Как измерить силу тока

9

Электрические измерения

Для измерения силы тока и напряжения чаще всего используются приборы магнитоэлектрической системы. Измерительный механизм такого прибора представляет собой рамку из медного изолированного провода, помещенную между полюсами постоянного магнита. Когда через рамку течет постоянный ток, она поворачивается вокруг своей оси на тем больший угол, чем больше текущий через нее ток. Величину тока определяют по шкале прибора. При измерении напряжения измерительный механизм прибора подключают параллельно той цепи, где надо измерить напряжение. И в этом случае через рамку механизма течет ток, который будет тем больше, чем больше разность потенциалов в этой цепи, а по нему судят об измеряемом напряжении. При измерении сопротивления цепи или резистора измерительный механизм прибора включают последовательно с этим сопротивлением и батареей, и опять таки измеряют ток, который будет тем меньше, чем больше сопротивление. Таким образом с помощью прибора этой системы можно измерять токи (I) напряжения (U) и сопротивления (R).

Главное достоинство магнитоэлектрического измерительного прибора по сравнению с приборами других систем — равномерная шкала при измерении постоянных токов и сравнительно малый ток, при котором, стрелка измерительного механизма отклоняется до последнего деления шкалы. Наиболее распространены приборы с током полного отклонения стрелки 1000, 500, 200, 150 и 100 мкА. Чем меньше этот ток, тем точнее будут результаты измерений.

Желательно, чтобы максимальный ток микроамперметра, используемого для самодельного измерительного прибора, был не более 500 мкА, а его шкала возможно большой — с прибором, имеющим такую шкалу, удобнее работать, выше точность измерений, на ней больше места для нанесения дополнительных шкал. Малый ток полного отклонения стрелки и большую шкалу имеют, например, приборы типов М24, М265, М900 и некоторые другие.

Надо иметь в виду, что рабочее положение прибора (горизонтальное или вертикальное) должно быть таким, которое символически обозначено на его шкале, иначе возрастут погрешности измерений.

Измерение токов

Для измерения тока прибор включают в электрическую цепь последовательно (рис. 1), то есть в разрыв цепи, чтобы через прибор шел весь измеряемый ток. Измеряемый ток должен быть не больше тока полного отклонения стрелки измерительного прибора. В противном случае стрелка прибора будет «зашкаливать» и измерения станут невозможными и даже опасными — измерительный механизм прибора может выйти из строя.

Рис. 1 — Схема измерения силы тока на участке электрической цепи

Чтобы с помощью того же прибора можно было измерить больший ток, чем тот, на который он рассчитан, параллельно его измерительному механизму включают резистор R_ш (рис. 2). В этом случае измеряемый ток идет не только через микроамперметр mA, но и через резистор R_ш, называемый в данном случае шунтом. Ток через измерительный прибор при этом уменьшается и стрелка прибора отклоняется на меньший угол. Таким способом измеряют токи, превышающие ток полного отклонения стрелки прибора.

Рис. 2 — Принцип работы шунта

Чем меньше сопротивление шунта, тем меньше показания прибора P1, так как все большая часть измеряемого тока цепи ответвляется и идет через шунт. Подключая к прибору разные шунты, мы сможем измерять токи по крайней мере до нескольких ампер. Возможная схема такого многопредельного измерительного прибора показана на рис. 3. Предел измерений устанавливают переключателем S2.

Рис. 3 — Схема многопредельного амперметра

Такой прибор имеет недостаток: переключение пределов измерений нельзя производить под током, так как в момент, когда ползунок переключателя отойдет от одного контакта, но еще не коснется другого, соседнего, весь измеряемый ток пройдет через микроамперметр и может испортить его. Чтобы этого не случилось, в прибор введена кнопка S1, с помощью которой микроамперметр во время измерений подключают к шунтам. Когда кнопка не нажата, микроамперметр отключен.

Еще один вариант амперметра показан на рис. 4. Здесь применен универсальный шунт, постоянно подключенный к микроамперметру. Но в этом случае отпадает возможность непосредственного включения микроамперметра P1 в измеряемую цепь.

Рис. 4 — Схема амперметра с универсальным шунтом

Расчет шунта

Исходными при расчете сопротивлений шунтов служат ток полного отклонения I_и и сопротивление рамки R_и микроамперметра, что обычно указывается на его шкале. Если эти параметры прибора неизвестны, измерить их можно по схеме, показанной на рис. 5. Чтобы измерить ток полного отклонения стрелки, соединяют последовательно образцовый (эталонный) микроамперметр P1 (или миллиамперметр), измеряемый прибор P2, источник питания напряжением 1,5 — 4,5 В, резистор R1, ограничивающий ток в цепи, и переменный резистор R2 для регулирования тока в измерительной цепи.

Рис. 5 — Схема измерения ток полного отклонения и сопротивление рамки микроамперметра

Сопротивление резистора R1 подбирают так, чтобы при полностью введенном резисторе R2 стрелка измерительного прибора P2 отклонилась почти на всю шкалу. Затем резистором R2 стрелку измеряемого прибора ИП устанавливают точно на последнее деление шкалы и по образцовому прибору узнают его ток полного отклонения I_и .

Для измерения сопротивления R_и параллельно прибору P2 включают переменный резистор R0 и, подбирая его сопротивление, добиваются, чтобы ток через измеряемый прибор уменьшился точно в два раза по сравнению с образцовым прибором P1. В этот момент R_и=R₀ . Остается измерить омметром сопротивление резистора R0 и тем самым определить сопротивление R_и .

Может возникнуть вопрос: а нельзя ли измерить сопротивление R_и непосредственно омметром? Нельзя, так как ток омметра в большинстве случаев будет значительно превышать максимально допустимый ток прибора.

