Чем измерить силу тока: Как измерить силу тока мультиметром

Содержание

Прибор для измерения силы тока. Как измерить силу тока мультиметром

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Ток или силу тока определяют количеством электронов, проходящих через точку или элемент схемы в течение одной секунды. Так, например, через нить накала горящей лампы накаливания карманного фонаря ежесекундно проходит около 2 000 000 000 000 000 000 (два триллиона) электронов. Однако на практике измеряется не количество электронов, а их движение, выраженное в амперах (А).

Ампер – это единица электрического тока, которую так назвали в честь французского физика и математика А. Ампера изучавшего взаимодействие проводников с током. Экспериментально установлено, что при токе в 1А через точку или элемент схемы проходит около 6 250 000 000 000 000 000 электронов.

Помимо ампера применяют и более мелкие единицы силы тока: миллиампер (мA), равный 0,001 А, и микроампер (мкA), равный 0,000001 А или 0,001 мА. Следовательно: 1 А = 1000 мА = 1 000 000 мкА.

1. Прибор для измерения силы тока.

Как и напряжение, ток бывает постоянный и переменный. Приборы, служащие для измерения тока, называют

амперметрами, миллиамперметрами и микроамперметрами. Так же, как и вольтметры, амперметры бывают стрелочными и цифровыми.

Приборы для измерения тока

На электрических схемах приборы обозначаются кружком и буквой внутри: А (амперметр), мА (миллиамперметр) и мкА (микроамперметр). Рядом с условным обозначением амперметра указывается его буквенное обозначение «» и порядковый номер в схеме. Например. Если амперметров в схеме будет два, то около первого пишут «PА1», а около второго «PА2».

Обозначение амперметров на электрических схемах

Для измерения тока амперметр включается непосредственно в цепь последовательно с нагрузкой, то есть в разрыв цепи питания нагрузки. Таким образом, на время измерения амперметр становится как бы еще одним элементом электрической цепи, через который протекает ток, но при этом в схему амперметр никаких изменений не вносит. На рисунке ниже изображена схема включения миллиамперметра в цепь питания лампы накаливания.

Включение амперметра в электрическую цепь

Также надо помнить, что амперметры выпускаются на разные диапазоны (шкалы), и если при измерении использовать прибор с меньшим диапазоном по отношению к измеряемой величине, то прибор можно повредить. Например. Диапазон измерения миллиамперметра составляет 0…300 мА, значит, силу тока измеряют только в этих пределах, так как при измерении тока свыше 300 мА прибор выйдет из строя.

2. Измерение силы тока мультиметром.

Измерение силы тока мультиметром практически ни чем не отличается от измерения обыкновенным амперметром или миллиамперметром. Разница состоит лишь в том, что у обычного прибора всего один диапазон измерения, рассчитанный на определенную максимальную величину тока, тогда как у мультиметра диапазонов несколько, и перед измерением приходится определять каким из диапазон пользоваться в данный момент.

Головка миллиамперметра

Пределы измерения тока в мультиметре

Обычные мультиметры, не профессиональные, рассчитаны на измерение постоянного тока и имеют четыре поддиапазона, что на бытовом уровне вполне достаточно. У каждого поддиапазона есть свой максимальный предел измерения, который обозначен цифровым значением: 2m, 20m, 200m, 10А. Например. На пределе «20m» можно измерять постоянный ток в диапазоне 0…20 мА.

Для примера измерим ток, потребляемый обычным светодиодом. Для этого соберем схему, состоящую из источника напряжения (пальчиковой батарейки) GB1 и светодиода VD1, а в разрыв цепи включим мультиметр РА1. Но перед включением мультиметра в схему подготовим его к проведению измерений.

Схема включения мультиметра в цепь светодиода

Измерительные щупы вставляем в гнезда мультиметра, как показано на рисунке:

красный щуп называют плюсовым, и вставляется он в гнездо, напротив которого изображены значки измеряемых параметров: «VΩmA»;
черный щуп является минусовым или общим и вставляется он в гнездо, напротив которого написано «СОМ». Относительно этого щупа производятся все измерения.

Гнезда и щупы мультиметра

В секторе измерения постоянного тока выбираем предел «2m», диапазон измерения которого составляет 0…2 мА. Подключаем щупы мультиметра согласно схеме и затем подаем питание. Светодиод загорелся, и его потребление тока составило 1,74 мА. Вот, в принципе, и весь процесс измерения.

Предел измерения тока 2m в мультиметре

Однако этот вариант измерения подходит тогда, когда величина потребления тока известна. На практике же часто возникает ситуация, когда необходимо измерить ток на каком-либо участке цепи, величина которого неизвестна или известна приблизительно. В таком случае измерение начинают с самого высокого предела.

Предположим, что потребление тока светодиодом неизвестно. Тогда переключатель переводим на предел «200m», который соответствует диапазону 0…200 мА, и после этого щупы мультиметра включаем в цепь.

Затем подаем напряжение и смотрим на показания мультиметра. В данном случае показания тока составили «01,8», что означает 1,8 мА. Однако нолик впереди указывает на то, что можно снизиться на предел «20m».

Предел измерения тока в мультиметре

Отключаем питание. Переводим переключатель на предел «20m». Включаем питание и опять производим измерение. Показания составили 1,89 мА.

Предел измерения тока 20m в мультиметре

Часто бывает ситуация, когда при измерении тока или напряжения на индикаторе появляется

единица. Единица говорит о том, что выбран низкий предел измерения и он меньше величины измеряемого параметра. В этом случае необходимо перейти на предел выше.

Единица на индикаторе мультиметра

Также может возникнуть момент, когда измеряемый ток выше 200 мА и необходимо перейти на предел измерения «10А». Однако здесь есть нюанс, который надо запомнить. Помимо того, что переключатель переводится на предел «10А», еще также необходимо переставить плюсовой (красный) щуп в крайнее левое гнездо, напротив которого стоит цифро-буквенное значение «10А», указывающее, что это гнездо предназначено для измерения больших токов.

Положение щупов в гнездах мультиметра при измерении тока на пределе 10А

И еще совет. Возьмите за правило: когда закончите все измерения на пределе «10А» сразу же переставляйте плюсовой (красный) щуп на свое штатное место

. Этим Вы сбережете себе нервы, щупы и мультиметр.

Ну вот, в принципе и все, что хотел сказать об измерении тока мультиметром. Главное понимать, что при измерении напряжения вольтметр подключается параллельно нагрузке или источнику напряжения, тогда как при измерении силы тока амперметр включается непосредственно в цепь и через него протекает ток, которым питаются элементы схемы.

Ну и в качестве закрепления прочитанного предлагаю посмотреть видеоролик, в котором на примере схем рассказывается об измерениях напряжения и силы тока мультиметром.

Удачи!

Как измерить силу тока мультиметром?

Хороший хозяин должен позаботиться о том, чтобы неполадки в электросети дома были заранее выявлены и ликвидированы ещё до конечной поломки. В этом может помочь мультиметр, позволяющий проводить тестирование бытовой техники и освещения.

Помимо этого, с помощью прибора легко определяется напряжение, уточняются показатели диодных транзисторов. Существует достаточное количество мультиметров различного вида. Они отличаются по точности и функциональности.

Особенности

Для начала изучите инструкцию о порядке выполнения действий мультиметром. Предварительно потренируйтесь на батарейке, которая имеет слабый питательный элемент. Если у вас небольшой опыт использования прибора, то старайтесь строго соблюдать инструкцию, изучив все возможности мультиметра.

Стоит также отметить, что при измерении силы тока нужно соединить щупы в последовательном порядке согласно допустимой нагрузке. Измеряя же две величины, соединить параллельно.

Мультиметр измеряет силу электрического тока в амперах. Ещё в школе нам объясняли, что электрические токи являются направленными движениями заряженных частиц по проводникам. Возникают они с электродвижущими силами, появляющимися вследствие разницы полюсных напряжений на активированном источнике питания.

Проще говоря, сила тока демонстрирует количественную составляющую тех самых частиц с зарядом, которые проходят через определённый схематический элемент в конкретную единицу времени.

На показатель величины силы тока оказывают влияние несколько параметров.

  • Связанное прямой пропорциональностью напряжение. Увеличение силы напряжения провоцирует увеличение силы тока.
  • Оказывающее противоположное воздействие сопротивление. Возрастая, оно снижает силу тока.

В независимости от общего количества гнёзд мультиметра, каждый из приборов может иметь несколько типов выходов, обозначающихся различными оттенками.

Общий массовый выход окрашивают в тёмный цвет, обозначают «-» или «com». Измерительный потенциальный выход окрашивается красным цветом. Каждый параметр измерения может иметь своё входное гнездо. Не бойтесь запутаться с гнёздами, так как каждое обозначается соответствующими единицами.

Ещё один элемент – это использующаяся для установления пределов измерения рукоятка мультиметра. Она может поворачиваться вокруг своей оси. Цифровые мультиметры имеют значительно большие предельные значения, чем аналоговые. Помимо этого, в цифровой вариант прибора включаются специальный перечень опций, таких как сигналы со звуком и прочее.

Любой прибор для измерения рассчитан на свой предел максимума, поэтому выбирая электросети для теста, силу тока, необходимо проверить, стоит сравнить её мощность с пределами, на которые рассчитан прибор.

Таким образом, проходящая в электроцепи токовая сила, равная 180 А, не может измеряться с использованием мультиметра с пределом максимума 20 А. Итогом такого тестирования станет неисправность мультиметра от сгорания прибора. Ознакомится с максимальными предельными возможностями устройства можно, заглянув в паспортные данные мультиметра или поискав показатели на корпусной основе самого устройства.

Максимальную популярность завоевали мультиметры с цифровым дисплеем, на котором демонстрируются показания в точных выражениях. Научиться использовать такой прибор достаточно легко. Стоимость большинства моделей крайне доступная, что позволяет подобным мультиметрам стойко удерживаться в домашнем инструментальном наборе.

Цифровой мультиметр

Самым удобным можно назвать мультиметр, в котором достаточно просто установить конкретный измерительный режим. Диапазон допуска дополнительно указывать не надо, так как устройство само подстраивается под показатели цепи, проводит замеры и выдаёт необходимый результат.

На представленном ниже изображении в первой позиции показана рукоятка, имеющая несколько положений, демонстрирующих напряжение переменное и постоянное. Первое обозначается V AC (значок ~), последнее DC (—), в диапазоне вольт и милливольт. Аналогичной является и сила тока А, не имеющая разделения на токовые типы, но имеющая градацию в амперах и миллиамперах.

Помимо этого, обязательной является функция замеров сопротивлений и цепных прозвонов.

Внизу располагается несколько гнёзд, использующихся для активизации проводов измерения. Обозначенное второй позицией СОМ гнездо используется для главного провода чёрного цвета. Третья позиция показывает гнездо для проведения основных измерений с использованием красного шнура. Ниже указаны допустимые пределы измерения напряжения и тока. Четвёртое гнездо, обозначающееся на изображение 4 позицией, используют для замера в амперах токовой силы, с максимальным пределом не больше 10 А. Все показания появляются на дисплее с цифровой графикой, который обозначена 5 позицией.

Мультитестер с указанием диапазона измерения более распространён, прежде всего из-за того, что стоит значительно дешевле.

