Как замерить силу тока. Как измерить силу тока мультиметром: пошаговая инструкция и меры безопасности

Как правильно измерить силу тока мультиметром. Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при измерении тока. Чем отличается измерение постоянного и переменного тока. На что обратить внимание при работе с мультиметром.

Основные принципы измерения силы тока

Измерение силы тока мультиметром имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать:

• Амперметр всегда включается последовательно с нагрузкой
• Для измерения требуется создать разрыв в цепи
• Необходимо правильно выбрать предел измерения
• Важно соблюдать полярность при измерении постоянного тока

Перед началом измерений рекомендуется оценить ожидаемую силу тока в цепи. Это поможет правильно выбрать диапазон измерения и избежать повреждения прибора.

Настройка мультиметра для измерения тока

Чтобы подготовить мультиметр к измерению силы тока, выполните следующие действия:

1. Установите поворотный переключатель в положение измерения тока (A или mA)
2. Выберите тип тока — постоянный (DC) или переменный (AC)
3. Подключите щупы к соответствующим гнездам прибора
4. Начните с максимального предела измерения

Помните, что для измерения больших токов (более 200 мА) используется отдельное гнездо «10A» на мультиметре. Не превышайте максимально допустимый ток и время измерения, указанные в инструкции к прибору.

Порядок измерения постоянного тока

Измерение постоянного тока мультиметром выполняется в следующей последовательности:

1. Отключите питание исследуемой цепи
2. Создайте разрыв в цепи для подключения мультиметра
3. Подключите щупы мультиметра в разрыв цепи, соблюдая полярность
4. Включите питание цепи
5. Считайте показания с дисплея прибора

При необходимости уменьшите предел измерения для повышения точности. Не забудьте вернуть цепь в исходное состояние после завершения измерений.

Особенности измерения переменного тока

Измерение переменного тока имеет некоторые отличия:

• Используется режим измерения переменного тока (AC)
• Полярность подключения щупов не важна
• Показания могут быть нестабильными из-за колебаний тока
• Требуется учитывать форму сигнала при анализе результатов

Для точного измерения переменного тока в силовых цепях рекомендуется использовать специальные токоизмерительные клещи. Это позволит измерять ток без разрыва цепи.

Меры безопасности при измерении тока

При работе с электрическими цепями необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

• Не превышайте максимально допустимые значения тока для мультиметра
• Используйте средства индивидуальной защиты при работе с высоким напряжением
• Не измеряйте ток в цепях с напряжением выше 1000 В
• Будьте особенно осторожны при измерении тока в силовых цепях
• Не размыкайте цепь под нагрузкой при измерении больших токов

Помните, что неправильное использование мультиметра может привести к его повреждению и поражению электрическим током. При любых сомнениях обратитесь к квалифицированному специалисту.

Типичные ошибки при измерении тока мультиметром

При работе с мультиметром начинающие пользователи часто допускают следующие ошибки:

• Подключение амперметра параллельно нагрузке вместо последовательного включения
• Неправильный выбор предела измерения, приводящий к зашкаливанию показаний
• Попытка измерить ток в розетке без нагрузки
• Несоблюдение полярности при измерении постоянного тока
• Забывание вернуть схему в исходное состояние после измерений

Чтобы избежать этих ошибок, внимательно изучите инструкцию к мультиметру и основные принципы измерения электрических величин. Практикуйтесь на безопасных низковольтных цепях перед работой с сетевым напряжением.

Практические советы по измерению тока

Для получения точных результатов при измерении тока мультиметром воспользуйтесь следующими рекомендациями:

• Всегда начинайте с максимального предела измерения
• Используйте режим автоматического выбора диапазона, если он есть
• Для повышения точности выбирайте предел, ближайший к ожидаемому значению тока
• При измерении малых токов учитывайте погрешность прибора
• Для длительных измерений используйте внешнее питание мультиметра

Помните, что точность измерения тока зависит от качества контакта в месте подключения мультиметра. Обеспечьте надежное соединение щупов с проводниками цепи.

Альтернативные способы измерения тока

Помимо классического мультиметра, для измерения тока можно использовать и другие приборы:

• Токоизмерительные клещи — позволяют измерять ток без разрыва цепи
• Шунтовые амперметры — для измерения больших токов
• Осциллографы с токовыми пробниками — для анализа формы сигнала тока
• Специализированные USB-тестеры — для измерения тока в цепях питания гаджетов

Выбор метода измерения зависит от конкретной задачи, требуемой точности и условий проведения измерений. Для бытового применения в большинстве случаев достаточно обычного мультиметра.

