Elektrisk strømmåling med multimeter

Generelt er strømstyrke (CT) en verdi som viser hvor mye strøm som har gått gjennom tverrsnittet til en leder på ett sekund. Det antas at den i lederen når en verdi på 1 A i tilfelle når en mengde strøm lik 1 coulomb passerer hvert sekund gjennom tverrsnittet. Mål den i ampère (A). Ekstra enheter som milliampler (1/1000 A) og mikroampler (1/1000000 A) brukes også.

Hvorfor må jeg måle strøm

Spenningen og den elektriske kretsmotstanden, som måles i enheter som henholdsvis volt (V) og ohm, har en betydelig innvirkning på størrelsen på strømstyrken. I dette tilfellet forårsaker en økning i spenning med konstant elektrisk kretsmotstand en økning i strømstyrken, og en økning i kretsmotstand med en konstant spenningsverdi fører til dens reduksjon. Strømstyrken (I), spenningen (U) og motstanden (R) er avhengig av hverandre og er relatert av empiriske formler:

• I = U / R
• U = I * R
• R = U / I

Samtidig aksepteres det på en enkel måte at en strøm på 1 A oppstår i en leder med en motstand på 1 Ω hvis en spenning på 1 V blir påført den.

Ved å måle CT med et multimeter, kan du:

• spesifiser det faktiske strømforbruket til et bestemt apparat;
• finne feil i apparatet hvis dets virkelige kraft ikke samsvarer med verdien som er angitt i dokumentasjonen;
• finne ut den elektriske kapasiteten til autonome strømkilder (batterier osv.);
• identifisere eksistensen av strømlekkasje i de elektriske kretsene, og om nødvendig lokalisere det mangelfulle området;
• sjekk batteriladeren for å overholde ladestrømens innstilte verdi, etc.

Slike målinger utføres ved hjelp av spesielle instrumenter - ammetre. Det er nok av dem på det innenlandske markedet for å tilfredsstille behovene til alle kundene.

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

Multimeterenhet

Et moderne multimeter (tester) er en kompleks elektronisk enhet. Disse måleinstrumenter avviker i prinsippet om drift og i måten de viser resultatene på. Samtidig avhenger deres enhet og utseende helt av produsenten, som har muligheten til å utstyre multimetre med ytterligere muligheter. For eksempel er det testere utstyrt med innebygde ledende klemmer, som lar deg måle de elektriske parametrene til kretsen uten å bryte ledningene.

Klassifisering og driftsprinsipp

Ved design kan multimeter være stasjonær og liten. I tillegg, basert på kretsløpene, kan de være:

• -analog;
• digital.

Stasjonære multimetre opererer som regel fra et sentralisert strømforsyningsnett. De er presisjons elektroniske enheter og brukes til presisjonsmålinger i laboratorie- eller industrielle forhold. De fungerer også som en del av informasjonsmålesystemer og spesialiserte industrikomplekser. I små (lomme) testere brukes innebygde batterier eller utskiftbare strømforsyninger for å måle motstand.

I analoge multimetre vises måleresultatet ved pilens avvik i graderingsskalaen, og i digitale dem - på LED-skjermen eller LCD-skjermen. Originale modeller utstyrt med en skiveindikator og en digital skjerm kan også finnes.

Den elektriske kretsen for analoge multimeter analoge multimetre er enkel og representerer et sett med presisjonsmotstander med stor og liten nominell verdi. Slik at det ved hjelp av slike testere var mulig å måle parametrene til vekselstrømskretser, innrettes likeretterdioder i kretsen. Dette skyldes det faktum at magnetoelektrisk system til ringemikroameteren bare fungerer på likestrøm.

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

• operativ forsterker;
• attenuator;
• analog til digital omformer;
• likeretter med høy presisjon;
• mekanisk eller elektronisk bryter.

Blokkdiagrammet er det grunnleggende for alle digitale multimeter og gjør det mulig å måle parametrene til elektriske kretser av likestrøm og vekselstrøm med høy nøyaktighet.