Итак, параметры I_и и R_и известны. Теперь надо выбрать значения пределов I_п измерений и рассчитать шунты будущего прибора. Если прибор делают по схеме на рис. 3, то расчет сопротивления шунта каждого предела измерений производят по формуле:

Величины, подставляемые в формулы, должны быть в основных единицах — вольтах, амперах и омах.

Расчет универсального шунта (рис. 4) ведут иначе. Допустим, что выбраны пределы измерений 150 мкА, 1,5 мА, 15 мА, 150 мА и 1,5 А. Ток полного отклонения стрелки прибора 100 мкА, сопротивление рамки прибора 1000 Ом. Рассуждаем следующим образом. На первом пределе измерения (150 мкА) весь шунт подключен параллельно прибору, следовательно его сопротивление должно быть:

Теперь можно рассчитать отдельные составляющие шунта:

Отметим, что готовые шунты дополнительно подгоняют, ибо ошибка в доли ома при расчете и изготовлении приводит к значительной погрешности будущего прибора. Ток предела контролируют по образцовому прибору. Начинать подгонку следует с шунта, имеющего наибольшее сопротивление (наименьший предел измерений).

Измерение постоянных напряжений

При измерении напряжения вольтметр (милливольтметр) включают параллельно участку цепи, на котором надо измерить напряжение (параллельно резистору, источнику питания и т. д.). При этом часть тока цепи ответвляется в измерительный прибор PU, вызывая отклонение его стрелки. Таким образом, вольтметр по существу представляет собой амперметр (миллиамперметр), шкала которого проградуирована в единицах напряжения (вольтах, милливольтах).

Рис. 6 — Схема измерения напряжения на участке электрической цепи

Например, микроамперметр М24 с током полного отклонения I_п =100 мкА и внутренним сопротивлением R_i = 670 Ом можно использовать как милливольтметр с пределом измерения напряжения, равным 67 мВ, так как при полном отклонении стрелки падение напряжения на зажимах микроамперметра (т. е. на внутреннем сопротивлении) составит 0,067 В, или 67 мВ:

Чем больше внутреннее сопротивление микроамперметра, тем большее напряжение может быть измерено с его помощью. Так как внутреннее сопротивление определяется конструкцией прибора, и изменить его нельзя, для измерения большого напряжения последовательно с микроамперметром включают добавочный резистор R_д .
В этом случае при токе полного отклонения стрелки падение напряжения на резисторе R составит

и будет больше падения напряжения на внутреннем сопротивлении микроамперметра

Разделив U₂ на U₁ , получим формулу для расчета сопротивления добавочного резистора:

где n — число, указывающее, во сколько раз следует увеличить предел измерения напряжения.

Например, если при измерении напряжения упомянутым выше микроамперметром М24 стрелка должна полностью отклоняться при напряжении в 1 В, то

а сопротивление добавочного резистора R_д должно составлять 9380 Ом, или 9,38 кОм:

Если использовать не один, а несколько добавочных резисторов, можно изготовить многопредельный вольтметр. Переключение на больший предел измерения напряжения (например, с 1 В на 10 В) осуществляется подключением последовательно с микроамперметром добавочного резистора Rд3, имеющего большее сопротивление, чем Rд4.
Добавочные резисторы многопредельного вольтметра могут быть включены так, как показано на рисунке 7.

Рис. 7 — Схемы многопредельных вольтметров постоянного тока

Роль добавочных резисторов в этой схеме выполняют для пределов измерения: 1 В — R4; 10 В — последовательно соединенные R3 и R4; 100 В — R2, R3 и R4; 500 В — вся цепочка из последовательно соединенных резисторов R1l, R2, R3 и R4.
Рассмотренные варианты многопредельных вольтметров позволяют измерять лишь напряжения в цепях постоянного тока. При этом нужно соблюдать полярность подключения вольтметра к участку электрической цепи, в противном случае произойдет «зашкаливание» стрелки прибора влево.

В случае включения добавочных резисторов по схеме на рис. 6,а сопротивления добавочных резисторов рассчитывают по формуле:

U_п — номинальное напряжение данного предела измерения.

I_п — ток полного отклонения прибора.

Для вольтметра по схеме на рис. 6,б добавочные резисторы рассчитывают по формулам:

R_дk — сопротивление добавочного резистора на k-пределе ;

U_пk — номинальное напряжение k-предела;

U_пk-1 — номинальное напряжение предыдущего предела измерении.

Измерение переменных токов и напряжений

Чтобы тот же микроамперметр использовать для измерения переменных токов и напряжений, их предварительно надо выпрямить. Выпрямление производят при помощи полупроводниковых диодов. На рис. 8, а показана схема однонолупериодного выпрямителя. Выпрямителем является диод VD1, который пропускает через прибор прямую волну измеряемого тока. Обратная полуволна, для которой диод VD1 закрыт, проходит через диод VD2. Последовательно с ним часто включают резистор R сопротивлением, равным сопротивлению микроамперметра.

Рис. 8 — Измерители переменных токов и напряжений:
а) — с однополупериодным выпрямителем,
б) — с двухполупериодным выпрямителем.

Недостаток прибора с одпополупериодным выпрямителем — низкая чувствительность, так как среднее значение выпрямленного тока не может быть больше половины амплитуды измеряемого тока. Преимущество же такого прибора — более линейная шкала по сравнению со шкалами приборов, выпрямители которых построены по двухполупериодным схемам, например, по мостовым (рис. 7,б).