Используя мультиметр, необходимо указывать и режим работы, и токи переменные, постоянные. В этом же секторе устанавливается переключатель в необходимом измерительном диапазоне, выраженном в мА, µА и А. На показанном примере продемонстрировано 4 гнездовые подключения. Два из них для красных проводов, измеряющие до 200 мА и до 10 А. Напряжение, сопротивление, ёмкость и другие показатели измеряются при помощи отдельного гнезда.

Подготовительный этап

Перед началом работы переключите мультиметр в сектор А, соответствующий измерению тока, выбирая нужный предел. Для тока постоянного используется обозначение DA, а для переменного – CA. Правда, некоторые сегодняшние приборы для измерения постоянных токов могут иметь одно положение, а для переменных другое.

Для того чтобы не совершить ошибку, ориентируйтесь на литеры, имеющиеся на лицевой стороне панели. Они не отличаются на разных приборах, однако, стоит понимать показания конкретной величины обозначения каждой из них.

Описание процесса

Для того чтобы измерить силу тока мультиметром, необходим подключить его к разрыву электроцепи. Именно в этом заключается различие от замера напряжений, путём присоединения тестера параллельно к цепи. Таким образом, измерительный аппарат станет цепной частью, через которую будет проходить ток. Всем известно, что ток в любом месте цельной цепи постоянен. Иными словами, сколько тока «попало», столько должно потом и «пропасть». Значит, место подключения аппарата сильного значения иметь не будет.

Воткнутый в СОМ щуп чёрного цвета трогать не нужно, красный же следует перенести в гнёзда mA, xA. В последнем «х» обозначает потребление силы тока, которую сможет измерить аппарат. В зависимости от значения силы, которую вы хотите замерить, следует подключение щупа красного цвета. Если вам неизвестно, количество тока, которое будет протекать внутри цепи, то следует подключиться к хА.

Для измерения переменного напряжения утечки сил тока необходимо установить вращающуюся рукоятку на знак измерения токовой силы переменного напряжения «А~». Далее по вышеописанной схеме выполняется замер. Стрелка шкалы аналогового аппарата отображает величины показателей тока, проходящего через прибор. Светодиодный аппарат показывает количество тока на дисплее.

Если отсоединить одно гнездо радиоэлемента с помощью паяльника, то получится оборвать цепочку. В экстренных случаях следует перекусить провода с помощью кусачек или пассатижей.

Данной проблемы не будет при измерении тока в батарейке или аккумуляторе, так как сама цепь предельно простая.

Измеряем утечку тока в авто

Любая машина имеет своё минимальное количество утечки тока, которое варьируется, в амперах, от 0,01 до 0,08. Для начала стоит разобраться с причинами утечки тока в автомобиле. Одной из них может быть то, что владелец просто забыл выключить световые приборы, например.

Существуют автомобили, в которые встроена дурная заводская задумка. Таковой можно считать стекольный обогрев, который ведёт свою цепочку питания, минуя замок зажигания. Не забываем про детей, которые так любят посидеть на водительском сиденье, покрутив различные рычаги приборов.

Второй глобальной причиной может быть неправильное подключение. Так, в период глобального интереса автолюбителей к музыке и магнитолам заряд батареи таял на глазах. Происходило это потому, что установщики не умели правильно подключать приборы. Один проводок зажигания, пропущенный через замок зажигания, делал своё дело. Если вам установили противоугонную систему, а наутро вы обнаружили пустой аккумулятор, то и гадать нечего.

Ещё советуем не оставлять регистраторы, радары и прочие приборы в прикуривателях и розетках. Не все машины обеспечивают их при неработающем зажигании.

Для того чтобы определить утечку тока, необходимо выполнить некоторые действия. Итак, открыв капот, открутите клемму с минусом от аккумулятора. Далее, сняв её, устанавливайте мультиметр в режим ампеража. В разрыв промеж клеммой и контактом АКБ поместите щуп. На табло появляются цифры, которые отражают величину утечки. Если вы видите показания в мА, то можете быть спокойны. Если же измерения представлены в амперах, то поспешите принять определённые меры.

Меры безопасности

Не забудьте обесточить сеть электроэнергии перед тем, как начать проводить замеры мультиметром. Перестраховываясь, проверьте кабельную изоляцию, так как продолжительная эксплуатация нарушает её целость. Из-за этого появляется возможность пораниться электротоком. При работе используйте резиновые перчатки.

В следующем видео вы узнаете, как измерить силу тока в розетке.

Как измерить силу тока в цепи постоянного и переменного тока

Любая электротехническая система не обходится без расчета силы тока в цепях, проводниках и приборах. Например, при монтаже электрической проводки в однофазной сети или в трехфазной сети для расчета толщины проводников и автоматических защитных выключателей необходимо знать силу тока, который будет протекать в данных линиях. Правильное измерение – залог безопасной и надежной эксплуатации любого электрического устройства.

Как измерить силу тока

Измерения силы тока проводят не только для расчета цепей, но и для диагностики электрического оборудования (например, измерения на трехфазном двигателе) и бытовых электроприборов (в нагревателе, лампочках, блоках питания, зарядных устройствах USB и пр.). Автомобильные электрики, для выявления неисправности в электрических системах автомобиля (например, в прикуривателе) проводят измерения силы тока на аккумуляторе или на генераторе автомобиля. В этой статье мы подробно расскажем, как правильно измерять ток в различных ситуациях.

Как измерить ток

Для того, чтобы уметь правильно измерить силу тока, не обязательно быть профессиональным электриком, но необходимо иметь некоторые познания в электротехнике.

Что же такое сила тока? Сила тока – физическая величина, которая равна отношению количества заряда, который проходит через определенную поверхность за некоторое время, к величине этого промежутка времени. Данная величина измеряется в Амперах и обозначается буквой «А». Хоть определение силы тока и звучит достаточно мудрено, но в этой физической величине нет ничего сложного.

Применение токоизмерительных клещейНо как измерить амперы? Чтобы провести измерения силы тока необходимо иметь определенный инструмент или оборудование для этого. Обычно измерения в цепи постоянного напряжения проводят мультиметром или тестером, а в сетях переменного напряжения токоизмерительными клещами или амперметром.

Измерение тока автомобильного аккумулятора

Постоянный ток

Как уже было сказано выше, измерения силы тока в цепях постоянного напряжения удобнее всего проводить мультиметром. Для того, чтобы осуществить измерение необходимо взять мультиметр и настроить его для работы с силой тока.

Для этого переключатель режимов перемещается в положение DCA (измерение постоянного тока), а красный и черный штекеры щупов мультиметра подключаются к гнездам с обозначением «10А» и «COM», а другие концы подключаются в разрыв цепи (то есть красный подключается к положительной полярности, а черный к отрицательной).

Разные пределы измерения силы тока, для предела 10А выделено отдельное гнездо и отдельный предел измерения

На современных китайских мультиметрах есть два гнезда для измерения силы тока. Одно из них подписано mA. Оно защищено предохранителем и предназначено для измерения малых токов, зачастую не более 200 мА. А второе гнездо подписывается либо просто «А», либо «10А». Оно не защищено предохранителем и предназначено для измерения тока большой величины. При этом время измерения обычно ограничивается периодом в 10-20 секунд.

Измерения производят с максимального значения, постепенно уменьшая для получения на экране необходимой размерности значения. Важно понимать примерную мощность электрической сети, в которой проводятся измерения, и выбирать прибор в соответствии с этим. Если прибор не рассчитан на такую величину, то он может выйти из строя или произойдет короткое замыкание.

В быту измерения силы тока постоянного напряжения проводят, например, у светодиода на светодиодной ленте или на плате телевизора (или другой техники) при его ремонте, а также в других случаях.

Измерение постоянного тока мультиметром

Многие думают, что для измерений силы тока нужно покупать дорогой мультиметр. Но тут надо понимать, для каких целей и задач будет использоваться прибор. Если работу выполняет профессиональный электрик, то приобретается более точный и дорогой инструмент, а домашние измерения можно производить и китайским мультиметром.

Подробно о том, как пользоваться мультиметром, мы рассказали в статье: https://samelectrik.ru/kak-pravilno-ispolzovat-multimetr-prostaya-instrukciya-s-kartinkami.html.

Переменный ток

Измерение силы тока в цепи переменного тока сложнее, чем для постоянного. Для этого применяют такие приборы, как амперметр или токоизмерительные клещи. Использование токоизмерительных клещей – самый удобный и безопасный способ, но он подходит только при открытой прокладке проводки или кабеля. Такой способ позволяет измерить ток без разрыва цепи, что существенно безопаснее и быстрее.

Измерение токоизмерительными клещами фазного тока в трёхфазной цепи

Измерение производится путем помещения проводника под напряжением в разъёмный магнитопровод со вторичной обмоткой (конструкция почти аналогична трансформатору тока). Благодаря явлению электромагнитной индукции можно измерить вторичный ток в обмотке, а после этого прибор рассчитывает первичный в измеряемой цепи. При измерении токоизмерительными клещами проводник заводится в раствор клещей и на дисплее прибора отображается сила тока в цепи переменного напряжения.

Чтобы применять амперметр для измерений силы тока нужно обладать определенными навыками и знать, как следует включить в цепь амперметр чтобы измерить силу тока.

Амперметр, как и мультиметр включается в разрыв цепи. При этом важно понимать, что переменный ток наиболее опасен, поэтому требует серьезного отношения к электробезопасности. При включении амперметра в цепь, подачи напряжения и подключения нагрузки на дисплее или табло амперметра будет указана сила тока в цепи.

Подключение амперметра и вольтметра в цепь

Примеры измерения тока

Для понимания принципов измерения силы тока в различных электроприборах и цепях ниже приведены варианты устройств и способы измерения силы тока.

Электродвигатель

Измерения силы тока в обмотках электродвигателя производят для проверки наличия коротких замыканий, неисправностей и для настройки правильного алгоритма управления электродвигателем. Так как ток в трехфазном асинхронном двигателе в каждой фазе одинаковый, то достаточно подключить один амперметр к одной фазе для проверки его потребления.

Для диагностики каждой из обмоток замеряют ток в каждой фазе, и если в каждой из фаз он отличается, то в какой-то из обмоток возможно межвитковое замыкание, а если в одной из фаз вообще нет тока — то либо обрыв на линии либо обрыв в обмотке. Если в одной из фаз ток есть но он меньше чем в двух других – возможен плохой контакт в брно или в коммутационных приборах.

У однофазного электромотора все проще: ток измеряется на единственной фазе. Но нужно иметь в виду, что максимальная сила тока амперметра ограничена и обычно составляет не более 5А, поэтому при для больших токов используют токовые клещи или другие схемы с трансформаторами тока и амперметром.

Сварочный аппарат

Для того, чтобы понимать какие электроды использовать и в каком режиме производить сварочные работы можно измерить силу тока на проводе выхода у сварочного аппарата под нагрузкой. Измерение производят аналогично другим приборам, включая в цепь на сварочном инверторе амперметр с трансформатором (бывают и старые модели амперметров с возможностью измерения до 200 А) или используя токоизмерительные клещи.

