En general, la potència actual (CT) és un valor que mostra la quantitat d’electricitat que ha passat per la secció transversal d’un conductor en un segon. Es creu que en el conductor aconsegueix un valor d'1 A en el cas que una quantitat d'electricitat igual a 1 coulomb passa cada segon per la seva secció. Mesureu-lo en amperis (A). També s’utilitzen unitats addicionals com ara mil·límetres (1/1000 A) i microampes (1/1000000 A).
Per què necessito mesurar el corrent
La tensió i la resistència del circuit elèctric, que es mesuren en unitats com volts (V) i ohms, respectivament, tenen un efecte significatiu en la magnitud de la força actual. En aquest cas, un augment de la tensió amb una resistència de circuit elèctric constant provoca un augment de la força del corrent i un augment de la resistència del circuit amb un valor de tensió constant condueix a la seva disminució. La força actual (I), la tensió (U) i la resistència (R) depenen les unes de les altres i estan relacionades per fórmules empíriques:
- I = U / R
- U = I * R
- R = U / I
Al mateix temps, s’accepta simplista que un corrent d’1 A es produeix en un conductor amb una resistència d’1 Ω si se li aplica una tensió d’1 V.
Mesurant el TC amb un multímetre, podeu:
- especifiqueu el consum real d’energia d’un determinat electrodomèstic;
- trobar defectes a l'aparell si la seva potència real no coincideix amb el valor indicat a la documentació;
- esbrineu la capacitat elèctrica de les fonts d’energia autònomes (bateries, etc.);
- identificar l’existència de fuites de corrent als circuits elèctrics i, si cal, localitzar la zona defectuosa;
- comproveu que el carregador de bateria compleix el valor establert actualment de càrrega, etc.
Aquests mesuraments es realitzen mitjançant amperímetres especials. N’hi ha prou al mercat nacional per satisfer les necessitats de tots els clients.
Els més populars, sobretot a nivell domèstic, són petits mil·límetres multifuncionals (amperímetre + ohmètre + voltímetre), amb els quals es poden mesurar gairebé tots els paràmetres necessaris del circuit elèctric.
Dispositiu multímetre
Un modern multímetre (tester) és un complex dispositiu electrònic. Aquests instruments de mesura es diferencien pel principi de funcionament i per la forma de mostrar els resultats. Al mateix temps, el seu dispositiu i aspecte depenen totalment del fabricant, que té la capacitat d’equipar multímetres amb capacitats addicionals. Per exemple, hi ha provadors equipats amb pinces conductores integrades, que permeten mesurar els paràmetres elèctrics del circuit sense trencar els cables.
Classificació i principi de funcionament
Per disseny, els mil·límetres poden ser estacionaris i petits. A més, en funció dels circuits, poden ser:
- analògic;
- digital
Els mil·límetres estacionaris funcionen, per regla general, des d’una xarxa d’alimentació centralitzada. Són aparells electrònics de precisió i s’utilitzen per a mesures de precisió en condicions de laboratori o industrials. També treballen com a part dels sistemes de mesura d’informació i complexos industrials especialitzats. Als provadors de mida petita (de butxaca) s’utilitzen bateries integrades o fonts d’alimentació substituïbles per mesurar la resistència.
En multímetres analògics, el resultat de la mesura es mostra mitjançant la desviació de la fletxa a l'escala graduada i en els digitals: a la pantalla LED o a la pantalla LCD. També es poden trobar models originals equipats amb indicador de marcació i pantalla digital.
El circuit elèctric de mil·límetres analògics de multímetre analògic és senzill i representa un conjunt de resistències de precisió d'esmunyiment de gran i petit valor nominal. De manera que amb l'ajut d'aquests testers es va poder mesurar els paràmetres dels circuits elèctrics de CA, s'introdueixen diodes rectificadors al circuit. Això es deu al fet que el sistema magnetoelèctric del microamperímetre de dial funciona només en corrent directe.
Els circuits elèctrics de multímetres digitals són molt més complicats i contenen els components següents:
- amplificador operatiu;
- atenuador;
- convertidor analògic-digital;
- rectificador d'alta precisió;
- interruptor mecànic o electrònic.
