Elektrivoolu mõõtmine multimeetriga

Üldiselt on voolutugevus (CT) väärtus, mis näitab, kui palju elektrit on ühe sekundi jooksul läbinud juhi ristlõike. Sel juhul loetakse, et juhis saavutab see väärtuse 1 A juhul, kui selle ristlõiget läbib igas sekundis 1 kuloniga võrdne elektrienergia. Seda mõõdetakse amprites (A). Kasutatakse ka lisaühikuid nagu milliamper (1/1000 A) ja mikroamper (1/1000000 A).

Miks on vaja voolu mõõta?

Elektriahela pingel ja takistusel, mida mõõdetakse vastavalt voltides (V) ja oomides, on oluline mõju vooluhulgale. Sel juhul põhjustab pinge suurenemine elektriahela konstantse takistusega voolutugevuse suurenemist ja konstantse pinge väärtusega vooluahela takistuse suurenemine viib selle vähenemiseni. Vool (I), pinge (U) ja takistus (R) sõltuvad üksteisest ja on seotud empiiriliste valemitega:

• I = U/R
• U = I*R
• R = U/I

Sel juhul on lihtsustatud eeldus, et 1 oomi takistusega juhis tekib vool 1 A, kui sellele rakendatakse pinget 1 V.

Mõõtes CT-d multimeetriga, saate:

• selgitada konkreetse elektriseadme tegelikku energiatarbimist;
• leida elektriseadmel vigu, kui selle tegelik võimsus ei vasta dokumentatsioonis märgitud väärtusele;
• selgitada välja autonoomsete toiteallikate (patareid jms) elektriline võimsus;
• tuvastada voolulekke olemasolu elektriahelates ja vajadusel lokaliseerida defektne piirkond;
• kontrollige akulaadijat veendumaks, et laadimisvool vastab määratud väärtusele jne.

Sellised mõõtmised viiakse läbi spetsiaalsete instrumentide - ampermeetrite - abil. Siseturul on neid piisavalt sorte, et rahuldada kõigi klientide vajadusi.

Kõige populaarsemad, eriti majapidamises, on väikesed multifunktsionaalsed (ampermeeter + oommeeter + voltmeeter) multimeetrid, millega saate mõõta peaaegu kõiki elektriahela vajalikke parameetreid.

Multimeeter seade

Kaasaegne multimeeter (tester) on keeruline elektrooniline seade. Need mõõteriistad erinevad tööpõhimõtte ja saadud tulemuste kuvamise viisi poolest. Veelgi enam, nende disain ja välimus sõltuvad täielikult tootjast, kellel on võimalus varustada multimeetreid lisavõimalustega. Näiteks on olemas testrid, mis on varustatud sisseehitatud juhtivate klambritega, mis võimaldavad mõõta ahelate elektrilisi parameetreid juhtmeid lõhkumata.

Klassifikatsioon ja tööpõhimõte

Disaini järgi võivad multimeetrid olla statsionaarsed ja väikese suurusega.Lisaks võivad need vooluringi konstruktsiooni põhjal olla:

• analoog;
• digitaalne.

Statsionaarsed multimeetrid töötavad tavaliselt tsentraliseeritud toitevõrgust. Need on ülitäpsed elektroonilised seadmed ja neid kasutatakse täppismõõtmisteks laboris või tööstuses. Nad töötavad ka teabemõõtmissüsteemide ja spetsiaalsete tööstuskomplekside osana. Väikesed (tasku)testrid kasutavad takistuse mõõtmiseks sisseehitatud patareisid või vahetatavaid toiteallikaid.

Analoogmultimeetrites kuvatakse mõõtmistulemus nõela läbipainde abil gradueeritud skaalal ja digitaalsetes multimeetrites - LED-ekraanil või vedelkristallekraanil. Võib olla ka originaalmudeleid, mis on varustatud nii numbrinäidiku kui ka digitaalse ekraaniga.

Analoog-tüüpi dial-multimeetrite elektriahel on lihtne ja koosneb suurte ja väikeste väärtustega šundi täppistakistite komplektist. Selliste testerite kasutamiseks vahelduvvoolu elektriahelate parameetrite mõõtmiseks sisestatakse ahelasse alaldi dioodid. See on tingitud asjaolust, et osuti mikroampermeetri magnetoelektriline süsteem töötab ainult alalisvoolul.