Батарейки и аккумуляторы

В быту часто бывает необходимо измерить ток электроприбора на батарейках (в качестве батареек могут быть кроны, пальчиковые батарейки и прочие аккумуляторы). Важно понимать, что просто подключить мультиметр или амперметр к источнику нельзя, потому что силу тока измеряют только под нагрузкой.

Измерение тока батарейки в цепи с резистором

В качестве нагрузки можно остановится на лампе накаливания или на резисторе или включится в цепь самого прибора. Для замера нужно выбрать на мультиметре необходимый режим (для измерения постоянного тока), правильно подключить клеммы к прибору и на участке цепи. При этом на экране мы получим искомое значение для той нагрузки, которая подключена к аккумулятору.

Измерение в цепи с резистором и аккумулятором «крона»

Заключение

Как можно убедится, существует всего два способа измерения силы тока:

  1. С помощью амперметра или мультиметра — в этом способе важно чтобы прибор выдерживал и его предел измерения был рассчитан на измеряемую силу тока. Недостаток у этого способа состоит в том, что необходимо разрывать цепь. Тогда при измерениях на плате придется перерезать дорожку, а при измерении потребления приборов – разделывать их кабель и выделять одну из жил, или отключать от прибора один провод и включать в его цепь измерительный прибор.
  2. С помощью токоизмерительных клещей. Зачастую этот способ используются для измерения переменного тока, но современной промышленностью выпускают токоизмерительные клещи для постоянного тока, принцип действия которых основан на эффекте Холла (только такие клещи дороговаты — стоят от 50$). Удобен способ тем, что не нужно разрывать цепь – нужно лишь ОДНУ жилу вложить в клещи и на экране высветится сила тока в цепи (или стрелка подскочит, если прибор стрелочный).

Существуют и комбинированные способы, когда измерительный прибор не рассчитан на измеряемую величину – можно использовать трансформатор тока. Например, электросчетчики прямого включения не всегда могут измерять большие токи для учета электроэнергии. Тогда их подключают не напрямую, а через трансформатор тока.

Теперь вы знаете, как измерить силу тока в цепи постоянного и переменного тока. Надеемся, наша инструкция и примеры помогли вам разобраться в вопросе. Если что-либо осталось непонятным, задавайте вопросы в комментариях под статьей!

Материалы по теме:

Способы измерения силы тока в цепи постоянного и переменного тока

Пошаговая инструкция, объясняющая, как измерить силу тока в цепи постоянного тока и переменного. Какие приборы лучше использовать для измерения силы тока.

Любая электротехническая система не обходится без расчета силы тока в цепях, проводниках и приборах. Например, при монтаже электрической проводки в однофазной сети или в трехфазной сети для расчета толщины проводников и автоматических защитных выключателей необходимо знать силу тока, который будет протекать в данных линиях. Правильное измерение – залог безопасной и надежной эксплуатации любого электрического устройства.

Измерения силы тока проводят не только для расчета цепей, но и для диагностики электрического оборудования (например, измерения на трехфазном двигателе) и бытовых электроприборов (в нагревателе, лампочках, блоках питания, зарядных устройствах USB и пр.). Автомобильные электрики, для выявления неисправности в электрических системах автомобиля (например, в прикуривателе) проводят измерения силы тока на аккумуляторе или на генераторе автомобиля. В этой статье мы подробно расскажем, как правильно измерять ток в различных ситуациях.

Содержание:

Как измерить ток

Для того, чтобы уметь правильно измерить силу тока, не обязательно быть профессиональным электриком, но необходимо иметь некоторые познания в электротехнике.

Что же такое сила тока? Сила тока – физическая величина, которая равна отношению количества заряда, который проходит через определенную поверхность за некоторое время, к величине этого промежутка времени. Данная величина измеряется в Амперах и обозначается буквой «А». Хоть определение силы тока и звучит достаточно мудрено, но в этой физической величине нет ничего сложного.


Но как измерить амперы? Чтобы провести измерения силы тока необходимо иметь определенный инструмент или оборудование для этого. Обычно измерения в цепи постоянного напряжения проводят мультиметром или тестером, а в сетях переменного напряжения токоизмерительными клещами или амперметром.

Примеры измерения тока

Для понимания принципов измерения силы тока в различных электроприборах и цепях ниже приведены варианты устройств и способы измерения силы тока.

Заключение

Как можно убедится, существует всего два способа измерения силы тока:

  1. С помощью амперметра или мультиметра — в этом способе важно чтобы прибор выдерживал и его предел измерения был рассчитан на измеряемую силу тока. Недостаток у этого способа состоит в том, что необходимо разрывать цепь. Тогда при измерениях на плате придется перерезать дорожку, а при измерении потребления приборов – разделывать их кабель и выделять одну из жил, или отключать от прибора один провод и включать в его цепь измерительный прибор.
  2. С помощью токоизмерительных клещей. Зачастую этот способ используются для измерения переменного тока, но современной промышленностью выпускают токоизмерительные клещи для постоянного тока, принцип действия которых основан на эффекте Холла (только такие клещи дороговаты — стоят от 50$). Удобен способ тем, что не нужно разрывать цепь – нужно лишь ОДНУ жилу вложить в клещи и на экране высветится сила тока в цепи (или стрелка подскочит, если прибор стрелочный).

Существуют и комбинированные способы, когда измерительный прибор не рассчитан на измеряемую величину – можно использовать трансформатор тока. Например, электросчетчики прямого включения не всегда могут измерять большие токи для учета электроэнергии. Тогда их подключают не напрямую, а через трансформатор тока.

Теперь вы знаете, как измерить силу тока в цепи постоянного и переменного тока. Надеемся, наша инструкция и примеры помогли вам разобраться в вопросе. Если что-либо осталось непонятным, задавайте вопросы в комментариях под статьей!

Материалы по теме:

  • Закон Ома простыми словами
  • Активная, реактивная и полная мощность
  • Как выбрать мультиметр для дома и работы
  • Перевод ампер в киловатты
Опубликовано: 12.11.2019 Обновлено: 12.11.2019 нет комментариев

Все способы измерения силы электрического тока.

Многие помнят из школьной физики закон Ома: сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

СИЛА ТОКА является количественной характеристикой электрического тока- это физическая величина, равная количеству электричества, протекающего через сечение проводника за единицу времени. Измеряется в амперах.

Для электропроводки в квартире сила тока  играет огромную роль, потому что исходя из максимально возможного значения для отдельной линии, идущей от электрощита зависит сечение проводника и величина максимального тока автоматического выключателя, защищающего электрический кабель от повреждений в случае возникновения короткого замыкания или токов перегрузки.


Поэтому, если не правильно выбрано сечение и автоматический выключатель- его будет просто выбивать, а заменить его на более мощный просто не получится.

Например, самые распространенные провода и кабеля в электропроводке сечением 1.5 квадратных миллиметра- из меди или 2.5- из алюминия. Они рассчитаны на максимальный ток 16 Ампер или подключение  мощности не более 3 с половиной киловатт. Если Вы подключите мощные электропотребители превышающие эти пределы, то просто заменить автомат на 25 А нельзя- не выдержит электропроводка и придется от щита перекладывать медный кабель сечением 2. 5 кв. мм, который рассчитан на максимальный ток 25 А.

Единицы измерения мощности электрического тока.

Кроме Амперов, Мы часто сталкиваемся с понятием мощности электрического тока. Эта величина показывает работу тока, совершенную в единицу времени.

Мощность равняется отношению совершенной работы ко времени, в течение которого она была совершена. Мощность измеряется в Ваттах и обозначается буквой Р. Высчитывается по формуле  P  =  А х B, т. е. для того что бы узнать мощность- необходимо величину напряжения электросети умножить на потребляемый ток, подключенными к ней электроприборами, бытовой техникой, освещением и т. д.

На электропотребителях часто на табличках или в паспорте только указывается потребляемая мощность, зная которую легко можно высчитать ток. Например, потребляемая мощность телевизором 110 Ватт. Что бы узнать величину потребляемого тока- делим мощность на напряжение 220 Вольт и получаем 0. 5 А.
Но учтите, что это максимальная величина, в реальности она может быть меньше т. к. телевизор на низкой яркости и при других условиях будет меньше расходовать электроэнергии.

Приборы для измерения электрического тока.

Для того что бы узнать реальный расход электроэнергии с учетом работы в разных режимах для электроприборов, бытовой техники и т. п. — нам понадобятся электроизмерительные приборы:

  1. Амперметр— хорошо всем знакомый с практических уроков физики в школе (рисунок 1). Но в быту и профессионалами они не используются из-за непрактичности.
  2. Мультиметр— это электронное устройство выполняет многоразличных замеров, в том числе и силы тока (рисунок 2). Очень широко распространен, как среди электриков так и в быту. Как с его помощью измерять силу тока Я уже рассказывал в этой статье.
  3. Тестер— то же самое практически, что и мультиметр, но без использования электронники со стрелкой, которая указывает величину измерения по делениям на экране. Сегодня редко можно встретить, но они широко использовались в советское время.
  4. Измерительные клещи электрика (рисунок 3), именно ими Я пользуюсь в своей работе, потому что они не требуют разрыва проводника для измерения, нет необходимости лезть под напряжение и отключать нагрузку. Ими измерять одно удовольствие- быстро и легко.

Как правильно измерять силу тока.

Для того что бы измерить силу  для потребителей постоянного тока, необходимо  один зажим от амперметра, тестера или мультиметра присоединить к плюсовой клемме  аккумулятора или  проводу от блока питания или трансформатора, а второй зажим- к проводу идущему к потребителю и после включения режима измерения постоянного тока с запасом по верхнему максимальному пределу- делать замеры.

Будьте аккуратны при размыкании работающей цепи возникает дуга, величина которой возрастает вместе с силой тока.

Для того что бы измерить ток для потребителей подключаемых напрямую в розетку или к электрическому кабелю от домашней электросети,  измерительное устройство переводится в режим измерения переменного тока  с запасом по верхнему пределу. Далее тестер или мультиметр включаются в разрыв фазного провода. Что такое фаза читаем в этой статье.

Все работы необходимо проводить только после снятия напряжения.

После того как все готово, включаем и проверяем силу тока. Только следите, что бы Вы не касались оголенных контактов или проводов.

Согласитесь, что выше описанные методы очень не удобны и да же опасны!

Я уже давно в своей профессиональной деятельности электрика пользуюсь для измерения силы тока токоизмерительными клещами (на картинке справа). Они не редко идут в одном корпусе с мультиметром.

Мерить ими просто- включаем и переводим в режим измерения переменного тока, затем разводим находящиеся сверху усы и пропускаем во внутрь фазный провод, после этого следим что бы они плотно прилегли к друг другу и производим измерения.

Как видите- быстро, просто и можно измерять силу тока под напряжением данным способом, только будьте аккуратны не закоротите в электрощите случайно соседние провода.

Только помните, что для правильного замера- нужно делать обхват только одного фазного провода, а если обхватить цельный кабель, в котором вместе идут фаза и ноль- измерения провести будет не возможно!

Как измерить силу тока мультиметром: постоянного и переменного тока

Для проведения расчетов и подбора необходимых элементов электрической цепи часто требуется измерить силу тока в ней. Сделать это можно с помощью расчетов, но наиболее простой способ — это использование специальных приборов.

