Sähkövirran mittaaminen yleismittarilla

Yleisesti ottaen ampeeri (CT) on arvo, joka osoittaa, kuinka paljon sähköä on kulkenut johtimen poikkileikkauksen läpi sekunnissa. Tässä tapauksessa uskotaan, että johtimessa se saavuttaa arvon 1 A siinä tapauksessa, että 1 coulombia vastaava sähkön määrä kulkee sen poikkileikkauksen läpi joka sekunti. Mittaa se ampeereina (A). Lisäyksiköitä, kuten milliampeereja (1/1000 A) ja mikroampeereja (1/1000000 A), käytetään myös.

Miksi sinun on mitattava virta

Merkittävä vaikutus virran voimakkuuteen on sähköpiirin jännitteellä ja vastuksella, jotka mitataan yksiköinä, kuten voltit (V) ja ohmit. Tällöin jännitteen kasvu sähköpiirin jatkuvalla resistanssilla aiheuttaa virran voimakkuuden kasvun, ja vakiojännitearvolla varustetun piirin resistanssin kasvu johtaa sen laskuun. Virta (I), jännite (U) ja vastus (R) riippuvat toisistaan ​​ja liittyvät empiiristen kaavojen avulla:

• I = U / R
• U = I * R
• R = U / I

Samanaikaisesti on yksinkertaistettu olettaa, että 1 A: n virta syntyy johtimessa, jonka vastus on 1 Ohm, jos siihen kohdistetaan 1 V: n jännite.

Kun olet mitannut CT: n yleismittarilla, voit:

• selvittää tietyn sähkölaitteen todellinen virrankulutus;
• löytää sähkölaitteessa vikoja, jos sen todellinen teho ei vastaa asiakirjoissa ilmoitettua arvoa;
• selvittää itsenäisten virtalähteiden (akut jne.) sähköinen kapasiteetti;
• tunnistaa virtavuodon olemassaolo sähköpiireissä ja tarvittaessa paikantaa viallinen alue;
• tarkista akkulaturi, vastaako latausvirta määritettyä arvoa jne.

Tällaiset mittaukset suoritetaan erityislaitteilla - ampeerimittareilla. Niitä on riittävästi kotimarkkinoilla kaikkien ostajien tarpeiden tyydyttämiseksi.

Suosituimmat, erityisesti kotitaloustasolla, ovat pieniä monitoimimittareita (ampeerimittari + ohmimittari + voltimetri), jotka voivat mitata melkein kaikki tarvittavat sähköpiirin parametrit.

Yleismittarilaite

Moderni yleismittari (testeri) on monimutkainen elektroninen laite. Nämä mittauslaitteet eroavat toisistaan ​​toimintaperiaatteeltaan ja tavalta, jolla saadut tulokset näytetään. Samaan aikaan niiden rakenne ja ulkonäkö riippuvat kokonaan valmistajasta, jolla on kyky varustaa yleismittarit lisäominaisuuksilla. Esimerkiksi on testereitä, jotka on varustettu sisäänrakennetuilla johtavilla kiinnikkeillä, joiden avulla voit mitata piirien sähköisiä parametreja rikkomatta johtoja.

Luokitus ja toimintaperiaate

Suunnittelun mukaan yleismittarit voivat olla paikallaan ja pieniä. Lisäksi kaavamaisen ratkaisun perusteella ne voivat olla:

• analoginen;
• digitaalinen.

Kiinteät yleismittarit toimivat pääsääntöisesti keskitetystä virtalähteestä. Ne ovat erittäin tarkkoja elektronisia laitteita ja niitä käytetään tarkkuusmittauksiin laboratorio- tai teollisuusympäristöissä. He työskentelevät myös osana tieto- ja mittausjärjestelmiä sekä erikoistuneita teollisia komplekseja.Pienikokoiset (tasku) testaajat käyttävät sisäänrakennettuja paristoja tai vaihdettavia virtalähdeelementtejä vastuksen mittaamiseen.

Analogisissa yleismittareissa mittaustulos näytetään nuolen taipumalla asteikolla ja digitaalisella - LED-näytöllä tai LCD-näytöllä. Saattaa olla myös alkuperäisiä malleja, jotka on varustettu osoittimen osoittimella ja digitaalisella näytöllä samanaikaisesti.

Analogisten puhelinverkkomittarien sähköpiiri on yksinkertainen ja se koostuu joukosta suurten ja pienten luokkien tarkkuusvastuksia. Jotta tällaisia ​​testereitä voidaan käyttää vaihtovirta-sähköpiirien parametrien mittaamiseen, piiriin syötetään tasasuuntausdiodit. Tämä johtuu siitä, että osoitinmikrometrin magnetoelektrinen järjestelmä toimii vain tasavirralla.

