Měření elektrického proudu pomocí multimetru

Obecně je proudová síla (CT) hodnota, která ukazuje, kolik elektřiny prošlo průřezem vodiče za jednu sekundu. Předpokládá se, že ve vodiči dosáhne hodnoty 1 A v případě, že množství elektřiny rovnající se 1 coulombovi prochází každou sekundu jeho průřezem. Změřte ji v ampérech (A). Používají se také další jednotky, jako jsou miliampéry (1/1000 A) a mikroamppy (1/1000000 A).

Proč musím měřit proud

Napětí a odpor elektrického obvodu, které jsou měřeny v jednotkách, jako jsou volty (V) a ohmy, mají významný vliv na velikost proudové síly. V tomto případě zvýšení napětí s konstantním odporem elektrického obvodu způsobí zvýšení proudové síly a zvýšení odporu obvodu s konstantní hodnotou napětí vede k jeho poklesu. Síla proudu (I), napětí (U) a odpor (R) závisí na sobě a jsou spojeny empirickými vzorci:

  • I = U / R
  • U = I * R
  • R = U / I

Současně se zjednodušeně připouští, že v vodiči s odporem 1 Ω nastane proud 1 A, pokud je na něj přivedeno napětí 1 V.

Aktuální měření

Měřením CT pomocí multimetru můžete:

  • určit skutečnou spotřebu energie konkrétního zařízení;
  • najít závady na spotřebiči, pokud jeho skutečný výkon neodpovídá hodnotě uvedené v dokumentaci;
  • zjistit elektrickou kapacitu autonomních zdrojů energie (baterie atd.);
  • identifikovat existenci úniku proudu v elektrických obvodech a v případě potřeby lokalizovat vadnou oblast;
  • zkontrolujte, zda nabíječka baterií odpovídá nastavené hodnotě nabíjecího proudu atd.

Tato měření se provádějí pomocí speciálních přístrojů - ampérmetrů. Na domácím trhu je jich dost, aby uspokojily potřeby všech zákazníků.

Nejoblíbenější, zejména na úrovni domácnosti, jsou malé multifunkční (ampérmetr + ohmmetr + voltmetr) multimetry, pomocí kterých můžete měřit téměř všechny potřebné parametry elektrického obvodu.

Multimetrové zařízení

Označení měřených hodnot multimetrem

Moderní multimetr (tester) je komplexní elektronické zařízení. Tyto měřicí přístroje se liší v principu činnosti a ve způsobu, jakým zobrazují výsledky. Jejich zařízení a vzhled záleží zcela na výrobci, který má schopnost vybavit multimetry dalšími schopnostmi. Například existují testery vybavené vestavěnými vodivými svorkami, které vám umožňují měřit elektrické parametry obvodu bez přerušení vodičů.

Klasifikace a princip fungování

Multimetr s číselníkem a digitální obrazovkou

Podle návrhu mohou být multimetry stacionární a malé. Kromě toho mohou být na základě obvodů:

  • analog;
  • digitální.

Stacionární multimetry fungují zpravidla z centralizované energetické sítě. Jsou to přesná elektronická zařízení a používají se pro přesná měření v laboratorních nebo průmyslových podmínkách. Pracují také jako součást informačních měřících systémů a specializovaných průmyslových komplexů. U malých testerů (kapesních) se pro měření odporu používají vestavěné baterie nebo vyměnitelné napájecí zdroje.

Analogový multimetr

V analogových multimetrech je výsledek měření zobrazen odchylkou šipky na stupnici od stupnice a v digitálních - na LED displeji nebo LCD obrazovce. Najdete také originální modely vybavené číselníkem a digitální obrazovkou.

Elektrický obvod analogových multimetrových analogových multimetrů je jednoduchý a představuje sadu přesných odporů posunu velké a malé jmenovité hodnoty. Aby bylo možné pomocí těchto testerů měřit parametry elektrických obvodů střídavého proudu, do obvodu se zavádějí diody usměrňovače. Důvodem je skutečnost, že magnetoelektrický systém číselníkového mikrokameru pracuje pouze na stejnosměrný proud.

Elektrické obvody digitálních multimetrů jsou mnohem složitější a obsahují následující komponenty:

  • operační zesilovač;
  • tlumič;
  • analogově digitální převodník;
  • vysoce přesný usměrňovač;
  • mechanický nebo elektronický spínač.

