Elektromos áram mérése multiméterrel

Általánosságban elmondható, hogy az áramerősség (CT) egy olyan érték, amely megmutatja, hogy mennyi áram ment át egy vezető keresztmetszetén egy másodperc alatt. Ebben az esetben úgy gondolják, hogy egy vezetőben eléri az 1 A értéket abban az esetben, amikor keresztmetszetén másodpercenként 1 coulombval egyenlő villamos energia halad át. Mérjük meg amperben (A). További egységeket, például milliampereket (1/1000 A) és mikroampereket (1/1000000 A) is használnak.

Miért kell mérni az áramot

Jelentős hatást gyakorol az áramerősség nagyságára az elektromos áramkör feszültsége és ellenállása, amelyeket egységekben mérnek, például volt (V) és ohm. Ebben az esetben a feszültség növekedése az elektromos áramkör állandó ellenállásával az áram erősségének növekedését okozza, és az állandó feszültség értékű áramkör ellenállásának növekedése annak csökkenéséhez vezet. Az áram (I), a feszültség (U) és az ellenállás (R) függ egymástól, és empirikus képletek kapcsolják össze őket:

• I = U / R
• U = I * R
• R = U / I

Ugyanakkor leegyszerűsítve azt feltételezzük, hogy egy 1 Ohm ellenállású vezetőben 1 A áram keletkezik, ha 1 V feszültséget adunk rá.

Miután megmérte a CT-t multiméterrel, a következőket teheti:

• egy adott elektromos készülék valós energiafogyasztásának tisztázása;
• hibákat találni az elektromos készülékben, ha annak tényleges teljesítménye nem felel meg a dokumentációban megadott értéknek;
• megtudja az autonóm áramforrások (akkumulátorok stb.) elektromos kapacitását;
• azonosítsa az elektromos áramkörök áramszivárgásának fennállását, és szükség esetén lokalizálja a hibás területet;
• ellenőrizze az akkumulátortöltőt, hogy a töltőáram megfelel-e a megadott értéknek stb.

Az ilyen méréseket speciális eszközökkel - ampermérőkkel - hajtják végre. A hazai piacon elegendő fajtájuk van ahhoz, hogy minden vásárló igényét kielégítse.

A legnépszerűbbek, főleg háztartási szinten, a kicsi multifunkcionális (ampermérő + ohmmérő + voltmérő) multiméterek, amelyekkel az elektromos áramkör szinte minden szükséges paraméterét meg lehet mérni.

Multiméter eszköz

A modern multiméter (teszter) egy összetett elektronikus eszköz. Ezek a mérőeszközök eltérnek a működési elvtől és a kapott eredmények megjelenítésének módjától. Ugyanakkor szerkezetük és megjelenésük teljes mértékben a gyártótól függ, aki képes a multimétereket további képességekkel felszerelni. Például vannak olyan tesztelők, amelyek beépített vezetőbilincsekkel vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik az áramkörök elektromos paramétereinek mérését a vezetékek elszakadása nélkül.

Osztályozás és működési elv

A multiméterek kialakításuk szerint lehetnek helyhez kötöttek és kicsiek. Ezenkívül a sematikus megoldás alapján ezek a következők lehetnek:

• analóg;
• digitális.

Az álló multiméterek általában központi áramellátó hálózatról működnek. Nagy pontosságú elektronikus eszközök, és laboratóriumi vagy ipari környezetben történő precíziós mérésekhez használják őket. Információs és mérőrendszerek, valamint speciális ipari komplexumok részeként is működnek.A kis méretű (zsebes) tesztelők beépített elemeket vagy cserélhető tápegységeket használnak az ellenállás mérésére.

Az analóg multiméterekben a mérési eredmény a nyíl eltérítésével jelenik meg egy osztott skálán, és digitálisan - egy LED-kijelzőn vagy LCD-képernyőn. Lehetnek olyan eredeti modellek is, amelyek egyidejűleg mutató kijelzővel és digitális kijelzővel vannak felszerelve.

Az analóg típusú telefonos multiméterek elektromos áramköre egyszerű és nagy és kicsi besorolású sönt precíziós ellenállásokból áll. Annak érdekében, hogy ilyen tesztelőket használjon az AC elektromos áramkörök paramétereinek mérésére, egyenirányító diódákat vezetnek be az áramkörbe. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a mutató mikroaméter mágneses elektromos rendszere csak egyenárammal működik.

A digitális multiméterek elektromos áramkörei sokkal bonyolultabbak és a következő egységeket tartalmazzák:

• műveleti erősítő;
• csillapító;
• analóg-digitális átalakító;
• nagy pontosságú egyenirányító;
• mechanikus vagy elektronikus kapcsoló.

