Nói một cách tổng quát, cường độ dòng điện (CT) là giá trị cho biết điện năng đã truyền qua tiết diện của một vật dẫn trong một giây là bao nhiêu. Trong trường hợp này, người ta tin rằng trong một dây dẫn, nó đạt giá trị 1 A trong trường hợp khi một lượng điện bằng 1 coulomb đi qua tiết diện của nó trong mỗi giây. Đo nó bằng ampe (A). Các đơn vị bổ sung như miliampe (1/1000 A) và microampe (1/1000000 A) cũng được sử dụng.
Tại sao bạn cần đo dòng điện
- I = U / R
- U = I * R
- R = U / I
Đồng thời, có thể đơn giản hóa giả thiết rằng dòng điện 1 A xuất hiện trong dây dẫn có điện trở 1 Ohm nếu đặt vào nó một hiệu điện thế 1 V.
Sau khi đo CT bằng đồng hồ vạn năng, bạn có thể:
- để làm rõ mức tiêu thụ điện thực của một thiết bị điện cụ thể;
- tìm các khuyết tật trong thiết bị điện nếu công suất thực của nó không tương ứng với giá trị được khai báo trong tài liệu;
- Tìm hiểu công suất điện của nguồn điện tự dùng (acquy, v.v.);
- xác định sự tồn tại của rò rỉ hiện tại trong các mạch điện và nếu cần thiết, khoanh vùng khu vực bị lỗi;
- kiểm tra bộ sạc pin để xem dòng sạc có khớp với giá trị được chỉ định hay không, v.v.
Các phép đo như vậy được thực hiện bằng các thiết bị đặc biệt - ampe kế. Có đủ chủng loại của chúng trên thị trường trong nước để đáp ứng nhu cầu của tất cả người mua.
Phổ biến nhất, đặc biệt là ở cấp hộ gia đình, là đồng hồ vạn năng nhỏ đa chức năng (ampe kế + ohmmeter + vôn kế), bạn có thể đo gần như tất cả các thông số cần thiết của mạch điện.
Thiết bị vạn năng
Đồng hồ vạn năng hiện đại (máy đo) là một thiết bị điện tử phức tạp. Các thiết bị đo này khác nhau về nguyên lý hoạt động và cách hiển thị kết quả thu được. Đồng thời, cấu trúc và vẻ ngoài của chúng hoàn toàn phụ thuộc vào nhà sản xuất, người có khả năng trang bị thêm các tính năng bổ sung cho đồng hồ vạn năng. Ví dụ, có những thiết bị thử nghiệm được trang bị kẹp dẫn điện tích hợp cho phép bạn đo các thông số điện của mạch điện mà không làm đứt dây.
Phân loại và nguyên lý hoạt động
Theo thiết kế, đồng hồ vạn năng có thể đứng yên và nhỏ. Ngoài ra, dựa trên giải pháp sơ đồ, chúng có thể là:
- tương tự;
- kỹ thuật số.
Theo quy luật, vạn năng văn phòng hoạt động từ mạng cung cấp điện tập trung. Chúng là các thiết bị điện tử có độ chính xác cao và được sử dụng cho các phép đo chính xác trong phòng thí nghiệm hoặc môi trường công nghiệp. Họ cũng hoạt động như một phần của hệ thống thông tin và đo lường và các khu liên hợp công nghiệp chuyên biệt.Máy kiểm tra cỡ nhỏ (bỏ túi) sử dụng pin tích hợp hoặc các phần tử cung cấp điện có thể thay thế để đo điện trở.
Trong đồng hồ vạn năng tương tự, kết quả đo được hiển thị bằng độ lệch của mũi tên trên thang chia độ và ở dạng kỹ thuật số - trên màn hình LED hoặc màn hình LCD. Cũng có thể có các kiểu máy ban đầu được trang bị đồng thời chỉ báo con trỏ và màn hình kỹ thuật số.
Mạch điện của đồng hồ vạn năng quay số kiểu tương tự rất đơn giản và bao gồm một bộ điện trở chính xác shunt có định mức lớn và nhỏ. Để sử dụng các thiết bị kiểm tra như vậy để đo các thông số của mạch điện xoay chiều, người ta đưa điốt chỉnh lưu vào mạch. Điều này là do thực tế là hệ thống từ trường của microam kế con trỏ chỉ hoạt động trên dòng điện một chiều.
Các mạch điện của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số phức tạp hơn nhiều và chứa các đơn vị sau:
- hoạt động khuếch đại;
- bộ suy giảm;
- bộ chuyển đổi tương tự-kỹ thuật số;
- chỉnh lưu độ chính xác cao;
- công tắc cơ hoặc điện tử.
Sơ đồ khối là cơ sở cho tất cả các vạn năng kỹ thuật số và cho phép bạn đo các thông số của mạch điện AC và DC với độ chính xác cao.
Nguyên tắc hoạt động của máy kiểm tra tương tự dựa trên thực tế là phép đo được thực hiện trước bằng cách chuyển đổi tất cả các tín hiệu đến thành cường độ dòng điện, sau đó mới được đo. Ngược lại, vạn năng kỹ thuật số chuyển đổi trước tất cả các tín hiệu đến thành điện áp.
