Yleensä virranvoimakkuus (CT) on arvo, joka osoittaa kuinka paljon sähköä on kulkenut johtimen poikkileikkauksen läpi sekunnissa. Uskotaan, että johtimessa se saavuttaa arvon 1 A siinä tapauksessa, että yhtä kuljaketta vastaava määrä sähköä kulkee joka toinen sekunnissa poikkileikkauksensa läpi. Mittaa se ampeereina (A). Lisäyksiköitä, kuten milliamppeja (1/1000 A) ja mikroampeja (1/1000000 A), käytetään myös.
Miksi minun täytyy mitata virta
Jännitteellä ja sähköisen piirin resistanssilla, jotka mitataan yksiköissä, kuten vastaavasti volteina (V) ja ohmina, on merkittävä vaikutus virran voimakkuuden suuruuteen. Tässä tapauksessa jännitteen lisäys vakiona olevan sähköisen piirin resistanssilla aiheuttaa virran voimakkuuden lisääntymisen, ja piirin resistanssin lisääntyminen vakiojännitearvolla johtaa sen laskuun. Virran voimakkuus (I), jännite (U) ja vastus (R) riippuvat toisistaan ja liittyvät toisiinsa empiirisillä kaavoilla:
- I = U / R
- U = I * R
- R = U / I
Samanaikaisesti on yksinkertaisesti hyväksytty, että 1 A: n virta tapahtuu johtimessa, jonka vastus on 1 Ω, jos siihen johdetaan 1 V jännite.
Mittaamalla CT yleismittarilla, voit:
- määritä tietyn laitteen todellinen virrankulutus;
- löytää laitteessa vikoja, jos sen todellinen teho ei vastaa ohjeissa mainittua arvoa;
- selvittää itsenäisten virtalähteiden (akkujen jne.) sähkökapasiteetti;
- tunnistaa virtavuoto sähköpiireissä ja tarvittaessa paikallistaa viallinen alue;
- tarkista akkulaturi, noudattaako latausvirran asetettuja arvoja jne.
Tällaiset mittaukset suoritetaan erityisillä instrumenteilla - ampeerimittarilla. Kotimarkkinoilla niitä on riittävästi vastaamaan kaikkien asiakkaiden tarpeita.
Suosituimpia, etenkin kotitalouksien tasolla, ovat pienet monitoimiset (ampeerimittari + ohmmimittari + voltimetri) yleismittarit, joiden avulla voit mitata melkein kaikki tarvittavat sähköpiirin parametrit.
Yleismittari
Nykyaikainen yleismittari (testeri) on monimutkainen elektroninen laite. Nämä mittauslaitteet eroavat toisistaan toimintaperiaatteen ja tulosten esittämistavan suhteen. Samanaikaisesti niiden laite ja ulkonäkö ovat täysin riippuvaisia valmistajasta, jolla on kyky varustaa yleismittarit lisäominaisuuksilla. Esimerkiksi on olemassa testereitä, joissa on sisäänrakennetut johtavat kiinnittimet, joiden avulla voit mitata piirin sähköparametreja katkaisematta johtoja.
Luokittelu ja toimintaperiaate
Suunnittelun mukaan yleismittarit voivat olla kiinteitä ja pieniä. Lisäksi piirien perusteella ne voivat olla:
- analoginen;
- digitaalinen.
Kiinteät yleismittarit toimivat pääsääntöisesti keskitetystä virtalähdeverkosta. Ne ovat erittäin tarkkoja elektronisia laitteita ja niitä käytetään tarkkuusmittauksiin laboratorio- tai teollisuusoloissa. Ne toimivat myös osana tiedonmittausjärjestelmiä ja erikoistuneita teollisuuskomplekseja. Pienikokoisissa (tasku) testaajissa vastuksen mittaamiseen käytetään sisäänrakennettuja akkuja tai vaihdettavia virtalähteitä.
Analogisissa yleismittarissa mittaustulos näytetään nuolen poikkeamalla asteikolla, ja digitaalisessa - LED-näytössä tai LCD-näytössä. Alkuperäisiä malleja, joissa on valinnan osoitin ja digitaalinen näyttö, löytyy myös.
Analogisen yleismittarin analogisten yleismittarien sähköpiiri on yksinkertainen ja edustaa sarjaa vaihtotarkkuusvastuksia, joiden nimellisarvo on suuri ja pieni. Joten sellaisten testaajien avulla oli mahdollista mitata vaihtovirtapiirien parametreja, tasasuunta diodit tuodaan piiriin. Tämä johtuu tosiasiasta, että valinnan mikrosähkömittarin magnetoelektrinen järjestelmä toimii vain tasavirralla.