В остальном схемы миллиамперметра и вольтметра переменного тока аналогичны схемам таких же приборов для измерения постоянных токов и напряжений. Шунты и добавочные резисторы в таких приборах включают до выпрямителя (рис. 9). Но градуировка приборов для измерений переменных токов и напряжений, к сожалению, не совпадет с градуировкой шкал приборов постоянного тока. Объясняется это тем, что характеристики полупроводниковых выпрямителей нелинейны, особенно при малых напряжениях. Поэтому ток через магнитоэлектрический прибор не прямопропорционален измеряемым переменным токам и напряжениям.

Рис. 9 — Схемы подключения шунтов и добавочных сопротивлений для измерения постоянных токов и напряжений

Надо заметить, что показания измерительных приборов выпрямительной системы, о которых мы только что сказали, зависят от частоты измеряемых токов. Низкочастотная граница этих приборов может быть 10—20 Гц. При токах более низкой частоты стрелка магнитоэлектрического прибора заметно колеблется, так как через него течет пульсирующий ток и в промежутках между импульсами стрелка под действием возвратных пружин стремится вернуться в пулевое положение. При измерении токов высокой частоты возникает шунтирование р-п-р переходов полупроводниковых диодов емкостями этих переходов, в результате чего величина выпрямленного тока уменьшается. Показания прибора при этом также уменьшаются. Этот процесс действует при измерении токов всех частот, и если говорить строго, то градуировка шкалы будет соответствовать только току той частоты, на которой она была произведена, но погрешности на низких частотах столь незначительны, что ими можно пренебречь, по крайней мере до частот 20—30 кГц.

Чтобы несовпадение шкал постоянного и переменного токов было незначительным, выпрямительный мост видоизменяют так, как показано на рис. 9, то есть диоды VD3 и VD4 (см. рис. 8,б) заменяют резисторами R1, и R2 сопротивлением в несколько килоом. Это, конечно, снижает чувствительность прибора.

Сопротивление добавочных резисторов и шунтов для измерения переменных токов несколько отличается от подобных резисторов прибора для измерения постоянного тока. Объясняется это тем, что при измерении переменного тока параллельно магнитоэлектрическому прибору включены шунтирующие его диоды. Поэтому расчет добавочных резисторов и шунтов для измерений переменного тока надо вести не на ток I_и , а на значение I_ви , зависящее от схемы выпрямителя, параметров диодов и др. В любительских условиях все это определить трудно, поэтому лучше подобрать сопротивление добавочных резисторов и шунтов опытным путем.

Омметр

В соответствии с законом Ома

Следовательно, если напряжение в измеряемой цепи поддерживать неизменным, то ток в ней будет определяться сопротивлением R_х , поэтому шкалу прибора можно проградуировать непосредственно в омах.

Рис. 10 — Схема омметра

Схема простейшего омметра приведена на рис. 10. Она напоминает схему вольтметра. Сопротивление добавочного резистора R_д +R₀ выбрано таким, чтобы при R _х=0 (зажимы R _х замкнуты накоротко) стрелка прибора отклонялась на всю шкалу. Резистором R₀ компенсируют уменьшение напряжения разряжающейся батареи, которым стрелку прибора устанавливают точно на последнее деление шкалы, то есть на «нуль» шкалы омметра (при замкнутых накоротко зажимах R _х).

Если к зажимам R _х присоединить измеряемое сопротивление, то отклонение стрелки прибора, естественно, уменьшится, так как общее сопротивление, включенное в цепь магнитоэлектрического прибора, увеличится. Чем больше R _х, тем меньше отклонение стрелки. Наконец, при очень большом R _х стрелка вообще не отклонится (точнее — незначительно отклонится), указывая бесконечно большое сопротивление (∞). Таким образом, шкала омметра обратная: нуль справа, а оо слева; кроме того, она нелинейная — по мере приближения к оо градуировка шкалы сжимается.

Шкалу омметра можно отградуировать расчетным путем. В самом деле, при R _х=0 через магнитоэлектрический прибор протекает ток

Как только к входным зажимам омметра будет подключено измеряемое сопротивление R _х, ток через прибор уменьшится:

При бесконечно большом R _х, то есть при разрыве цепи, ток I_x =0. Понятие «бесконечно большое» R _х имеет относительный смысл и зависит от величины сопротивления R _д, то есть от предела, на котором происходит измерение; можно считать, что если R _х больше R _дв десять раз, то ток I_и уже равен нулю. Отношение токов I_и и I_x равно отношению сопротивлений R _ом и R_ом+R_х :

Производя вычисления, вы убедитесь, что при R _х= R _ом ток I _х=0,5 I _и, стрелка прибора при этом устанавливается в середине шкалы.

Цену промежуточных делений шкалы омметра вычисляют следующим образом. Задаются значением R _х и определяют для него отношение токов I _х/ I _и по приведенной выше формуле. Затем это отношение токов умножают на общее число делений шкалы микроамперметра, которую принимают за эталон, и тем самым определяют то деление, против которого надо поставить заданное значение R_х.

Например, зададимся R _х= 2 R _ом , тогда I _х/ I _и=0,333. Если шкала прибора имеет 100 делений, то против отметки 0,333×100=33,3 надо нанести отметку 2 шкалы сопротивлений. Значение отметки 2, в омах, зависит от значения R _ом , то есть от сопротивления добавочного резистора R _д . Например, если R _ом =100 Ом, то точка 33,3 шкалы будет соответствовать значению R _ом = 200 Ом, если R _ом =1000 Ом, то R_х =2000 Ом и т. д.

