În general, puterea curentă (CT) este o valoare care arată câtă energie electrică a trecut prin secțiunea transversală a unui conductor într-o secundă. Se crede că în conductor atinge o valoare de 1 A în cazul în care o cantitate de electricitate egală cu 1 coulomb trece în fiecare secundă prin secțiunea sa. Măsurați-l în amperi (A). De asemenea, sunt utilizate unități suplimentare, cum ar fi miliamperi (1/1000 A) și microampe (1/1000000 A).
De ce am nevoie pentru a măsura curentul
Tensiunea și rezistența circuitului electric, care sunt măsurate în unități, cum ar fi volți (V) și, respectiv, ohmi, au un efect semnificativ asupra mărimii puterii curente. În acest caz, o creștere a tensiunii cu o rezistență electrică a circuitului electric determină o creștere a rezistenței curentului, iar o creștere a rezistenței circuitului cu o valoare a tensiunii constante duce la scăderea acestuia. Rezistența curentă (I), tensiunea (U) și rezistența (R) depind unele de altele și sunt legate de formule empirice:
- I = U / R
- U = I * R
- R = U / I
În același timp, este acceptat simplist faptul că un curent de 1 A apare într-un conductor cu o rezistență de 1 Ohm dacă i se aplică o tensiune de 1 V.
Măsurând CT-ul cu un multimetru, puteți:
- specifică consumul real de energie al unui anumit aparat;
- găsiți defecte în aparat dacă puterea reală nu se potrivește cu valoarea declarată în documentație;
- aflați capacitatea electrică a surselor autonome de energie (baterii etc.);
- identifică existența scurgerilor de curent în circuitele electrice și, dacă este necesar, localizează zona defectuoasă;
- verificați dacă încărcătorul de baterii este conform cu valoarea setată a curentului de încărcare etc.
Astfel de măsurători se efectuează folosind instrumente speciale - ampermetre. Există destule pe piața internă pentru a satisface nevoile tuturor clienților.
Cele mai populare, în special la nivelul gospodăriei, sunt multimetrele mici (multimetru + ohmmetru + voltmetru), cu ajutorul cărora puteți măsura aproape toți parametrii necesari ai circuitului electric.
Dispozitiv multimetru
Un multimetru modern (tester) este un dispozitiv electronic complex. Aceste instrumente de măsurare diferă în principiul funcționării și în modul în care afișează rezultatele. În același timp, dispozitivul și aspectul lor depind în totalitate de producătorul, care are capacitatea de a dota multimetre cu capabilități suplimentare. De exemplu, există testere echipate cu cleme conductoare încorporate, care vă permit să măsurați parametrii electrici ai circuitului fără a rupe firele.
Clasificarea și principiul funcționării
După proiectare, multimetrele pot fi staționare și mici. În plus, pe baza circuitelor, acestea pot fi:
- analog;
- digital.
De regulă, multimetrii staționari funcționează dintr-o rețea de alimentare cu energie centralizată. Sunt dispozitive electronice de precizie și sunt utilizate pentru măsurători de precizie în condiții de laborator sau industriale. De asemenea, lucrează ca parte a sistemelor de măsurare a informațiilor și complexelor industriale specializate. La testerele de dimensiuni mici (cu buzunar), pentru a măsura rezistența se folosesc baterii încorporate sau surse de alimentare înlocuibile.
În multimetrele analogice, rezultatul măsurării este afișat prin abaterea săgeții pe scara gradată, iar în cele digitale - pe afișajul LED sau pe ecranul LCD. Modele originale echipate cu un indicator de apelare și un ecran digital pot fi de asemenea găsite.
Circuitul electric al multimetrelor analogice multimetrice este simplu și reprezintă un set de rezistențe de precizie de evitare, cu valoare nominală mare și mică. Deci, cu ajutorul unor astfel de testere a fost posibilă măsurarea parametrilor circuitelor electrice de curent alternativ, se introduc în circuit diode redresoare. Acest lucru se datorează faptului că sistemul magnetoelectric al microametrului cadran funcționează numai pe curent continuu.
Circuitele electrice ale multimetrelor digitale sunt mult mai complicate și conțin următoarele componente:
- amplificator operațional;
- atenuator;
- convertor analog-digital;
- redresor de înaltă precizie;
- comutator mecanic sau electronic.
