Meranie elektrického prúdu multimetrom

Všeobecne je aktuálna sila (CT) hodnota, ktorá ukazuje, koľko elektrickej energie prešlo prierezom vodiča za jednu sekundu. Predpokladá sa, že vo vodiči dosiahne hodnotu 1 A v prípade, keď množstvo elektriny rovnajúce sa 1 coulombu prechádza každú sekundu cez jeho prierez. Zmerajte ju v ampéroch (A). Používajú sa aj ďalšie jednotky, ako sú miliampéry (1/1000 A) a mikroamppy (1/1000000 A).

Prečo musím merať prúd

Napätie a odpor elektrického obvodu, ktoré sa merajú v jednotkách, ako sú volty (V) a ohmy, majú významný vplyv na veľkosť prúdovej sily. V tomto prípade zvýšenie napätia s konštantným odporom elektrického obvodu spôsobuje zvýšenie prúdovej sily a zvýšenie odporu obvodu s konštantnou hodnotou napätia vedie k jeho zníženiu. Sila prúdu (I), napätie (U) a odpor (R) navzájom závisia a sú spojené empirickými vzorcami:

• I = U / R
• U = I * R
• R = U / I

Súčasne sa zjednodušene akceptuje, že v vodiči s odporom 1 Ω sa vyskytuje prúd 1 A, ak je naň privedené napätie 1 V.

Meraním CT multimetrom môžete:

• špecifikovať skutočnú spotrebu energie konkrétneho zariadenia;
• zistiť chyby spotrebiča, ak jeho skutočný výkon nezodpovedá hodnote uvedenej v dokumentácii;
• zistiť elektrickú kapacitu autonómnych zdrojov energie (batérie, atď.);
• identifikovať existenciu úniku prúdu v elektrických obvodoch av prípade potreby lokalizovať chybnú oblasť;
• skontrolujte, či nabíjačka batérie vyhovuje nastavenej hodnote nabíjacieho prúdu atď.

Tieto merania sa vykonávajú pomocou špeciálnych prístrojov - ampérmetrov. Na domácom trhu je ich dosť, aby uspokojili potreby všetkých zákazníkov.

Najpopulárnejšie, najmä na úrovni domácnosti, sú malé multifunkčné (ampérmeter + ohmmeter + voltmeter) multimetre, pomocou ktorých môžete zmerať takmer všetky potrebné parametre elektrického obvodu.

Multimeter

Moderný multimeter (tester) je komplexné elektronické zariadenie. Tieto meracie prístroje sa líšia v princípe činnosti a spôsobe, akým zobrazujú výsledky. Zároveň ich zariadenie a vzhľad úplne závisia od výrobcu, ktorý má schopnosť vybaviť multimetre ďalšími možnosťami. Napríklad existujú testery vybavené vstavanými vodivými svorkami, ktoré vám umožňujú merať elektrické parametre obvodu bez prerušenia vodičov.

Klasifikácia a princíp činnosti

Podľa návrhu môžu byť multimetre stacionárne a malé. Okrem toho môžu byť založené na obvodoch:

• analóg;
• digital.

Stacionárne multimetre fungujú spravidla z centralizovanej siete na dodávku energie. Sú to presné elektronické zariadenia a používajú sa na presné merania v laboratórnych alebo priemyselných podmienkach. Pracujú tiež ako súčasť systémov na meranie informácií a špecializovaných priemyselných komplexov. V malých testeroch (vreckové) sa na meranie odporu používajú vstavané batérie alebo vymeniteľné napájacie zdroje.

V analógových multimetroch sa výsledok merania zobrazuje ako odchýlka šípky na stupnici od stupnice av digitálnych mierkach - na LED displeji alebo LCD obrazovke. Nájdete tiež originálne modely s číselníkom a digitálnou obrazovkou.

Elektrický obvod analógových multimetrových analógových multimetrov je jednoduchý a predstavuje množinu presných odporov posunu veľkých a malých menovitých hodnôt. Aby bolo možné pomocou týchto testerov zmerať parametre elektrických obvodov striedavého prúdu, do obvodu sa zavádzajú usmerňovacie diódy. Je to spôsobené skutočnosťou, že magnetoelektrický systém číselníkového mikroametra pracuje iba na jednosmerný prúd.

Elektrické obvody digitálnych multimetrov sú oveľa komplikovanejšie a obsahujú tieto komponenty:

• operačný zosilňovač;
• útlmový článok;
• analógovo-digitálny prevodník;
• vysoko presný usmerňovač;
• mechanický alebo elektronický spínač.