Итак, выбрав R _ом и U₀ можно построить омметр для измерения R _х в пределах от (0,3. 0,1) R _ом до (3— 10) R _ом . Чтобы изменить пределы измерений, нужно соответственно выбрать другие значения R _ом и U₀ . При этом поступают также, как и при конструировании многопредельного вольтметра: включают добавочные резисторы R _д , каждый из которых в 10 раз больше предыдущего. Градуировка шкалы сопротивлений сохраняется неизменной, только ее показания надо будет увеличивать в 10 или в 100 раз. При этом, разумеется, надо будет увеличивать и напряжение U₀ .

Как правильно измерить силу тока мультиметром

Мультиметр предназначен для измерения различных электрических параметров. В различных моделях их список может незначительно отличаться, но все они позволяют измерять напряжение, силу тока, а также сопротивление, ёмкость конденсаторов и некоторые другие характеристики. Для эффективного использования нужно понимать, как работает мультиметр в каждом конкретном случае.

Что представляет собой мультиметр

Эти приборы используются для измерения практически всех основных электрических параметров. Долгое время применялись аналоговые модели. Сейчас предпочтение отдается цифровым, поскольку аналоговые отличаются более высокой погрешностью измерений.

Один из основных элементов мультиметра — цифровой дисплей. На нем отображаются измеренные значения. Каждый раз используется шкала, которая соответствует выбранному параметру и масштабу измерений.

На центральной части передней панели находится переключатель, с помощью которого устанавливается необходимый режим работы. При вращении переключателя режимов выбирают не только физическую величину для измерения, но и необходимый масштаб. Показания прибора интерпретируются с его учётом.

При измерении силы тока и в других аналогичных случаях используются щупы, которые вставляются в специальные гнёзда. В наличии два щупа — один из них красного, другой — чёрного цвета. Для последнего используется гнездо с надписью «COM». Для красного предусмотрены два гнезда. То, которое подписано «10 А», используется в тех случаях, когда по проводу проходит соответствующий электроток. Если он значительно меньше, то используется второе гнездо. В профессиональных приборах вместо 10 А может быть ограничение 20 А. Эта клемма используется в тех случаях, когда ожидается, что сила тока будет превосходить максимальное значение шкалы.

Особенностью выхода на 10 А (20 А) является отсутствие в цепи плавкого предохранителя. В остальных режимах он присутствует. В рассматриваемом случае значительное превышение силы тока может привести к тому, что выйдет из строя мультиметр. Также ограничена продолжительность соединения. Она не может превышать 10 секунд. Повторять такое действие необходимо не чаще, чем раз в 15 минут. При использовании других режимов таких ограничений нет.

В продаже имеется большое количество моделей мультиметров. Здесь приведена информация о наиболее часто используемом способе указания режимов работы и диапазонов. Однако в некоторых моделях управление может отличаться.

Например, возможны следующие ситуации:

• Обычно включение или выключение устройства происходит путём установки переключателя режимов в определенное положение. Однако в некоторых случаях для этой цели может применяться специальная кнопка.
• Выбор между постоянным и переменным электротоком также происходит при помощи кнопочного переключателя.
• Иногда переключателем можно установить режим, чтобы замерить силу тока или напряжение мультиметром, а соответствующий диапазон выбирается автоматически. Такая особенность присуща специализированным, более дорогим моделям.
• Существуют модели с возможностью измерения температуры.
• Может использоваться кнопка HOLD. При нажатии на неё на дисплее удерживается результат последнего измерения. Это удобно, например, в тех случаях, когда мастеру нужно немного времени, чтобы записать результат.
• В большинстве приборов используется три гнезда — одно для чёрного провода и два для красного. Однако иногда присутствует четвёртый разъем. Его нельзя использовать, если выполняется замер силы тока мультиметром. В четвертый разъем вставляется щуп с красным проводом при определении напряжения, сопротивления и частоты.

• Постоянный и переменный электроток могут обозначаться, соответственно, как «DCV» и «ACV».
• В более дорогих моделях доступно использование подсветки. Её можно включить, нажав соответствующую кнопку. Свет автоматически выключится после того, как пройдёт 5 секунд.
• При прозвонке в более дорогих моделях можно использовать не только показания дисплея, но и слышать звуковой сигнал.
• В некоторых случаях прибор поставляется вместе с токовыми клещами. С их помощью удобно проводить измерение переменного тока мультиметром.

Измеряя ток мультиметром, необходимо учитывать, что слишком сильный ток может быть опасен для человека. В зависимости от его величины, он оказывает следующее действие:

• Человек наиболее чувствителен к переменному току. Если он находится в промежутке от 0.5 до 1.5 милиАмпер, то может ощущаться лёгкое дрожание пальцев рук. Постоянный ток в этих границах не оказывает никакого воздействия на человека.
• Аналогичная ситуация характерна и для 1.5–3.0 милиАмпера. В данном случае переменный ток усиливает дрожание пальцев, а действие постоянного не ощущается.
• При возрастании переменного до 7 мА могут наблюдаться судороги в руках. Действие постоянного тока такой силы проявляется зудом и ощущением тепла.
• Когда сила тока в цепи составляет 8–10 мА, то пострадавший чувствует сильные боли, однако может самостоятельно оторвать руки от контактов.
• Наличие тока 20–25 мА не позволяет убрать свои руки из-под воздействия электричества. Человек испытывает сильные боли. Постоянный ток такого значения приводит к сильному ощущению нагрева и незначительным сокращениям рук.

При дальнейшем увеличении тяжесть последствий увеличивается. Переменный электроток свыше 50 мА или постоянный свыше 100 приводит к параличу дыхания. При наличии соответствующей нагрузки сила проходящего по цепи тока может быть снижена до приемлемой величины.