Prinsippet for drift av analoge testere er basert på det faktum at målingen går foran av konvertering av alle innkommende signaler til en strøm, som deretter måles. I kontrast konverterer digitale multimetere alle innkommende signaler til spenning.

Grunnleggende prinsipper for gjeldende måling

Hovedbetingelsen som må være oppfylt når måling av CT i en elektrisk krets er å inkludere testeren i ledningsbruddet til denne kretsen, det vil si bli en del av den på måletidspunktet. Før du måler strømstyrken med et multimeter, er det like viktig å sette riktig inn på enheten:

• målemodus (likestrøm eller vekselstrøm);
• øvre grense for målinger.

Ukorrekt innstilte parametere vil nødvendigvis føre til skade på måleenheten.

Når brukeren ikke kjenner rekkefølgen på strømstyrken i kretsen, er det nødvendig å stille inn maksimal målegrense. Hvis det innstilte området er for høyt, reduseres det gradvis ved å bruke testermodusbryteren for dette.

I en elektrisk krets er en enhet for måling av strøm seriekoblet med belastningen. Når du måler høye strømmer, kobles multimeteret til kretsen gjennom en strømtransformator, en shunt eller en magnetforsterker. Hvis målinger må utføres i elektriske kretser med en spenning på mer enn 1 kV, bruk en strømtransformator (vekselstrøm) eller en magnetforsterker (likestrøm).

Sikkerhetstiltak

Målinger utført i elektriske kretser under en farlig spenning på ~ 220 V krever samsvar med sikkerhetsforskrifter. Trygt for mennesker regnes som en nåværende verdi på ikke mer enn 0,001 A. Enhver, selv et lite overskudd av det kan føre til brukerens nederlag. Derfor, når du jobber med elektrisitet, må du være ekstremt forsiktig og være spesielt forsiktig.

Arbeidet med multimeterens øvre grenser, bør målinger utføres så raskt som mulig. Dette skyldes det faktum at mange testere ikke har beskyttelse mot overoppheting, og med langvarig kontakt med en stor strøm kan de ganske enkelt brenne ut, noe som igjen er full av elektrisk skade. Noen ganger advarer produsenter av multimetre brukere om en slik fare, og foreskriver for eksempel at den tillatte målingstiden ikke skal overstige 10 sekunder. ikke mer enn en gang i løpet av 15 minutter

Koble til og koble fra multimeteret utføres etter en fullstendig avbrytelse av kretsen. De leverer strøm og begynner å måle først etter fullført arbeid med å koble testeren.

For å unngå elektrisk støt, er det nødvendig å iverksette tiltak for å forhindre kontakt med utsatte strømførende deler. Det er også nødvendig å huske at når en åpen elektrisk krets åpnes, kan det oppstå en elektrisk lysbue, som også vil forårsake elektrisk skade.

Nåværende måling

Hjemme måles strømstyrken i elektriske kretsløp i tilfeller der det for eksempel er nødvendig å bestemme den reelle verdien av strømforbruket til et elektrisk apparat eller for å sammenligne de tekniske parametrene til det elektriske apparatet som er inkludert i nettverket, med de reelle mulighetene for elektriske ledninger. I dette tilfellet er det nødvendig å huske faren som venter den uerfarne eieren av multimeteret når han prøver å utføre slike målinger i en stikkontakt. Som regel fører dette til fullstendig feil på 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 apparatet er koblet til stikkontakten.

Hvis sonderne til multimeteret som er inkludert i gjeldende målemodus settes inn i uttaket, vil det oppstå en kortslutning i nettverket og måleenheten vil mislykkes. Vel, hvis det er utstyrt med et smeltbart innlegg, som ganske enkelt brenner og kobler testeren fra nettverket. Hvis designen til enheten ikke gir en slik sikring, på grunn av overoppheting, kan multimeteren antenne eller til og med "eksplodere".

