מדידת זרם חשמלי במולטימטר

במונחים כלליים, הספק (CT) הוא ערך המראה כמה חשמל עבר דרך חתך המוליך בשנייה אחת. במקרה זה, מאמינים כי במוליך הוא מגיע לערך של 1 A במקרה בו כמות חשמל השווה ל- 1 קולומב עוברת בכל חתך רוחב בכל שנייה. מדוד אותו באמפר (A). נעשה שימוש גם ביחידות נוספות כמו מיליאמפר (1/1000 A) ומיקרו אמפר (1/1000000 A).

למה אתה צריך למדוד את הזרם

השפעה משמעותית על גודל חוזק הזרם מופעלת על ידי המתח וההתנגדות של המעגל החשמלי, אשר נמדדים ביחידות כגון וולט (V) ואום בהתאמה. במקרה זה, עלייה במתח עם התנגדות קבועה של המעגל החשמלי גורמת לעלייה בחוזק הזרם, ועלייה בהתנגדות המעגל עם ערך מתח קבוע מובילה לירידה שלו. זרם (I), מתח (U) והתנגדות (R) תלויים זה בזה וקשורים בנוסחאות אמפיריות:

• אני = U / R
• U = I * R.
• R = U / I

יחד עם זאת, פשוט להניח שזרם של 1 A נוצר במוליך עם התנגדות של 1 אוהם אם מפעילים עליו מתח של 1 וולט.

לאחר שמדדתם את ה- CT במולטימטר, תוכלו:

• להבהיר את צריכת החשמל האמיתית של מכשיר חשמלי מסוים;
• למצוא פגמים במכשיר החשמלי אם כוחו האמיתי אינו תואם לערך המוצהר בתיעוד;
• לברר את הקיבולת החשמלית של מקורות כוח אוטונומיים (סוללות וכו ');
• לזהות את קיומה של נזילת זרם במעגלים חשמליים, ובמידת הצורך לאתר את האזור הפגום;
• בדוק את מטען הסוללה כדי לראות אם זרם הטעינה תואם לערך שצוין וכו '.

מדידות כאלה מתבצעות באמצעות מכשירים מיוחדים - אמטרים. ישנם מספיק זנים מהם בשוק המקומי כדי לספק את צרכיהם של כל הקונים.

הפופולריים ביותר, במיוחד ברמת הבית, הם מולטימטר רב-תכליתי קטן (מד זרם + מד מתח + מד מתח), שבעזרתו ניתן למדוד כמעט את כל הפרמטרים הדרושים של המעגל החשמלי.

מכשיר מולטימטר

מודד מודרני (בודק) הוא מכשיר אלקטרוני מורכב. מכשירי מדידה אלה נבדלים בעיקרון הפעולה ובאופן הצגת התוצאות המתקבלות. יחד עם זאת, המבנה והמראה שלהם תלויים לחלוטין ביצרן, שיש לו את היכולת לצייד את המולטימטרים ביכולות נוספות. לדוגמא, ישנם בודקים המצוידים במלחציים מובילים מובילים המאפשרים למדוד את הפרמטרים החשמליים של מעגלים מבלי לשבור את החוטים.

סיווג ועקרון הפעולה

לפי תכנון, מולטימטרים יכולים להיות נייחים וקטנים. בנוסף, בהתבסס על הפתרון הסכמטי, הם יכולים להיות:

• אנלוגי;
• דִיגִיטָלי.

מולטימטרים נייחים עובדים, ככלל, מרשת אספקת חשמל מרכזית. הם מכשירים אלקטרוניים בעלי דיוק גבוה ומשמשים למדידות דיוק בסביבות מעבדה או תעשייה. הם עובדים גם כחלק ממערכות מידע ומדידה ומתחמים תעשייתיים מיוחדים.בודקים בגודל קטן (כיס) משתמשים בסוללות מובנות או במרכיבי אספקת חשמל להחלפה למדידת התנגדות.

במולטימטר אנלוגי, תוצאת המדידה מוצגת על ידי הסטת החץ בקנה מידה מדורג, ובדיגיטל - על צג LED או מסך LCD. יתכנו גם דגמים מקוריים המצוידים במחוון מצביע ומסך דיגיטלי בו זמנית.

המעגל החשמלי של מולטימטר חיוג מסוג אנלוגי הוא פשוט ומורכב ממכלול נגדי דיוק מחודדים בעלי דירוג גדול וקטן. על מנת להשתמש בבודקים כאלה כדי למדוד את הפרמטרים של מעגלים חשמליים AC, דיודות מיישר מוחדרות למעגל. זאת בשל העובדה כי המערכת המגנטואלקטרית של מיקרומטר המצביע פועלת רק על זרם ישר.

