Как измерить ток

Содержание

Как измерить ток в цепи с любой точностью

В ряде случаев возникает необходимость в измерении тока. Например, при контроле тока отдаваемого источником питания в нагрузку или при измерениях. Конечно можно воспользоваться мультиметром, однако его точность не так велика. Рассмотрим, как измерить ток в любой цепи..

Измерить напрямую величину тока невозможно. Для измерения величины протекающего тока, в разрыв цепи устанавливается низкоомный резистор, на котором измеряется падение напряжения.

Аналогичным образом работает и обычный стрелочный амперметр, показанный в обложке статьи. Он представляет из себя вольтметр, шунтированный низкоомной проволочкой. Но сегодня стрелочные приборы уже не так актуальны.

Рассмотрим как измерить ток источника питания через нагрузку. Однако таким же образом можно мерить ток в любой цепи, в которую вы засунете резистор.

Обычно резистор для измерения тока устанавливается в разрыв между нагрузкой и землей. Падение напряжения снимается на выводах этого резистора, т.е. между точками

A и B:

Зная сопротивление резистора и величину падения напряжения на нем, по закону дедушки Ома не составит труда посчитать ток в цепи:

Из закона Ома следует, что при токе величиной в 1 Ампер на резисторе, сопротивлением в 1 Ом будет падать 1 Вольт.

В качестве резистора можно использовать и отрезок проволоки из метала с высоким удельным сопротивлением. Например из константана. Добыть такую проволоку можно из проволочного переменного резистора.

На деле лучше использовать резисторы с сопротивлением меньше 1 Ома. При выборе конкретной величины сопротивления резистора следует учитывать несколько важных моментов, которые мы сейчас и рассмотрим.

Резистор не должен ограничивать ток в цепи

Допустим у нас имеется источник постоянного напряжения в 4 вольта, который может давать ток до 1 Ампера. В таком случае можно использовать резистор в 1 Ом.

Найти максимальный ток через резистор можно из того же закона Ома:

I = 4В / 1Ом = 4 A.

Максимальный ток источника ограничивается 1 Ампером, соответственно ограничение в 4 Ампера его в принципе не касается. Однако лучше взять резистор меньшего номинала. Почему? Вникаем дальше.

Выделяемая на резисторе мощность

Чем больше величина резистора, тем проще и точнее можно измерить падающее на нем напряжение, а следовательно и ток. Но обязательно стоит учитывать мощность, которая будет выделяться на резисторе в виде тепла. Мощность (P) находится из соотношения:

P = R*I2

Для примера, если предполагается измерять токи, величиной около 10 Ампер, то на резисторе сопротивлением всего 0.1 Ом будет может выделяться около 10 Ватт тепловой энергии.

Учитывая хотя бы двухкратный запас по мощности, для нормальной работы потребуется резистор мощностью в 20Ватт, а еще лучше на 50 Ватт. Проволочный резистор такой мощности выглядит например так:

Использовать кипятильник таких размеров, крайне нерезонно по двум причинам:

Резистор будет сильно греться, а изменение температуры вызовет изменение сопротивления.
Такой резистор создаст приличную дополнительную нагрузку для источника в те самые 10 ватт.

Логичнее использовать резистор сопротивлением 0.01 Ом и мощностью в 2 или 3 ватта. А еще лучше использовать маломощный прецизионный резистор сопротивлением 0.001 Ом.

Точность снятие напряжения

Использование резистора со столь малым сопротивлением вызывает некоторые трудности с измерениями. Величина падения напряжения на нем может лежать не намного выше уровня шумов.

По этой причине снимать падение напряжения необходимо не относительно земли, а непосредственно между выводами резистора (точки

A и B), как это было показано выше. Иначе сопротивление соединений и наводки на них могут дать ошибку измерений более 10%.

Наилучшим решением для снятия разности напряжений между двумя точками является дифференциальный усилитель. Он обладает симметричным входом, благодаря чему хорошо подавляет синфазные помехи.

Так же усилитель имеет огромное входное сопротивление, исключающее шунтирование измерительного резистора. При этом усилитель обладает низким выходным сопротивлением и к нему можно смело подключать любой вольтметр для зрительного контроля. Подробному рассмотрению схемы дифференциального усилителя посвящена отдельная статья.

Применительно к нашему случаю общая схема для измерения тока выглядит следующим образом:

Коэффициент усиления следует подбирать исходя из собственных нужд. Например, если необходимо измерять токи до 10 Ампер используя резистор 0.01 Ом, то максимальное падение напряжения на нем составит не более 0.1 вольта.

Установив коэффициент усиления равным 100, мы получим, что каждый вольт на выходе усилителя равен 1 амперу в измеряемой цепи.

Если вам требуется высокая точность измерений, то в описанной схеме необходимо применять прецизионные детали. В частности резисторы точностью не хуже 1% и операционный усилитель на подобии AD8066, AD8116, OPA2132 и тд. Но можно ограничиться и применением NE5532

Еще бОльшую точность при измерении тока даст применение инструментального усилителя:

Он является более совершенной версией описанного дифференциального усилителя. Это особенно актуально в случае использовании измерительного резистора сопротивлением 0.001 Ом.

Рассмотренный способ измерения тока является классическим и применяется повсеместно. Таким образом можно производить измерение тока практически в любой цепи и с любой точностью. В одной из следующих статей будет показано, как измерить ток если он переменный.