Чем можно измерить силу тока

Чтобы определить мощность потребления и силу тока, требуется электрический измерительный прибор, который может измерять эти параметры с учетом особенностей переменного и постоянного тока. Типов таких устройств существует всего два:

Стационарные амперметры
  • Амперметр — специальное устройство для измерения исключительно силы тока в цепи. Амперметр включается в тестируемую цепь последовательно с потребителями электрического тока. На шкале прибора, помимо основных значений, в амперах используются также миллиамперы. На ампераж нужно обращать особое внимание. Существуют электронные и механические варианты устройства.
Обычный амперметр
  • Мультиметр — это электронное измерительное устройство, которое помогает мерить различные параметры цепи (сопротивление, напряжение, разомкнутая цепь, пригодность для аккумулятора, включая и силу тока).
Мультиметр

Что такое мультиметр?

Мультиметр — это универсальное комбинированное измерительное устройство, которое объединяет функции нескольких измерительных устройств, то есть измеряет практически все показатели цепи. Самый маленький набор функций мультиметра — это измеритель напряжения, силы заряда и сопротивления. Однако современные производители не останавливаются на достигнутом, а вместо этого добавляют ряд функций, таких как емкостное измерение конденсаторов, частоты тока, проверку диодов (измерение падения напряжения на pn-переходе), звуковых датчиков, измерений температуры и измерения определенных параметров транзистора, встроенный генератор низких частот и многое другое.

Мультиметр может быть:

  • Аналоговый. В этом типе приборов присутствует индикатор, который имеет несколько шкал (по одной на каждый вид измерения). Аналоговые тестеры имеют ряд недостатков, в первую очередь — это большие ошибки и погрешности в измерении. В конструкцию многих моделей включен специальный подстраиваемый резистор, который при правильной настройке несколько улучшает работу прибора, повышая точность выдаваемых результатов. Но все же сейчас большее распространение получили цифровые модели.
  • Цифровой. Единственная внешняя разница между цифровым устройством и аналоговым устройством — это экран, который численно представляет измеренные параметры. Старые модели оснащены дисплеем из светодиодов, более новые варианты оснащены жидкокристаллическим экраном. Недостатком этих устройств является то, что они имеют высокую стоимость: их цена в несколько раз превышает стоимость аналогового тестера.
Подключение различных мультиметровых приборов в цепь

Требования для измерения силы тока

Чтобы померить силу заряда в розетке, нужно обязательно следить за выполнением некоторых требований:

  • Важным условием для измерения силы тока является включение резисторов или обычных ламп в цепь ограничения сопротивления. Этот элемент защитит прибор от нагрева и возгорания из-за слишком большой нагрузки.
  • Если текущая сила в цепи не отображается на индикаторе, выбранное предельное значение является неправильным и должно быть уменьшено на одну позицию. (Так надо продолжать до тех пор, пока на экране не появится истинное значение). Требуется быстрое измерение — время контакта с кабелем составляет менее одной или двух секунд. Это особенно актуально для аккумуляторов с низким энергопотреблением.

Важно! Предел выбирается с учетом наибольших возможных отклонений полученных измерений от ожидаемого результата.

Приборы для измерения силы тока должны также соответствовать утвержденным стандартам ГОСТа:

  • показывающие устройства должны иметь точность в пределах от 1 до 2,5,
  • приборы на подстанциях допускаются 4 класса точности,

Класс по точности приборов, установленных на трансформаторах указаны в таблице:

Класс прибораКласс измерительных трансформаторовКласс шунта и добавочного сопротивления
4,03,0-
2,51,0 (3,0)0,5
1,50,5 (1,0)0,5
1,00,50,5
0,50,20,2

Как проверить силу тока

Измерение силы постоянного и переменного тока не имеет кардинальных отличий, но все же данные операции имеют свои тонкости.

Наглядная схема подключения амперметра

Постоянный ток

Измерение постоянного тока выполняется в несколько несложных этапов:

  1. На мультиметре требуется изменить положение красного щупа. Если неизвестно даже приблизительное значение силы в цепи, то из соображений безопасности и сохранности прибора придется выбрать наибольшее значение.
  2. Регулятор нужно поставить в положение из сектора «А», выбрав самый подходящий предел значений.
  3. Последовательно подключить мультиметр к цепи, где должно быть измерено текущее значение.
  4. Далее необходимо включить питание и наблюдать за появлением числовых значений на цифровом табло.

Как проверить переменный ток мультиметром

В случае, когда должна измеряться сила переменного электричества, требуется поставить регулятор в соответствующее положение, также предварительно выбрав предел. Далее процесс измерения ничем не отличается от нахождения силы постоянного заряда.

Измерение силы переменного тока

Меры безопасности

Процесс измерения тока с помощью мультиметра несложен. При его прохождении требуется соблюдение определенных норм безопасности:

  • Перед непосредственным проведением измерительных работ необходимо обесточить цепь.
  • Также периодически нужно проводить проверку изоляции кабеля — иногда он может повредить сам себя при длительном использовании и привести к значительному увеличению вероятности поражения электрическим током.
  • Использовать при проведении любых ремонтных, монтажных и измерительных работах только резиновые перчатки, которые обладают изоляционными свойствами.
  • В помещениях с высоким уровнем влажности воздуха запрещается проведение измерительных работ. Дело в том, что влага обладает высокой электропроводностью, и риск удара током возрастает. При ударе током незамедлительно нужно сообщить об этом в скорую помощь или экстренную службу.
  • Проводить работы с электричеством лучше вдвоем.
  • После завершения всех работ можно обратно включить питание.

Замер силы тока проводится амперметром или мультиметром. При использовании последнего важно правильно выбрать режим работы и предел, которого может достигнуть ток в цепи. Оба эти прибора боятся высокого напряжения.

Как измерить силу тока - Всё о электрике

Замер силы тока мультиметром

Для проведения расчетов и подбора необходимых элементов электрической цепи часто требуется измерить силу тока в ней. Сделать это можно с помощью расчетов, но наиболее простой способ — это использование специальных приборов.

Чем можно измерить силу тока

Чтобы определить мощность потребления и силу тока, требуется электрический измерительный прибор, который может измерять эти параметры с учетом особенностей переменного и постоянного тока. Типов таких устройств существует всего два:

  • Амперметр — специальное устройство для измерения исключительно силы тока в цепи. Амперметр включается в тестируемую цепь последовательно с потребителями электрического тока. На шкале прибора, помимо основных значений, в амперах используются также миллиамперы. На ампераж нужно обращать особое внимание. Существуют электронные и механические варианты устройства.

  • Мультиметр — это электронное измерительное устройство, которое помогает мерить различные параметры цепи (сопротивление, напряжение, разомкнутая цепь, пригодность для аккумулятора, включая и силу тока).

Что такое мультиметр?

Мультиметр — это универсальное комбинированное измерительное устройство, которое объединяет функции нескольких измерительных устройств, то есть измеряет практически все показатели цепи. Самый маленький набор функций мультиметра — это измеритель напряжения, силы заряда и сопротивления. Однако современные производители не останавливаются на достигнутом, а вместо этого добавляют ряд функций, таких как емкостное измерение конденсаторов, частоты тока, проверку диодов (измерение падения напряжения на pn-переходе), звуковых датчиков, измерений температуры и измерения определенных параметров транзистора, встроенный генератор низких частот и многое другое.

Мультиметр может быть:

  • Аналоговый. В этом типе приборов присутствует индикатор, который имеет несколько шкал (по одной на каждый вид измерения). Аналоговые тестеры имеют ряд недостатков, в первую очередь — это большие ошибки и погрешности в измерении. В конструкцию многих моделей включен специальный подстраиваемый резистор, который при правильной настройке несколько улучшает работу прибора, повышая точность выдаваемых результатов. Но все же сейчас большее распространение получили цифровые модели.
  • Цифровой. Единственная внешняя разница между цифровым устройством и аналоговым устройством — это экран, который численно представляет измеренные параметры. Старые модели оснащены дисплеем из светодиодов, более новые варианты оснащены жидкокристаллическим экраном. Недостатком этих устройств является то, что они имеют высокую стоимость: их цена в несколько раз превышает стоимость аналогового тестера.

Требования для измерения силы тока

Чтобы померить силу заряда в розетке, нужно обязательно следить за выполнением некоторых требований:

  • Важным условием для измерения силы тока является включение резисторов или обычных ламп в цепь ограничения сопротивления. Этот элемент защитит прибор от нагрева и возгорания из-за слишком большой нагрузки.
  • Если текущая сила в цепи не отображается на индикаторе, выбранное предельное значение является неправильным и должно быть уменьшено на одну позицию. (Так надо продолжать до тех пор, пока на экране не появится истинное значение). Требуется быстрое измерение — время контакта с кабелем составляет менее одной или двух секунд. Это особенно актуально для аккумуляторов с низким энергопотреблением.

Важно! Предел выбирается с учетом наибольших возможных отклонений полученных измерений от ожидаемого результата.

Приборы для измерения силы тока должны также соответствовать утвержденным стандартам ГОСТа:

  • показывающие устройства должны иметь точность в пределах от 1 до 2,5,
  • приборы на подстанциях допускаются 4 класса точности,

Класс по точности приборов, установленных на трансформаторах указаны в таблице:

Класс прибораКласс измерительных трансформаторовКласс шунта и добавочного сопротивления
4,03,0
2,51,0 (3,0)0,5
1,50,5 (1,0)0,5
1,00,50,5
0,50,20,2

Как проверить силу тока

Измерение силы постоянного и переменного тока не имеет кардинальных отличий, но все же данные операции имеют свои тонкости.

Постоянный ток

Измерение постоянного тока выполняется в несколько несложных этапов:

  1. На мультиметре требуется изменить положение красного щупа. Если неизвестно даже приблизительное значение силы в цепи, то из соображений безопасности и сохранности прибора придется выбрать наибольшее значение.
  2. Регулятор нужно поставить в положение из сектора «А», выбрав самый подходящий предел значений.
  3. Последовательно подключить мультиметр к цепи, где должно быть измерено текущее значение.
  4. Далее необходимо включить питание и наблюдать за появлением числовых значений на цифровом табло.

Как проверить переменный ток мультиметром

В случае, когда должна измеряться сила переменного электричества, требуется поставить регулятор в соответствующее положение, также предварительно выбрав предел. Далее процесс измерения ничем не отличается от нахождения силы постоянного заряда.

Меры безопасности

Процесс измерения тока с помощью мультиметра несложен. При его прохождении требуется соблюдение определенных норм безопасности:

  • Перед непосредственным проведением измерительных работ необходимо обесточить цепь.
  • Также периодически нужно проводить проверку изоляции кабеля — иногда он может повредить сам себя при длительном использовании и привести к значительному увеличению вероятности поражения электрическим током.
  • Использовать при проведении любых ремонтных, монтажных и измерительных работах только резиновые перчатки, которые обладают изоляционными свойствами.
  • В помещениях с высоким уровнем влажности воздуха запрещается проведение измерительных работ. Дело в том, что влага обладает высокой электропроводностью, и риск удара током возрастает. При ударе током незамедлительно нужно сообщить об этом в скорую помощь или экстренную службу.
  • Проводить работы с электричеством лучше вдвоем.
  • После завершения всех работ можно обратно включить питание.