המעגלים החשמליים של המולטימטר הדיגיטלי הם הרבה יותר מסובכים ומכילים את היחידות הבאות:

• מגבר תפעולי;
• מַנחֵת;
• ממיר מאנלוגי לדיגיטלי;
• מיישר דיוק גבוה;
• מתג מכני או אלקטרוני.

דיאגרמת הבלוקים היא הבסיס לכל המולטימטר הדיגיטלי ומאפשרת למדוד את הפרמטרים של מעגלי חשמל AC ו- DC בדיוק גבוה.

עקרון הפעולה של בודקים אנלוגיים מבוסס על העובדה שהמדידה קודמת להמרה של כל האותות הנכנסים לחשמל, שנמדד לאחר מכן. לעומת זאת, מולטימטר דיגיטלי ממיר מראש את כל האותות הנכנסים למתח.

עקרונות בסיסיים של מדידה שוטפת

התנאי העיקרי שיש לעמוד בו בעת מדידת CT במעגל חשמלי הוא הפעלת הבודק בפירוק החוט במעגל זה, כלומר להפוך לרכיב שלו בזמן המדידה. לפני שמודדים את עוצמת הזרם במולטימטר, חשוב באותה מידה להגדיר נכון את המכשיר:

• מצב מדידה (זרם ישר או זרם חילופין);
• הגבול העליון של המידות.

פרמטרים שהוגדרו כהלכה יובילו בהכרח לפירוק של מכשיר המדידה.

כאשר המשתמש אינו יודע את סדר הגודל של הזרם במעגל, יש צורך להגדיר את מגבלת המדידה המקסימלית. אם מתברר שהערכת הטווח מוגדרת יתר על המידה, הוא מצטמצם בהדרגה באמצעות מתג מצב ההפעלה של הבודק.

המכשיר למדידת חוזק הזרם מחובר למעגל החשמלי בסדרה עם העומס. כאשר מודדים זרמים גבוהים, המולטימטר מחובר למעגל באמצעות שנאי זרם, שאנט או מגבר מגנטי. אם יש לבצע מדידות במעגלים חשמליים עם מתח של יותר מ -1 קילו וולט, השתמש בשנאי זרם (זרם חילופין) או במגבר מגנטי (זרם ישר).

הנדסת בטיחות

מדידות המתבצעות במעגלים חשמליים במתח מסוכן ~ 220 וולט מחייבות עמידה בתקנות הבטיחות. זרם של לא יותר מ 0.001 A. נחשב לבטוח לבני אדם. כל, אפילו עודף קל יכול להוביל לפגיעה במשתמש. לכן, כאשר עובדים עם חשמל, עליכם להיות זהירים ביותר ולנקוט בזהירות מיוחדת.

כאשר עובדים בגבולות העליונים של המולטימטר, יש לבצע מדידות במהירות האפשרית. זאת בשל העובדה כי לבודקים רבים אין הגנה מפני התחממות יתר, ועם מגע ממושך עם זרם גבוה הם פשוט יכולים להישרף, אשר בתורו רצוף פגיעות חשמליות. לפעמים יצרני מולטימטר מזהירים משתמשים מפני סכנה כזו, וקובעים, למשל, שזמן המדידה המותר לא יעלה על 10 שניות. לא יותר מפעם אחת בתוך 15 דקות.

החיבור והניתוק של המולטימטר מתבצע לאחר שהמעגל החשמלי מנוטרל לחלוטין. הם מספקים חשמל ומתחילים במדידות רק לאחר סיום כל העבודה על חיבור הבוחן.

כדי למנוע התחשמלות, עליך לנקוט באמצעים למניעת נגיעה בחלקים חיים חשופים. כמו כן יש לזכור שכאשר פותחים מעגל חשמלי מתפקד, עלולה להתרחש קשת חשמלית שתגרום גם לפגיעה חשמלית.

מדידה שוטפת

בבית, עוצמת הזרם במעגלים חשמליים נמדדת במקרים בהם יש צורך, למשל, לקבוע את הערך האמיתי של צריכת החשמל של מכשיר חשמלי או להשוות את הפרמטרים הטכניים של מכשיר חשמלי המחובר לרשת עם אפשרויות אמיתיות של חיווט חשמלי. במקרה זה, יש לזכור את הסכנות המצפות לבעל המולטימטר הלא מנוסה כשמנסים לבצע מדידות כאלה בשקע חשמל. ככלל, הדבר מוביל לכשל מוחלט של הבוחן, ובמקרים מסוימים - להלם חשמלי למשתמש.

אין זרם בשקע החשמל. על המגעים שלה יש רק מתח בין פאזה ל"אפס ". הזרם ברשת מופיע רק לאחר חיבור מכשיר החשמל לשקע.