Как измерить силу тока мультиметром (проверка мощности постоянного и переменного тока)

Содержание

1. В чем отличие силы тока от напряжения
2. Принципы измерения тока
3. Настройка и замеры переменного тока
4. Настройка и замеры постоянного тока
5. Замеряем мощность на источниках питания
6. Блок питания
7. Автомобильный аккумулятор
8. Зарядное устройства и адаптер
9. Можно ли измерить силу тока в электрической розетке
10. Меры безопасности при высоких токах

Мультиметр является универсальным прибором, позволяющим померить различные электрические величины. Зачастую его используют в качестве амперметра – прибора, измеряющего силу электрического тока.

В чем отличие силы тока от напряжения

Электрический ток и напряжение (разность потенциалов) по своей сути различные физические явления, хотя и связаны друг с другом. Они измеряются в различных величинах – амперах и вольтах соответственно. Понимание их сущности поможет не только избежать безграмотных выражений типа «ток высокого напряжения», но и правильно подойти к вопросу измерения этих величин.

Напряжением называется разность потенциалов между двумя точками. Не углубляясь в физические подробности, можно отметить, что разность потенциалов вызывается:

• наличием в двух точках зарядов разных знаков;
• наличием зарядов в одной точке – относительно нулевого потенциала другой точки;
• наличием в двух точках заряда равного знака, но отличающегося по модулю.

Если обе точки соединить проводником, возникнет направленный переток зарядов, который и называется электрическим током. Его силой (которая измеряется в амперах) определяется количество зарядов, прошедшее через сечение проводника за единицу времени. Иными словами – чем больше расход зарядов, тем выше ток.

Разность потенциалов и электрический ток.

Можно провести аналогии с водой. Пусть имеются два сосуда, наполненные жидкостью и расположенные на разной высоте. Если их соединить трубкой, то по ней пойдет поток жидкости, расход которой определяется давлением, вызванным перепадом высот и сечением трубки. В этой системе:

• перепад высот срезов воды эквивалентен разности потенциалов;
• расход воды через трубку аналогичен току;
• сечение трубки эквивалентно сопротивлению проводника.

Аналогия электрических параметров цепи с водой.

Отсюда можно сделать несколько интересных наблюдений:

1. Если убрать трубку, то это аналогично разрыву электрической цепи. Но разность уровней никуда не делась – сосуды остались на своих местах. Отсюда вывод – напряжение может существовать без тока, даже если цепь разомкнута. А ток течет только в замкнутой цепи.
2. Если сосуды расположить на одном уровне, то переток жидкости также прекратится. Это эквивалентно нулевой разности потенциалов. Вывод – ток не течет при U=0 (ток не может существовать без напряжения) даже при замкнутой цепи.
3. Если первый (верхний) сосуд переместить ниже второго, то переток пойдет в обратном направлении – говоря электрическим языком, при смене полярности напряжения, ток также сменит полярность. Напряжение, полярность которого периодически меняется, называется переменным. Переменная разность потенциалов вызывает переменный ток.

С помощью водяных аналогий можно объяснить и другие явления в электрической цепи, хоть и не все.

Принципы измерения тока

Включение амперметра.

В отличие от вольтметра, амперметр всегда включается последовательно с нагрузкой. При этом необходимо создать разрыв в цепи так, чтобы измеряемый ток шел через прибор. Это не всегда возможно, и всегда неудобно. Поэтому удобным приспособлением являются токовые клещи – они реагируют на магнитное поле, создаваемое при прохождении зарядов через проводник. Если они имеются у тестера, разрывать цепь не нужно. Через клещи пропускается один из проводов, к которому подключена нагрузка.

Принцип измерения токовыми клещами.

По этому принципу тестеры можно разделить на два класса – одни измеряют ток посредством обычных щупов, которые включают в разрыв цепи. Другие оснащаются токоизмерительными клещами. Мультиметры первого типа для данного вида измерений имеют специальный разъем (отличный от гнезда для измерения напряжения, сопротивления и т.п.), иногда два – для разных пределов измерения. Цепи этих коннекторов часто оснащают отдельными предохранителями (в этом случае они имеют маркировку Fused).

Гнезда тестера для подключения токовых цепей на пределы 200 мА и 10 А.

Настройка и замеры переменного тока

Чтобы измерить силу переменного тока тестером, не имеющим клещей, надо переставить измерительный щуп (красный) в соответствующее гнездо, а также поставить переключатель рода работы в соответствующее напряжение. У некоторых приборов надо дополнительно выбрать род тока (переменный) – на дисплее появятся символы AC, ~ или подобные.

Тестер, подготовленный к измерению переменного тока.

Если прибор оснащен токоизмерительными клещами, щупы переставлять не надо – отдельного разъема для них нет (лучше их совсем снять на время измерения – чтоб не мешали). Надо просто поставить переключатель в соответствующее положение. Клещами надо охватить один из проводов, идущих к нагрузке. Если охватить два провода, их магнитные потоки скомпенсируют друг друга, и амперметр покажет ноль.

Измерение переменного тока клещами.