Nguyên tắc cơ bản của phép đo dòng điện
Điều kiện chính phải được đáp ứng khi đo CT trong mạch điện là bật máy thử trong trường hợp đứt dây của mạch này, nghĩa là trở thành thành phần của nó trong thời gian đo. Trước khi đo cường độ dòng điện bằng đồng hồ vạn năng, điều quan trọng không kém là đặt chính xác trên thiết bị:
- chế độ đo (dòng điện một chiều hoặc xoay chiều);
- giới hạn trên của các phép đo.
Các thông số cài đặt không chính xác nhất thiết sẽ dẫn đến sự cố của thiết bị đo.
Khi người dùng không biết thứ tự cường độ dòng điện trong mạch thì cần đặt giới hạn đo lớn nhất. Nếu phạm vi đã đặt hóa ra được đánh giá quá cao, thì phạm vi này sẽ được giảm dần bằng cách sử dụng công tắc chế độ vận hành của người thử nghiệm.
Thiết bị đo cường độ dòng điện mắc vào mạch điện mắc nối tiếp với tải. Khi đo dòng điện cao, đồng hồ vạn năng được kết nối với mạch thông qua biến dòng, shunt hoặc bộ khuếch đại từ. Nếu các phép đo phải được thực hiện trong các mạch điện có điện áp lớn hơn 1 kV, sử dụng máy biến dòng (dòng điện xoay chiều) hoặc bộ khuếch đại từ (dòng điện một chiều).
Kỹ thuật an toàn
Các phép đo được thực hiện trong mạch điện dưới điện áp nguy hiểm ~ 220 V yêu cầu tuân thủ các quy định an toàn. Dòng điện không quá 0,001 A được coi là an toàn cho con người. Bất kỳ, dù chỉ một chút vượt quá mức có thể dẫn đến thương tích cho người sử dụng. Vì vậy, khi làm việc với điện, bạn cần phải cực kỳ cẩn thận và đặc biệt lưu ý.
Khi làm việc ở các giới hạn trên của đồng hồ vạn năng, các phép đo phải được thực hiện càng nhanh càng tốt. Điều này là do thực tế là nhiều người thử nghiệm không có bảo vệ quá nhiệt và khi tiếp xúc lâu với dòng điện cao, họ có thể dễ bị cháy, do đó dẫn đến tổn thương điện. Đôi khi các nhà sản xuất đồng hồ vạn năng cảnh báo người dùng về mối nguy hiểm như vậy, ví dụ, quy định rằng thời gian đo cho phép không được vượt quá 10 giây. không quá một lần trong vòng 15 phút.
Việc kết nối và ngắt kết nối của đồng hồ vạn năng được thực hiện sau khi mạch điện được ngắt hoàn toàn. Chúng chỉ cung cấp điện và bắt đầu đo sau khi hoàn thành tất cả công việc kết nối máy đo.
Để tránh bị điện giật, bạn phải thực hiện các biện pháp tránh chạm vào các bộ phận mang điện tiếp xúc. Cũng cần phải nhớ rằng khi một mạch điện đang hoạt động được mở ra, hồ quang điện có thể xảy ra, cũng có thể gây ra chấn thương điện.
Đo lường hiện tại
Ở nhà, cường độ dòng điện trong mạch điện được đo trong những trường hợp cần thiết, ví dụ, để xác định giá trị thực của công suất tiêu thụ của thiết bị điện hoặc để so sánh các thông số kỹ thuật của thiết bị điện được nối với mạng với khả năng thực sự của hệ thống dây điện. Trong trường hợp này, cần phải nhớ về những nguy hiểm đang chờ đợi chủ sở hữu thiếu kinh nghiệm của đồng hồ vạn năng khi cố gắng thực hiện các phép đo như vậy trong ổ cắm điện. Theo quy luật, điều này dẫn đến việc máy thử bị hỏng hoàn toàn và trong một số trường hợp - gây điện giật cho người dùng.
Không có dòng điện trong ổ cắm điện. Trên các tiếp điểm của nó chỉ có điện áp giữa pha và "không". Dòng điện trong nguồn điện chỉ xuất hiện sau khi thiết bị điện được kết nối với ổ cắm.
Nếu bạn cắm các dây dẫn thử nghiệm của đồng hồ vạn năng đang ở chế độ đo dòng điện vào các lỗ của ổ cắm, thì sẽ xảy ra đoản mạch trong mạng và thiết bị đo sẽ bị hỏng. Sẽ rất tốt nếu nó được trang bị một liên kết hợp nhất có thể đơn giản đốt cháy và ngắt kết nối người thử nghiệm khỏi mạng. Nếu cầu chì như vậy không được cung cấp bởi thiết kế của thiết bị, đồng hồ vạn năng có thể bốc cháy hoặc thậm chí "nổ" do quá nhiệt.
Đo CT trong mạch của một thiết bị điện được nối với nguồn điện
Để đo dòng điện trong mạch của thiết bị điện được kết nối, đồng hồ vạn năng phải được nối với chỗ đứt của một trong các dây nguồn, như trong sơ đồ.