Не стесняйтесь делиться своим мнением в комментариях 🙂

audiogeek.ru

Как измерить ток в розетке мультиметром

Причин, которые побуждают людей измерять ток в розетке мультиметром, судя даже по моему опыту, довольно много.

Кто-то хочет узнать насколько соответствует действительности указанная на механизме розетки сила тока 6А, 10А или 16А, кого-то больше интересует хватит ли в ней тока для подключения какого-то определенного прибора, а кто-то просто исследует возможности цифрового мультиметра, пробуя вся его режимы работы подряд.

Но как вы уже поняли, измерять ток в розетке мультиметром нельзя, более того, очень опасно.

Если вы читали статью «Сколько ампер в розетке», вы уже знаете, что ток в розетке может быть абсолютно любым, в зависимости от характеристик подключаемого к ней электропотребителя и ограничен лишь возможностями материалов розетки и надежностью её токопроводящих контактов.

В розетке, к которой ничего не подключено, тока нет, ведь он возникает лишь в электрической цепи.

Чтобы померить ток, который измеряется в амперах, щупы мультиметра подключаются в разрыв сети, более подробно об этом вы сможете узнать из нашей статьи «Как пользоваться мультиметром». В случае с бытовой розеткой 220В цепи нет и неосторожные, неопытные мастера, помещают щупы к фазному и нулевому разъемам розетки, надеясь увидеть как получится ток, что же в этом случае происходит и как правильно измерятьсилу тока читайте дальше.

А так как мультиметр в режиме амперметра (измерения тока), подключается в разрыв электрической цепи, он становится её неотъемлемым элементом и если при этом он будет иметь серьезное сопротивление, как например при измерении напряжения, то показания будут неточными, соответственно, при измерении тока мультиметр не задействует внутреннее сопротивление. Тестер во время замеров, в общей электрической схеме, становится лишь проводником, оказывая влияние на общий ток системы не больше, чем просто дополнительный кусок провода.

Теперь смотрите, когда вы пытаетесь измерить ток в розетке, пуская его через мультиметр, поместив щупы в гнезда механизма, он не испытывает никакого сопротивления и происходит банальное короткое замыкание. Это равносильно тому, если вы просто соедините между собой фазный и нулевой проводники.

Величина же силы тока, которая зачастую указывается на механизмах розеток – всего лишь максимальный ток, на который она рассчитана. Другими словами, к такой розетке нельзя подключать оборудование, при работе которого через розетку проходит ток больший, чем эта величина, для розетки, которую вы можете видеть на изображении ниже, это 16А.

Если же вы начнете измерять ток самой розетки мультиметром, никаких значений на экране тестера вы заметить не успеете, а вот искры и яркую вспышку в одном из элементов цепи наверняка да.

И еще, если вы внимательно изучите режимы работы стандартного цифрового мультиметра заметите, что они редко умеют измерять переменный ток, чаще только постоянный до 10А.

Как измерить ток мультиметром

Если же вы счастливый владелец цифрового тестера, с режимом определения переменного тока, то для его замеров действовать необходимо следующим образом:

В первую очередь потребуется какой-то потребитель, например, настольная лампа, далее собирается следующая схема:

1. В первую очередь отключаем в электрическом щите питание с той розетки, где планируем проводить замеры, выключив соответствующий автомат. Обязательно убедитесь затем в отсутствии напряжения в этой розетке.

2. Затем один контакт электрической вилки настольно лампы подключается, например, к фазному проводнику в розетке. Проще всего это сделать через клеммник, сняв механизм розетки, подключив напрямую к проводу.

3. На цифровом мультиметре выставляется режим измерения переменного тока, как всегда, если вы не знаете какие будут показания, выбирается максимальный предел, в нашем случае 10А. При этом, красный щуп вставляется в разъем 10А на мультиметре, черный же в разъем com.

4. Один из щупов, так же через клеммник, подключается к свободному штырьку электрической вилки, другой к оставшемуся проводу розетки — нулю.

5. Теперь можно включать электрический автомат и выключатель настольной лампы.

6. В зависимости от установленной лампы, её типа, потребляемой мощности, показатели будут разными.

Так, напимер, для обычной лампы накаливания мощностью 100 Вт, показатель тока будет равно примерно 0,5А.

Это можно достаточно просто рассчитать по классической формуле электротехники, согласно которой мощность = ток * напряжение или Р=I*U, значит I=P/U или ток=100 Вт / 220 В=0, 45А

При измерении постоянного тока последовтельность действий точно такая же, как при измерении переменного, только выбирается соответствующий режим измерения и нужный предел.

И еще раз повторю, не измеряйте ток в розетке мультиметром, его там нет.

Если же хотите знать, какие еще полезные функции есть у мультиметра и как их применять в быту и не только это, подписывайтесь на нашу группу вконтакте, следите за выходом новых материалов! Кроме того обязательно оставляйте свои комментарии, вопросы, критику в комментариях к статье!

rozetkaonline.ru

Измерение тока. Виды и приборы. Принцип измерений и особенности

Нагрузка в электрической цепи характеризуется силой тока, измерение тока в амперах. Силу тока иногда приходится измерять для проверки допустимой величины нагрузки на кабель. Для прокладки электрической линии применяются кабели разного сечения. Если кабель работает с нагрузкой выше допустимой величины, то он нагревается, а изоляция постепенно разрушается. В результате это приводит к короткому замыканию и замене кабеля.