Настройка и замеры постоянного тока

Подготовка мультиметра к измерению постоянного тока не отличается от предыдущей, только надо добиться появления на дисплее символа DC (или =, или другого подобного). Перед началом измерения с помощью клещей показания тестера надо обнулить, чтобы исключить влияние сторонних магнитных полей. Эту процедуру надо выполнять, расположив клещи как можно ближе к месту предстоящего замера. Обнуляется мультиметр специальной кнопкой, обычно имеющей маркировку REL (для уточнения надо изучить инструкцию на прибор).

Читайте также

Как найти утечку тока в автомобиле мультиметром

 

Замеряем мощность на источниках питания

Мощность, потребляемая нагрузкой при неизменном напряжении, определяется током. Поэтому измерение тока при известной разности потенциалов позволяет однозначно вычислить мощность, отдаваемую источником питания. Следовательно, можно говорить о том, что мультиметром можно измерить мощность, хотя в его состав не входит ваттметр.

Блок питания

Для замера мощности надо собрать цепь из источника питания и нагрузки. В качестве источника применен импульсный блок питания на 28 ампер. В качестве нагрузки удобно применять автомобильные лампочки на 12 вольт.

Галогеновая автомобильная лампа.

Первым шагом надо точно измерить напряжение на выходе БП. Оно составляет 12,22 вольт.

Измерение выходного напряжения БП.

Дальше к БП подключается нагрузка из автомобильной галогенной лампочки, на цоколе которой указана мощность 60 ватт. В разрыв цепи включается тестер в режиме амперметра с пределом 10 ампер.

Замер силы тока в цепи нагрузки.

Замеренное значение составляет 5,14 ампер. Можно вычислить потребляемую мощность: P=U*I=12,22*5,14=62,8 Вт, что соответствует заявленному.

Автомобильный аккумулятор

С помощью амперметра можно замерить мощность потребителей, запитанных от автомобильного аккумулятора. В этом случае очень удобно пользоваться мультиметром с токовыми клещами – не надо отключать один провод от клеммы для создания разрыва.

Токовые клещи постоянного тока, готовые к замеру.

Надо включить мультиметр и установить переключатель в режим измерения тока в диапазон, соответствующий ожидаемому значению:

• для измерения пускового тока надо выбрать наибольший диапазон;
• чтобы замерить мощность отдельных потребителей, надо выбрать меньший ранг.

Клещи постоянного тока перед началом работы потребуется обнулить, нажав кнопку Rel. Потом надо выключить все нагрузки, которые можно отключить, и обхватить клещами один из проводов, подключенный к выводам батареи (можно плюсовой, можно минусовой). Амперметр покажет какое-то значение (в данном случае 2,26 ампера)

Первый замер токоизмерительными клещами.

Прибор покажет потребление нагрузками, которые отключить не удалось – автосигнализация и т.п. Далее надо включить потребителей, мощность которых надо замерить (в данном случае – фары ближнего света). Прибор покажет большее значение (в данном случае – 13,66 ампер).

Второй замер.

Отсюда можно определить прирост тока: ΔI=13,66-2,26=11,4 А. Напряжение аккумулятора под нагрузкой составило 12,3 вольта. Отсюда можно вычислить мощность, потребляемую лампами ближнего света во включенном состоянии: P= ΔI*U=11,4*12,3=140,22 ватт. Если в каждой фаре лампы одинаковые, значит, мощность каждой равна 70 ватт.

Зарядное устройства и адаптер

В качестве следующего источника питания используется сетевой адаптер ноутбука. Его выходное напряжение составляет 19 вольт, поэтому автомобильные лампочки от него использовать нельзя. В качестве нагрузки применяется лампочка накаливания на 24 вольта.

Измерение мощности, потребляемой лампой от сетевого адаптера ноутбука.

Сначала измерено напряжение на выходе БП – оно составляет 19,2 вольта. Потом собирается схема измерения с амперметром в разрыве. Измеренное значение составляет 2,04 ампера, а мощность P=U*I=19,2*2,04=39 ватт, хотя на лампочке написано 60 ватт. Расхождение связано с пониженным напряжением питания – лампа горит не в полный накал. С другой стороны, ее нить не достаточно нагревается, и ее сопротивление снижено, что несколько увеличивает потребляемую мощность. Очевидно, что первый фактор (уменьшенное напряжение) перевешивает.

Для наглядности смотрите видео.

Можно ли измерить силу тока в электрической розетке

Если начинающий электрик не до конца уяснил, что такое электрический ток, у него может возникнуть идея «измерить силу тока в розетке». Как показано выше, ток существует только в замкнутой цепи. При попытке подключить амперметр к контактам розетки, цепь замкнется через шунт (измерительный резистор) внутри мультиметра. Его сопротивление в лучшем случае составляет единицы ом, а скорее всего – десятые доли ома (чем оно меньше, тем меньшее влияние вносит амперметр в измеряемую цепь).