Blokové schéma je základem pro všechny digitální multimetry a umožňuje měření parametrů elektrických obvodů stejnosměrného a střídavého proudu s vysokou přesností.

Princip činnosti analogových testerů je založen na skutečnosti, že měření předchází převod všech příchozích signálů na proud, který je poté změřen. Naproti tomu digitální multimetry předběžně převádějí všechny příchozí signály na napětí.

Základní principy měření proudu

Principy měření proudu

Hlavní podmínkou, která musí být splněna při měření CT v elektrickém obvodu, je zahrnutí testeru do přerušení vodiče tohoto obvodu, to znamená, že se během měření stane jeho nedílnou součástí. Před měřením síly proudu multimetrem je stejně důležité správně nastavit zařízení:

  • režim měření (stejnosměrný nebo střídavý proud);
  • horní mez měření.

Nesprávně nastavené parametry nutně povedou k poškození měřícího zařízení.

Pokud uživatel nezná pořadí řádové intenzity proudu v obvodu, je nutné nastavit maximální mez měření. Pokud je nastavený rozsah příliš vysoký, postupně se zmenší pomocí přepínače režimu testeru.

V elektrickém obvodu je zařízení pro měření proudu zapojeno sériově se zátěží. Při měření vysokých proudů je multimetr připojen k obvodu pomocí proudového transformátoru, zkratu nebo magnetického zesilovače. Pokud je třeba měření provádět v elektrických obvodech s napětím vyšším než 1 kV, použijte proudový transformátor (střídavý proud) nebo magnetický zesilovač (stejnosměrný proud).

Bezpečnostní opatření

Varování: přípustná doba měření není delší než 10 sekund. ne více než jednou za 15 minut

Měření prováděná v elektrických obvodech pod nebezpečným napětím ~ 220 V vyžadují dodržování bezpečnostních předpisů. Za bezpečné pro člověka se považuje současná hodnota nejvýše 0,001 A. Jakýkoli, i jeho malý nadbytek může vést k porážce uživatele. Proto při práci s elektřinou musíte být velmi opatrní a věnovat zvláštní pozornost.

Při práci na horních mezích multimetru by měla být měření prováděna co nejrychleji. To je způsobeno skutečností, že mnoho testerů nemá ochranu proti přehřátí a při delším kontaktu s velkým proudem mohou jednoduše vyhořet, což je zase plné úrazu elektrickým proudem. Někdy výrobci multimetrů varují uživatele před takovým nebezpečím, například stanoví, že přípustná doba měření by neměla překročit 10 sekund. ne více než jednou během 15 minut

Připojení a odpojení multimetru se provádí po úplném výpadku proudu v obvodu. Napájí a začnou měřit až po dokončení všech prací na připojení testeru.

Aby nedošlo k úrazu elektrickým proudem, je nutné přijmout opatření, která zabrání kontaktu exponovaných částí pod napětím. Nezapomeňte také, že při otevření otevřeného elektrického obvodu může dojít k elektrickému oblouku, který také způsobí úraz elektrickým proudem.

Aktuální měření

Multimetrové měření proudu

Doma se síla proudu v elektrických obvodech měří v případech, kdy je třeba například určit skutečnou hodnotu spotřeby energie elektrického spotřebiče nebo porovnat technické parametry elektrického spotřebiče zahrnutého v síti se skutečnými možnostmi elektrického zapojení. V tomto případě je třeba si pamatovat nebezpečí, které čeká nezkušený majitel multimetru při pokusu o provedení takových měření v elektrické zásuvce. Zpravidla to vede k úplnému selhání testeru a v některých případech k úrazu elektrickým proudem uživatele.

V elektrické zásuvce není žádný proud. Na jeho kontaktech je pouze napětí mezi fází a „nulou“. Proud v síti se objeví až po připojení spotřebiče k zásuvce.

Pokud jsou sondy multimetru zahrnuté v aktuálním režimu měření vloženy do zásuvky, dojde v síti ke zkratu a měřící zařízení selže. Pokud je vybaven tavnou vložkou, která jednoduše vypálí a odpojí tester od sítě. Pokud konstrukce zařízení neposkytuje takovou pojistku v důsledku přehřátí, může se multimetr zapálit nebo dokonce „explodovat“.