Измерение тока рекомендуется делать в следующих случаях:

После прокладки нового кабеля необходимо измерить проходящий через него ток при всех работающих электрических устройствах.
Если к старой электропроводке подключена дополнительная нагрузка, то также следует проверить величину тока, которая не должна превышать допустимые пределы.
При нагрузке, равной верхнему допустимому пределу, проверяется соответствие тока, протекающего через электрические автоматы. Его величина не должна превышать номинальное значение рабочего тока автоматов. В противном случае автоматический выключатель обесточит сеть из-за перегрузки.
Измерение тока также необходимо для определения режимов эксплуатации электрических устройств. Измерение токовой нагрузки электродвигателей выполняется не только для проверки их работоспособности, но и для выявления превышения нагрузки выше допустимой, которая может возникнуть из-за большого механического усилия при работе устройства.
Если измерить ток в цепи работающего обогревателя, то он покажет исправность нагревательных элементов.
Работоспособность теплого пола в квартире также проверяется измерением тока.

Мощность тока

Кроме силы тока, существует понятие мощности тока. Этот параметр определяет работу тока, выполненную в единицу времени. Мощность тока равна отношению выполненной работы к промежутку времени, за которое эта работа была выполнена. Обозначают буквой «Р» и измеряют в ваттах.

Мощность рассчитывается путем перемножения напряжения сети на силу тока, потребляемого подключенными электрическими устройствами: Р = U х I. Обычно на электроприборах указывают потребляемую мощность, с помощью которой можно определить ток. Если ваш телевизор имеет мощность 140 Вт, то для определения тока делим эту величину на 220 В, в результате получаем 0,64 ампера. Это значение максимального тока, на практике ток может быть меньше при снижении яркости экрана или других изменениях настроек.

Измерение тока приборами

Для определения потребления электрической энергии с учетом эксплуатации потребителей в разных режимах, необходимы электрические измерительные приборы, способные выполнить измерение параметров тока.

Амперметр. Для измерения величины тока в цепи используют специальные приборы, называемые амперметрами. Они включаются в измеряемую цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметра очень мало, поэтому он не влияет на параметры работы цепи.Шкала амперметра может быть размечена в амперах или других долях ампера: микроамперах, миллиамперах и т.д. Существует несколько видов амперметров: электронные, механические и т.д.

Мультиметр является электронным измерительным прибором, способным измерить различные параметры электрической цепи (сопротивление, напряжение, обрыв проводника, пригодность батарейки и т.д.), в том числе и силу тока. Существуют два вида мультиметров: цифровой и аналоговый. В мультиметре имеются различные настройки измерений.

Порядок измерения силы тока мультиметром:

Выяснить, какой интервал измерения вашего мультиметра. Каждый прибор рассчитан на измерение тока в некотором интервале, который должен соответствовать измеряемой электрической цепи. Наибольший допустимый ток измерения должен быть указан в инструкции.
Выбрать соответствующий режим измерений. Многие мультиметры способны работать в разных режимах, и измерять разные величины. Для замеров силы тока нужно переключиться на соответствующий режим, учитывая вид тока (постоянный или переменный).
Установить на приборе необходимый интервал измерений. Лучше установить верхний предел силы тока несколько выше предполагаемой величины. Снизить этот предел можно в любое время. Зато будет гарантия, что вы не выведете прибор из строя.
Вставить измерительные штекеры проводов в гнезда. В комплекте прибора имеются два провода со щупами и разъемами. Гнезда должны быть отмечены на приборе или изображены в паспорте.

Для начала измерения необходимо подключить мультиметр в цепь. При этом следует соблюдать правила безопасности и не касаться токоведущих частей незащищенными частями тела. Нельзя проводить измерения во влажной среде, так как влага проводит электрический ток. На руки следует надеть резиновые перчатки. Чтобы разорвать цепь для проведения измерений, следует разрезать проводник и зачистить изоляцию на обоих концах. Затем подсоединить щупы мультиметра к зачищенным концам провода и убедиться в хорошем контакте.
Включить питание цепи и зафиксировать показания прибора. В случае необходимости откорректировать верхний предел измерений.
Отключить питание цепи и отсоединить мультиметр.
Измерительные клещи. Если необходимо произвести измерение тока без разрыва электрической цепи, то измерительные клещи будут отличным вариантом для выполнения этой задачи. Этот прибор выпускают нескольких видов, и разной конструкции. Некоторые модели могут измерять и другие параметры цепи. Пользоваться измерительными токовыми клещами очень удобно.

Способы измерения тока

Для измерения силы тока в электрической цепи, необходимо один вывод амперметра или другого прибора, способного измерять силу тока, подключить к положительной клемме источника тока или блока питания, а другой вывод к проводу потребителя. После этого можно измерять силу тока.

При измерениях необходимо соблюдать аккуратность, так как при размыкании действующей электрической цепи может возникнуть электрическая дуга.

Для измерения силы тока электрических устройств, подключаемых непосредственно к розетке или кабелю бытовой сети, измерительный прибор настраивается на режим переменного тока с завышенной верхней границей. Затем измерительный прибор подключают в разрыв провода фазы.