Подключение амперметра параллельно контактам розетки равносильно короткому замыканию (при Rшунта=0,1 Ом наибольшая сила тока КЗ может достичь 2200 А). Это может привести (в порядке возрастания негативных последствий):

1. К отключению автоматического выключателя, защищающего розетку.
2. К перегоранию внутреннего предохранителя токовой цепи тестера (придется разбирать мультиметр и менять плавкие вставки).
3. Если ни одна защита не сработает, к оплавлению изоляции проводов и даже возгоранию.

Схема электрической цепи при подключении тестера к розетке.

Меры безопасности при высоких токах

Большой ток не всегда означает высокое напряжение (хотя зачастую это так), а именно напряжение является мерой опасности при работе с электрооборудованием. Расхожее выражение «убивает не напряжение, убивает ток» не совсем верно, хотя определенная доля истины в нем есть. Поэтому главная опасность при работе с сильнотоковыми цепями (при отсутствии высокого напряжения) – это тепловое действие электрического тока.

Закон Джоуля-Ленца утверждает, что количество теплоты, которое выделяется на проводнике, тем больше, чем больше его сопротивление и чем выше ток. И если попытаться через провод с малым сечением (значит, большим сопротивлением) пропустить большой ток, нагрев может вызвать оплавление изоляции с ее возгоранием.

Оплавление и возгорание изоляции как следствие сверхтока.

Если же большой ток вызван соответствующим высоким напряжением, надо принимать обычные меры электробезопасности. Изоляция проводников не должна иметь повреждений, касание неизолированных токоведущих частей в процессе замера надо исключить. Приветствуется применение средств защиты (диэлектрических перчаток, изолированного электроинструмента и т.д.).

Померить силу тока мультиметром не намного сложнее, чем определить сопротивление или напряжение. Но данный вид замеров требует более ответственного отношения, а оно невозможно без полного понимания сути процессов и осознанности любого из действий.

Как измерить ток в розетке мультиметром

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как пользоваться мультиметром для измерения тока

В наши дни существует так много электронных гаджетов и приборов, предназначенных для самых разных целей. Общим фактором является то, что все они питаются от электричества. Последний бывает двух видов: постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Возможность измерения этих токов имеет решающее значение для выявления проблем в электронной схеме или устройстве. Мы покажем вам, как измерить ток с помощью цифрового мультиметра.

Понимание тока простыми словами

Электрический ток просто понять с помощью аналогии с системой протока воды внутри здания, где вода перекачивается из-под земли в верхний резервуар, а вода течет обратно в землю через трубы. Электрическая система очень похожа: по цепи вместо воды перемещаются электроны. Другие компоненты электрической системы также можно визуализировать с помощью той же модели.

Сходства между обеими системами

Положительная клемма источника питания (например, батареи) аналогична уровню верхнего бака, а отрицательная клемма — уровню земли. Эта разность потенциалов между обеими клеммами называется напряжением и измеряется в вольтах, сокращенно «В».

Чем выше бак, тем больше давление воды. Точно так же, чем выше разность потенциалов между клеммами батареи, тем больше электрическое напряжение (напряжение). Именно это напряжение управляет током в цепи. Чем больше напряжение, тем больший ток циркулирует в цепи. Ток измеряется в амперах, сокращенно «А».

Напряжение измеряется на клеммах источника питания (аналогично измерению высоты верхнего резервуара). Ток измеряется внутри контура (аналогично измерению воды расходомером). Ток измеряется с помощью амперметра, который входит в состав мультиметра.

Возможности мультиметра для измерения тока

Цифровой мультиметр имеет ЖК-дисплей, поворотный переключатель и порты для подключения проводов датчика. Обычно он питается от батареи 9V. Два датчика должны быть подключены к соответствующим портам в зависимости от типа измерения. Черный щуп подключен к COM (сокращение от «общий»), соединенному с землей. Что касается красного щупа, то для малых токов используется порт мА; для больших токов используется порт 10А.

Для 10 А предупреждение на нашем мультиметре показывает «БЕЗ ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ 10 А МАКС. В течение 10 СЕКУНД МАКС» (у вас может отличаться). Это означает, что мультиметр может выдерживать постоянный ток 10 А в течение максимум 10 секунд, прежде чем провода внутри станут достаточно горячими и, возможно, расплавятся.

Измерение тока, потребляемого электронными компонентами постоянного тока

Тестовая плата оснащена аккумуляторной батареей, светодиодами, зуммером, низкоскоростным двигателем и высокоскоростным двигателем. Используя переключатели, каждый из них будет включен по очереди для измерения тока.

Это принципиальная схема тестовой платы. Ток можно измерить, подключив мультиметр последовательно к любой части цепи.

Для удобства щупы подключены ближе к батарее. Это поможет измерить ток, когда какой-либо или все переключатели включены. Черный щуп подключается к отрицательной клемме аккумулятора, а красный щуп подключается к другому проводу, образуя последовательную цепь.