Đây:
- 1 - Ổ cắm AC hoặc các điểm tiếp xúc của nguồn điện tự động;
- 2 - thiết bị điện;
- 3 - dây (cáp) nguồn điện của thiết bị điện;
- 4 - nơi ngắt mạch điện và kết nối của các đầu dò vạn năng;
- 5 - máy thử có trong chế độ đo dòng điện xoay chiều;
- 6 - dây dẫn thử nghiệm được cung cấp cùng với đồng hồ vạn năng.
Để nối một đồng hồ vạn năng vào chỗ đứt trong mạch điện, cần phải cắt một trong các dây dẫn của nó và tước cách điện ở các đầu đã cắt.
Dòng điện được đo theo trình tự sau:
- Chế độ đo yêu cầu được đặt bằng núm vặn của công tắc đồng hồ vạn năng, có tính đến loại dòng điện (xoay chiều hoặc trực tiếp).
- Sử dụng cùng một tay cầm để đặt giới hạn trên của phép đo CT. Trong trường hợp này, ban đầu nên chọn giới hạn đo vượt quá giá trị mong đợi của thông số đo.
- Cắm các dây dẫn thử nghiệm vào các ổ cắm tương ứng trên đồng hồ vạn năng.
- Kết nối đầu dò của người thử nghiệm với các đầu đã tước của dây và đảm bảo điểm tiếp xúc được giữ chặt.
- Bật nguồn điện của thiết bị và ghi lại số đọc của đồng hồ vạn năng. Nếu cần, bạn có thể thay đổi giới hạn trên của phép đo và ghi lại kết quả.
- Tắt nguồn điện và ngắt kết nối các đầu dò của thiết bị thử nghiệm khỏi các đầu của dây dẫn.
- Kết nối dây đã cắt và cách nhiệt khu vực cẩn thận.
Khi thực hiện các phép đo trong mạch điện một chiều, cần phải quan sát cực tính của mối nối của các dây dẫn thử nghiệm.
Nếu bạn cần đo dòng điện mà không vi phạm tính toàn vẹn của mạch điện, lựa chọn tốt nhất sẽ là sử dụng đồng hồ vạn năng được trang bị đồng hồ kẹp tích hợp.
Đôi khi nhu cầu đo dòng điện trong mạch xoay chiều có thể nảy sinh vào thời điểm không có đồng hồ vạn năng có chức năng như vậy trong tay. Tuy nhiên, các nhà đài nghiệp dư đã tìm ra cách thoát khỏi tình huống này bằng cách sử dụng thiết bị thử nghiệm chỉ hoạt động trên dòng điện một chiều để đo dòng điện trong mạch xoay chiều.Chỉ cần bật đồng hồ vạn năng đo các thông số của mạch điện một chiều theo sơ đồ sau là đủ để bổ sung mạch điện bằng cầu điốt:
Kết quả tương tự có thể đạt được nếu đưa vào mạch một shunt hiệu chuẩn đặc biệt với điện trở đã biết. Trong trường hợp này, shunt được chọn sao cho điện áp danh định của nó trùng với điện áp danh định của thiết bị đo.
Sau đó, song song với các tiếp điểm shunt, kết nối một đồng hồ vạn năng có chế độ đo điện áp đã đặt (vôn kế) và đo điện áp rơi trên phần đóng ngắt của mạng điện. Cách đo điện áp bằng đồng hồ vạn năng được chỉ dẫn trong sách hướng dẫn.
Trong trường hợp này, đồng hồ vạn năng hoạt động như một vôn kế, nhưng độ lớn của hiệu điện thế đo được sẽ tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện. Biết điện trở của một shunt chính xác, sử dụng công thức I = U / R, bạn có thể dễ dàng tính được giá trị của dòng điện trong mạch. Nếu bạn lấy một shunt đã hiệu chuẩn với điện trở 1 ohm, thì giá trị danh định của nó có thể được xác định trên thang vôn kế (I = U / 1 = U).
Ở nhà, bạn có thể tự chế tạo một shunt điện trở thấp như vậy (R = 1 Ohm) dễ dàng nhất, ví dụ: bằng cách quấn một đoạn dây nichrome mỏng (tiết diện - 0,123 mm, điện trở suất - 7,94 Ohm / m, đường kính - 0,4 mm) 126 mm, trên thanh sợi thủy tinh.
Bằng cách lắp đặt một điện trở tự chế vào mạch hở và kết nối đồng hồ vạn năng với các điểm tiếp xúc của nó, bạn có thể đo điện áp trên phần đóng ngắt của mạch. Giá trị của nó theo mệnh giá sẽ tương ứng với cường độ dòng điện chạy qua điện trở: I = U / 1 = U.
Ngạc nhiên một cách thú vị. Like để trình bày đúng và có thẩm quyền. Tôi muốn nói thêm rằng hướng dẫn cho đồng hồ vạn năng dòng DT 83x chỉ ra rằng trong quá trình đo hiện tại / không áp dụng cho giới hạn 10 A / giới hạn chuyển mạch là không thể chấp nhận / các tiếp điểm của công tắc có thể bị hỏng /.