Все работы по подключению и отключению допускается производить только в обесточенной цепи. После всех подключений можно подавать питание и измерять силу тока. При этом нельзя касаться оголенных токоведущих частей, во избежание поражения электрическим током. Такие методы измерения неудобны и создают определенную опасность.

Значительно удобнее проводить измерения токоизмерительными клещами, которые могут выполнять все функции мультиметра, в зависимости от исполнения прибора. Работать такими клещами очень просто. Необходимо настроить режим измерения постоянного или переменного тока, развести усы и охватить ими фазный провод. Затем нужно проконтролировать плотность прилегания усов между собой и измерить ток. Для правильных показаний необходимо охватывать усами только фазный провод. Если охватить сразу два провода, то измерения не получится.

Токоизмерительные клещи служат только для замеров параметров переменного тока. Если их использовать для измерения постоянного тока, то усы сожмутся с большой силой, и раздвинуть их можно будет только, отключив питание.

как измерить амперы, напряжение и сопротивление мультиметром правильно

Среди электриков, электронщиков и прочих специалистов, имеющих в своей работе тесный контакт с электричеством, просто огромной популярностью пользуются мультиметры или, как их ещё называют, тестеры. И это не удивительно, учитывая широту возможностей, которые представляет прибор при работе. И именно по этой же причине, новичку не всегда понятно, как пользоваться тестером и какие установки необходимы в конкретном случае.

Особенности работы с мультиметром

При работе с электричеством возникает необходимость измерения различных параметров: напряжение, сила тока, сопротивление и другие. Являясь прибором универсальным, тестер позволяет производить все эти замеры, не прибегая к множеству аппаратов узкого направления. Это достаточно экономно и удобно, но требует некоторых знаний о том, как пользоваться мультиметром, в каких случаях и ситуациях это уместно, а где нет, какие установки производить и как правильно делать замеры. А учитывая, что тестеры могут отличаться не только размерами, но и функционалом, нужно понимать, на что способен тот или иной прибор.

Знакомство с мультифункциональными приборами

Хотя различные модели мультиметров могут отличаться по функционалу и техническим характеристикам, основные их функции одинаковые. Это значит, что все приборы позволяют измерять напряжение, силу тока и сопротивление. Дополнительно, к примеру, может предоставляться возможность проверки транзисторов.

Помимо этого, тестеры бывают электронные, где показания выводятся на цифровое табло, или аналоговые, оснащённые стрелкой, отображающей значение того или иного измерения.

Электронный мультиметр

Внешний вид электронных тестеров довольно схож не смотрят на разнообразие модельного ряда. В верхней части располагается цифровое жидкокристаллическое табло. Чуть ниже многопозиционный переключатель функций, содержащий положения:

OFF — отключение прибора.
ACV — работа с переменным напряжением.
DCV — функции для постоянного напряжения.
DCA — сектор для работы с постоянным током.
Ω — позиции для измерения сопротивления.

Ещё чуть ниже располагаются три разъёма, куда необходимо вставлять щупы. Причём делать это нужно правильно. Так, провод чёрного цвета обязательно нужно подключать к разъёму, маркированному как COM. Красный же подключается в зависимости от того, что необходимо измерять. В разъём с маркировкой «V Ω mA» его подключают, когда необходимо проводить измерения сопротивления, напряжение сети или ток до 200 mA. При замере силы тока больше 200 mA, подключать красный провод необходимо к разъёму, маркированному «10 ADC». В противном случае может сгореть предохранитель и, даже выйти из строя сам прибор.

Аналоговые тестеры

Существуют также мультиметры, называемые стрелочными или аналоговыми. В отличие от электронных, замеряемые значения здесь определяется с помощью шкалы со стрелкой, которая указываем необходимый параметр. Они менее удобны в использовании. Да и погрешность показаний значительно ниже, чем у их электронных аналогов. А также они куда более чувствительны к механическим воздействиям и ударам — рамка, на которой установлена стрелка, легко может выйти из строя даже от сильной встряски.

Но несмотря на то, что в большинстве случаев они уступают электронным, в ряде случаев они могут быть предпочтительнее в работе.

Измерение тока электронным мультиметром

Одно из направлений тестера замер силы тока. Чтобы понять, как мультиметром измерить амперы, необходимо знать, с каким током, переменным или постоянным, будут производиться работы. Также неплохо знать диапазон, в котором ведутся замеры. Если получить такую информацию не получается, то лучше вставить красный провод в разъём с большим значением, т. е. с маркировкой «10 ADC». Переключателем также нужно поставить значение максимально высокое. Это позволит не испортить прибор в случае большого тока.

Если значение, отображаемое на табло, слишком низкое, то можно переставить красный провод в разъём «V Ω mA», но также с положением переключателя на наиболее высоких значениях. Когда значение всё равно ещё низкое, стоит повернуть переключатель на более низкий параметр до тех пор, пока замеряемая сила тока не станет адекватной.

При измерениях силы тока прибор подключается к цепи последовательно, что обязательно нужно учитывать.

Замер тестером напряжения

При измерении напряжения, как и замеряя силу тока, нужно знать, как правильно пользоваться мультиметром проводя такие работы. Здесь тоже необходимо обращать внимание с каким током имеется дело — переменный или постоянный. Уже руководствуясь этим, стоит смотреть, какое значение нужно установить переключателем. К примеру, если рассматривать измерение напряжения в простой розетке, то известно, что имеется в виду переменный ток приблизительно 220 вольт. Значит, положение переключателя нужно поставить на переменно напряжение выше этого значение. К примеру, 600 или 750 В, в зависимости от модели тестера.