Прежде чем приступить к измерению тока с помощью мультиметра, целесообразно получить приблизительную оценку тока, который будет измеряться. Это необходимо, поскольку красный щуп необходимо подключить к правильному порту мультиметра.

Для оценки посмотрите характеристики компонента. Например, если двигатель постоянного тока 5 В имеет номинальную мощность 0,5 Вт:

• Ток = мощность / напряжение
• Ток = 0,5 / 5
• Ток = 0,1 А = 100 мА

Теперь, когда у вас есть приблизительное значение ток, подключите провод к обычному порту мА и установите поворотный переключатель мультиметра на 200 мА.

На практике, однако, быстрее начать с более высокого значения на поворотной шкале мультиметра и перейти к более низким значениям для точности. Если у вас нет доступа к спецификации электронного компонента, это то, что вы должны сделать. 9Известно, что светодиоды 0003

потребляют мало энергии, поэтому мультиметр настроен на измерение тока в миллиамперах (мА). При измерении два ярких светодиода потребляют всего 7,43 мА.

Точно так же зуммеры не потребляют много энергии. Это еще более экономно при 2,04 мА.

Измерение тока низкоскоростного двигателя показывает 0,37 А (370 мА). Обратите внимание, что порт мультиметра и поворотный переключатель были изменены на 10 А.

Высокоскоростной двигатель, как и ожидалось, потребляет еще больше при 0,53А (530мА).

Измерение переменного тока

В отличие от постоянного тока, переменный ток (AC) не находит широкого применения в низковольтной электронике. По этой причине многие мультиметры не имеют амперметра переменного тока. Но для тех, кто это делает, измерение переменного тока похоже на процесс постоянного; однако поворотный переключатель должен быть установлен на переменный ток.

Измерение тока в устройствах переменного тока

Основным преимуществом переменного тока являются минимальные потери мощности при передаче на большие расстояния. Напряжение переменного тока понижается с помощью трансформаторов и подается на электроприборы. Небольшие бытовые приборы преобразуют ток в постоянный и используют его (например, зарядные устройства для телефонов и ноутбуки). Более крупные приборы используют переменный ток напрямую (например, водонагреватели и двигатели).

Напряжение, подаваемое на эти приборы, варьируется от 120 до 230 В в зависимости от стандартов, принятых в разных странах. Важно отметить, что эти напряжения достаточно высоки, чтобы вызвать травму или даже поставить под угрозу жизнь человека, если обращаться с ними без надлежащих мер предосторожности. Поскольку ток измеряется внутри цепи, настоятельно НЕ рекомендуется использовать мультиметр при измерении переменного тока высокого напряжения.

Вы можете использовать токоизмерительные клещи для измерения переменного тока. Счетчик использует электромагнитное поле переменного тока для измерения тока, и ему не нужно контактировать с проводом, поэтому он безопасен. Зажим необходимо поместить вокруг провода, и показания будут отображаться; он может измерять токи до 1000А.

Изображение с Amazon.com

Однако с токоизмерительными клещами есть одна проблема. Для получения показаний зажим должен быть размещен вокруг только одного провода. Но шнуры питания приборов обычно представляют собой связку из трех проводов (фаза, нейтраль и земля). Таким образом, настенный амперметр идеально подходит для измерения токов в электроприборах.

Изображение с Amazon.com

Измерение и контроль тока в 5-вольтовых гаджетах

Многие современные гаджеты питаются от 5-вольтовых USB-адаптеров и блоков питания. Полезно измерить ток, чтобы понять жизненно важные функции, например, чтобы не перезарядить аккумуляторы во время зарядки. Это можно сделать с помощью обычного мультиметра: можно использовать удлинитель USB, снять гильзу, обрезать плюсовой провод, затем подключить его концы к щупам мультиметра и измерить ток. Однако это громоздкое решение.

Проще всего использовать USB-мультиметр, специально предназначенный для измерения двух важных параметров: напряжения и тока. Просто подключите его в линию, и показания будут отображаться с перерывами.

Счетчик простой, но опять же очень полезный гаджет. Допустим, вы покупаете новый iPhone Pro Max 14 без официального зарядного устройства Apple. Вы покупаете стороннее зарядное устройство отдельно, доверяете наклейкам и подключаете его. Что будет дальше, зависит от того, насколько вам повезет. Возможные результаты колеблются между звуковым сигналом и бумом.

Разумнее будет проверить адаптер, прежде чем подключать его к дорогому телефону. Если есть проблема, самое худшее, что может случиться, это то, что взорвется недорогой USB-метр, а не ваш телефон стоимостью более 1000 долларов.

Вы также можете использовать USB-метр для проверки портов компьютера и убедиться, что напряжение в норме и сила тока достаточна для питания периферийных устройств, таких как жесткий диск USB.