CT-måling i en elektrisk krets koblet til en strømkilde

For å måle strømstyrken i kretsen til et tilkoblet elektrisk apparat, må multimeteret kobles til gapet til en av strømkablene, som vist i diagrammet.

Her:

• 1 - Vekselstrømuttak eller kontakter fra en autonom strømkilde;
• 2 - elektrisk apparat;
• 3 - ledninger (kabel) strømforsyning til apparatet;
• 4 - stedet for å bryte den elektriske kretsen og koble multimeterens prober;
• 5 - tester inkludert i modus for måling av vekselstrøm;
• 6 - testledninger fra leveringssettet til multimeteret.

For å koble et multimeter til en strømbrudd, er det nødvendig å kutte en av lederne og stripe isolasjonen i kuttendene.

Nåværende måling utføres i følgende sekvens:

1. Multimetervelgerbryteren stiller inn ønsket målemodus under hensyntagen til strømtypen (vekslende eller konstant).
2. Den samme pennen setter den øvre grensen for CT-målingen. I dette tilfellet anbefales det å begynne å velge en målegrense som overskrider den forventede verdien av den målte parameteren.
3. Sett testledningene inn i de tilsvarende kontaktene på multimeteret.
4. Koble testersonderne til de strippede endene av ledningen og sørg for at kontakten er pålitelig.
5. Slå på strømmen til instrumentet og ta opp multimeteret. Om nødvendig kan du endre den øvre målegrensen og registrere resultatet på nytt.
6. Koble fra strømmen og koble testledningene fra lederens ender.
7. Koble til den kuttede ledningen og isoler dette stedet forsiktig.

Når du måler i likestrømskretser, er det nødvendig å observere polariteten til testledningene.

Hvis du måler strømstyrken uten å krenke kretsens integritet, ville det beste alternativet være å bruke et multimeter utstyrt med innebygde strømklemmer.

Noen ganger kan behovet for å måle strømstyrken i en vekselstrømskrets oppstå på et tidspunkt der det ikke er noen multimeter med en slik funksjon for hånden. Radioamatører fant imidlertid en vei ut av situasjonen, ved å bruke testere som bare arbeidet med likestrøm for å måle strømstyrken i vekselstrømskretser.Det er nok å supplere den elektriske kretsen med en diodebro ved å slå på et multimeter som måler parametrene til likestrømkretser i henhold til følgende skjema:

Et lignende resultat kan oppnås hvis en spesiell kalibrert shunt med en kjent motstand er inkludert i kretsen. I dette tilfellet er shunten valgt slik at dens nominelle spenning sammenfaller med den nominelle spenningen til måleinnretningen.

Parallelt med kontaktene til shunten kobler du deretter et multimeter til innstilt spenningsmålermodus (voltmeter) og måler spenningsfallet over shuntedelen til strømnettet. Hvordan måle spenning med et multimeter er angitt i bruksanvisningen.

I dette tilfellet utfører multimeteret funksjonen til et voltmeter, men størrelsen på den målte spenningen vil være direkte proporsjonal med strømstyrken. Når du kjenner motstanden til en presisjons shunt, ved å bruke formelen I = U / R, kan du enkelt beregne størrelsen på strømmen i kretsen. Hvis vi tar en kalibrert shunt med en motstand på 1 Ohm, kan dens nominelle verdi bestemmes på skalaen til voltmeteret (I = U / 1 = U).

Hjemme er en slik lavimpedans-shunt (R = 1 Ohm) enklest å lage deg selv, for eksempel ved å vikle et lite stykke tynn nikromtråd (tverrsnitt 0,123 mm, motstand 7,94 Ohm / m, diameter 0,4 mm), lengde 126 mm, på en stripe av glassfiber.

Ved å installere en hjemmelaget motstand i en åpen krets og koble en multimeter til kontaktene, kan du måle spenningen på kretsens shuntede del. Den nominelle verdien vil tilsvare styrken til strømmen som strømmer gjennom motstanden: I = U / 1 = U.