Как выбрать нужный режим работы

Перед тем как измерить силу тока мультиметром или любой другой параметр, требуется установить переключатель в нужное положение. Следует выбрать участок круговой шкалы, который обозначен соответствующими символами. Например, для напряжения используется обозначение, начинающееся с «V», а для силы тока — с «A». Для обозначения переменной характеристики используется символ «

», для постоянной — «=». На различных моделях эти символы могут быть расположены до или после буквенного обозначения. Иногда вместо знака равенства используется горизонтальная черта и идущие параллельно три точки.

Далее необходимо определить, в каком диапазоне будет происходить измерение постоянного или переменного электротока. На шкале отображается максимальная величина в выбранном промежутке. Если ошибиться в выборе, то нельзя будет узнать точный результат измерения. Обычно нужное значение определяют на основе различных дополнительных соображений.

Особенности измерения силы тока

Прибор должен использоваться мастером в соответствии с имеющимися задачами для определения различных величин. Поэтому измерять силу тока с помощью мультиметра следует с учетом особенностей его работы в рассматриваемом случае.

Силой тока называют физическую величину, соответствующую количеству элементарных зарядов, проходящих через поперечное сечение проводника в единицу времени. В системе СИ используется единица измерения 1 Ампер. Нужно помнить, что слишком большая сила тока при неправильном использовании мультиметра может не только сильно разогреть проводник, но и привести к поломке прибора.

Знание точного значения силы тока может понадобиться в таких случаях:

• Каждая единица электрического оборудования рассчитана на определённую силу тока. При её превышении может произойти перегрев проводников или деталей, что становится причиной поломки. Измерение электротока позволит проконтролировать соблюдение технических условий эксплуатации.
• При эксплуатации электроприбора иногда важно точно определить значение потребляемой им мощности. Как известно, мощность представляет собой произведение силы тока и напряжения. Измерение силы тока и напряжения мультиметром позволяет получить необходимые данные для расчета.
• При ремонте электрических схем важно проверить силу тока на различных участках. Если она меньше ожидаемой, это может быть связано с неисправностью цепи. Проводя измерения, мастер сможет локализовать место, где необходимо произвести ремонт.
• При работе с аккумулятором иногда возникают утечки. Измерение силы тока поможет найти причину и позволит отключить лишних потребителей энергии. В этом случае мастер должен точно знать, как измерить ток, чтобы получить необходимое значение.
• При использовании батарейки или аккумулятора измерение величины потребляемого тока позволит оценить, насколько хватит заряда. Например, если сила тока равна 20 мА, а батарейка обеспечивает 900 мА, то её хватит на 45 часов.

Здесь перечислены наиболее частые причины, но рассматриваемые измерения также могут потребоваться и во многих других случаях.

Как выполняется измерение

Перед тем как замерить, нужно определить, речь идёт о постоянном или переменном электротоке. Сначала рассмотрим первый вариант. Необходимо предварительно определить, какая ожидаемая величина силы тока. Красный щуп вставляют в гнездо с надписью, соответствующей силе тока.

При подключении прибора красный провод присоединяют к положительному, а чёрный — к отрицательному контакту. Проверка их расположения на объекте осуществляется в соответствии с имеющимися сведениями. Если мастер перепутает контакты местами, то для постоянного тока на дисплее значение будет показано со знаком «минус». При измерении переменного тока полярность не имеет значения.

Перед тем как измерять ток, необходимо правильно собрать цепь. При этом мультиметр должен быть подключён последовательно. При проведении измерений важно выполнять необходимые требования техники безопасности.

Если отсутствует предварительная информация о диапазоне, в котором находится сила тока, то сначала выставляют максимальное значение. В дальнейшем нужно руководствоваться полученными результатами. Если на дисплее высвечивается минимальное значение, то переходят к меньшему диапазону до тех пор, пока не определят тот, который нужен. Минимальным значением электротока для мультиметра в большинстве случаев является 2000 микроАмпер.

Иногда пользователю бывает необходимо проверить силу тока утечки, например, при ремонте автомобиля. В этом случае требуется выполнить такие действия:

1. Выключить зажигание.
2. Отключить потребление тока для тех устройств, которые работают при выключенном зажигании.
3. Отсоединить провод от отрицательного полюса аккумулятора.
4. Выбрать правильный режим работы мультиметра. В рассматриваемом случае, перед тем как проверить ток, нужно для красного провода использовать разъём, рассчитанный на 10 А.
5. Красный провод с помощью специального зажима подсоединить к клемме, снятой с отрицательного полюса аккумулятора. Чёрный провод подключить к отрицательному полюсу.
6. Далее нужно следить за показаниями прибора. При отсутствии утечки на дисплее будет показан нулевой результат. При её наличии на экране появится величина силы тока. Чем она больше, тем сильнее утечка.

Чтобы померить величину переменного электротока, выгодно использовать модель мультиметра, в которой имеются токовые клещи. При этом нет необходимости осуществлять последовательное соединение. Провод охватывают клещами, после этого на дисплее отображается нужная величина.

При отсутствии токовых клещей измерение переменного тока проводится обычным образом. При этом необходимо при помощи переключателя выбрать нужный режим. Если неизвестно какой диапазон значений ожидается, используют максимальное значение (10 А). Щупы подключают в разрыв цепи. В зависимости от значений, показанных на дисплее, выбирают соответствующий диапазон.

Техника безопасности

При проведении проверки тока необходимо обеспечить свою безопасность, соблюдая определенные правила:

• Перед тем как измерять силу тока, необходимо обесточить объект, с которым ведётся работа.
• Запрещено выполнять действия мокрыми руками.
• Измерение силы тока нужно проводить за минимальное время, в течение которого поддерживается контакт. В противном случае прибор может перегореть.
• Нужно помнить, если режим работы выставлен неправильно, это может привести к поломке прибора.
• Измерения не рекомендуется проводить в помещениях, где имеется повышенная влажность воздуха.
• С электричеством не стоит работать поодиночке. Второй человек поможет в случае возникновения аварийной ситуации.
• При измерении нужно пользоваться индивидуальными средствами защиты.