Digitaalsete multimeetrite elektriahelad on palju keerukamad ja sisaldavad järgmisi komponente:

• operatsioonivõimendi;
• atenuaator;
• analoog-digitaalmuundur;
• ülitäpne alaldi;
• mehaaniline või elektrooniline lüliti.

Plokkskeem on kõigi digitaalsete multimeetrite jaoks põhiline ja võimaldab suure täpsusega mõõta alalis- ja vahelduvvoolu elektriahelate parameetreid.

Analoogtesterite tööpõhimõte põhineb sellel, et mõõtmisele eelneb kõigi sissetulevate signaalide teisendamine vooluks, mida seejärel mõõdetakse. Seevastu digitaalsed multimeetrid teisendavad kõik sissetulevad signaalid pingeks.

Voolu mõõtmise põhiprintsiibid

Peamine tingimus, mida elektriahelas CT mõõtmisel peab täitma, on testeri ühendamine selle ahela juhtme katkestusega, st saada mõõtmise ajal selle komponendiks. Enne multimeetriga voolutugevuse mõõtmist on sama oluline seadmes õigesti seadistada:

• mõõtmisrežiim (DC või AC);
• ülemine mõõtmise piir.

Valesti seatud parameetrid põhjustavad kindlasti mõõteseadme rikke.

Kui kasutaja ei tea voolutugevuse suurust vooluringis, on vaja seada maksimaalne mõõtmispiir. Kui seatud vahemik osutub liiga suureks, vähendatakse seda järk-järgult, kasutades testeri töörežiimi lülitit.

Elektriahelas on koormusega järjestikku ühendatud voolu mõõtmise seade. Suurte voolude mõõtmisel ühendatakse multimeeter vooluahelaga läbi voolutrafo, šundi või magnetvõimendi. Kui mõõtmisi on vaja läbi viia elektriahelates, mille pinge on üle 1 kV, kasutage voolutrafot (vahelduvvool) või magnetvõimendit (alalisvool).

Ohutusmeetmed

Ohtlikul pingel ~220 V elektriahelates läbiviidud mõõtmised nõuavad ohutusnõuete järgimist. Voolu väärtust, mis ei ületa 0,001 A, peetakse inimestele ohutuks. Igasugune, isegi väike ületamine, võib põhjustada kasutaja vigastusi. Seetõttu peate elektriga töötades olema äärmiselt ettevaatlik ja olema eriti ettevaatlik.

Multimeetri ülemiste piiride juures töötades tuleks mõõtmised teha nii kiiresti kui võimalik. Põhjuseks on asjaolu, et paljudel testeritel puudub kaitse ülekuumenemise eest ning pikaajalisel kokkupuutel suure vooluga võivad need lihtsalt läbi põleda, mis omakorda võib lõppeda elektrivigastuse tekitamisega. Mõnikord hoiatavad multimeetrite tootjad kasutajaid sellise ohu eest, sätestades näiteks, et lubatud mõõtmisaeg ei tohiks ületada 10 sekundit. mitte rohkem kui üks kord 15 minuti jooksul.

Multimeetri ühendamine ja lahtiühendamine toimub pärast elektriahela täielikku väljalülitamist. Toide tarnitakse ja mõõtmist alustatakse alles pärast kõigi testeri ühendamistööde lõpetamist.

Elektrilöögi vältimiseks on vaja võtta meetmeid, et vältida pingestatud osade puudutamist. Samuti tuleb meeles pidada, et töötava elektriahela avamisel võib tekkida elektrikaar, mis võib samuti põhjustada elektrivigastusi.

Voolu mõõtmine

Kodus mõõdetakse elektriahelates voolutugevust juhtudel, kui on vaja näiteks määrata elektriseadme reaalne tarbitav võimsus või võrrelda võrku ühendatud elektriseadme tehnilisi parameetreid reaalsega. elektrijuhtmete võimalused.Samal ajal on vaja meeles pidada ohtu, mis ootab kogenematut multimeetri omanikku, kui ta proovib selliseid mõõtmisi pistikupesas läbi viia. Reeglina toob see kaasa testeri täieliku rikke ja mõnel juhul ka kasutaja elektrilöögi.

Pistikupesas ei ole voolu. Selle kontaktidel on faasi ja nulli vahel ainult pinge. Elektrivõrgu vool ilmub alles pärast elektriseadme ühendamist pistikupessa.

Kui sisestate voolumõõtmise režiimis sisse lülitatud multimeetri sondid pistikupesadesse, tekib võrgus lühis ja mõõteseade ebaõnnestub. Hea, kui see on varustatud kaitsmelüliga, mis lihtsalt põleb läbi ja ühendab testeri võrgust lahti. Kui seadme konstruktsioon sellist kaitset ei paku, võib multimeeter ülekuumenemise tõttu süttida või isegi "plahvatada".