USB-метр также можно использовать для непрерывного мониторинга. Телефоны, не оснащенные светодиодными индикаторами зарядки, необходимо проверить, включив экран, чтобы убедиться, что зарядка завершена. USB-амперметр показывает непрерывный ток, протекающий по цепи. Высокое значение тока означает, что телефон все еще заряжается; низкий означает, что зарядка завершена.

Одноплатные компьютеры, такие как Raspberry Pi, также питаются от USB 5 В. Производительность Pi напрямую зависит от качества блока питания. Вы можете заметить мигание красного индикатора на плате Pi, что указывает на неподходящий источник питания. С помощью USB-мультиметра вы можете контролировать напряжение и ток, подаваемые на Pi, корректировать источник питания и добиваться максимальной производительности.

Легко понять и измерить ток

Теперь вы знаете, как измерять ток с помощью цифрового мультиметра, а также клещей или USB-мультиметра. Наряду с измерением тока мультиметр может использоваться для измерения напряжения, сопротивления и многих других электрических параметров. Научиться пользоваться одним из них — это путь к пониманию мира электроники.

Как измерить ток с помощью цифрового и аналогового мультиметра?

Точно так же, как и измерение напряжения, измерение силы тока также необходимо для устранения неполадок в любой цепи. Он используется для проверки того, правильно ли работает определенная цепь или нагрузка или потребляет ли она слишком большой ток.

Мультиметр (также известный как AVO-метр «Ампер-Вольт-Ом») является основным инструментом для измерения различных электрических величин, таких как ток, напряжение, сопротивление, емкость, транзисторы, диоды, температура и непрерывность проводов, предохранители, резисторы , автоматические выключатели и другие неисправные узлы и устройства.

В этом уроке мы будем измерять переменный и постоянный ток с помощью цифрового мультиметра и аналогового мультиметра, а также токоизмерительных клещей с пошаговым руководством.

Содержание

Что такое электрический ток?

Ток – это скорость протекания заряда. Измеряется в Амперах (сокращенно Amps). Переменный ток постоянно меняет направление, в то время как постоянный ток течет только в одном направлении. Измеритель, используемый для измерения тока, называется амперметром.

Поскольку ток представляет собой поток заряда, при измерении тока нам нужно, чтобы ток протекал внутри счетчика. Следовательно, цепь должна быть разомкнута в точке измерения, и счетчик должен быть вставлен в соответствии с цепью. Однако токоизмерительные клещи позволяют измерять ток, не размыкая цепь.

Связанный пост:

• Как измерить напряжение с помощью цифрового и аналогового мультиметра?
• Как проверить конденсатор с помощью цифрового (мультиметра) и аналогового (AVO-метра)

Измерение переменного тока с помощью цифрового мультиметра:

• Отключите питание цепи.
• Включите мультиметр.

• Поверните ручку на переменный ток «А» (обозначается буквой А с волнистым знаком «~» над ней).

• Установите текущий диапазон измерителя, поворачивая циферблат. Диапазон должен быть выбран до наибольшего ожидаемого значения. Используйте максимальный диапазон для неизвестного тока.

• Вставьте черный щуп в разъем COM (общий) счетчика.
• Вставьте красный щуп в розетку с буквой «А» или «мА».

• Большинство цифровых мультиметров имеют отдельные разъемы для слаботочных (с предохранителями) и сильноточных (без предохранителей) разъемов. Розетка с низким током обычно идентифицируется по написанному на ней мА. Используйте розетку в соответствии с ожидаемым диапазоном тока. В противном случае вы можете повредить счетчик.

• Разомкнуть цепь в точке измерения.
• Подсоедините черный щуп к одной из двух точек в точке измерения
• Подсоедините красный щуп к другой точке в точке измерения.

• Включите питание цепи.
• Запишите показания счетчика. Цифровой мультиметр выводит на экран простые и легко читаемые числа.
• Если диапазон установлен на максимальное значение, уменьшите его с помощью ручки выбора, чтобы повысить точность.
• После завершения измерения отключите питание схемы.
• Сначала снимите красный щуп, а затем черный щуп.
• Поверните ручку обратно в положение напряжения или сопротивления и выключите мультиметр. Если вы хотите, чтобы щупы оставались вставленными в измеритель, попробуйте поместить щупы в розетку напряжения.

Примечание. Не прикасайтесь к концам кабеля, даже если один из них подключен. Не прикасайтесь к проводам голыми руками. Не допускайте соприкосновения кончиков электрода друг с другом. Будьте очень осторожны при работе с переменным током в сети, так как это может привести к поражению человека электрическим током, если не будут приняты необходимые меры предосторожности.

• Связанный пост: Как проверить диод с помощью цифрового и аналогового мультиметра

Измерение переменного тока с помощью аналогового мультиметра:

• Отключите питание цепи.
• Включите аналоговый мультиметр.
• Поверните ручку на переменный ток «A _AC » или «Ã» (A с волнистым знаком «~» сверху).

• Установите текущий диапазон измерителя, поворачивая циферблат.

Примечание: Эти диапазоны представляют FSD (полное отклонение шкалы).