Аналогичным образом производятся измерения напряжения постоянного тока. Если заведомо неизвестно, сколько вольт в цепи, то следует ставить переключатель в большее положение, постепенно снижая до наиболее подходящих значений.

В отличие от измерения силы тока, когда подключение прибора осуществляется последовательно, замеряя напряжение, его нужно подсоединять параллельно. Это важный момент, чтобы знать, как пользоваться вольтметром.

Определение сопротивления цепи

Работы по измерению сопротивления можно отнести к наиболее безопасным. Как-то навредить прибору здесь крайне сложно. Главное, знать, как работать с мультиметром, чтобы правильно определить сопротивление. Основной момент, который следует учесть, это необходимость снять напряжение перед началом измерений. И здесь дело не столько в безопасности, сколько в точности полученных данных. Даже простая батарейка может ощутимо исказить верность показаний.

Устанавливать переключателем положение для измерения сопротивления можно совершенно любое в секторе «Ω». Теперь, когда щупы зафиксированы на концах проводника, сопротивление которого необходимо знать, можно смотреть показатели табло. Здесь может быть два варианта:

Показания «1», «OL», «OVER» — необходимо установить более высокий диапазон, так как происходит перегрузка.
Показания «0» — диапазон требуется уменьшить.

В остальных случаях будет отображаться значение сопротивления исследуемого проводника или полупроводника.

Режим прозвонки

Есть у мультиметров возможность использовать их, как прозвонку. И если в аналоговых моделях это напрямую не реализовано, то цифровые обладают сектором при установке переключателя, на который тестер переходит именно в режим прозвонки.

Сама по себе такая функция используется нечасто, но чтобы знать, как работать мультиметром в полном объёме, это будет далеко не лишним. Допустим, полезна такая возможность, когда необходимо определить целостность цепи или отдельно взятого проводника. В ряде случаев именно благодаря режиму прозвонки можно определить полярность.

Для того, чтобы проверить проводник на обрыв, подсоединяют щупы к его концам. Если провод цел, то слышится характерный звуковой сигнал. В противном случае никакой реакции не последует.

Особое внимание при проведении работ с прозвонкой стоит уделить отсутствию питания. Если не обесточить цепь, на которой будут производиться замеры, то велика вероятность выхода из строя прибора.

Реализуются в мультиметрах иногда и другие возможности, к примеру, гнездо для проверки транзисторов. Однако используют их нечасто и только люди, знакомые с радиоэлектроникой. Рядовому любителю или начинающему электрику пользоваться такой возможностью вряд ли придётся — здесь нужны определённые знания. В остальном же, несмотря на многофункциональность, мультиметры в использовании крайне просты и неприхотливы.

tokar.guru

Рассмотрим как измерить напряжение и ток в розетке

Измерения с помощью мультиметра

Чем измерить напряжение в розетке или определить значение тока, протекающего через нее? Такой вопрос становился практически перед каждым из нас. Ответ на него достаточно прост – это мультиметр, универсальное устройство для измерения самых различных электрических параметров.

Главной особенностью данного устройства является сочетание в себе самых разнообразных устройств, которые могут потребоваться как профессиональному, так и доморощенному электрику. При этом чтоб пользоваться таким прибором не надо обладать какими-либо специфическими знаниями. Достаточно вспомнить школьные уроки физики.

Как работать с мультиметром?

Перед тем как измерить напряжение в розетке мультиметром давайте разберемся как работает данный прибор. А также разберемся с величинами, которые он способен измерять.

Аналоговый мультиметр

Мультиметры могут быть аналоговыми или цифровыми. Ответ на вопрос какой из них лучше очевиден – цифровой прибор. Ведь цифровые мультиметры всегда указывают точное значение измеряемой величины, лояльно воспринимают неправильное подключение щупов, да и не так требовательны к условиям эксплуатации. В то же время в пользу аналоговым приборов есть только один аргумент – цена.

Цифровой мультиметр

Именно поэтому в нашей статье мы рассмотрим цифровой мультиметр. И начнем наш обзор с щупов мультиметра. Для их подключения обычный прибор имеет два или три гнезда.

Итак:

Черный щуп должен подключаться к гнезду «СОМ», который является минусовым или заземлением. Это зависит от измеряемой величины.

Подключение щупов мультиметра

Красный щуп подключается к одному из двух оставшихся гнезд. Аббревиатура «VΩmA» обозначает, что данное гнездо предназначено для измерения напряжения, сопротивления и силы тока, но только при небольших его значениях. Для измерения силы тока в 1А и более следует использовать гнездо 10АDC, которое обладает более мощной контактной частью.

Обозначение величин, измеряемых мультиметром

Теперь давайте поговорим о величинах, которые может измерять обычный цифровой мультиметр. У разных производителей обозначение некоторых величин может отличаться, поэтому мы приведем все возможные варианты.