Bloková schéma je základná pre všetky digitálne multimetre a umožňuje meranie parametrov elektrických obvodov jednosmerného a striedavého prúdu s vysokou presnosťou.

Princíp činnosti analógových testerov je založený na skutočnosti, že meraniu predchádza premena všetkých prichádzajúcich signálov na prúd, ktorý sa potom meria. Naopak, digitálne multimetre vopred prevádzajú všetky prichádzajúce signály na napätie.

Základné princípy merania prúdu

Hlavnou podmienkou, ktorá musí byť splnená pri meraní CT v elektrickom obvode, je zahrnúť tester do prerušenia vodiča tohto obvodu, to znamená stať sa jeho integrálnou súčasťou počas merania. Pred meraním sily prúdu pomocou multimetra je rovnako dôležité správne nastaviť zariadenie:

• režim merania (jednosmerný alebo striedavý prúd);
• horná hranica meraní.

Nesprávne nastavené parametre budú nevyhnutne viesť k poškodeniu meracieho zariadenia.

Ak používateľ nepozná poradie intenzity prúdu v obvode, je potrebné nastaviť maximálny limit merania. Ak je nastavený rozsah príliš vysoký, postupne sa zníži pomocou spínača režimu testera.

V elektrickom obvode je zariadenie na meranie prúdu zapojené do série so záťažou. Pri meraní vysokých prúdov je multimeter pripojený k obvodu pomocou prúdového transformátora, skratu alebo magnetického zosilňovača. Ak sa merania musia vykonávať v elektrických obvodoch s napätím vyšším ako 1 kV, použite prúdový transformátor (striedavý prúd) alebo magnetický zosilňovač (jednosmerný prúd).

Bezpečnostné opatrenia

Merania vykonávané v elektrických obvodoch pod nebezpečným napätím ~ 220 V si vyžadujú dodržiavanie bezpečnostných predpisov. Za bezpečnú pre ľudí sa považuje súčasná hodnota nie vyššia ako 0,001 A. Akákoľvek, dokonca jej malá nadhodnota môže viesť k porážke používateľa. Preto pri práci s elektrinou musíte byť veľmi opatrní a venovať osobitnú pozornosť.

Pri práci na horných hraniciach multimetra by sa merania mali vykonávať čo najrýchlejšie. Je to spôsobené skutočnosťou, že veľa testerov nemá ochranu pred prehriatím a pri dlhodobom kontakte s vysokým prúdom môžu jednoducho vyhorieť, čo zasa spôsobuje úraz elektrickým prúdom. Výrobcovia multimetrov niekedy varujú používateľov pred takýmto nebezpečenstvom, napríklad stanovia, že prípustný čas merania by nemal prekročiť 10 sekúnd. nie viac ako raz za 15 minút

Pripojenie a odpojenie multimetra sa vykoná po úplnom výpadku prúdu v obvode. Napájajú a začnú merať až po dokončení všetkých prác na pripojení testera.

Aby sa zabránilo úrazu elektrickým prúdom, je potrebné prijať opatrenia na zabránenie kontaktu s exponovanými časťami pod napätím. Taktiež je potrebné pamätať na to, že pri otvorení elektrického obvodu môže dôjsť k vzniku elektrického oblúka, ktorý tiež spôsobí úraz elektrickým prúdom.

Aktuálne meranie

Doma sa sila prúdu v elektrických obvodoch meria v prípadoch, keď je napríklad potrebné určiť skutočnú hodnotu spotreby energie elektrického zariadenia alebo porovnať technické parametre elektrického zariadenia zahrnutého v sieti s reálnymi možnosťami elektrického vedenia. V tomto prípade je potrebné pamätať na nebezpečenstvo, ktoré čaká neskúsený majiteľ multimetra, keď sa pokúša vykonať takéto merania v zásuvke. Spravidla to vedie k úplnej poruche testera av niektorých prípadoch k úrazu elektrickým prúdom pre používateľa.

V elektrickej zásuvke nie je prúd. Na jeho kontaktoch je iba napätie medzi fázou a „nulou“. Prúd v sieti sa objaví až po pripojení spotrebiča k elektrickej zásuvke.