• Вставьте черный щуп в разъем COM (общий) счетчика.
• Вставьте красный щуп в розетку с буквой «А» или «мА».
• Есть две розетки; слаботочная и сильноточная розетка. Обычно на гнезде низкого усилителя написано «мА», а на гнезде высокого усилителя написано «А». если ток неизвестен, используйте розетку с большим усилием. 10А в этом примере.

• Разомкнуть цепь в точке измерения.
• Подсоедините измеритель последовательно к цепи, подключив сначала черный щуп, а затем красный щуп.

• Включите питание цепи.
• Обратите внимание на показания по шкале переменного тока (не по шкале постоянного тока).

• Обеспечьте максимальное отклонение, уменьшив диапазон тока с помощью ручки для повышения точности.
• После завершения измерения отключите питание схемы.
• Сначала снимите красный щуп, а затем черный щуп.
• Поверните ручку обратно в положение напряжения или сопротивления и выключите мультиметр.

Примечание. Большинство аналоговых мультиметров начального уровня не позволяют измерять переменный ток из-за сложности повышения напряжения.

Переменный ток не имеет полярности. Таким образом, не имеет значения, если вы поменяете датчики местами, показания останутся прежними. Не перегружайте аналоговый измеритель во избежание возможного повреждения. Перегрузка возникает, когда ток превышает выбранный диапазон измерителя.

• Связанный пост: Как проверить транзистор мультиметром (DMM+AVO)

Измерение постоянного тока с помощью цифрового мультиметра:

• Отключите питание цепи.
• Включите измеритель, нажав кнопку ВКЛ/ВЫКЛ или повернув ручку.
• Поверните циферблат на значение постоянного тока (постоянный ток с прямым светом и 3 точками сверху).

• Выберите подходящий диапазон выше ожидаемого значения с помощью ручки выбора.

• Вставьте задний щуп в разъем COM (общий).
• Вставьте красный щуп в одно из двух гнезд тока; слаботочные (с предохранителями) и сильноточные (без предохранителей). Розетка с низким током идентифицируется по «мА» с диапазоном в мА с высокой точностью. В то время как сильноточная розетка (обозначенная буквой «А») имеет диапазон в амперах.

• Используйте силовую розетку для неизвестного тока, так как она перебьет предохранитель внутри счетчика, если через нее пройдет сильный ток.

• Разомкнуть цепь в точке измерения. Поскольку это цепь постоянного тока, необходимо учитывать полярность в точке измерения.
• Подсоедините черный провод к точке нижнего или отрицательного напряжения.
• Подсоедините красный провод к положительной или более высокой точке напряжения.
• Включить цепь.

• Обратите внимание на показания мультиметра.
• Уменьшите диапазон, чтобы получить максимальную точность.
• После завершения измерения выключите цепь, снимите сначала красный щуп, а затем черный щуп с контрольных точек.
• Либо снимите оба щупа с мультиметра, либо поместите их в гнездо сопротивления напряжения, чтобы избежать повреждения при подключении его к высокому напряжению.
• Выключить мультиметр.

Примечание. Безопасно работать и прикасаться к цепи постоянного тока при низком напряжении. Однако лучше не прикасаться к кончикам электродов во время считывания, так как это может привести к ошибкам в измерении. Не касайтесь кончиков проводов вместе. Обратите внимание на полярность цепи постоянного тока, она не повреждает цифровой мультиметр, но показывает отрицательный знак, указывающий на противоположное направление тока.

• Сообщение по теме: Как выполнить проверку непрерывности с помощью мультиметра?

Измерение постоянного тока с помощью аналогового мультиметра:

• Отключите питание цепи.
• Включите аналоговый мультиметр.
• Поверните ручку, чтобы выбрать постоянный ток «A _DC » или (постоянный ток с прямой линией с тремя точками).

• Установите диапазон тока выше ожидаемого значения, поворачивая циферблат.

• Вставьте черный щуп в разъем COM (общий).
• Вставьте красный щуп в розетку с буквой «А» или «мА».
• Слаботочная розетка имеет максимальный диапазон в миллиамперах «мА», а сильноточная розетка имеет максимальный диапазон в амперах «А». Используйте подходящую розетку в соответствии с ожидаемыми показаниями.
• Если вы не уверены в силе тока, используйте силовую розетку.

• Разомкнуть цепь в точке измерения. Помните о полярности, потому что это постоянный ток.

• Подключите счетчик последовательно к цепи, соединив черный щуп с отрицательной, а красный щуп с положительной точкой напряжения.

Примечание: Подключение датчиков в обратном порядке может привести к повреждению аналогового измерителя. Потому что его игла не может отклониться в обратную сторону.

• Включить питание цепи.
• Обратите внимание на показания шкалы постоянного тока «A DC» (не путать со шкалой переменного тока).