Итак:

Для измерения постоянного напряжения следует использовать предел, обозначенный DCV. В данном пределе обычно имеется несколько положений для измерений напряжения от 200mV до 1кV. Для измерения переменного напряжения следует использовать предел с обозначением ACV. Он обычно так же имеет несколько положений для измерений от 100В до 1000В.
Для измерения токов предназначен предел DCA. Он так же имеет несколько положений нескольких сотен микроампер, до нескольких сотен миллиампер. Кроме того, обычно имеется положение для измерения силы тока в до 10А. Но для подключения устройства в данное положение инструкция советует переставить красный щуп в соответствующее гнездо. Это необходимо для того, что ток в 10А достаточно большой и слабенькие контакты гнезда «VΩmA» просто перегорят от него.
Для измерения сопротивления цепи у нас имеется предел «Ω». Он имеет несколько положений для измерений величин от 200Ом до 2МОм.

Обратите внимание! Измерять любую величину можно и при помощи большего предела. Например, напряжение в 100В можно измерять в положении не 200В, а в положении 1000В. Но с увеличением предела измерения увеличивается и погрешность прибора. В связи с этим полученные результаты измерений могут быть недостаточно достоверными.

Кроме этих основных величин многие устройства имеют дополнительные пределы для измерения коэффициента усиления транзистора по току, прозвонки на короткое замыкание, измерения параметров диодов и некоторые другие. Данные пределы уже более узконаправленные и более детально мы их рассматривать не будем.

Альтернативные обозначения на мультиметре

Измерение тока и напряжения мультиметром

Умея пользоваться мультиметром можно рассмотреть вопрос как им производить измерение в зависимости от измеряемых величин. Ведь измерение токa в розетке сильно отличается от измерения напряжения. Кроме того, мы рассмотрим другие возможные варианты измерения этих величин в бытовых условиях.

Измерение напряжения мультиметром

Начнем с рассмотрения вопроса как измерить напряжение мультиметром в розетке? Данная процедура поможет ответить вам на вопрос соответствуют ли параметры сети нормативам и возможно ли подключение определенной электроустановки к ней.

Для этого прежде всего устанавливаем щупы в соответствующие гнезда. В нашем случае это гнездо «СОМ» для черного щупа и гнездо «VΩmA» для красного щупа.
Теперь производим необходимые переключения на самом мультиметре. Так как ток в розетке у нас имеет переменное значение, то необходимо выставить предел ACV.

Положение переключателя для измерения напряжения в розетке

Положение переключателя должно быть выше предполагаемого напряжения. То есть для розетки в которой должно быть 220В вы должны выбрать ближайшее большее значение. Если брать наш мультиметр, то мы выбираем значение в 750В. Для двух или трехфазных розеток номинальное значение напряжения составляет 380В, то есть мы так же выбираем положение в 750В.

Обратите внимание! Если вы не знаете предполагаемого значения питающей сети, то измерение мультиметром лучше не производить. Если напряжение выше максимального значения, в нашем случае 750В, то в лучшем случае может сгореть предохранитель мультимтра, а в худшем все может закончиться травмами и ожогами. Поэтому прежде чем производить измерения определитесь с предполагаемым значением напряжения.

После того как пределы измерений выставлены можно приступать непосредственно к измерениям. Для этого щупы вставляем в силовые контакты розетки и обеспечиваем надежный контакт между ними.

Измерение мультиметром напряжения

После этого дисплей мультиметра отобразит мгновенное значение напряжения в нашей розетке. Оно может незначительно колебаться в пределах 1 – 2В, это нормально. Если оно колеблется в более широком пределе, то это говорит о ненадежном контакте щупов и силовых зажимов розетки, либо о некачественном контакте в самой электрической сети.

Определение цены деления аналогового мультиметра

Если вы используете аналоговый мультиметр, то перед тем как измерить напряжение в розетке следует определиться с ценой деления шкалы. После этого проведя нехитрый расчет произвести вычисление мгновенного значения напряжения.

Измерение силы тока мультиметром

А вот измерение тока в розетке при помощи мультиметра выполнить значительно сложнее. В первую очередь это связано с особенностью включения измерительного прибора для измерения силы тока.

Давайте рассмотрим в чем особенность подключения приборов для измерения силы тока. Дело в том, что для измерения силы тока мультиметр или амперметр нам следует подключить последовательно с электроустановкой.
То есть в самой розетке, без подключенного к ней электроприбора тока нет как такового. Поэтому измерить его мы не можем. А вот при подключении прибора через розетку начинает протекать ток прямо пропорциональный мощности прибора.
В итоге получается, что, зная напряжение питающей сети и мощность прибора, нам значительно проще будет вычислить ток электроустановки путем вычислений. Для этого мы используем закон Ома.

Закон Ома

Конечно этот закон справедлив только для сети постоянного тока, а для сети переменного тока в него необходимо ввести еще коэффициент мощности. Но для простейших вычислений его вполне можно использовать.
Но если вы не знаете мощности прибора или у вас есть сомнения по его работе, то нужно знать и как измерить силу тока в розетке приборами. Дабы не резать питающий провод электроустановки и не отключать от него розетку можно сделать нехитрое приспособление.