Если мультиметр подвергся сильному механическому воздействию или был повреждён другим способом, то работать с ним опасно. В такой ситуации имеет смысл воспользоваться новым исправным прибором.

Как измерить силу электрического тока в цепи?

В процессе эксплуатации различного оборудования возникает необходимость проверки основных электрических параметров его работы. Это нужно как для проверки определенных характеристик, так и для ремонтных работ. Одним из наиболее сложных и опасных измерений является определение величины токовой нагрузки. Поэтому для всех начинающих электриков будет актуально узнать, как измерить силу электрического тока в цепи правильно и безопасно.

Используемые приборы

Измерить силу тока можно различными способами, однако далеко не все из них применимы в повседневной жизни. К примеру, различные измерительные трансформаторы, подключаемые в цепь, крайне неудобно переносить по дому и даже хранить на полке в гараже. Поэтому актуальными средствами измерительной техники являются амперметры, мультиметры и клещи. Далее рассмотрим детально особенности работы и применения каждого из них.

Амперметр

Это один из наиболее простых измерительных приборов, который реагирует на изменение токовой нагрузки. С электротехнической точки зрения амперметр представляет собой нулевой или бесконечно малое сопротивление. Поэтому в случае приложения напряжения только к прибору, в нем возникнет ток короткого замыкания, из-за чего амперметр включается в цепь последовательно замеряемой нагрузке. Для наглядности стоит пояснить, что измерить силу тока в розетке нельзя, так как без нагрузки (в случае разомкнутой цепи) ток в ней не протекает, на контактах розетки присутствует только напряжение, поэтому подключение амперметра напрямую приведет к замыканию.

Под электрическим током подразумевается направленное движение заряженных частиц, которое проходит через поперечное сечение проводника за определенную единицу времени. Поэтому запомните, что токовая нагрузка возникает лишь от включения бытового электроприбора к источнику питания. Включение амперметра отдельно к точке электроснабжения или отдельно к рабочему двухполюснику никоим образом не даст информации о силе тока. Если рассмотреть пример на схеме, то чтобы замерить амперы вы должны включить прибор в линию последовательно к объекту измерения:

Рис. 1. Пример подключения амперметра

Как видите, основная сложность заключается в том, что процесс измерения происходит непосредственно в момент протекания электрической энергии, соответственно, велика вероятность поражения электрическим током в случае нарушения технологии.

Чтобы избежать плачевных последствий, необходимо соблюдать такие правила:

• Подключение производится только при отсутствии напряжения;
• Измерительные провода должны быть заизолированы, а места подключения удалены от человека, при необходимости исключена возможность прикосновения к ним;
• Выведение амперметра из цепи измерения тока также выполняется при снятом напряжении.

Так как амперметр является узконаправленным прибором для измерения силы тока, его редко кто хранит у себя дома. Поэтому если вы хотите приобрести приспособление, куда выгоднее обзавестись мультиметром, который обладает значительно более широким функционалом.

Мультиметр

Этот прибор также называют тестером, Ц-эшкой, поэтому в обиходе можно встретить разные поколения мультиметра. Принцип использования мультиметра в качестве средства для измерения тока в цепи полностью аналогично амперметру, как по схеме включения, так и по предъявляемым мерам предосторожности. Однако следует отметить, что мультиметр мультиметру рознь, поэтому перед включением тестера обязательно посмотрите, подходит ли он, чтобы измерить ток в вашем случае.

Из конструктивных особенностей сразу отметим:

• Диапазон измерения – выставляется переключателем на определенную величину силы тока. Выбирается таким, чтобы предполагаемая нагрузка его не превышала, но была соизмеримой.
• Род тока – переменный или постоянный, заметьте, что некоторые модели мультиметров предоставляют возможность измерить только один вариант.
• Разделение на слаботочные и силовые измерения – такие приборы имеют отдельную шкалу на мА, мкА и отдельную для А. Также в них могут располагаться отдельные разъемы, чтобы подключить щупы.
• Наличие защиты от перегрузки при подключении измерительных устройств, обозначается отметкой unfused. Которая свидетельствует о наличии предохранителя, способного предотвратить выход со строя мультиметра от протекания чрезмерной силы тока.

По способу отображения информации все мультиметры подразделяются на циферблатные и дисплейные. Первые из них – довольно устаревшая модель, ориентироваться по ним смогут только искушенные электрики, знакомые с основами метрологии. Новичок же может запутаться в показаниях на шкале, цене деления или какими единицами измеряется нагрузка. Поэтому применение цифрового прибора куда проще и удобнее, на дисплее отображается конкретное число.

Токоизмерительные клещи

Это наиболее удобный прибор, так как чтобы измерить силу тока токоизмерительными клещами, нет нужды разрывать цепь. Конструктивно клещи представляют собой разъемный магнитопровод, в который и помещается проводник, на котором вы хотите померить силу тока. Токоизмерительные клещи имеют схожесть с тем же мультиметром, а в более продвинутых моделях вы встретите такой же переключатель с функцией определения мощности, напряжения, сопротивления, силы тока и разъемы для подключения щупов.

Как измерить силу тока в цепи

Для измерения электрического тока в цепи куда удобнее использовать современные устройства – мультиметры или клещи, особенно для одноразовых операций. А вот стационарный амперметр подойдет для тех ситуаций, когда вы планируете постоянно контролировать силу тока, к примеру, для контроля заряда батарейки или аккумулятора в автомобиле.