אם מכניסים את מובילי הבדיקה של מולטימטר שנמצא במצב המדידה הנוכחי לחורי השקע, יתחולל רשת ומכשיר המדידה ייכשל. זה טוב אם הוא מצויד בקישור מפושט שפשוט יישרף ויתנתק את הבוחן מהרשת. אם נתיך כזה אינו מסופק על ידי תכנון המכשיר, יכול המולטימטר להידלק או אפילו "להתפוצץ" עקב התחממות יתר.

מדידת CT במעגל של מכשיר חשמלי המחובר למקור חשמל

כדי למדוד את הזרם במעגל המכשיר החשמלי המחובר, יש לחבר את המולטימטר לשבירה של אחד מחוטי החשמל, כפי שמוצג בתרשים.

פה:

• 1 - שקע AC או מגעים של ספק כוח אוטונומי;
• 2 - מכשיר חשמלי;
• 3 - אספקת חשמל של חוטים (כבלים) של המכשיר החשמלי;
• 4 - מקום ההפסקה במעגל החשמלי וחיבור בדיקות המולטימטר;
• 5 - בודק הכלול במצב מדידת זרם חילופין;
• 6 - מובילי בדיקה המסופקים עם המולטימטר.

כדי לחבר מולטימטר להפסקה במעגל חשמלי, יש צורך לחתוך את אחד המוליכים שלו ולהפשיט את הבידוד בקצוות החתוכים.

הזרם נמדד ברצף הבא:

1. מצב המדידה הנדרש נקבע באמצעות כפתור מתג המולטימטר, תוך התחשבות בסוג הזרם (לסירוגין או ישיר).
2. השתמש באותה ידית כדי לקבוע את הגבול העליון של מדידת ה- CT. במקרה זה, מומלץ לבחור תחילה מגבלת מדידה העולה על הערך הצפוי של הפרמטר הנמדד.
3. הכנס את מובילי הבדיקה לשקעים המתאימים במולטימטר.
4. חבר את בדיקות הבודק לקצוות החוטים המופשטים וודא שהמגע מאובטח.
5. הפעל את ספק הכוח של המכשיר והקליט את קריאות המולטימטר. במידת הצורך, תוכלו לשנות את הגבול העליון של המדידות ולהקליט מחדש את התוצאה.
6. כבה את ספק הכוח ונתק את חיישני הבוחן מקצות המוליך.
7. חבר את החוט החתוך ובודד את האזור בזהירות.

בעת ביצוע מדידות במעגלי DC, יש צורך להתבונן בקוטביות חיבור מובילי הבדיקה.

אם עליך למדוד את הזרם מבלי להפר את תקינות המעגל החשמלי, האפשרות הטובה ביותר תהיה להשתמש במולטימטר המצויד במד מהדק מובנה.

לפעמים הצורך במדידת הזרם במעגל AC עשוי להתעורר בזמן שאין מולטימטר עם פונקציה כזו בהישג יד. עם זאת, חובבי רדיו מצאו דרך לצאת מהמצב על ידי שימוש בבודקים הפועלים רק על זרם ישר כדי למדוד את הזרם במעגלי זרם חילופין.זה מספיק כדי להוסיף את המעגל החשמלי עם גשר דיודות על ידי הפעלת מודד מודד את הפרמטרים של מעגלי DC על פי התוכנית הבאה:

תוצאה דומה ניתן להשיג אם נכלל במעגל שידוך מכויל מיוחד עם התנגדות ידועה. במקרה זה, השאנט נבחר בצורה כזו שהמתח המדורג שלו עולה בקנה אחד עם המתח המדורג של מכשיר המדידה.

ואז, במקביל למגעי המחלף, חבר מולטימטר למצב מדידת המתח שנקבע (מד מתח) ומדוד את ירידת המתח על פני החלק המחולק ברשת החשמל. כיצד למדוד את המתח באמצעות מולטימטר מצוין במדריך ההוראות שלו.

במקרה זה, המולטימטר פועל כמד מתח, אך גודל המתח הנמדד יהיה פרופורציונלי ישירות לעוצמת הזרם. לדעת את ההתנגדות של shunt מדויק, באמצעות הנוסחה I = U / R, אתה יכול בקלות לחשב את ערך הזרם במעגל. אם לוקחים שאנט מכויל בעל התנגדות של 1 אוהם, ניתן לקבוע את הערך הנומינלי שלו בסולם המתחים (I = U / 1 = U).

בבית, קל ביותר להכין לבד עמידות נמוכה שכזו (R = 1 אוהם), למשל על ידי סלילה של חוט ניכרום דק דק (קטע - 0.123 מ"מ, התנגדות - 7.94 אוהם / מ ', קוטר - 0.4 מ"מ) 126 מ"מ, על מוט פיברגלס.

על ידי התקנת נגד תוצרת בית במעגל הפתוח וחיבור מולטימטר למגעיו, תוכלו למדוד את המתח בקטע המופנה של המעגל. הערך שלו בערך נקוב יתאים לזרם הזורם דרך הנגד: I = U / 1 = U.