Ak sa sondy multimetra zahrnuté v aktuálnom meracom režime vložia do zásuvky, v sieti dôjde ku skratu a meracie zariadenie zlyhá. Ak je vybavený tavnou vložkou, ktorá jednoducho horí a odpojí tester od siete. Ak konštrukcia zariadenia neposkytuje takúto poistku z dôvodu prehriatia, multimeter sa môže vznietiť alebo dokonca „explodovať“.

Meranie CT v elektrickom obvode pripojenom k ​​zdroju energie

Aby sa zmerala sila prúdu v obvode pripojeného elektrického zariadenia, musí byť multimeter pripojený k medzere jedného z elektrických vodičov, ako je to znázornené na obrázku.

Tu:

• 1 - zásuvka striedavého prúdu alebo kontakty autonómneho zdroja energie;
• 2 - elektrický spotrebič;
• 3 - drôtové (káblové) napájanie spotrebiča;
• 4 - miesto prerušenia elektrického obvodu a spojenie sond multimetra;
• 5 - tester zahrnutý do režimu merania striedavého prúdu;
• 6 - testovacie káble z dodacej súpravy multimetra.

Ak chcete pripojiť multimeter k prerušeniu obvodu, je potrebné prerušiť jeden z jeho vodičov a odrezať izoláciu na vyrezaných koncoch.

Meranie prúdu sa vykonáva v tomto poradí:

1. Gombík pre výber multimetra nastavuje požadovaný režim merania, berúc do úvahy typ prúdu (striedavý alebo konštantný).
2. Rovnaké pero nastavuje hornú hranicu merania CT. V takom prípade sa odporúča najprv zvoliť limit merania, ktorý presahuje očakávanú hodnotu meraného parametra.
3. Vložte testovacie káble do zodpovedajúcich konektorov na multimetri.
4. Pripojte sondy testera k odizolovaným koncom drôtu a uistite sa, že kontakt je spoľahlivý.
5. Zapnite prístroj a zaznamenajte multimeter. Ak je to potrebné, môžete zmeniť hornú hranicu meraní a výsledok znova zaznamenať.
6. Odpojte napájanie a odpojte testovacie káble od koncov vodiča.
7. Pripojte rezaný drôt a opatrne ho izolujte.

Pri meraní v jednosmerných obvodoch je potrebné dbať na polaritu testovacích káblov.

Ak potrebujete zmerať prúdovú silu bez narušenia integrity obvodu, najlepšou možnosťou by bolo použitie multimetra vybaveného vstavanými prúdovými svorkami.

Niekedy môže potreba merania sily prúdu v AC obvode vzniknúť v čase, keď nie je k dispozícii multimeter s takouto funkciou. Rádioamatéri však našli východisko zo situácie a pomocou testerov pracujúcich iba s jednosmerným prúdom merali intenzitu prúdu v obvodoch so striedavým prúdom.Stačí doplniť elektrický obvod pomocou diódového mostíka zapnutím multimetra, ktorý meria parametre jednosmerných obvodov podľa nasledujúcej schémy:

Podobný výsledok sa dá dosiahnuť, ak je v obvode zahrnutý špeciálny kalibrovaný skrat so známym odporom. V tomto prípade je skratový prepínač zvolený tak, že jeho menovité napätie sa zhoduje s menovitým napätím meracieho zariadenia.

Potom paralelne s kontaktmi bočníka pripojte multimeter s nastaveným režimom merania napätia (voltmeter) a zmerajte pokles napätia cez posunutú časť siete. Ako merať napätie multimetrom, je uvedené v návode na použitie.

V tomto prípade multimeter vykonáva funkciu voltmetra, avšak veľkosť meraného napätia bude priamo úmerná intenzite prúdu. Znalosť odporu presného skratu pomocou vzorca I = U / R umožňuje ľahko vypočítať veľkosť prúdu v obvode. Ak vezmeme kalibrovaný skrat s odporom 1 Ohm, jeho nominálna hodnota sa môže určiť na stupnici voltmetra (I = U / 1 = U).

Doma sa taký nízkoimpedančný skrat (R = 1 Ohm) najľahšie vyrobí napríklad navinutím malého kúska tenkého nichrómového drôtu (prierez 0,123 mm, odpor 7,94 Ohm / m, priemer 0,4 mm), dĺžka 126 mm, na páse zo sklenených vlákien.

Inštaláciou domáceho odporu do otvoreného obvodu a pripojením multimetra k jeho kontaktom môžete zmerať napätie na posunutej časti obvodu. Jeho nominálna hodnota bude zodpovedať intenzite prúdu pretekajúceho odporom: I = U / 1 = U.