Постоянного тока

Разрыв электрической цепи организовывается до начала измерений при отключенном напряжении. Даже в низковольтных цепях вы можете вызвать замыкание батарейки, которое моментально приведет к потере электрического заряда. Далее рассмотрим пример измерения в цепи постоянного тока с помощью мультиметра, для этого:

• подключите щупы к соответствующим вводам в тестер – черный в COM, красный в разъем с пометкой mA, A или 10A, в зависимости от устройства;
• при помощи «крокодилов» соедините щупы тестера с цепью измерения последовательно;
• установите переключателем нужный род тока и предел измерений;
• можете подключить нагрузку и произвести измерения, на дисплее мультиметра отобразится искомое значение.

Но заметьте, подключать мультиметр следует на короткий промежуток времени, так как он может перегреться и выйти со строя.

Переменного тока

Цепь переменного напряжения может измеряться как мультиметром, так и токоизмерительными клещами. Но, в связи с опасностью переменного бытового напряжения для жизни человека, эту процедуру целесообразнее выполнять клещами без измерительных щупов и без разрыва цепи.

Рис. 3. Использование клещей для измерения переменного тока

Для этого вам нужно:

• переключить ручку в положение переменных токов на нужную позицию нагрузки, если она изначально неизвестна, то сразу выбирают максимальный диапазон;
• нажать боковую скобу, которая разомкнет клещи;
• поместить внутрь клещей токоведущую жилу и отпустить кнопку.
• данные измерений отобразятся на дисплее, при необходимости их можно зафиксировать соответствующей кнопкой.

Производить измерения можно как на изолированных, так и на оголенных жилах. Но заметьте, в область обхвата должен попадать только один проводник, сразу в двух измерить не получится.

Реальные примеры измерения тока

Далее рассмотрим несколько вариантов того, как подключить измерительный прибор в бытовых нуждах. При замерах батареек вам необходимо один щуп приложить к контакту батарейки, а второй к контакту нагрузки, второй контакт нагрузки подключается к свободной клемме батарейки.

Рис. 4. Измерение силы тока в цепи батарейки

Если вы хотите проверить токовую нагрузку в обмотках трехфазного электродвигателя, измерительный прибор подключается поочередно в каждую фазу или если у вас есть три амперметра, можете использовать их одновременно. Для этого щупы подключаются одним концом к выводам обмоток в борно, а вторым, к питающему проводу соответствующей фазы.

Рис. 5. Измерение силы тока в цепи электродвигателя

Как измерить силу тока мультиметром?

Мультиметр — очень функциональное устройство, которое помогает дружить с электричеством. Им могут измеряться разные параметры. О том, как воплотить эти замеры в реальность своими руками, мы рассказываем в интересных статьях. Сейчас поговорим о том, как измерить силу тока мультиметром. И, конечно, будут полезные видео о том, как проверить ампераж мультиметром.

Что такое сила тока и зачем её измерять?

Это количество электричества (заряда или числа электронов), которое движется через поперечное сечение проводника за одну секунду. В формулах обозначается большой латинской буквой I. Единица силы тока — Амперы (А).

Силу тока часто называют просто током. Он бывает двух видов:

1. Постоянный. Ток не меняется по направлению и величине. То есть это равномерное направленное движение заряженных частиц. Формула для вычисления: I=Δq/Δt ( Δq(Кл) – заряд в Кулонах, который прошел через поперечное сечение; Δt(c) – время, за которое прошел заряд).
2. Переменный. Это ток, у которого изменяется даже одна характеристика. Он отличается в разные временные моменты. Чтобы вычислить такой ток, лучше использовать производную.

Принято считать, что ток в 1 А образуется в проводнике с сопротивлением 1 Ом, если имеется напряжение в 1 В.

Проверка тока мультиметром нужна для:

1. Уточнения действительно потребляемой мощности электрического агрегата.
2. Выявления дефектов электроустройств, если его мощность меньше заявленной производителем.
3. Определения электроёмкости автономных источников энергии, например, аккумуляторов.
4. Выявления утечки тока в электрических цепях.

Часто для определения силы тока или ампеража используются амперметры. Но, если у вас имеется мультиметр с такой функцией, смело используйте его.

На видео о том, как померить силу тока мультиметром:

Принципы измерения силы тока мультиметром

Измерять ток мультиметром не сложно, но есть определенные правила, которыми нельзя пренебрегать:

1. Электрическая сеть должна быть обесточена.
2. Кабели должны быть хорошо изолированы, иначе увеличивается риск поражения током.
3. Работайте с измерителем в перчатках, которые не проводят электроток, например, из резины.
4. Не пытайтесь определять ток при повышенной влажности воздуха, потому что она тоже увеличивает риск поражения током.
5. Замеряйте быстро, чтобы щупы не соединялись с проводами дольше 1-2 секунд. Это особенно важно, если вы собираетесь работать с маломощными элементами. К примеру, если вы будете осуществлять мультиметром замер тока батарейки и продержите щупы долго, то они полностью или частично разрядятся.

Мы советуем проводить все работы с током с напарником, который окажет первую помощь/вызовет скорую, если произойдет внештатная ситуация.

Как измерить силу тока мультиметром: основные моменты

Измерение всех типов тока проводится разными методами внутри измерительного устройства. Поэтому на тестере всегда имеется элемент, с помощью которого выставляется нужный режим и диапазон. В более продвинутых моделях диапазон определяется автоматически.