El diagrama de blocs és la base per a tots els multímetres digitals i permet mesurar els paràmetres dels circuits elèctrics de corrent directe i altern amb alta precisió.
El principi de funcionament dels provadors analògics es basa en el fet que la mesura està precedida de la conversió de tots els senyals entrants en corrent, que després es mesura. En canvi, els mil·límetres digitals converteixen prèviament tots els senyals entrants en tensió.
Principis bàsics de mesurament actual
La principal condició que s’ha de complir quan es mesura el TC en un circuit elèctric és incloure el provador en el trencament d’aquest cable, és a dir, que sigui part integrant d’aquest durant la mesura. Abans de mesurar la força actual amb un multímetre, és igualment important establir correctament el dispositiu:
- mode de mesurament (corrent directe o altern);
- límit superior de les mesures.
Els paràmetres definits incorrectament comportaran necessàriament danys en el dispositiu de mesura.
Quan l’usuari desconeix l’ordre de magnitud de la força actual al circuit, cal establir el límit màxim de mesurament. Si l’interval de conjunt és massa alt, es redueix gradualment, fent servir l’interruptor de mode tester.
En un circuit elèctric, un dispositiu per mesurar el corrent es connecta en sèrie amb la càrrega. Quan es mesuren corrents elevats, el multímetre es connecta al circuit mitjançant un transformador de corrent, una shunt o un amplificador magnètic. Si cal realitzar mesures en circuits elèctrics amb un voltatge superior a 1 kV, utilitzeu un transformador de corrent (corrent altern) o un amplificador magnètic (corrent directe).
Precaucions de seguretat
Les mesures realitzades en circuits elèctrics amb una tensió perillosa de ~ 220 V requereixen el compliment de les normes de seguretat. Es considera que el valor actual no és superior a 0,001 A. Es pot considerar segur que fins i tot un lleuger excés pot arribar a la derrota de l'usuari. Per tant, quan es treballa amb electricitat, cal tenir molta cura i tenir especial cura.
Si es treballa en els límits superiors del multímetre, s’han de dur a terme les mesures de la forma més ràpida possible. Això es deu al fet que molts provadors no tenen protecció contra el sobreescalfament, i amb un contacte prolongat amb corrent elevat, poden simplement cremar-se, que a la vegada està farcit de lesions elèctriques. De vegades, els fabricants de multímetres adverteixen als usuaris d’un perill d’aquest tipus, estipulant, per exemple, que el temps de mesura admissible no hauria de superar els 10 segons. no més d’una vegada durant 15 minuts
La connexió i desconnexió del multímetre es realitza després d'una apagada completa del circuit. Subministren energia i comencen a mesurar només després de completar tots els treballs en connectar el provador.
Per evitar xocs elèctrics, cal prendre mesures per evitar el contacte de les peces en viu exposades. També cal recordar que quan s’obre un circuit elèctric obert es pot produir un arc elèctric, que també causarà lesions elèctriques.
Mesura del corrent
A casa, la força actual dels circuits elèctrics es mesura en els casos en què és necessari, per exemple, determinar el valor real del consum d’energia d’un aparell elèctric o comparar els paràmetres tècnics de l’aparell elèctric inclosos a la xarxa amb les possibilitats reals de cablejat elèctric. En aquest cas, cal recordar el perill que esperava el propietari inexpert del multímetre quan intenta realitzar aquestes mesures en una presa d’alimentació. Per regla general, això comporta una fallada completa del provador i, en alguns casos, una descàrrega elèctrica per a l'usuari.
No hi ha corrent a la presa elèctrica. Als seus contactes només hi ha tensió entre fase i "zero". El corrent a la xarxa només apareix després que l’aparell estigui connectat a la presa de sortida.
Si s’introdueixen les sondes del multímetre incloses en el mode de mesura actual a la presa de sortida, es produirà un curtcircuit a la xarxa i el dispositiu de mesura fallarà. Bé, si està equipat amb una placa fusible, que simplement crema i desconnecta el provador de la xarxa. Si el disseny del dispositiu no proporciona aquest fusible, a causa d’un sobreescalfament, el multímetre pot encendre-se o fins i tot “explotar”.