Замер силы тока проводится амперметром или мультиметром. При использовании последнего важно правильно выбрать режим работы и предел, которого может достигнуть ток в цепи. Оба эти прибора боятся высокого напряжения.

Как измерить ток и напряжение мультиметром?

Как измерить силу тока мультиметром

Запомните одно правило при измерениях: при измерении силы тока, щупы соединяются последовательно с нагрузкой, а при измерении других величин – параллельно.

На рисунке ниже показано, как надо правильно соединять щупы и нагрузку для того, чтобы замерить силу тока:

Черный щуп, который воткнут в гнездо СОМ – его не трогаем, а красный переносим в гнездо, где написано mA или хA, где вместо х – максимальное значение силы тока, которую может замерить прибор. В моем случае это 20 Ампер, так как рядом с гнездом написано 20 А. В зависимости от того, какое значение силы тока вы собираетесь замерять, туда и втыкаем красный щуп. Если вы не знаете, какая примерно сила тока будет протекать в цепи, то ставим в гнездо хА:

Давайте проверим, как все это работает в деле. В нашем случае нагрузкой является вентилятор от компьютера. Наш блок питания имеет встроенную индикацию для показа силы тока, а как вы знаете с курса физики, сила тока измеряется в Амперах. Выставляем 12 Вольт, на мультиметре ручку крутим на измерение постоянного тока. Мы выставили предел измерения на мультике до 20 Ампер. Собираем как по схеме выше и смотрим показания на мультике. Оно в точности совпало со встроенным амперметром на блоке питания.

Для того, чтобы измерить силу тока переменного напряжения мы ставим крутилку мультиметра на значок измерения силы тока переменного напряжения – “А

” и точно также по такой же схеме делаем замеры.

Как измерить постоянное напряжение мультиметром

Возьмем вот такую вот батарейку

Как мы видим, на ней написан ток 550 мАh , который она может выдавать в нагрузку в течение часа, то есть миллиампер в час, а также напряжение, которым обладает наша батарейка – 1,2 Вольта. Напряжение – это понятно, а вот что такое “ток в течение часа”? Допустим, наша нагрузка -лампочка кушает ток 550 мА. Значит лампочка будет светить один час. Или возьмем лампочку, которая светит послабее, и пусть она у нас кушает 55 мА, значит она сможет проработать 10 часов.

Значение 550 мА, которое у нас написано на батарейке, делим на значение, которое написано на нагрузке и получаем время, в течение которого все это будет работать, пока не сядет батарейка. Короче говоря, кто дружен с математикой, тому не составит труда понять сие чудо 🙂

Давайте замеряем напряжение на батарейке, один щуп мультиметра ставим на плюс, а другой на минус, то есть подсоединяем параллельно, и вуаля!

В данном случае напряжение на батарейке 1,28 Вольт. Значение на новой батарейке всегда должно превышать то, которое написано на этикетке.

Давайте замеряем напряжение на блоке питания. Выставляем 10 Вольт и замеряем.

Красный – это плюс, черный – минус. Все сходится, напряжение 10,09 Вольт. 0,09 Вольт спишем на погрешность.

Если же мы спутаем щупы мультиметра или щупы блока, то ничего страшного не произойдет. Мультиметр покажет нам такое же значение, но со знаком “минус”.

Имейте ввиду, на таких мультиметрах это не прокатывает

Для того, чтобы точно определить полярность не имея мультиметра, можно прибегнуть к нескольким советам, которые описаны в этой статье.

Как измерить переменное напряжение мультиметром

Ставим на мультике предел измерения переменного напряжения и замеряем напряжение в розетке. Без разницы, как совать щупы. У переменного напряжения нет плюса и минуса. Там есть фаза и ноль. Грубо говоря, один провод в розетке не представляет опасности – это ноль, а другой может здорово попортить ваше самочувствие или даже здоровье – это фаза.

По идее в розетке должно быть 220 Вольт. Но у меня показывает 215. Ничего страшного в этом нет. Напряжение в розетке “играет”. Ровно 220 Вольт вам вряд ли придется увидеть при измерениях напряжения в розетках вашего дома 🙂

Как измерить силу постоянного и переменного тока мультиметром

Одним из основных параметров в электротехнике является сила тока, представляющая собой электрический ток в определенном количестве, проходящий через проводник определенного сечения. Данная величина имеет большое значение для нормальной работы электрических систем, поэтому нередко актуальным становится вопрос, как измерить силу тока мультиметром. Данная процедура необходима для того, чтобы точно знать о том или ином уровне тока, установленном для конкретной цепи. Мультиметр является основным прибором, с помощью которого выполняются измерения.

Как измерить силу тока в розетке мультиметром

Перед началом проведения замеров к прибору в первую очередь подключаются измерительные щупы. Каждый из них имеет собственный цвет – черный и красный. Щуп черного цвета обычно общий, нулевой или минусовой, поэтому его подключение осуществляется к нижнему разъему, обозначенному символами СОМ. Другой щуп красного цвета при выполнении измерений подключается к среднему разъему. Существует разъем, расположенный в верхней части мультиметра, в который подключается красный щуп когда измеряется переменный ток величиной до 10 ампер.

После подключения щупов выбирается нужный режим работы путем поворота круглого переключателя и установки его в нужное положение. Если величина измеряемого параметра известна заранее, то выставляемый предел измерений должен немного превышать его. Такая мера позволяет уберечь мультиметр от перегорания. В том случае когда сведения о возможных показаниях прибора отсутствуют, выставляется максимально возможный предел измерений.

При измерении напряжения прибор включается в цепь параллельно, а для замеров силы тока – последовательно. Измерение полупроводников или параметров сопротивления выполняется при отключенном питании в данной схеме. Напряжение в электрической розетке 220В также можно измерить с помощью мультиметра. Для этого переключатель необходимо перевести в положение ACV на отметку 750 вольт, после чего провести замер. Точно так же выполняется измерение в сети с напряжением 380В. Сила тока в розетке измеряется путем выставления прибора в режим замеров переменного тока.

Как измерить силу тока трансформатора мультиметром

Течение электрического тока в трансформаторе осуществляется исключительно в замкнутом контуре. Для того чтобы произвести измерения тока, нужно вначале подключить какую-нибудь нагрузку, а затем последовательно с ней в цепь включается мультиметр. В данном случае переключатель также выставляется в режим измерений переменного тока. Провод красного цвета подключается к отдельному выходу.

На подготовительном этапе нужно сделать следующее:

  • Щуп с проводом черного цвета устанавливается в соответствующее черное гнездо, а щуп с красным проводом – в красное гнездо, где имеется обозначение «А», то есть, ампер.
  • Тумблер переключается в нужное положение: для измерений переменного тока – АС, постоянного тока – DC.
  • Предел измерений устанавливается таким образом, чтобы он был выше предполагаемого уровня силы тока в цепи. Это поможет уберечь прибор от перегорания.

После подготовки можно переходить к непосредственным измерениям. С этой целью мультиметр нужно последовательно включить в разрыв электрической цепи между трансформатором и нагрузкой. Величина тока, проходящего через прибор, отобразится на дисплее мультиметра. При отсутствии нагрузки в цепочку можно включить ограничительное сопротивление – обычную лампочку или резистор.

Если на дисплее не отображается значение силы тока, значит предел измерений выбран неверно и его необходимо уменьшить на одну позицию. При отсутствии результата процедуру нужно повторить и продолжать делать это до того момента, пока на дисплее не появится какое-либо значение.

Как измерить силу тока батарейки мультиметром

Несмотря на внешнее сходство, все батарейки обладают различными параметрами и техническими характеристиками. В связи с этим довольно часто возникает необходимость в проверке работоспособности этих элементов, в частности – в замерах силы тока.

Основной способ проверки касается новых батареек, позволяя определить их работоспособность во время покупки. Для проведения измерений мультиметр выставляется в положение, соответствующее постоянному току. Далее порядок действий будет следующий:

  • Мультиметр должен быть установлен на максимальном пределе измерений.
  • Щупы мультиметра прикладываются к контактам батарейки.
  • После того как возрастание тока на экране прекратится, примерно через 1-2 секунды щупы убираются.

Нормальная величина силы тока в новой батарейке обычно составляет от 4 до 6 ампер. Если показатели составляют от 3 до 3,9А – это указывает на снижение эксплуатационного ресурса батареи. Следовательно ее можно использовать только в устройствах с пониженной мощностью. При более низких показателях, батарейки допускается применять лишь в очень слабых приборах или не использовать вообще.

Как измерить силу постоянного тока мультиметром

Измерение постоянного тока выполняется по такой же методике, как и при замерах батареек. Просто в данном случае мультиметр используется еще и для проверок более мощных устройств. В первую очередь это аккумуляторные батареи или выпрямители, применяемые в промышленности и в быту.

Для замеров с помощью мультиметра выбираются две любые точки, между которыми последовательно подключается измерительный прибор. Подключение должно быть выполнено с обязательным соблюдением полярности. Если мультиметр подключен неправильно, то на дисплее высветится значение со знаком «минус».

В том случае когда значение предполагаемой силы тока больше самого верхнего предела измерений, необходимо выставить переключатель в положение «10А». Одновременно из гнезда «V ΩmA» измерительный щуп перемещается в гнездо «10А».

Как измерить силу переменного тока мультиметром

Перед началом замеров необходимо точно определить, какой ток будет измеряться – переменный или постоянный. После этого переключатель мультиметра устанавливается в нужное положение. Далее нужно установить ориентировочную силу в данной цепи, для того чтобы подключить измерительный щуп в соответствующий разъем. Если сила тока предполагается до 200мА, щуп включается в гнездо «V ΩmA», а при силе тока более 200мА – в разъем «10А».

Иногда случается так, что информация о силе тока отсутствует вообще. Поэтому измерения следует начинать с максимальной величины. Если на дисплее появляется ток меньшего значения, значит штекер требуется переставить в другой разъем. В случае когда ток вновь меньше требуемого, штекер снова переставляется. При необходимости ручку регулятора следует выставить на более низкую отметку силы тока. Перед началом измерений нужно внимательно изучить все обозначения, нанесенные на мультиметр и в дальнейшем выбирать только нужную символику. Все замеры должны проводиться от максимальных значений к минимальным, это является обязательным требованием при работе с мультиметром.

{SOURCE}

Как измерить ток с помощью мультиметра »Электроника

Мультиметр обеспечивает один из самых простых способов измерения переменного и постоянного тока (AC и DC). Мы даем некоторые из основных рекомендаций. , ,


Учебное пособие по мультиметру Включает:
Основы работы с измерителем Аналоговый мультиметр Как работает аналоговый мультиметр Цифровой мультиметр DMM Как работает цифровой мультиметр Точность и разрешение цифрового мультиметра Как купить лучший цифровой мультиметр Как пользоваться мультиметром Измерение напряжения Текущие измерения Измерения сопротивления Тест диодов и транзисторов Диагностика транзисторных цепей


Часто бывает необходимо знать, как измерить ток с помощью мультиметра.Измерения тока выполнить легко, но они выполняются несколько иначе, чем измерения напряжения и другие измерения. Однако измерения тока часто необходимо проводить, чтобы выяснить, правильно ли работает цепь, или чтобы обнаружить другие факты, связанные с ее потреблением тока.