Digitaalisten yleismittarien sähköpiirit ovat paljon monimutkaisempia ja sisältävät seuraavat yksiköt:

• operatiivinen vahvistin;
• vaimennin;
• analogia-digitaalimuunnin;
• korkean tarkkuuden tasasuuntaaja;
• mekaaninen tai elektroninen kytkin.

Lohkokaavio on kaikkien digitaalisten yleismittareiden perusta, ja sen avulla voit mitata AC- ja DC-sähköpiirien parametreja suurella tarkkuudella.

Analogisten testereiden toimintaperiaate perustuu siihen, että mittausta edeltää kaikkien saapuvien signaalien muuntaminen ampeereiksi, jotka sitten mitataan. Sitä vastoin digitaaliset yleismittarit muuntavat kaikki saapuvat signaalit esijännitteeksi.

Virranmittauksen perusperiaatteet

Tärkein ehto, jonka on täytyttävä, kun mitataan CT: tä sähköpiirissä, on testerin kytkeminen päälle tämän piirin johtimessa, eli siitä tulee sen komponentti mittauksen ajaksi. Ennen kuin mitataan nykyinen voimakkuus yleismittarilla, on yhtä tärkeää asettaa laite oikein:

• mittaustila (tasa- tai vaihtovirta);
• mittausten yläraja.

Väärin asetetut parametrit johtavat välttämättä mittalaitteen rikkoutumiseen.

Kun käyttäjä ei tiedä virran suuruusluokkaa piirissä, on tarpeen asettaa suurin mittausraja. Jos asetettu alue osoittautuu yliarvioiduksi, sitä pienennetään asteittain testerin käyttötavan kytkimellä.

Virranvoimakkuuden mittauslaite on kytketty sähköpiiriin sarjaan kuorman kanssa. Suuria virtoja mitattaessa yleismittari kytketään piiriin virtamuuntajan, shuntin tai magneettivahvistimen kautta. Jos mittaukset tehdään sähköpiireissä, joiden jännite on yli 1 kV, käytä virtamuuntajaa (vaihtovirta) tai magneettivahvistinta (tasavirta).

Turvallisuustekniikka

Sähköpiireissä suoritettavat mittaukset vaarallisella jännitteellä ~ 220 V edellyttävät turvallisuusmääräysten noudattamista. Virtaa, jonka arvo on enintään 0,001 A., pidetään ihmisille turvallisena, mikä tahansa, jopa pieni ylimäärä, voi johtaa käyttäjän loukkaantumiseen. Siksi, kun työskentelet sähköllä, sinun on oltava erittäin varovainen ja oltava erityisen varovainen.

Kun työskentelet yleismittarin ylärajoilla, mittaukset tulisi tehdä mahdollisimman nopeasti. Tämä johtuu siitä, että monilla testaajilla ei ole ylikuumenemissuojaa, ja pitkäaikaisessa kosketuksessa suuren virran kanssa ne voivat yksinkertaisesti palaa, mikä puolestaan ​​on täynnä sähkövammoja. Joskus yleismittareiden valmistajat varoittavat käyttäjiä tällaisesta vaarasta ja säätävät esimerkiksi, että sallittu mittausaika ei saa ylittää 10 sekuntia. korkeintaan kerran 15 minuutin kuluessa.

Yleismittarin kytkentä ja irrotus suoritetaan, kun sähköpiiri on täysin kytketty pois päältä. Ne syöttävät virtaa ja aloittavat mittaukset vasta, kun kaikki testerin liittämiseen liittyvät työt on saatu päätökseen.

Sähköiskun välttämiseksi sinun on ryhdyttävä toimenpiteisiin estämään paljaita jännitteisiä osia. On myös muistettava, että kun toimiva sähköpiiri avataan, voi syntyä valokaari, joka aiheuttaa myös sähkövammoja.

Virran mittaus

Kotona virtapiirien virranvoimakkuus mitataan tapauksissa, joissa on tarpeen esimerkiksi määrittää sähkölaitteen virrankulutuksen todellinen arvo tai verrata verkkoon liitetyn sähkölaitteen teknisiä parametreja todelliset mahdollisuudet sähköjohdotukseen. Tässä tapauksessa on syytä muistaa vaaroista, jotka odottavat kokematonta yleismittarin omistajaa yrittäessään suorittaa tällaisia ​​mittauksia pistorasiassa. Yleensä tämä johtaa testerin täydelliseen vikaantumiseen ja joissakin tapauksissa sähköiskuun käyttäjälle.

Pistorasiaan ei tule virtaa. Sen koskettimissa on vain jännite vaiheen ja "nollan" välillä. Verkkovirta ilmestyy vasta, kun sähkölaite on kytketty pistorasiaan.