Mesura de TC en un circuit elèctric connectat a una font d’energia
Per mesurar la força actual al circuit d’un aparell elèctric connectat, s’ha de connectar el multímetre a la bretxa d’un dels cables d’alimentació, tal com es mostra al diagrama.
Aquí:
- 1 - presa de corrent altern o contactes d’una font d’alimentació autònoma;
- 2 - aparell elèctric;
- 3 - filferro (cable) d'alimentació de l'aparell;
- 4 - el lloc de trencar el circuit elèctric i connectar les sondes del multímetre;
- 5 - provador inclòs en el mode de mesura de corrent altern;
- 6 - conduccions de prova del kit de lliurament del multímetre.
Per connectar un multímetre a una interrupció del circuit, cal tallar un dels seus conductors i tirar l’aïllament als extrems tallats.
La mesura de corrent es realitza en la següent seqüència:
- El pom selector multímetre estableix el mode de mesurament necessari tenint en compte el tipus de corrent (altern o constant).
- La mateixa ploma estableix el límit superior de la mesura de TC. En aquest cas, es recomana escollir inicialment un límit de mesurament que superi el valor esperat del paràmetre mesurat.
- Inseriu els cables de prova als corresponents preses del multímetre.
- Connecteu les sondes de prova als extrems despullats del fil i assegureu-vos que el contacte sigui fiable.
- Engegueu l'alimentació a l'instrument i enregistreu el multímetre. Si cal, podeu canviar el límit superior de les mesures i tornar a gravar el resultat.
- Desconnecteu l’alimentació i desconnecteu els cables de prova dels extrems del conductor.
- Connecteu el fil tallat i aïlleu amb cura aquest lloc.
Per realitzar mesures en circuits de corrent continu, cal observar la polaritat dels cables d’assaig.
Si necessiteu mesurar la força actual sense violar la integritat del circuit, la millor opció seria utilitzar un multímetre equipat amb pinces de corrent integrades.
De vegades pot sorgir la necessitat de mesurar la força actual en un circuit de corrent alternat en un moment en què no hi ha cap multímetre amb una funció tal a mà. No obstant això, els radioamateurs van trobar una sortida de la situació, utilitzant provadors que funcionaven només amb corrent directe per mesurar la força actual en circuits de corrent altern.N'hi ha prou amb complementar el circuit elèctric amb un pont de díode engegar un multímetre que mesura els paràmetres dels circuits de corrent continu segons l'esquema següent:
Es pot obtenir un resultat similar si s’inclou al circuit un shunt calibrat especial amb una resistència coneguda. En aquest cas, el shunt es selecciona de manera que el seu voltatge nominal coincideixi amb el voltatge nominal del dispositiu de mesura.
A continuació, en paral·lel amb els contactes del shunt, connecteu un multímetre amb el mode de mesurament de voltatge establert (voltímetre) i mesureu la caiguda de tensió a la secció de trucada de la xarxa. Com es mesura la tensió amb un multímetre s’indica a les instruccions d’ús.
En aquest cas, el multímetre realitza la funció d’un voltímetre, però, la magnitud del voltatge mesurat serà directament proporcional a la força actual. Sabent la resistència d'un shunt de precisió, mitjançant la fórmula I = U / R, podeu calcular fàcilment la magnitud del corrent al circuit. Si prenem un shunt calibrat amb una resistència d’1 Ohm, el seu valor nominal es pot determinar a l’escala del voltímetre (I = U / 1 = U).
A casa, un shunt de baixa impedància (R = 1 Ohm) és més fàcil de fer-se, per exemple, enreixant un tros petit de filferro nichrome prim (secció transversal 0,123 mm, resistivitat 7,94 Ohm / m, diàmetre 0,4 mm), longitud 126 mm, sobre una tira de fibra de vidre.
Mitjançant la instal·lació d'una resistència casolana en un circuit obert i connectant un multímetre als seus contactes, podeu mesurar el voltatge a la porció rodejada del circuit. El seu valor nominal correspondrà a la força del corrent que circula per la resistència: I = U / 1 = U.
