og koble et multimeter til kontaktene, kan du måle spenningen på den shuntede delen av kretsen. Verdien til pålydende tilsvarer strømmen som strømmer gjennom motstanden: I = U / 1 = U.