• Уменьшите диапазон тока, чтобы получить максимальное отклонение и точные показания.
• После завершения измерения отключите питание схемы.
• Сначала снимите красный щуп, а затем черный щуп.
• Поверните ручку назад к напряжению и выключите мультиметр.
• Если вы не хотите снимать датчики, поместите их в розетку напряжения, чтобы избежать повреждения при случайном подключении к ней высокого напряжения.

Примечание. Соблюдайте полярность при использовании аналогового мультиметра для измерения постоянного тока. Он не покажет никакого отклонения при подключении с противоположной полярностью. Это может привести к повреждению счетчика.

• Связанный пост: Как проверить реле? Проверка твердотельных реле и реле катушки

Как измерить электрический ток с помощью клещей?

Токоизмерительные клещи имеют встроенный накладной щуп, который используется только для измерения тока. он также доступен в виде отдельного зонда. Преимущество токоизмерительных клещей в том, что они не требуют разрыва цепи или обесточивания. На самом деле, его очень безопасно использовать даже при измерении больших токов. Он работает на магнитном поле, создаваемом текущими зарядами.

• Включите токоизмерительные клещи.
• Поверните ручку на ток (переменный или постоянный)
• Установите диапазон выше ожидаемого значения.
• Закрепите счетчик на проводе.
• Запишите показания счетчика.
• Уменьшите диапазон счетчика, чтобы получить точные показания.

В случае токоизмерительных клещей для цифрового мультиметра

Токоизмерительные клещи преобразуют переменный или постоянный ток в соответствующие напряжения, прямо пропорциональные току. Чтобы получить текущие показания, напряжение должно быть преобразовано в ток.

Каждый датчик токовых клещей имеет свой коэффициент преобразования тока в напряжение для определенного диапазона тока. Например, токоизмерительные клещи, имеющие 10 мВ/А для диапазона 10 А, показывают показание 50 мВ. Таким образом, ток равен 50/10 = 5 Ампер.

• Поверните ручку цифрового мультиметра или аналогового измерителя в положение напряжения переменного или постоянного тока для переменного или постоянного тока соответственно.
• Установите диапазон выше ожидаемого значения. Используйте низкий диапазон для высокой точности.
• Вставьте черный щуп зажимного щупа в гнездо COM.
• Вставьте красный щуп в напряжение переменного или постоянного тока для переменного или постоянного тока соответственно.
• Закрепите токоизмерительные клещи на линии.
• Обратите внимание на показания счетчика, которые должны соответствовать напряжению.
• Разделите это напряжение на коэффициент преобразования пробника. Результат измерения тока .

Примечание: если счетчик подключен более чем к одной линии, их магнитные поля будут компенсировать друг друга, и показания будут неправильными.

• Связанный пост: Как проверить аккумулятор с помощью тест-метра?

Диапазоны миллиампер

и ампер

Большинство мультиметров имеют отдельный разъем для диапазонов слабого тока «мА» и диапазона сильного тока «А». Розетка с низким током всегда имеет предохранитель, в то время как в некоторых дорогих цифровых мультиметрах розетка с большим током также имеет предохранитель.

Розетка мА имеет очень низкие диапазоны, обычно ниже 200 мА. В то время как розетка с более высоким током используется для диапазонов около 20 или 30 ампер в зависимости от счетчика. Слаботочный разъем обеспечивает высокую точность и разрешение при малом токе. Однако он не может справиться с большим током. Поэтому он имеет внутренний предохранитель номиналом около 315 мА.

Слаботочная розетка не должна использоваться для проверки более сильного тока, так как это может привести к перегоранию предохранителя, что сделает амперметр бесполезным.

Амперметр, включенный параллельно

Амперметр имеет очень маленькое сопротивление шунта, обычно менее 1 Ом. Если его случайно подключить к цепи параллельно, на этом небольшом сопротивлении появится высокое напряжение. Из-за этого высокого напряжения через счетчик будет протекать огромный ток, который повредит его.

По этой причине амперметр имеет предохранитель, который используется для защиты счетчика в такой ситуации. Предохранитель перегорает, если ток превышает определенный предел.

Связанный пост: Как проверить и устранить дефекты печатной платы (PCB)?

Проверка предохранителя

Когда предохранитель перегорает, амперметр перестает работать. Он не показывает никаких показаний, так как предохранитель прервал путь для протекания тока. Перед любым измерением необходимо проверить предохранитель.

Для проверки предохранителя подключите мультиметр в режиме сопротивления, повернув ручку селектора. Поместите щупы в гнезда «COM» и «mAVΩ», если ваш измеритель имеет такое же гнездо для измерения напряжения, сопротивления и слабого тока. Если в вашем измерителе есть специальное гнездо для измерения малых токов, поместите черный щуп в гнездо VΩ, а красный щуп — в гнездо мА.

Теперь соедините датчики вместе. Если показания показывают низкое сопротивление в пределах пары Ом, значит предохранитель цел и исправен.