A blokkdiagram az összes digitális multiméter alapja, és lehetővé teszi az AC és DC egyenáramú áramkörök paramétereinek nagy pontossággal történő mérését.

Az analóg tesztelők működésének elve azon a tényen alapul, hogy a mérést megelőzi az összes bejövő jel átalakítása áramerősséggé, amelyet aztán megmérnek. Ezzel szemben a digitális multiméterek az összes bejövő jelet előre konvertálják feszültséggé.

Az árammérés alapelvei

Az a fő feltétel, amelynek teljesülnie kell a CT elektromos áramkörben történő mérésekor, hogy a tesztelőt bekapcsolja ennek az áramkörnek a huzaltörésében, vagyis a mérés idejére annak alkatrészévé kell válnia. Az áramerősség multiméterrel történő mérése előtt ugyanolyan fontos, hogy helyesen állítsa be az eszközt:

• mérési mód (egyenáram vagy váltakozó áram);
• a mérések felső határa.

A helytelenül beállított paraméterek szükségszerűen a mérőeszköz meghibásodásához vezetnek.

Ha a felhasználó nem tudja az áramkör nagyságrendjét, akkor meg kell határozni a maximális mérési határt. Ha a beállított tartomány túlértékeltnek bizonyul, akkor a tesztelő üzemmód kapcsolójával fokozatosan csökken.

Az áramerősség mérésére szolgáló készüléket az elektromos áramkörhöz sorosan csatlakoztatják a terheléssel. Nagy áramok mérésekor a multiméter áramváltón, söntön vagy mágneses erősítőn keresztül csatlakozik az áramkörhöz. Ha 1 kV-nál nagyobb feszültségű elektromos áramkörökben kell méréseket végezni, használjon áramváltót (váltakozó áram) vagy mágneses erősítőt (egyenáram).

Biztonsági technika

Az elektromos áramkörökben ~ 220 V veszélyes feszültség alatt végzett mérésekhez be kell tartani a biztonsági előírásokat. A legfeljebb 0,001 A áramerősség az ember számára biztonságosnak tekinthető, de akár enyhe túllépés is sérüléshez vezethet a felhasználó számára. Ezért az elektromossággal való munkavégzés során rendkívül körültekintőnek és különös gonddal kell eljárnia.

Ha a multiméter felső határán dolgozik, a méréseket a lehető leggyorsabban el kell végezni. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy sok tesztelőnek nincs túlmelegedés-védelme, és nagy árammal való tartós érintkezés esetén egyszerűen kiéghetnek, ami viszont elektromos sérüléssel jár. Néha a multiméterek gyártói figyelmeztetik a felhasználókat egy ilyen veszélyre, például előírva, hogy a megengedett mérési idő nem haladhatja meg a 10 másodpercet. 15 percen belül legfeljebb egyszer.

A multiméter csatlakoztatása és leválasztása az elektromos áramkör teljes áramtalanítása után történik. Tápellátást adnak és a méréseket csak a tesztelő csatlakoztatásával kapcsolatos összes munka befejezése után kezdik meg.

Az áramütés elkerülése érdekében intézkedéseket kell tennie annak érdekében, hogy megakadályozza a szabadon lévő feszültség alatt álló alkatrészeket. Emlékeztetni kell arra is, hogy egy működő elektromos áramkör megnyitásakor elektromos ív léphet fel, amely elektromos sérülést is kivált.

Árammérés

Otthon az elektromos áramkörök áramerősségét olyan esetekben mérik, amikor például egy elektromos készülék áramfogyasztásának valós értékének megállapítására vagy a hálózathoz csatlakoztatott elektromos készülék műszaki paramétereinek összehasonlítására van szükség. az elektromos vezetékek valós lehetőségei. Ebben az esetben emlékezni kell azokra a veszélyekre, amelyek a multiméter tapasztalatlan tulajdonosára várnak, amikor ilyen méréseket próbálnak elvégezni egy elektromos aljzatban. Általános szabály, hogy ez a tesztelő teljes meghibásodásához vezet, és egyes esetekben - áramütéshez vezet a felhasználó számára.

Nincs áram a konnektorban. Érintkezőin csak feszültség van a fázis és a "nulla" között. A hálózati áram csak azután jelenik meg, hogy az elektromos készülék csatlakozik a konnektorhoz.