Для выбора режима обычно нужно только повернуть ручку, поставив её к одному из следующих значений:

1. Постоянный ток: A -, DCA, I -;
2. Переменный: A

Настоятельно советуем прочитать инструкцию к мультиметру, в котором приводятся имеющиеся на тестере обозначения. Они могут быть разными в зависимости от модели. Полезной будет и статья о том, как пользоваться мультиметром.

Учтите, что для замера силы тока мультиметром придётся создать разрыв цепи! Это главная разница данной проверки от измерения, к примеру, напряжения, когда мультиметр следует подключать к цепи по параллельной схеме.

Разрыв тестируемой цепи мастера осуществляют по-разному. Для включения в цепь ограничительного сопротивления применяются также резисторы, но чаще всего обычные лампочки.

Учтите, что разрыв электроцепи нужно сделать до начала замеров при отключенном напряжении!

Как измерить мультиметром ток постоянный

Чаще всего проверяют батарейки и АКБ, они являются постоянными источниками.

В том, как замерить амперы мультиметром, важно выбрать подходящую функцию на приборе, а также присоединить тестер в нужной полярности: красный кабель к положительному питанию, черный — к отрицательному. Если щупы перепутать, на дисплее будут указаны отрицательные цифры.

Также в отношении того, как замерить ток мультиметром, нужно понять, какой уровень сигнала будет проверяться. Если в цепочке миллиамперы, красный кабель присоединяется к отверстию на мультиметре, где указано VΩмА или прописан определённый диапазон. Если вы исследуете силовую цепь, где Амперы, соединяйте с надписью А или NA (как правило, здесь 5-10 А). Опять же, советуем внимательно изучить инструкцию к мультиметру. Если на данном этапе что-то напутать, мультиметр может поломаться.

Инструкция по измерению постоянного тока мультиметром:

1. Расставляем щупы.
2. Выбираем функцию постоянного тока.
3. Если нужно, выставляем степень сигнала (ставьте выше того, что ожидаете).
4. Соединяем тестер в разрыв цепочки ветви схемы, не забывая соблюдать полярность.
5. Включаем источник энергии.

Если значений нет, скорее всего, диапазон выбран неправильно. Попробуйте снижать его, пока не увидите показания.

Посмотрите, как померить амперы мультиметром:

Как замерить ампераж мультиметром на батарейках

Это простой переносной источник энергии и не требуется применять нагрузку. Кроме этого, остальные действия прежние: выбрать нужную функцию на мультиметре, расставить щупы в соответствии с полярностью.

О чем могут говорить показания:

1. 4-6 А — всё в порядке.
2. Ниже четырёх — батарейка подходит только для использования в маломощных устройствах.
3. Ниже 2,5 А — эта батарейка просится в мусор.

Сравнивайте показания с теми, что прописаны на батарейках.

Посмотрите полезное видео о том, как измерить мультиметром амперы у батареек:

Как проверить ток мультиметром у аккумулятора

Здесь действует правило с нагрузочным элементом, в роли которого можно взять простую лампочку накаливания. Скорее всего, её сопротивление будет не больше нескольких сот Ом. Как проверить нагрузку мультиметром? Тестером, выбирая нужный режим. К примеру, подробнее о проверке сопротивления мультиметром читайте здесь.

Затем используйте такую формулу: I = U / R (I — ток А, U — аккумуляторное напряжение, R — сопротивление лампочки).

С полученным значением сравните цифры, которые получите при измерении тока мультиметром. Если видите разницу, тем более существенную, речь может идти о плохом заряде.

Полезное видео, как проверить амперы мультиметром:

Как померить мультиметром ток переменный

Бывает, что нужно проверить электросеть, например, для дома с несколькими квартирами. Если вы сумеете измерить переменный ток, это поспособствует правильному ремонту проводки.

И снова не обойтись без нагрузки, и снова в её роли может выступить лампочка.

Инструкция, как мерить мультиметром ток переменный:

1. Присоединяем провода к нужным отверстиям на мультиметре.
2. Выбираем на мультиметре нужную функцию замера, если необходимо — степень сигнала.
3. Последовательно с измерителем присоединяем к розетке выбранный нагрузочный элемент.
4. Смотрим на показания. Лампочка начинает гореть.

Вы узнали, как измерить силу тока мультиметром.

Желаем безопасных и точных измерений!

Вопрос — ответ

Вопрос: Как правильно измерить амперы мультиметром?

Имя: Михаил

Ответ: В амперах измеряется сила тока. Есть переменный и постоянный ток, измерения каждого немного отличаются. Для них на мультиметре есть свои режимы, которые нужно выбрать до начала измерения. Есть и другие правила, которые важно выполнить.

Вопрос: Как измерить переменный ток мультиметром?

Имя: Михаил

Ответ: Расставить щупы по подходящим гнездам, выбрать режим на мультиметре, последовательно с измерителем присоединить к розетке нагрузку.

Вопрос: Как быстро проверить ампераж обычным мультиметром?

Имя: Камиль

Ответ: Это действительно нужно делать быстро, чтобы щупы не соединялись с проводами дольше 1-2 секунд. Разрыв электроцепи нужно сделать до начала измерений при отключенном напряжении!

Вопрос: Как померить силу тока цифровым мультиметром?

Имя: Фёдор

Ответ: Для выбора режима обычно нужно только повернуть ручку, поставив её к подходящему значению: постоянный ток: A -, DCA, I -; переменный: A

. Для замера силы тока нужно создать разрыв цепи!

Вопрос: Как лучше всего измерить постоянный ток мультиметром?

Имя: Дмитрий

Ответ: Нужно выбрать подходящую функцию на приборе, а также присоединить тестер в правильной полярности: красный щуп к положительному питанию, черный — к отрицательному. Если перепутать, на дисплее будут указаны отрицательные цифры. Не забываем о разрыве электроцепи!