Создаем приспособление для измерения тока в розетке	Чтоб создать такое приспособление нам потребуется вилка, две розетки и кусок провода. Вилка будет подключаться к розетке, в которой мы производим измерение. К ней подключаются провода, которые идут к розетке номер один.
Схема подключения нашего устройства	Подключение розетки номер один несколько отличается от обычного. К одному из силовых зажимов мы подключаем провод от вилки. А ко второму силовому зажиму подключаем провод, идущий к розетке номер два.
Подключение розеток в нашей схеме	К розетке номер два мы подключаем один провод от розетки номер один. Второй силовой контакт мы подключаем к незадействованному в подключении к первой розетке проводу вилки.
Подключение щупов мультиметра	Теперь поэтапно. Вставляем щупы нашего мультиметра в розетку номер один. Включаем вилку нашего приспособления в розетку. Подключаем к вилке номер два наш электрический прибор.
Измерения тока в розетке при помощи мультиметра	Если мы все сделали правильно, то теперь мы можем мультиметром измерить ток в розетке. Причем при извлечении хотя бы одного из щупов из розетки номер один наш электрический прибор перестает работать. Но разрывать цепь извлечением щупа мы не рекомендуем. Делать это лучше при помощи вилки.

Если же вы ищите более простой способ измерения тока в розетке или любой другой электроустановке своими руками, то вам потребуются электроизмерительные клещи. Особенность этого устройства в том, что вы можете измерять силу тока не разрывая цепь. Причем сделать это можете в любой удобный для вас момент на любом этапе работы электроустановки.

Электроизмерительные клещи

Суть данного прибора сводится к измерению магнитного поля вокруг проводника, за счет которого он может определить ток, протекающий по проводу. Для этого он имеет размыкаемый магнитопровод. Разомкнутый магнитопровод позволяет замкнуть его вокруг исследуемого проводника и произвести измерения.

Обратите внимание! Если у вас имеется двух-, трех-, или другой многожильный провод, то измерение вы должны производить для каждого провода одной фазы отдельно. Если вы замкнете магнитопровод вокруг проводов всех фаз, то прибор покажет нуль. Это связано с тем, что магнитные поля вокруг каждого из проводников будут компенсировать друг друга и результирующее значение будет равно нулю, либо очень малой величине.

Вывод

Как видите мультиметр достаточно универсальный прибор, который позволяет производить широкий спектр измерений. Но он требует правильного подхода и знания принципа работы электроустановок.

Поэтому если вы хотите установить измеритель мощности в розетку, или другие, в большинстве случаев излишние приборы, то советуем вначале вспомнить уроки основ электротехники. А уж затем принимать решения о необходимости таких приборов и измерений.

elektrik-a.su

Почему нельзя измерять ток в розетке? — Радиомастер инфо

В интернете и различных других источниках много информации о том, как научиться пользоваться мультиметром, как измерять напряжение, ток, сопротивление. Все показывают, рассказывают, но начинающие мастера продолжают совершать ошибки при проведении измерений. Эти ошибки дорого обходятся – выходят из строя измерительные приборы, иногда сгорают устройства в которых производят измерения, или того хуже, люди получают удары током и другие травмы. Цель этой статьи – на конкретных примерах показать и доходчиво объяснить почему нельзя делать некоторые вещи при проведении измерений. Человек должен не запомнить почему нельзя, а понять, как надо и почему нельзя иначе.

Начнем с целей ради которых проводятся измерения.

Невозможно визуально, путем внешнего осмотра, определить режимы работы элементов электрической цепи или схемы.

Для этого измерительными приборами проводят измерения, т.е. определяют, нет ли перегрузки отдельных элементов, соответствуют ли норме питающие напряжения и т.д.

А теперь главное, измерительный прибор не должен влиять на схему при его подключении к ней, иначе измеренные значения не будут соответствовать тем значениям, которые они имеют на самом деле. Другими словами, состояние схемы без подключенного измерительного прибора должно оставаться таким же и после того, как прибор подключили.

Как это реализуется в различных режимах:

Измерение напряжения. Напряжение – это разность потенциалов между двумя точками. Например, есть две точки А и Б.

Потенциалы у них разные, следовательно — между ними существует напряжение. Нам нужно его измерить. Чтобы его измерить необходимо к этим точкам подключить вольтметр. Вольтметр не должен при подключении изменить состояние точек А и Б. Это возможно в том случае, когда вольтметр будет иметь бесконечно большое сопротивление (реально это десятки, а то и сотни мегаом) и при его подключении к точкам А и Б практически не будет тока, иначе наличие тока повлияет на величину потенциалов точек. Чем выше класс вольтметра, тем выше его внутреннее сопротивление и меньше влияние на схему при проведении измерений.

Вывод – вольтметр имеет бесконечно большое внутреннее сопротивление, подключается к измеряемым точкам параллельно, при включенном питании. Перед измерением необходимо выбрать режим – постоянное напряжение или переменное, выставить предел выше ожидаемого результата измерений и произвести измерение.

Измерение тока. Электрический ток – это направленное движение электронов. Для протекания тока между точками А и Б необходимо выполнение двух условий: наличие разности потенциалов (напряжения) между точками А и Б и наличие электрической цепи, соединяющей эти точки. Величина тока будет определяться величиной напряжения между точками А и Б и величиной сопротивления электрической цепи. Это закон Ома I = U/R. На рисунке ниже электрической цепью является лампочка, ее характеристики — напряжение 12 В и ток 5 А.

Чтобы измерить ток амперметр нужно включить в цепь. Для этого ее нужно разорвать и пустить ток лампочки через амперметр. Согласно принципа минимального влияния на электрическую цепь, понятно, что сопротивление амперметра должно быть минимальным. Реально сопротивление хорошего амперметра доли Ом, иногда даже тысячные. Фактически мы амперметром заменим кусок провода.