Ha az aktuális mérési módban lévő multiméter szondáit behelyezi az aljzat furataiba, rövidzárlat lép fel a hálózatban, és a mérőeszköz meghibásodik. Jó, ha olvadó kapcsolattal van felszerelve, amely egyszerűen kiég és leválasztja a tesztelőt a hálózatról. Ha a készülék kialakítása nem biztosít ilyen biztosítékot, akkor a multiméter a túlmelegedés miatt meggyulladhat, vagy akár "felrobbanhat".

CT mérése áramforráshoz kapcsolt elektromos készülék áramkörében

A csatlakoztatott elektromos készülék áramkörében lévő áram méréséhez a multimétert csatlakoztatni kell az egyik tápvezeték szakadásához, az ábra szerint.

Itt:

• 1 - váltóáramú aljzat vagy autonóm tápegység érintkezői;
• 2 - elektromos készülék;
• 3 - vezetékek (kábel) tápellátása az elektromos készüléknek;
• 4 - az elektromos áramköri szünet helye és a multiméter szondák csatlakozása;
• 5 - tesztelő a váltakozó áram mérési módjában;
• 6 - tesztvezetékek a multiméterhez mellékelve.

A multiméter elektromos áramkör szakadásához való csatlakoztatásához le kell vágni az egyik vezetőjét, és a levágott végeken le kell szalagolni a szigetelést.

Az áram mérése a következő sorrendben történik:

1. A kívánt mérési módot a multiméter kapcsoló gombjával állítják be, figyelembe véve az áram típusát (váltakozó vagy közvetlen).
2. Ugyanezzel a fogantyúval állítsa be a CT-mérés felső határát. Ebben az esetben ajánlott először olyan mérési határértéket választani, amely meghaladja a mért paraméter várható értékét.
3. Helyezze a mérővezetékeket a multiméter megfelelő aljzatába.
4. Csatlakoztassa a teszter szondákat a vezeték lecsupaszított végeihez, és ellenőrizze, hogy az érintkező rögzítve van-e.
5. Kapcsolja be a készülék tápellátását és rögzítse a multiméter leolvasásait. Szükség esetén módosíthatja a mérések felső határát, és újra rögzítheti az eredményt.
6. Kapcsolja ki az áramellátást, és válassza le a teszter szondáit a vezető végeiről.
7. Csatlakoztassa a levágott vezetéket és gondosan szigetelje le a területet.

Az egyenáramú áramkörökben végzett méréseknél meg kell figyelni a mérővezetékek csatlakozásának polaritását.

Ha az áramot az elektromos áramkör integritásának megsértése nélkül kell megmérnie, akkor a legjobb megoldás egy beépített bilincsmérővel ellátott multiméter használata.

Előfordulhat, hogy az AC áramkör mérésének szükségessége akkor jelentkezik, amikor nincs kéznél ilyen funkciójú multiméter. A rádióamatőrök azonban úgy találtak kiutat a helyzetből, hogy csak egyenárammal működő tesztereket használtak az AC áramkörök áramának mérésére.Elég az elektromos áramkört diódahíddal kiegészíteni egy multiméter bekapcsolásával, amely az egyenáramú áramkörök paramétereit a következő séma szerint méri:

Hasonló eredmény érhető el, ha az áramkörbe egy speciális, ismert ellenállású kalibrált sönt tartozik. Ebben az esetben a sönt úgy választják meg, hogy névleges feszültsége egybeessen a mérőeszköz névleges feszültségével.

Ezután a sönt érintkezőkkel párhuzamosan csatlakoztasson egy multimétert a beállított feszültségmérési üzemmódhoz (voltmérő), és mérje meg a feszültségesést az elektromos hálózat tolatott szakaszán. A feszültség multiméterrel történő mérésének módját a használati utasítás tartalmazza.

Ebben az esetben a multiméter voltmérőként működik, de a mért feszültség nagysága közvetlenül arányos lesz az áram erősségével. A precíziós sönt ellenállásának ismeretében az I = U / R képlet segítségével könnyen kiszámíthatja az áramkör értékét. Ha 1 ohmos ellenállású kalibrált söntet vesz, annak névleges értéke a voltmérő skálán határozható meg (I = U / 1 = U).

Otthon egy ilyen kis ellenállású sönt (R = 1 Ohm) a legkönnyebben elkészíthető önállóan, például egy kis darab vékony nikrom huzal tekercselésével (szakasz - 0,123 mm, ellenállás - 7,94 Ohm / m, átmérő - 0,4 mm) 126 mm, üvegszálas rúdon.

Ha házi készítésű ellenállást telepít a nyitott áramkörbe, és multimétert csatlakoztat az érintkezőkhöz, akkor megmérheti az áramkör tolatott szakaszának feszültségét. Névértéke meg fog felelni az ellenálláson átfolyó áramnak: I = U / 1 = U