Diagrama bloc reprezintă baza tuturor multimetrelor digitale și permite măsurarea parametrilor circuitelor electrice cu curent continuu și alternativ cu o precizie ridicată.
Principiul funcționării testerelor analogice se bazează pe faptul că măsurarea este precedată de conversia tuturor semnalelor de intrare în curent, care este apoi măsurată. În schimb, multimetrele digitale pre-convertesc toate tensiunile semnalelor primite.
Principii de bază ale măsurării curente
Principala condiție care trebuie îndeplinită la măsurarea CT-ului într-un circuit electric este să includă testerul în întreruperea cablului acestui circuit, adică să devină parte integrantă a acestuia în timpul măsurării. Înainte de a măsura puterea curentă cu un multimetru, este la fel de important să setați corect dispozitivul:
- modul de măsurare (curent continuu sau alternativ);
- limita superioara a masuratorilor.
Parametrii reglați incorect vor duce în mod necesar la deteriorarea dispozitivului de măsurare.
Când utilizatorul nu cunoaște ordinea de amploare a puterii curente în circuit, este necesar să se stabilească limita maximă de măsurare. Dacă intervalul setat este prea mare, acesta este redus treptat, utilizând comutatorul de mod tester pentru aceasta.
Într-un circuit electric, un dispozitiv de măsurare a curentului este conectat în serie cu sarcina. La măsurarea curenților înalți, multimetrul este conectat la circuit printr-un transformator de curent, un șunt sau un amplificator magnetic. Dacă măsurătorile trebuie efectuate în circuite electrice cu o tensiune mai mare de 1 kV, folosiți un transformator de curent (curent alternativ) sau un amplificator magnetic (curent continuu).
Măsuri de siguranță
Măsurătorile efectuate în circuite electrice sub o tensiune periculoasă de ~ 220 V necesită respectarea reglementărilor de siguranță. Siguranța pentru oameni este considerată o valoare actuală de cel mult 0,001 A. Oricare, chiar și un ușor exces din aceasta poate duce la înfrângerea utilizatorului. Prin urmare, atunci când lucrați cu electricitate, trebuie să fiți extrem de atenți și să aveți grijă deosebită.
Lucrând la limitele superioare ale multimetrului, măsurătorile trebuie efectuate cât mai repede posibil. Acest lucru se datorează faptului că mulți testeri nu au protecție împotriva supraîncălzirii, iar prin contact prelungit cu curent ridicat pot pur și simplu să se ardă, care la rândul său este plin de vătămări electrice. Uneori, producătorii de multimetri avertizează utilizatorii de un astfel de pericol, stipulând, de exemplu, că timpul de măsurare admis nu trebuie să depășească 10 secunde. nu mai mult de o dată în decurs de 15 minute
Conectarea și deconectarea multimetrului se realizează după o întrerupere completă a circuitului. Ele furnizează energie și încep măsurarea numai după finalizarea tuturor lucrărilor la conectarea testerului.
Pentru a evita șocurile electrice, este necesar să se ia măsuri pentru a preveni contactul cu piesele sub tensiune expuse. De asemenea, este necesar să ne amintim că atunci când este deschis un circuit electric deschis, poate apărea un arc electric, care va provoca, de asemenea, vătămări electrice.
Măsurarea curentului
Acasă, puterea curentă în circuitele electrice se măsoară în cazurile în care este necesar, de exemplu, să se determine valoarea reală a consumului de energie electrică a unui aparat electric sau să se compare parametrii tehnici ai aparatului electric inclus în rețea cu posibilitățile reale de cablare electrică. În acest caz, este necesar să ne amintim de pericolul pe care îl așteaptă proprietarul neexperimentat al multimetrului atunci când încearcă să efectueze astfel de măsurători într-o priză. De regulă, acest lucru duce la o defecțiune completă a testerului și, în unele cazuri, la șocuri electrice pentru utilizator.
În priza electrică nu există curent. Pe contactele sale există doar tensiune între fază și „zero”. Curentul din rețea apare doar după ce aparatul este conectat la priză.
Dacă sondele multimetrului incluse în modul de măsurare curent sunt introduse în priză, în rețea va avea loc un scurtcircuit și dispozitivul de măsurare va defecta. Ei bine, dacă este echipat cu o inserție fuzibilă, care pur și simplu arde și deconectează testerul de la rețea. Dacă proiectarea dispozitivului nu oferă o astfel de siguranță, din cauza supraîncălzirii, multimetrul se poate aprinde sau chiar „exploda”.