Ток является одним из основных электрических / электронных параметров, поэтому часто необходимо измерить ток, протекающий в цепи, чтобы проверить ее работу.

... как цифровые, так и аналоговые мультиметры могут очень легко измерять ток ....

This multimeter is able to measure current

Измерения тока можно выполнять с помощью различных измерительных приборов, но наиболее широко используемым измерительным оборудованием для измерения тока является цифровой мультиметр. Это испытательное оборудование широко доступно по очень разумным ценам.

Измерение тока: основы

Измерения тока выполняются иначе, чем измерения напряжения и других измерений.Ток состоит из потока электронов вокруг цепи, и необходимо иметь возможность контролировать общий поток электронов. В очень простой схеме показана ниже. В нем есть батарейка, лампочка, которую можно использовать как индикатор, и резистор. Чтобы изменить уровень тока, протекающего в цепи, можно изменить сопротивление, а количество протекающего тока можно измерить по яркости лампы.

A simple circuit in which to measure current Простая схема для измерения тока

При использовании мультиметра для измерения тока единственный способ, который может быть использован для определения уровня протекающего тока, - это разрыв цепи, чтобы ток проходил через измеритель.Хотя временами это может быть сложно, это лучший вариант. Типичное измерение тока можно выполнить, как показано ниже. Из этого видно, что цепь, в которой протекает ток, должна быть разорвана, а мультиметр вставлен в цепь. В некоторых схемах, где часто может потребоваться измерение тока, могут быть добавлены клеммы с перемычкой для облегчения измерения тока.

How to measure current using a multimeter Как измерить ток с помощью мультиметра

Чтобы мультиметр не влиял на работу цепи, когда он используется для измерения тока, сопротивление измерителя должно быть как можно меньшим.Для измерений около ампера сопротивление метра должно быть намного меньше ома. Например, если измеритель имел сопротивление в один Ом и протекал ток в один ампер, то на нем возникло бы напряжение в один вольт. Для большинства измерений это было бы неприемлемо высоким. Поэтому сопротивление счетчиков, используемых для измерения тока, обычно очень низкое.

Как измерить ток аналоговым мультиметром

Использовать аналоговый измеритель для измерения электрического тока довольно просто.Есть несколько незначительных отличий в способах измерения тока, но используются те же основные принципы.

Analogue multimeter

... аналоговые мультиметры также могут легко и точно измерять ток ....

При использовании аналогового мультиметра можно выполнить несколько простых шагов:

  1. Вставьте датчики в правильные соединения - это необходимо, потому что может быть использовано несколько различных соединений.Убедитесь, что вы выбрали правильные соединения, так как могут быть отдельные соединения для диапазонов очень низкого или очень высокого тока.
  2. Установите переключатель на правильный тип измерения (т. Е. Для измерения тока) и диапазон, в котором будет проводиться измерение. При выборе диапазона убедитесь, что максимум для конкретного выбранного диапазона выше ожидаемого. При необходимости диапазон мультиметра может быть позже уменьшен. Однако выбор слишком большого диапазона предотвращает перегрузку измерителя и любое возможное повреждение движения самого измерителя.
  3. При снятии показаний оптимизируйте диапазон для наилучшего считывания. Если возможно, отрегулируйте его так, чтобы можно было добиться максимального отклонения счетчика. Таким образом будет получено наиболее точное показание.
  4. Как только считывание будет завершено, рекомендуется поместить щупы в гнезда для измерения напряжения и повернуть диапазон в положение максимального напряжения. Таким образом, если счетчик случайно подключен, не задумываясь о диапазоне, который будет использоваться, вероятность повреждения счетчика мала.Это может быть неверно, если он оставлен на текущее показание, и счетчик случайно подключен к точке высокого напряжения!

Как измерить ток цифровым мультиметром

Чтобы измерить ток цифровым мультиметром, можно выполнить несколько простых шагов:

  1. Включите счетчик
  2. Вставьте зонды в правильные соединения - на многих счетчиках существует ряд различных соединений для зондов. Часто один помечен как обычный, в который обычно помещается черный зонд.Другой датчик должен быть вставлен в правильное гнездо для измерения тока. Иногда используется специальное соединение для измерения тока, а иногда - отдельное соединение для измерений низкого или высокого тока. Выберите правильный вариант для текущего измерения.
  3. Установите главный селекторный переключатель на переключателе измерителя на правильный тип измерения (т. Е. Ток) и диапазон, в котором будет проводиться измерение. При выборе диапазона убедитесь, что максимальный диапазон превышает ожидаемое значение.При необходимости диапазон цифрового мультиметра можно уменьшить. Однако выбор слишком большого диапазона предотвращает перегрузку счетчика.
  4. При измерении тока оптимизируйте диапазон для получения наилучшего показания. Если возможно, разрешите всем ведущим цифрам не читать ноль, и таким образом можно будет прочитать наибольшее количество значащих цифр.
  5. Как только считывание будет завершено, рекомендуется поместить щупы в гнезда для измерения напряжения и установить диапазон на максимальное напряжение.Таким образом, если счетчик случайно подключен без учета используемого диапазона, вероятность его повреждения мала. Это может быть неверно, если он оставлен на текущее показание, и счетчик случайно подключен к точке высокого напряжения!

Следуя этим шагам, очень легко измерить ток с помощью любого цифрового мультиметра.

Альтернативные методы измерения силы тока

Самый очевидный метод измерения тока с помощью мультиметра - разорвать цепь и быстро измерить измеритель внутри цепи.Однако это не единственный метод, который можно использовать.

Есть несколько методов, которые могут быть реализованы, которые не требуют разрыва цепи и последовательного подключения счетчика.

Эти методы часто используются там, где важно не разорвать цепь, и используются методы, которые тем или иным образом определяют ток.

Точность часто может быть почти такой же хорошей, как при включении измерителя в цепь, но для этого может потребоваться, чтобы компоненты уже были на месте или использовались другие типы датчиков.

Использование последовательного резистора для измерения тока

Этот метод измерения тока может дать некоторые преимущества при некоторых обстоятельствах, когда предполагается, что ток может потребоваться регулярно измерять в цепи.

Этот метод измерения тока предполагает включение в схему небольшого резистора подходящего номинала. Обычно один конец резистора находится под потенциалом земли, чтобы избежать риска случайного замыкания на землю высокого напряжения при проведении теста.

Current measurement technique series resistor. Метод измерения тока путем вставки в цепь последовательного резистора.

Путем измерения напряжения на резисторе можно легко рассчитать ток.

Например, резистор 10 Ом вставлен в цепь и на нем обнаружено значение 100 мВ, тогда, используя закон Ома, можно сделать вывод, что ток составляет V / R = 0,1 / 10 = 10 мА.

При использовании этого метода измерения тока значение резистора должно быть достаточно точным для проведения измерений.Любой допуск на резистор e даст аналогичный допуск, но не при измерении. К счастью, многие измерения в этой ситуации не требуют предельной точности, и поэтому даже 10% резисторов будут достаточно точными - 2% также может быть адекватным в зависимости от необходимых допусков.

В показанном случае последовательный резистор, используемый для измерения тока, помещается рядом с землей, а также он обходится конденсатором для обхода любого сигнала на землю. Это особенно важно, если схема используется на радиочастотах, РЧ, поскольку это поможет предотвратить распространение любого сигнала по выводам измерительного прибора.

Метод измерения тока с помощью датчика тока / катушки

Если невозможно каким-либо образом прорваться в цепь, можно использовать датчик тока.

Датчики тока обычно бывают в виде датчика, который размещается вокруг проводника с током. Он может обнаруживать ток, протекающий в проводнике, и таким образом давать показания.

Эти датчики часто входят в состав законченного измерителя, поэтому часто невозможно использовать стандартный мультиметр для этого типа теста.

Существует несколько различных типов датчиков / измерителей, которые можно использовать в этом методе измерения тока.

  • Трансформатор тока: Одна из наиболее распространенных форм датчика тока называется токовыми клещами. Он состоит из разрезного кольца из феррита или мягкого железа, на которое намотана катушка - по одной на каждую половину. Сердечник пропускается по проводнику, в котором необходимо измерить ток, и две половины сердечника зажимаются на месте.Таким образом, сборка действует как трансформатор, а катушки зажима улавливают магнитное поле от тока, протекающего в проводнике. Поскольку вся сборка фактически представляет собой трансформатор, этот метод измерения тока работает только для переменного тока. Также расходомеры, использующие это, обычно поставляются как отдельные «клещи».
  • Датчик Холла: Датчик Холла, использующий другую технологию. Он может измерять как переменный, так и постоянный ток, протекающий в проводнике. Он часто используется вместе с осциллографами и цифровыми мультиметрами высокого класса, хотя их использование становится все более распространенным.

Существуют и другие аналогичные методы измерения тока с использованием датчиков, но наиболее распространены токовые клещи и датчики на эффекте Холла.

Как измерить переменный ток мультиметром

Часто бывает необходимо измерить переменный ток. Хотя для измерения переменного тока используются те же основные шаги, что и при нормальном измерении постоянного тока, есть несколько дополнительных моментов, на которые следует обратить внимание.

  • Требуется настройка переменного тока: Различия в измерениях возникают из-за того, что мультиметр должен исправлять переменную форму волны, чтобы позволить ему измерять переменный ток.Основное отличие цифрового мультиметра состоит в том, что переключатель типа измерения должен быть установлен на измерение переменного тока, а не постоянного.
  • Для аналоговых счетчиков требуется выпрямитель: Для аналоговых мультиметров ситуация немного иная. Поскольку аналоговый мультиметр не содержит активной электроники, диодный выпрямитель, используемый для выпрямления переменного сигнала, имеет определенное напряжение включения, и это повлияет на низкое напряжение на некоторых шкалах. Некоторые измерители могут быть не в состоянии измерять переменный ток или у них будут очень ограниченные диапазоны.

Хотя измерение электрического тока не так распространено, как измерение напряжения, тем не менее важно иметь возможность измерять ток. Также важно знать, как измерять ток, чтобы получить лучшее от мультиметра.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра Измеритель LCR Дип-метр, ГДО Логический анализатор Измеритель мощности RF Генератор радиочастотных сигналов Логический зонд Тестирование и тестеры PAT Рефлектометр во временной области Векторный анализатор цепей PXI GPIB Граничное сканирование / JTAG
Вернуться в меню тестирования., ,

,

Как измерить ток в электронной схеме

  1. Программирование
  2. Электроника
  3. Как измерить ток в электронной схеме

Дуг Лоу

Электрический ток измеряется в амперах, но на самом деле в большинстве электронных устройств вы измеряете ток в миллиамперах или мА. Для измерения тока необходимо подключить в цепь два вывода амперметра, чтобы ток протекал через амперметр.Другими словами, амперметр должен сам стать частью схемы.

Единственный способ измерить ток, протекающий по простой цепи, - это вставить в цепь амперметр. Здесь амперметр вставлен в цепь между светодиодом и резистором.

Обратите внимание, что не имеет значения, в какую часть этой цепи вы вставляете амперметр. Вы получите одинаковое значение тока независимо от того, вставляете ли вы амперметр между светодиодом и резистором, между резистором и батареей или между светодиодом и батареей.