Digitaalisten yleismittarien sähköpiirit ovat paljon monimutkaisempia ja sisältävät seuraavat komponentit:
- operaatiovahvistin;
- vaimennin;
- analogia-digitaalimuunnin;
- korkea tarkkuus tasasuuntaaja;
- mekaaninen tai elektroninen kytkin.
Lohkokaavio on kaikkien digitaalisten yleismittarien perusta ja sallii mitata tasa- ja vaihtovirtapiirien parametrit suurella tarkkuudella.
Analogisten testaajien toimintaperiaate perustuu siihen tosiseikkaan, että mittausta edeltää kaikkien saapuvien signaalien muuntaminen virtaksi, joka sitten mitataan. Sen sijaan digitaaliset yleismittarit muuntavat kaikki saapuvat signaalit ennalta jännitteeksi.
Virranmittauksen perusperiaatteet
Tärkein ehto, joka on täytettävä mittaamalla CT: tä sähköpiirissä, on sisällyttää testeri tämän piirin johtokatkoon, ts. Tulla osaksi sitä mittaushetkellä. Ennen virran voimakkuuden mittaamista yleismittarilla on yhtä tärkeää asettaa laite oikein:
- mittaustila (tasavirta tai vaihtovirta);
- mittausten yläraja.
Väärin asetetut parametrit johtavat välttämättä mittauslaitteiston vaurioihin.
Kun käyttäjä ei tiedä virran voimakkuuden suuruusluokkaa piirissä, on tarpeen asettaa suurin mittausraja. Jos asetettu alue on liian korkea, sitä pienennetään asteittain käyttämällä testeri-kytkintä.
Sähköpiirissä virran mittauslaite on kytketty sarjaan kuorman kanssa. Suuria virtauksia mitattaessa yleismittari kytketään piiriin virtamuuntajan, šuntin tai magneettisen vahvistimen kautta. Jos mittaukset on tehtävä sähköpiireissä, joiden jännite on yli 1 kV, käytä virtamuuntajaa (vaihtovirta) tai magneettista vahvistinta (tasavirta).
Turvallisuusvarotoimet
Sähköpiirissä mitatut mittaukset vaarallisella jännitteellä ~ 220 V edellyttävät turvallisuusmääräysten noudattamista. Ihmisille turvallisena pidetään nykyarvoa enintään 0,001 A. Mikä tahansa, jopa pieni sen ylitys, voi johtaa käyttäjän tappioon. Siksi, kun työskentelet sähkön kanssa, sinun on oltava erityisen varovainen ja erityisen varovainen.
Yleismittarin ylärajojen suhteen mittaukset tulisi suorittaa mahdollisimman nopeasti. Tämä johtuu tosiasiasta, että monilla testaajilla ei ole suojaa ylikuumenemiselta, ja pitkäaikaisessa kosketuksessa voimakkaan virran kanssa ne voivat yksinkertaisesti sammua, mikä puolestaan on sähkövammoja. Joskus yleismittarien valmistajat varoittavat käyttäjiä tällaisesta vaarasta säätämällä esimerkiksi, että sallitun mittausajan ei tulisi ylittää 10 sekuntia. enintään kerran 15 minuutin aikana
Yleismittarin kytkeminen ja irrottaminen suoritetaan piirin täydellisen pimennyksen jälkeen. Ne syöttävät virtaa ja alkavat mitata vasta, kun kaikki testaajaan kytkemisen työt on tehty.
Sähköiskujen välttämiseksi on välttämätöntä ryhtyä toimenpiteisiin paljaiden jännitteisten osien kosketuksen estämiseksi. On myös muistettava, että kun avoin sähköpiiri avataan, voi tapahtua sähkökaari, joka myös aiheuttaa sähkövamman.
Virran mittaus
Kotona sähkövirtapiirien virran voimakkuutta mitataan tapauksissa, joissa on tarpeen esimerkiksi määrittää sähkölaitteen virrankulutuksen todellinen arvo tai verrata verkossa olevan sähkölaitteen teknisiä parametreja sähköjohdotuksen todellisiin mahdollisuuksiin. Tässä tapauksessa on tarpeen muistaa vaara, joka odottaa yleismittarin kokematonta omistajaa yrittäessäsi suorittaa tällaisia mittauksia pistorasiassa. Yleensä tämä johtaa testaajan täydelliseen vikaantumiseen ja joissakin tapauksissa käyttäjän sähköiskuun.
Pistorasiassa ei ole virtaa. Sen koskettimissa on vain jännite vaiheen ja "nollan" välillä. Verkkovirta näkyy vasta, kun laite on kytketty pistorasiaan.