Măsurare CT într-un circuit electric conectat la o sursă de alimentare
Pentru a măsura puterea curentă în circuitul unui aparat electric conectat, multimetrul trebuie conectat la golul unuia dintre firele de alimentare, așa cum se arată în diagramă.
Aici:
- 1 - priză de curent alternativ sau contacte ale unei surse de alimentare autonome;
- 2 - aparat electric;
- 3 - alimentare cu cablu (cablu) a aparatului;
- 4 - locul de rupere a circuitului electric și conectarea sondelor multimetrului;
- 5 - tester inclus în modul de măsurare a curentului alternativ;
- 6 - cabluri de testare de la trusa de livrare a multimetrului.
Pentru a conecta un multimetru la o întrerupere de circuit, este necesar să tăiați unul dintre conductoarele sale și să dezizolați izolația la capetele tăiate.
Măsurarea curentului se efectuează în următoarea secvență:
- Butonul selector multimetru stabilește modul de măsurare necesar, ținând cont de tipul de curent (alternativ sau constant).
- Același stilou stabilește limita superioară a măsurării CT. În acest caz, se recomandă să alegeți inițial o limită de măsurare care să depășească valoarea așteptată a parametrului măsurat.
- Introduceți cablurile de testare în mufele corespunzătoare de pe multimetru.
- Conectați sondele tester la capetele decupate ale sârmei și asigurați-vă că contactul este fiabil.
- Porniți puterea către instrument și înregistrați multimetrul. Dacă este necesar, puteți modifica limita superioară a măsurătorilor și reînregistrați rezultatul.
- Deconectați alimentarea și deconectați conductorii de testare de la capetele conductorului.
- Conectați firul tăiat și izolați cu atenție acest loc.
Când se efectuează măsurători în circuite cu curent continuu, este necesar să se respecte polaritatea cablurilor de încercare.
Dacă trebuie să măsurați puterea curentă fără a încălca integritatea circuitului, cea mai bună opțiune ar fi să folosiți un multimetru echipat cu cleme de curent încorporate.
Uneori, necesitatea măsurării puterii curente într-un circuit de curent alternativ poate apărea într-un moment în care nu există un multimetru cu o astfel de funcție la îndemână. Cu toate acestea, radioamatorii au găsit o cale de ieșire din situație, folosind testere care lucrează doar cu curent continuu pentru a măsura puterea curentului în circuitele de curent alternativ.Este suficient să suplimentați circuitul electric cu o punte de diodă pornind un multimetru care măsoară parametrii circuitelor CC conform următoarei scheme:
Un rezultat similar poate fi obținut în cazul în care un circuit calibrat special cu o rezistență cunoscută este inclus în circuit. În acest caz, șuntul este selectat astfel încât tensiunea sa nominală să coincidă cu tensiunea nominală a dispozitivului de măsurare.
Apoi, în paralel cu contactele șuntului, conectați un multimetru cu modul setat de măsurare a tensiunii (voltmetru) și măsurați căderea de tensiune pe secțiunea evitată a rețelei. Modul de măsurare a tensiunii cu un multimetru este indicat în instrucțiunile de utilizare a acestuia.
În acest caz, multimetrul îndeplinește funcția unui voltmetru, cu toate acestea, mărimea tensiunii măsurate va fi direct proporțională cu puterea curentă. Cunoscând rezistența unui șoc de precizie, folosind formula I = U / R, puteți calcula cu ușurință amploarea curentului din circuit. Dacă luăm un șunt calibrat având o rezistență de 1 Ohm, valoarea sa nominală poate fi determinată pe scara voltmetrului (I = U / 1 = U).
Acasă, un astfel de șoc cu impedanță scăzută (R = 1 Ohm) este cel mai ușor de făcut singur, de exemplu, prin înfășurarea unei bucăți mici de fir subțire nichrom (secțiune transversală 0,123 mm, rezistivitate 7,94 Ohm / m, diametru 0,4 mm), lungime 126 mm, pe o bandă de fibră de sticlă.
Prin instalarea unui rezistor de casă într-un circuit deschis și conectarea unui multimetru la contactele sale, puteți măsura tensiunea pe porțiunea evitată a circuitului. Valoarea sa nominală va corespunde puterii curentului care trece prin rezistor: I = U / 1 = U.