Вывод – амперметр имеет бесконечно малое внутренне сопротивление, подключается в разрыв существующей электрической цепи, при выключенном питании. Перед измерением необходимо выбрать режим – постоянный ток или переменный, выставить предел выше ожидаемого результата измерений, включить питание и произвести измерение.

А теперь самое главное. Есть розетка, у нее две точки, назовем их так же, А и Б. На розетке написано ̴ 6 А, 220 В.

Некоторые начинающие мастера увидев это думают, а ну ка я проверю свой приобретенный прибор.

Видит надпись ̴ 220 В. Он ставит режим измерения переменного напряжения, предел выставляет больше этого значения, например, 750 В, и щупы в розетку, видит результат измерений 220 В. Тут все правильно. Это аналогично нашему примеру измерения напряжения в начале этой статьи.

А теперь я измеряю ток, покажет ли он мне эти 6 А, как указано на розетке. На розетке написано 6 А, ставит предел прибора на 10 А и щупы в розетку !!! Искры, бахи и прибора нет!!! Повезет, если пробки сработают. Сколько приборов сгорело от таких измерений. Вот как это выглядит при моделировании ситуации в программе «Начала электроники»:

KZнн

Давайте детально разберем почему, чтобы не запомнить, что так нельзя, а понять.

Для протекания электрического тока, как сказано выше, необходимо два условия: разность потенциалов и электрическая цепь, по которой этот ток будет протекать.

Разность потенциалов в розетке есть, мы ее измерили, она составляет 220 В. А электрической цепи нет, к розетке ничего не подключено. Когда мы подключили амперметр к розетке он и стал электрической цепью, а поскольку сопротивление амперметра минимальное, всего доли Ом, то ток в цепи состоящей только из амперметра согласно закону Ома (I = U/R) стремится к максимально большому значению и будет расти столько, сколько позволит мощность источника питания или прочность элементов цепи. Посчитайте, какой будет ток если сопротивление амперметра, например, 0,01 Ом. По закону Ома I = 220 В : 0,01 Ом. Получается 22000 Ампер. Сопротивление электропроводки существенно не ограничит этот ток, например для меди, сечением 2,5 мм/кв оно составляет 0,007 Ом/м. Естественно такого значения ток не достигнет, потому что при 10 А сработает автомат, а если там «жучок», то сгорит провод в самом тонком месте. Вот в этом и есть причина аварии. Другими словами — такое подключение амперметра равносильно короткому замыканию.

Надпись на розетке 6А и 220 В обозначает, что контакты розетки и ее изоляция рассчитаны на токи до 6 А и напряжения до 220 В. Это значит, что к этой розетке нельзя подключать нагрузку, которая потребляет ток больше 6А. При напряжении 220 В это соответствует мощности до 1320 Вт.

Для проверки состояния электрической сети службы эксплуатации проводят измерения петли фаза-ноль. Один из специальных приборов который используется для этих целей называется MZC-300 (фирмы Sonel). Принцип работы прибора основан на измерении падения напряжения на калиброванном нагрузочном сопротивлении, как и рекомендовано ГОСТом 50571.16-99.

Смысл этих измерений заключается в том, что в соответствии с требованиями ПТЭЭП (правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) и ПУЭ (правила устройства электроустановок) ток короткого замыкания электрической сети должен в разы превышать ток срабатывания автоматических выключателей, для предотвращения пожаров.

Измерение сопротивления. Принцип измерения сопротивления основан на измерении тока протекающего через элемент цепи, сопротивление которого мы измеряем. При этом источником тока является батарейка прибора. Отсюда вывод – других источников тока или напряжения не должно быть, иными словами, питание цепи, элементы которой мы проверяем, должно быть отключено. В противном случае величина измеренного сопротивления не будет соответствовать действительности или, того хуже, прибор может выйти из строя. И еще одна важная деталь при измерении сопротивления – измерительный ток от батарейки прибора должен протекать только через один элемент цепи, тот, сопротивление которого мы измеряем. Для этого нужно отпаять от общей схемы хотя бы один контакт проверяемого элемента.

Пример измерения сопротивления:

Все резисторы имеют номинал 1кОм.

Измерение сопротивления при подключенном питании схемы, всего 1,5 В. Прибор показывает 736 Ом, а не 1 кОм. Причин две:

В схеме подключена батарейка, которая создает дополнительный ток через измеряемое сопротивление.
Параллельно измеряемому сопротивлению подключены еще сопротивления и через них также протекает измеряемый ток.

Измерение сопротивления при отключенном питании схемы, но измеряемый резистор не выпаян из схемы. Прибор показывает 833 Ом, а не 1 кОм. Причина в том, что батарейка в схеме отключена, но параллельно подключенные сопротивления остались.

Измерение сопротивления при отключенном хотя бы одном выводе. Это правильный метод измерения сопротивления, на приборе мы видим истинное значение сопротивления проверяемого резистора, 1000 Ом что равно 1кОм. Ток омметра протекает только через измеряемое сопротивление.

При использовании измерителей емкости конденсаторов и приборов для измерения индуктивности необходимо соблюдать вышеприведенные правила.

Материал статьи продублирован на видео:

radiomasterinfo.org.ua