Jos asetat nykyisessä mittaustilassa olevan yleismittarin mittausjohdot pistorasian reikiin, verkossa tapahtuu oikosulku ja mittalaite vikaantuu. On hyvä, jos se on varustettu sulavalla linkillä, joka yksinkertaisesti palaa ja irrottaa testerin verkosta. Jos laitteen suunnittelussa ei ole tällaista sulaketta, yleismittari voi syttyä tai jopa "räjähtää" ylikuumenemisen vuoksi.

CT: n mittaus virtalähteeseen kytketyn sähkölaitteen piirissä

Virran mittaamiseksi kytketyn sähkölaitteen piirissä yleismittari on kytkettävä yhden virtajohdon katkaisuun kuvan osoittamalla tavalla.

Tässä:

• 1 - Pistorasia tai itsenäisen virtalähteen koskettimet;
• 2 - sähkölaite;
• 3 - sähkölaitteen johdot (kaapeli);
• 4 - sähkökatkoksen paikka ja yleismittareiden liitäntä;
• 5 - testeri, joka sisältyy vaihtovirran mittaustilaan;
• 6 - mittausjohdot toimitetaan yleismittarin mukana.

Yleismittarin kytkemiseksi sähköpiirin katkeamiseen on leikattava yksi sen johtimista ja nauhoitettava eristys leikattuista päistä.

Virta mitataan seuraavassa järjestyksessä:

1. Vaadittu mittaustila asetetaan yleismittarin kytkimellä, ottaen huomioon virtatyyppi (vaihtuva tai suora).
2. Käytä samaa kahvaa asettaaksesi CT-mittauksen ylärajan. Tässä tapauksessa on suositeltavaa valita aluksi mittausraja, joka ylittää mitatun parametrin odotetun arvon.
3. Aseta mittausjohdot vastaaviin yleismittarin liitäntöihin.
4. Liitä testeri-anturit langan irrotettuihin päihin ja varmista, että kosketin on kunnossa.
5. Kytke laitteen virtalähde päälle ja tallenna yleismittarin lukemat. Tarvittaessa voit muuttaa mittausten ylärajaa ja tallentaa tuloksen uudelleen.
6. Katkaise virtalähde ja irrota testeri-anturit johtimen päistä.
7. Liitä katkaistu lanka ja eristä alue varovasti.

Kun tehdään mittauksia tasavirtapiireissä, on tarkkailtava mittausjohtojen kytkennän napaisuutta.

Jos joudut mittaamaan virtaa rikkomatta sähköpiirin eheyttä, paras vaihtoehto olisi käyttää sisäänrakennetulla kiinnitysmittarilla varustettua yleismittaria.

Joskus tarve mitata virta AC-piirissä voi syntyä aikana, jolloin käsillä ei ole tällaista toimintoa sisältävää yleismittaria. Radioamatöörit löysivät kuitenkin ulospääsyn tilanteesta käyttämällä vain tasavirralla toimivia testereitä mittaamaan vaihtovirtapiirien virtaa.Riittää, että sähköpiiri täydennetään diodisillalla kytkemällä päälle yleismittari, joka mittaa tasavirtapiirien parametrit seuraavan kaavan mukaisesti:

Samanlainen tulos voidaan saada, jos piiriin sisältyy erityinen kalibroitu shuntti, jolla on tunnettu vastus. Tässä tapauksessa shuntti valitaan siten, että sen nimellisjännite on sama kuin mittalaitteen nimellisjännite.

Liitä sitten rinnakkaiskontaktien kanssa yleismittari asetettuun jännitteen mittaustilaan (volttimittari) ja mittaa jännitehäviö sähköverkon ohjatun osan yli. Kuinka mitata jännite yleismittarilla on ilmoitettu sen käyttöohjeessa.

Tässä tapauksessa yleismittari toimii volttimittarina, mutta mitatun jännitteen suuruus on suoraan verrannollinen nykyiseen voimakkuuteen. Kun tiedät tarkkuussuntin resistanssin kaavan I = U / R avulla, voit helposti laskea virran arvon piirissä. Jos otat kalibroidun shuntin, jonka vastus on 1 ohm, sen nimellisarvo voidaan määrittää voltimittakaavassa (I = U / 1 = U).

Kotona tällainen matalaresistanssi shuntti (R = 1 Ohm) on helpoin tehdä itse, esimerkiksi kelaamalla pieni pala ohutta nikromilangkaa (osa - 0,123 mm, vastus - 7,94 Ohm / m, halkaisija - 0,4 mm) 126 mm lasikuitupalkissa.

Asentamalla kotitekoinen vastus avoimeen piiriin ja kytkemällä yleismittari sen koskettimiin, voit mitata jännitteen piirin ohitusosassa. Sen arvo nimellisarvona vastaa vastuksen läpi kulkevaa virtaa: I = U / 1 = U.