Чтобы измерить ток в цепи светодиода, выполните следующие действия:

  1. Установите переключатель диапазона мультиметра на диапазон постоянного тока в миллиамперах не менее 20 мА.

    В этой схеме используется постоянный ток (DC), поэтому вам необходимо убедиться, что мультиметр настроен на диапазон постоянного тока.

  2. Удалите проволочную перемычку, соединяющую две клеммные колодки.

    Светодиод должен погаснуть, так как при снятии перемычки цепь прерывается.

  3. Прикоснитесь черным проводом мультиметра к выводу светодиода, который подключается к клеммной колодке (не к шинной колодке).

  4. Прикоснитесь красным проводом мультиметра к выводу резистора, который подключается к клеммной колодке (не к шинной колодке).

    Светодиод должен снова загореться, так как амперметр теперь является частью цепи, и ток может течь.

  5. Считайте число на дисплее мультиметра.

    Он должен показывать от 12 до 13 мА. (Точное показание будет зависеть от точного значения сопротивления резистора. Значения резистора неточны, поэтому, даже если вы используете в этой схеме резистор 470 Ом, фактическое сопротивление резистора может составлять от 420 до 520 Ом. Ω.

  6. Поздравьте себя!

    Вы произвели первое официальное измерение тока.

  7. После подходящего праздника замените перемычку, которую вы сняли на шаге 2.

    Если вы забудете заменить перемычку, вы не сможете успешно выполнить другие измерения.

В этой цепи есть два места, куда вы должны подключить амперметр. , а не . Во-первых, не подключайте амперметр напрямую к двум клеммам батареи.Это эффективно замыкает аккумулятор. Будет очень жарко, очень быстро. Во-вторых, не подключайте один вывод амперметра к положительной клемме аккумулятора, а другой - непосредственно к выводу светодиода. Это приведет к обходу резистора, который, вероятно, приведет к перегоранию светодиода.

Если вы хотите еще немного поэкспериментировать, попробуйте измерить ток в других местах цепи. Например, снимите защелкивающийся соединитель с аккумулятора, а затем снова подключите его так, чтобы подключилась только отрицательная клемма аккумулятора.Затем прикоснитесь красным проводом измерителя к положительной клемме аккумулятора, а черный провод - к выводу резистора, подключенного к шинной колодке.

Измеряет ток, вставляя амперметр между резистором и батареей. Вы должны получить то же значение, которое вы получили при измерении между светодиодом и резистором.

Вы можете использовать аналогичный метод для измерения тока между светодиодом и отрицательной клеммой аккумулятора. Опять же, результат должен быть таким же.

,

Leitfaden für Strommessungen - National Instruments

1. Был ли Стром «высшим человеком»?

Elektrischer Strom ist der Fluss elektrischer Ladung. Strom wird в Ampere (A) gemessen, wobei ein Ampere dem Fluss eines Coulombs pro Sekunde entspricht.

Zwar kann Strom auf verschiedene Arten gemessen werden, die gängigste jedoch ist die indirekte Messung. Dabei wird die Spannung an einem Präzisionswiderstand gemessen und mit dem Ohm’schen Gesetz der Strom berechnet.


Grundlagen zu Strom

In einem festen leitenden Metall befindet sich eine große Zahl frei beweglicher Elektronen. Wird ein Metalldraht an beide Anschlüsse einer DC-Spannungsquelle wie eine Batterie angeschlossen, verursacht die Quelle ein elektrisches Feld über dem Leiter. Sobald der Kontakt zustande kommt, fließen die freien Elektronen des Leiters unter Einfluss dieses Feldes zum positiven Anschluss.

Freie Elektronen sind также в einem typischen festen Leiter die Stromträger.Bei einer Stromstärke von 1 Ampere fließt jede Sekunde 1 Coulomb elektrischer Ladung (die aus ca. 6 242 × 10 18 Elektronen besteht) durch den gedachten Flächenquerschnitt des Leiters.


Abbildung 1: Grafische Darstellung von Stromfluss

Schon früh in der Geschichte der elektrischen Wissenschaft wurde konventioneller Strom als Fluss positiver Energie Definiert. In festen Metallen wie Drähten sind die Träger der Positiven Ladung unbeweglich und nur die negativ geladenen Elektronen fließen.Da также ein fließendes Elektron negativ geladen ist, fließt der Elektronen strom (Physikalisch) in die entgegengesetzte Richtung des konventionellen (oder elektrischen ) Stroms.

Bei der Analyze Elektrischer Schaltkreise ist die tatsächliche Stromrichtung durch ein specifisches Schaltkreiselement in der Regel без опровержения. Deshalb wird jedem Element eine Stromvariable mit einer willkürlich gewählten Referenzrichtung zugewiesen. Ist der Schaltkreis vollständig berechnet, kann der Strom an den Schaltkreiselementen ювелирные изделия положительные или отрицательные Werte zeigen.Ein negativer Wert bedeutet, dass die tatsächliche Richtung des Stroms durch dieses Element entgegengesetzt zur gewählten Referenzrichtung ist.

Nach oben

2. Durchführung von Strommessungen

Methoden der Strommessung

Es gibt zwei wichtige Methoden zur Strommessung. Die eine wird, basierend auf Elektromagnetismus, mit einem Drehspulmesswerk (zurückgehend auf d’Arsonval) durchgeführt und die andere basiert auf der Elektrizitätstheorie, dem Ohm’schen Gesetz.

Гальванометр Д'Арсонваль-Мессера

Bei einem d’Arsonval-Galvanometer handelt es sich um eine Art von Amperemeter, das der Erkennung und Messung elektrischen Stroms dient. Es handelt sich dabei um einen analogen elektromechanischen Messwertaufnehmer, bei dem eine bestromte Spule в Drehung versetzt wird und somit в Abhängigkeit des Spulenstroms Richtung und Stärke ermittelt werden können.

Die heute verwendete Version des d’Arsonval-Galvanometer, das Drehspulmesswerk, umfasst eine kleine drehbare Spule im Feld eines Permanentmagneten.An der Spule ist ein Zeiger befestigt, der auf einer kalibrierten Skala die Stromstärke anzeigt. Eine kleine Spiralfeder приносит Spule und Zeiger wieder auf die Null-Position.

Fließt Gleichstrom (DC, постоянный ток) durch die Spule, erzeugt diese ein Magnetfeld, das dem Permanentmagneten entgegenwirkt. Die Spule dreht sich, übt Druck auf die Feder aus und bewegt den Zeiger. Dieser zeigt auf einer Skala die Stärke des elektrischen Stroms an. Ein sorgfältiges Design der Polkomponenten stellt sicher, dass das Magnetfeld gleichmäßig ist, sodass der Winkel des Zeigerausschlags пропорционально zur Stromstärke ist.

Амперметр Андере

Die meisten heute verwendeten Amperemeter basieren auf der grundlegenden Elektrizitätstheorie, dem Ohm’schen Gesetz. Современный амперметр sind im Prinzip Voltmeter mit einem Präzisionswiderstand. Mithilfe des Ohm’schen Gesetzes kann die Stromstärke genau und kostengünstig berechnet werden.

Ohm’sches Gesetz: In einem elektrischen Schaltkreis ist der durch einen Leiter zwischen zwei Punkten fließende Strom direkt пропорциональный zur Potenzialdifferenz (quasi die Spannung oder der zur Potenzialdifferenz (quasi die Spannung oder der zur Potenzialdifferenz) (quasi die Spannung oder der ziden ziden ziden durchwischen zwischen).

Folgende Mathematische Gleichung beschreibt diesen Zusammenhang:

I = U / R

I ist der Strom in Ampere, U ist die Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten in Volt, также der Spannungsabfall, und R ist ein Schaltkreisparameter, gemessen in Ohm (entspricht Volt pro Ampere), der als widerstand beze.

Amperemeterbetrieb - Современный амперметр haben einen internen Widerstand zur Messung des Stroms in einem Signal. Reicht dieser zur Messung höherer Stromstärken nicht aus, ist eine externe Konfiguration erforderlich.

Um solche Stromstärken zu messen, kann parallel zum Amperemeter ein Präzisionswiderstand, auch Shunt genannt, geschaltet werden. Der Großteil des Stroms fließt durch den Shunt und nur ein Bruchteil durch das Amperemeter. Dadurch kann das Amperemeter größere Ströme messen.

Für diesen Vorgang kommt jeder Widerstand in Frage, solange die maximal erwartete Stromstärke multipliziert mit dem Widerstand nicht höher ist als der Eingangsbereich des Amperemeters or des Datenerfassungsgeräts.

Wird Strom auf diese Weise gemessen, Sollte der Widerstand mit den niedrigsten möglichen Werten verwendet werden, weil dieser die wenigsten Interferenzen mit dem bestehenden Schaltkreis verursacht. Jedoch führen kleinere Widerstände auch zu kleineren Spannungsabfällen. Der Anwender muss также einen Kompromiss zwischen Auflösung und Interferenz im Schaltkreis eingehen.

Abbildung 2 zeigt den gängigen Schaltplan einer Strommessung mit Shunt-Widerstand.


Abbildung 2: Einbindung eines Shunt-Widerstands in eine Messung

Bei dieser Methode fließt der Strom nicht tatsächlich durch das Amperemeter oder Datenerfassungsgerät, sondern durch einen externen Shunt-Widerstand.Die höchste messbare Stromstärke ist deshalb Theoretisch Unndlich, vorausgesetzt der Spannungsabfall am Shunt-Widerstand übersteigt nicht den Spannungsbereich des Amperemeters / Datenerfassungsgeräts.

Stromkonventionen

Konventionelle Ströme

Bei konventionellen Strömen handelt es sich um Strommessungen, wie sie heutzutage üblicherweise in der Elektronik, elektrischen Schaltkreisen, Übertragungsleitungen usw. vorkommen.Sie entsprechen keinem Übertragungsstandard und können sich zwischen ganz niedrigen und sehr hohen Amperewerten bewegen.

Stromkreise / 4-20 мА

Analoge Stromkreise werden immer dann eingesetzt, wenn ein Gerät entweder überwacht oder über ein Leiterpaar ferngesteuert werden soll. Dabei kann nur ein Strompegel auf einmal vorhanden sein.

«Stromkreise mit vier bis 20 Milliampere» или 4-20 мА, аналогичный электрический стандарт для промышленных сообщений и коммуникаций.В einem solchen Stromkreis entspricht ein Pegel von 4 mA 0% and ein Pegel von 20 mA 100% des Signals. [1] Штекер „mA“ для миллиампер, или 1/1000 eines Amperes.

Die Nullposition bei 4 mA erlaubt den empfangenden Messgeräten die Unterscheidung zwischen einem Nullsignal und einem unterbrochenen Draht oder fehlerhaften Gerät. [1] Dieser Standard wurde in den 1950ern entwickelt und ist auch heute noch in der Industrie weit verbreitet. Vorteile der 4-20-mA-Konvention sind der verbreitete Einsatz bei Herstellern, relativ geringe Implementierungskosten sowie die Möglichkeit, viele Formen des elektrischen Rauschens auszuschließen.Mit der Nullposition können Geräte mit niedrigem Stromverbrauch auch direkt aus dem Kreis gespeist werden, sodass keine Kosten für zusätzliche Kabel entstehen.