CT mõõtmine toiteallikaga ühendatud elektriseadme ahelas

Ühendatud elektriseadme vooluringi voolu mõõtmiseks tuleb ühe toitejuhtme pilu külge ühendada multimeeter, nagu on näidatud diagrammil.

Siin:

• 1 — autonoomse toiteallika vahelduvvoolu pistikupesa või kontaktid;
• 2 - elektriseade;
• 3 — juhtmed (kaabel) elektriseadme toiteks;
• 4 - elektriahela katkemise koht ja multimeetri sondide ühendamine;
• 5 - vahelduvvoolu mõõtmise režiimis sisse lülitatud tester;
• 6 — multimeetriga kaasas olevad testjuhtmed.

Multimeetri ühendamiseks avatud vooluahelaga peate lõikama ühe selle juhi ja eemaldama lõigatud otste isolatsiooni.

Voolu mõõtmine toimub järgmises järjestuses:

1. Kasutage multimeetri lüliti nuppu, et seadistada vajalik mõõtmisrežiim, võttes arvesse voolu tüüpi (vahelduv või otsene).
2. Sama käepide määrab CT mõõtmise ülemise piiri. Sellisel juhul on soovitatav esialgu valida mõõtmispiir, mis ületab mõõdetava parameetri eeldatavat väärtust.
3. Sisestage testjuhtme pistikud multimeetri vastavatesse pistikupesadesse.
4. Ühendage tester sondid juhtme eemaldatud otstega ja veenduge, et kontakt on usaldusväärne.
5. Lülitage seadme toide sisse ja registreerige multimeetri näidud. Vajadusel saate mõõtmiste ülemist piiri muuta ja tulemuse uuesti salvestada.
6. Lülitage toide välja ja ühendage tester sondid juhtme otstest lahti.
7. Ühendage lõigatud traat ja isoleerige see koht hoolikalt.

Alalisvooluahelates mõõtmiste tegemisel on vaja jälgida testjuhtmete ühendamise polaarsust.

Kui teil on vaja voolu mõõta ilma elektriahela terviklikkust rikkumata, oleks parim valik sisseehitatud vooluklambritega varustatud multimeetri kasutamine.

Mõnikord võib vahelduvvooluahela voolu mõõtmise vajadus tekkida ajal, mil sellise funktsiooniga multimeetrit pole käepärast. Raadioamatöörid leidsid aga olukorrast väljapääsu, kasutades vahelduvvooluahelates voolu mõõtmiseks teste, mis töötavad ainult alalisvoolul. Piisab elektriahela täiendamisest dioodsillaga, lülitades sisse multimeetri, mis mõõdab alalisvooluahelate parameetreid vastavalt järgmisele skeemile:

Sarnase tulemuse saab, kui lülitate elektriahelasse spetsiaalse kalibreeritud šundi, millel on teadaolev takistus.Sel juhul valitakse šunt nii, et selle nimipinge ühtiks mõõteseadme nimipingega.

Seejärel ühendage paralleelselt šundi kontaktidega multimeeter, mille pinge mõõtmise režiim on seatud (voltmeeter) ja mõõtke pingelanguse suurust elektrivõrgu šunteeritud lõigul. Pinge mõõtmine multimeetriga on näidatud selle kasutusjuhendis.

Sel juhul täidab multimeeter voltmeetri funktsiooni, kuid mõõdetud pinge on vooluga otseselt võrdeline. Teades täppisšundi takistust, saab valemi I = U/R abil kergesti arvutada vooluahela voolu. Kui võtate kalibreeritud šundi, mille takistus on 1 oomi, saab selle nimiväärtuse määrata voltmeetri skaalal (I = U/1 = U).

Kodus on sellist väikese takistusega šunti (R = 1 Ohm) kõige lihtsam ise teha, näiteks kerides väikese tüki peenikest nikroomtraadi (ristlõige - 0,123 mm, eritakistus - 7,94 oomi/m, läbimõõt - 0,4 mm) pikkusega 126 mm, klaaskiudliistul.

Paigaldades avatud vooluringi omatehtud takisti ja ühendades selle kontaktidega multimeetri, saate mõõta pinget vooluahela šunteeritud osal. Selle nimiväärtus vastab takistit läbivale voolule: I = U/1 = U.