Měření CT v elektrickém obvodu připojeném ke zdroji energie

Pro měření síly proudu v obvodu připojeného elektrického zařízení musí být multimetr připojen k mezeře jednoho z napájecích vodičů, jak je znázorněno na obrázku.

Tady:

  • 1 - AC zásuvka nebo kontakty autonomního zdroje energie;
  • 2 - elektrický spotřebič;
  • 3 - vodičové (kabelové) napájení spotřebiče;
  • 4 - místo přerušení elektrického obvodu a připojení sond multimetru;
  • 5 - tester zahrnutý do režimu měření střídavého proudu;
  • 6 - zkušební vodiče z dodávací sady multimetru.

Pro připojení multimetru k přerušení obvodu je nutné přerušit jeden z jeho vodičů a naříznout konce izolace.

Zasuňte zástrčky testovacích kabelů do multimetrových konektorů

Měření proudu se provádí v následujícím pořadí:

  1. Kolečko pro výběr multimetru nastavuje požadovaný režim měření s ohledem na typ proudu (střídavý nebo konstantní).
  2. Stejné pero nastavuje horní limit měření CT. V tomto případě se doporučuje nejprve zvolit mez měření, která přesahuje očekávanou hodnotu měřeného parametru.
  3. Vložte testovací kabely do odpovídajících zdířek na multimetru.
  4. Připojte sondy testeru k odizolovaným koncům drátu a ujistěte se, že kontakt je spolehlivý.
  5. Zapněte napájení přístroje a zaznamenejte multimetr. V případě potřeby můžete změnit horní limit měření a znovu zaznamenat výsledek.
  6. Odpojte napájení a odpojte zkušební vodiče od konců vodiče.
  7. Připojte přerušený vodič a toto místo opatrně izolujte.

Při měření na stejnosměrných obvodech je nutné dodržovat polaritu zkušebních vodičů.

Multimetr s integrovaným měřičem svorek

Pokud potřebujete změřit proudovou sílu bez narušení integrity obvodu, nejlepší možností by bylo použít multimetr vybavený vestavěnými proudovými svorkami.

Někdy může potřeba měření síly proudu v AC obvodu vzniknout v době, kdy není k dispozici žádný multimetr s takovou funkcí. Radioamatéři však našli cestu ven ze situace a pomocí testerů pracujících pouze se stejnosměrným proudem měřili sílu proudu v obvodech se střídavým proudem.Stačí doplnit elektrický obvod diodovým můstkem zapnutím multimetru, který měří parametry stejnosměrných obvodů podle následujícího schématu:

Podobného výsledku lze dosáhnout, pokud je v obvodu zahrnut speciální kalibrovaný zkrat se známým odporem. V tomto případě je bočník vybrán tak, aby se jeho jmenovité napětí shodovalo s jmenovitým napětím měřicího zařízení.

Poté paralelně s kontakty bočníku připojte multimetr s nastaveným režimem měření napětí (voltmetr) a změřte pokles napětí napříč posunutým úsekem sítě. Způsob měření napětí multimetrem je uveden v návodu k použití.

V tomto případě multimetr vykonává funkci voltmetru, avšak velikost měřeného napětí bude přímo úměrná síle proudu. Znáte odpor přesného zkratu, pomocí vzorce I = U / R, můžete snadno vypočítat velikost proudu v obvodu. Pokud vezmeme kalibrovaný zkrat s odporem 1 Ohm, jeho nominální hodnota může být stanovena na stupnici voltmetru (I = U / 1 = U).

Doma je takový nízkoimpedanční zkrat (R = 1 Ohm) nejsnadnější vyrobit si například navinutím malého kusu tenkého nichromového drátu (průřez 0,123 mm, odpor 7,94 Ohm / m, průměr 0,4 mm), délka 126 mm, na proužku laminátu.

Instalováním domácího rezistoru do otevřeného obvodu a připojením multimetru ke svým kontaktům můžete změřit napětí na posunované části obvodu. Její jmenovitá hodnota bude odpovídat síle proudu protékajícího rezistorem: I = U / 1 = U.

Topení

Větrání

Kanalizace