Jos nykyiseen mittausmuotoon sisältyvät yleismittarin anturit asetetaan pistorasiaan, verkossa tapahtuu oikosulku ja mittauslaite epäonnistuu. No, jos se on varustettu sulavalla insertillä, joka vain polttaa ja irrottaa testeri verkosta. Jos laitteen malli ei tarjoa tällaista sulaketta ylikuumenemisen takia, yleismittari voi syttyä tai jopa räjähtää.
CT-mittaus virtalähteeseen kytketyssä sähköpiirissä
Jotta voitaisiin mitata virran voimakkuus kytketyn sähkölaitteen piirissä, yleismittari on kytkettävä yhden virtajohdon rakoon, kuten kaaviossa esitetään.
Tässä:
- 1 - vaihtovirran pistorasia tai itsenäisen virtalähteen koskettimet;
- 2 - sähkölaite;
- 3 - laitteen johdot (kaapeli);
- 4 - paikka, jossa sähköpiiri katkeaa ja yleismittarin koettimet yhdistetään;
- 5 - testeri, joka sisältyy vaihtovirran mittaustilaan;
- 6 - testijohdot yleismittarin toimitussarjasta.
Yleismittarin kytkemiseksi virtakatkoon on leikattava yksi sen johtimista ja eriste eristetyistä katkaistuista päistä.
Virran mittaus suoritetaan seuraavassa järjestyksessä:
- Yleismittarin valitsin asettaa vaaditun mittaustilan ottaen huomioon virran tyyppi (vaihtuva tai vakio).
- Sama kynä asettaa CT-mittauksen ylärajan. Tässä tapauksessa suositellaan aluksi valitsemaan mittausraja, joka ylittää mitatun parametrin odotetun arvon.
- Aseta testijohdot yleismittarin vastaaviin liittimiin.
- Liitä testausanturit johtimen irrotettuihin päihin ja varmista, että kosketin on luotettava.
- Kytke laitteen virta päälle ja tallenna yleismittari. Tarvittaessa voit muuttaa mittausten ylärajaa ja tallentaa tuloksen uudelleen.
- Katkaise virta ja irrota testijohdot johtimen päistä.
- Liitä leikattu johdin ja eristä tämä paikka varovasti.
Kun tehdään mittauksia tasavirtapiireissä, on välttämätöntä tarkkailla testijohtojen napaisuutta.
Jos joudut mittaamaan virran voimakkuuden rikkomatta piirin eheyttä, paras vaihtoehto olisi käyttää sisäänrakennetulla virtapihdillä varustettua yleismittaria.
Joskus tarve mitata virtavahvuus vaihtovirtapiirissä voi syntyä silloin, kun ei ole multimetriä, jolla olisi tällainen toiminto käsillä. Radioamatöörit kuitenkin löysivät tilanteen tilanteesta käyttämällä vain tasavirralla työskenteleviä testaajia vaihtovirtapiirien virran voimakkuuden mittaamiseen.Riittää, että sähköpiiri täydennetään diodisillalla kytkemällä päälle multimetri, joka mittaa tasavirtapiirien parametreja seuraavan kaavion mukaisesti:
Samanlainen tulos voidaan saavuttaa, jos piiriin sisältyy erityinen kalibroitu sekoitus, jolla on tunnettu vastus. Tässä tapauksessa sekoitus valitaan siten, että sen nimellisjännite vastaa mittauslaitteen nimellisjännitettä.
Kytke sitten yleismittari asetetun jännitteenmittausmoodin (volttimittari) kanssa rinnakkain šuntin koskettimien kanssa ja mittaa jännitteen pudotus verkkovirran ohitetun osan yli. Jännitteen mittaaminen yleismittarilla ilmoitetaan sen käyttöohjeissa.
Tässä tapauksessa yleismittari suorittaa voltmetritoiminnon, mutta mitatun jännitteen suuruus on kuitenkin suoraan verrannollinen virran voimakkuuteen. Tietäen tarkkuussuntin resistanssi, käyttämällä kaavaa I = U / R, voit helposti laskea piirin virran suuruuden. Jos otamme kalibroidun šuntin, jonka resistanssi on 1 ohmi, sen nimellisarvo voidaan määrittää voltmetriasteikolla (I = U / 1 = U).
Kotona tällainen matalan impedanssin sekoitus (R = 1 ohmi) on helpointa tehdä itse esimerkiksi kääntämällä pieni pala ohutta nikromilankaa (poikkileikkaus 0,123 mm, resistiivisyys 7,94 ohmia / m, halkaisija 0,4 mm), pituus 126 mm, lasikuitunauhalla.
Asentamalla kotitekoinen vastus avoimeen piiriin ja liittämällä yleismittarin sen koskettimiin, voit mitata jännitettä piirin hajotetussa osassa. Sen nimellisarvo vastaa vastuksen läpi virtaavan virran voimakkuutta: I = U / 1 = U.