Genauigkeitsanforderungen

Die Platzierung des Shunt-Widerstands im Schaltkreis spielt eine wichtige Rolle. Teilt sich der externe Schaltkreis die Masse mit dem Computer, der das Amperemeter oder die Datenerfassungskarte enthält, sollte der Shunt-Widerstand möglichst direkt mit der Masse des Schaltkreises verbunden werden.Ist das nicht der Fall, liegt die vom Shunt-Widerstand erzeugte Gleichtaktspannung unter Umständen außerhalb der Spezifikationen des Amperemeters bzw. der Datenerfassungskarte, был zu ungenauen Messungen oder sogar Schäden an der Karte führen könnte. Abbildung 3 zeigt eine falsche und eine korrekte Platzierung des Shunt-Widerstands.


Abbildung 3: Positionierung des Shunt-Widerstands

Messungen mit Datenerfassungsgeräten

Mit analogen Eingängen können auf drei verschiedene Arten Signale gemessen werden.Die verschiedenen Konfigurationen werden im Artikel „Durchführung von Spannungsmessungen“ näher erläutert.

Als Beispiel soll hier das USB-Datenerfassungssystem NI CompactDAQ dienen. Abbildung 4 zeigt das NI cDAQ-9178-Chassis и аналог Stromeingangsmodul NI 9203. Das NI 9203 имеет внешний вид Shunt-Widerstand, da es bereits einen internen Präzisionswiderstand aufweist.


Abbildung 4: Шасси NI cDAQ-9178 и аналоги Stromeingangsmodul NI 9203

Abbildung 5 zeigt den Schaltplan für RSE-Strommessungen (Reference Single-Ended, gegen Masse geschaltet) с einem Chassis des Typs NI cDAQ-9178 und dem Modul NI 9203 sowie die Anschlussbelegung des Moduls.Контакт 0 находится в канале «Аналоговый вход 0» и Контакт 9 из основного источника.


Abbildung 5: Strommessungen в RSE-Konfiguration

Neben NI 9203 können auch universelle Analogeingangsmodule wie das NI 9205 mithilfe eines externen Shunt-Widerstands die entsprechende Eingangsfunktionalität zur Verfügung stellen.

Messungen darstellen: NI LabVIEW

Ist der Sensor an das Messgerät angeschlossen, können Daten mit der grafischen Programmiersoftware LabVIEW wie gewünscht dargestellt und analysiert werden.


Abbildung 6: Strommessung mit LabVIEW

Ссылка

Болтон, Уильям (2004): Контрольно-измерительные приборы и системы управления. Elsevier. ISBN 0750664320.

Nach oben

3. Аппаратное и программное обеспечение Empfohlene

Beispiel für ein Strommesssystem

Mehr über CompactDAQ

Программное обеспечение kennenlernen und kostenlos test: LabVIEW

Nach oben

4. Интернет-трансляции, Tutorien und weitere Ressourcen zu Strommessungen

Gleich- und Wechselstrommessungen

Kontinuierliche Strommessungen mit NI-DAQmx

Isolierungstechnologien für zuverlässige Industrielle Messanwendungen

Schulungsoption: Datenerfassung und Signalkonditionierung

,

Как измерить ток с помощью осциллографа

Измерение тока - простая задача: все, что вам нужно сделать, это подключить мультиметр к цепи, которую вы хотите измерить, и измеритель даст вам точное значение для использования. Иногда вы не можете «разомкнуть» цепь, чтобы подключить мультиметр последовательно к тому, что вы хотите измерить. Это тоже решается довольно просто - вам просто нужно измерить напряжение на известном сопротивлении в цепи - тогда ток будет просто напряжением, деленным на сопротивление (из закона Ома).

Все становится немного сложнее, когда вы хотите измерить изменяющиеся сигналы . Это зависит от частоты обновления (количества выборок в секунду) мультиметра, и средний человек может уловить лишь определенное количество изменений на дисплее в секунду. Измерение переменного тока становится немного проще, если ваш мультиметр имеет измерение среднеквадратичного напряжения (среднеквадратичное напряжение - это напряжение сигнала переменного тока, которое будет передавать такое же количество энергии, что и источник постоянного тока с таким напряжением).Это строго ограничено периодическими сигналами (прямоугольные волны и т.п. строго исключены, если среднеквадратичное значение не является «истинным», даже в этом случае нет никаких гарантий точности измерения). Большинство мультиметров также имеют фильтр нижних частот, что предотвращает измерение переменного тока выше нескольких сотен герц.

Как использовать осциллограф для измерения тока

Осциллограф заполняет промежуток между человеческим восприятием и устойчивыми значениями мультиметра - он отображает своего рода "график" напряжение-время сигнала, который позволяет лучше визуализировать изменяющиеся сигналы по сравнению с набором изменяющихся чисел на мультиметр.

Также возможно измерение сигналов с частотами до нескольких гигагерц при наличии подходящего оборудования. Однако осциллограф - это устройство для измерения напряжения с высоким импедансом - он не может измерять токи как таковые. Использование осциллографа для измерения токов требует преобразования тока в напряжение , и это можно сделать несколькими способами.

1. Использование шунтирующего резистора

Это, пожалуй, самый простой способ измерения тока, и он будет подробно рассмотрен здесь.

Преобразователь тока в напряжение здесь - скромный резистор.

Базовые знания говорят нам, что напряжение на резисторе пропорционально току, протекающему через него. Это можно суммировать с помощью закона Ома :

.
  В = ИК  

Где V - напряжение на резисторе, I - ток через резистор, а R - сопротивление резистора, все в соответствующих единицах.

Уловка здесь состоит в том, чтобы использовать сопротивление резистора, которое не влияет на всю измеряемую цепь, поскольку падение напряжения на шунтирующем резисторе приводит к падению меньшего напряжения в цепи, в которую он помещен.Общее практическое правило состоит в том, чтобы использовать резистор, который намного меньше, чем сопротивление / импеданс измеряемой цепи (в десять раз меньше в хорошей начальной точке), чтобы предотвратить влияние шунта на ток в измеряемой цепи. ,

Например, трансформатор и полевой МОП-транзистор в преобразователе постоянного тока в постоянный ток могут иметь полное (постоянное) сопротивление в десятки миллиом, размещение большого (скажем) резистора 1 Ом приведет к падению большей части напряжения на шунте (помните, что для резисторов, включенных последовательно, отношение напряжения, падающего на резисторах, является отношением их сопротивлений) и, следовательно, большая потеря мощности.Резистор просто преобразует ток в напряжение для измерения, поэтому мощность не выполняет никакой полезной работы. В то же время на небольшом резисторе (1 мОм) будет падать только небольшое (но измеримое) напряжение на нем, а остальная часть напряжения будет выполнять полезную работу.

Теперь, выбрав номинал резистора, вы можете подключить заземление щупа к заземлению цепи, а наконечник пробника к шунтирующему сопротивлению, как показано на рисунке ниже.

Low Side Current Measurement

Circuit Hardware for Measure Current with an Oscilloscope

Здесь вы можете использовать несколько хитрых приемов.

Предположим, что ваш шунт имеет сопротивление 100 мОм, тогда ток 1 А приведет к падению напряжения на 100 мВ, что даст нам «чувствительность» 100 мВ на ампер. Это не должно вызвать проблем, если вы будете осторожны, но часто 100 мВ принимают буквально - другими словами, путают со 100 мА.

Эту проблему можно преодолеть, установив настройку входа на 100X - пробник уже имеет 10-кратное ослабление, поэтому добавление еще 10X к сигналу возвращает его обратно к 1 В на ампер, т. Е. Вход «умножается» на 10.Большинство осциллографов имеют возможность выбора входного затухания. Однако могут быть прицелы, поддерживающие только 1X и 10X.

Еще одна полезная небольшая функция - это возможность установить вертикальные единицы, отображаемые на экране - среди прочего, V можно изменить на A, W и U.

Все усложняется, когда нельзя разместить низкую сторону шунта. Заземление осциллографа напрямую связано с землей, поэтому, если ваш источник питания также заземлен, подключение зажима заземления пробника к любой случайной точке в цепи приведет к замыканию этой точки на землю.

Этого можно избежать, выполнив так называемое дифференциальное измерение .

Большинство осциллографов имеют математическую функцию, которая может использоваться для выполнения математических операций с отображаемыми формами сигналов. Обратите внимание, что это никоим образом не меняет фактический сигнал!

Здесь мы будем использовать функцию вычитания, которая отображает разность двух выбранных сигналов.

Поскольку напряжение - это просто разность потенциалов между двумя точками, мы можем подключить по одному щупу к каждой точке и подключить зажимы заземления к заземлению цепи, как показано на рисунке.

Differential Voltage Measurement

Отображая разницу между двумя сигналами, мы можем определить ток.

Тот же трюк с «затуханием», который использовался выше, применим и здесь, просто не забудьте изменить оба канала.

Недостатки использования шунтирующего резистора:

У использования шунтирующего резистора есть несколько недостатков. Первый - это , допуск , который может составлять 5%. Это то, что приходится учитывать с некоторыми трудностями.

Второй - это температурный коэффициент . Сопротивление резисторов увеличивается с температурой, что приводит к большему падению напряжения для данного тока. Это особенно плохо для сильноточных шунтирующих резисторов.

2. Использование токового пробника

Generic Current Probe

Готовые токовые пробники (называемые «токовые клещи»; они зажимают провода, не прерывая цепи) доступны на рынке, но вы не увидите, чтобы многие любители использовали их из-за их непомерно высокой стоимости.

Эти датчики используют один из двух методов .

Первый метод - это использование катушки, намотанной на полукруглый ферритовый сердечник. Ток в проводе, вокруг которого был зажат зонд, создает магнитное поле в феррите. Это, в свою очередь, вызывает напряжение в катушке. Напряжение пропорционально скорости изменения тока. Интегратор «интегрирует» форму волны и выдает выходной сигнал, пропорциональный току. Шкала выходного сигнала обычно составляет от 1 мВ до 1 В на ампер.

Второй метод использует датчик Холла, расположенный между двумя ферритовыми полукругами. Датчик Холла выдает напряжение, пропорциональное току.

3. Быстрый и грязный метод

Этот метод не требует дополнительных компонентов, кроме прицела и зонда.

Этот метод очень похож на токовый пробник. Оберните провод заземления зонда вокруг провода, по которому измеряется ток, а затем подсоедините зажим заземления к наконечнику зонда.

A Quick and Dirty Current Probe

Произведенное напряжение снова пропорционально скорости изменения тока, и вам необходимо выполнить некоторую математику с формой сигнала (а именно интегрирование; у большинства осциллографов это есть в меню «math»), чтобы интерпретировать его как ток.

С точки зрения электричества, закороченный пробник в основном образует проволочную петлю, которая действует как трансформатор тока, как показано на рисунке.

Probe Current ‘Transformer’ Equivalent Circuit

Заключение

Существует несколько методов измерения изменяющихся форм сигналов тока с помощью осциллографа.Самый простой - использовать токовый шунт и измерить на нем напряжение.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *