Как замерить амперы мультиметром: Как измерить силу тока мультиметром и не получить электротравму?

Содержание

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

Содержание

В чем отличие силы тока от напряжения
Принципы измерения тока
Настройка и замеры переменного тока
Настройка и замеры постоянного тока
Замеряем мощность на источниках питания
Блок питания
Автомобильный аккумулятор
Зарядное устройства и адаптер
Можно ли измерить силу тока в электрической розетке
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:

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.
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.
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).

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):

К отключению автоматического выключателя, защищающего розетку.
К перегоранию внутреннего предохранителя токовой цепи тестера (придется разбирать мультиметр и менять плавкие вставки).
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 силу тока мультиметром

На приборах сила тока, которую они могут выдержать, указывается редко. Основными считаются напряжение и потребляемая мощность. Но в некоторых случаях без определения этой характеристики не обойтись. Мы расскажем, как измерить силу тока мультиметром и как можно использовать полученные данные.

Для чего измерять силу тока

Измерение силы тока в электротехнике проводится реже, чем напряжения или сопротивления. Но она необходима:

Для определения фактической мощности электроприбора P. Зная напряжение источника U и применив формулу Р=UxI, можно получить значение работы в ваттах.
Для проверки цепей или отдельных устройств на соответствие данной нагрузке. Если она слишком большая, возможен перегрев проводников и выход приборов из строя.
Для поиска утечки тока в аккумуляторе. Зачастую автовладельцы обнаруживают, что он разрядился при отсутствии нагрузки в гараже или на стоянке. Простая проверка помогает найти активных потребителей и отключить их, тем самым решить проблему.
Для расчета необходимой емкости источника. Например, при измерении светодиодной лампы установлено, что сила тока потребления равна 20 мА, а батарейка при данном сопротивлении нагрузки может обеспечить 900 мА. Тогда тока источника хватит на 45 часов работы светодиода.

Для поиска неисправностей при ремонте бытовой техники. Какие-либо отклонения в потреблении тока в меньшую сторону будут свидетельствовать о наличии неработающих участков.

В электротехнике или радиотехнике сила тока не менее важна, чем напряжение. Для ее определения в профессиональной работе раньше использовались амперметры. С появлением универсальных мультиметров эти исследования стали значительно проще и доступнее.

Особенности измерений

Если представить, что электрический ток — это текущая по трубе вода, а напряжение — действующий напор, то многие понятия и формулы становятся понятными. Когда труба перекрыта, то напор есть, а воды нет. Пока не появится потребитель, то есть нагрузка, он не потечет. А сопротивление — это подводные камни в русле, мешающие свободному прохождению потока, но заставляющие его работать.

Сила тока в физическом понимании — это количество заряженных частиц, протекающих в единицу времени через определенную точку системы. Измеряется она в амперах А или миллиамперах мА.

Измерения проводятся с помощью амперметров, а также бытовых или профессиональных мультиметров. Цифровые измерители просты и удобны в работе. Они позволяют установить не только силу тока и напряжение, но и другие характеристики — сопротивление, емкость конденсаторов, частоту переменного тока и т.д. Опасной для человека считается сила тока, превышающая 15 мА, при которой происходит спазм мышц. А удар в 100 мА — это практически всегда смертельный исход. Поэтому все работы, связанные с сетями под напряжением, должны производиться строго с соблюдением техники безопасности.

Алгоритм измерения силы тока мультиметром

Универсальные тестеры с питанием от батареек помогут быстро и точно определить нужные параметры цепи. Порядок стандартных действий:

выставляется нужный режим;
щупы подключаются к разъемам на измерительном приборе;
мультиметр встраивается в цепь;
после подключения источника питания снимаются показания.

Главное условие — обязательно должна присутствовать нагрузка, которая собственно и определяет значение силы тока. Это могут быть любые электроприборы с сопротивлением больше 0.

Выбор режима

На корпусе мультиметра расположен переключатель, который нужно перевести в сектор для измерения силы тока. Постоянный ток можно исследовать практически на всех мультиметрах. На шкале для него есть обозначения — А с прямой чертой и 3 пунктирами под ней, DCA и/или значок 10А. Профессиональными приборами можно измерять силу тока до 20 А.

Если параметры тока неизвестны, рекомендуется устанавливать переключатель на максимальный диапазон. Так вы убережете прибор от короткого замыкания и порчи. Затем, когда порядок величины будет установлен, ручку можно повернуть в другую позицию для получения более точных данных.

В некоторых моделях не предусмотрено измерение переменного тока. Но покупать другой мультиметр совсем необязательно. В этом случае можно использовать различные приспособления, например, готовые или самодельные резисторы. Их сопротивлением должно соответствовать 1 Ом. Тогда согласно закону Ома I=U/R снимаемое напряжение численно будет равно силе тока на данном участке цепи.

Также используется метод с выпрямлением диодным мостом. На вход подается переменный ток, а на выходе он постоянный. Затем можно проводить измерения своим мультиметром.

Подключение щупов

Щупы, прилагаемые к мультиметру, изготовлены в разных цветах — черный «минусовый» и красный для нагрузки. Они вставляются в гнезда на корпусе:

черный в СОМ;
красный в VΩmA или 10А.

Рекомендуется устанавливать проводники в разъемы с заведомо большим диапазоном, то есть сразу в 10 А. Особенно это важно, если верхний предел величины точно не известен. Измеряемый ток будет сначала определяться грубо, а при необходимости переключатель можно перевести в более тонкий регистр.

Измерение

Мультиметр для определения силы тока всегда подключается в цепь последовательно с нагрузкой или в разрыв. В качестве источника питания можно использовать бытовую электросеть или блок питания. По правилам электробезопасности сначала необходимо собрать всю систему, а затем подключить электричество.

Если на дисплее мультиметра высветились нули, значит, произошел обрыв и проводимость отсутствует. Иногда это показывает, что предел измерений установлен высоковато. В последнем случае нужно отключить питание и перенастроить мультиметр в соответствии с ожидаемой величиной, то есть переставить в другой разъем красный щуп и выставить более низкий предел измерений.

Переменный ток

В большинстве сетей — бытовых или промышленного назначения — протекает переменный ток. Он гораздо легче трансформируется и меньше теряет при передаче на дальние расстояния, чем постоянный.

При измерении напряжения или сопротивления мультиметр подключается параллельно нагрузке, но для определения силы тестер нужно встроить в разрыв цепи. В этом заключается определенная сложность. Но не обязательно резать провода. Можно использовать разборные разъемы. Например, специальную пару проводников со штырьками на одном конце и с «крокодилами» на другом. Штырьки вставляются в розетку, а «крокодилами» замыкают цепь на клеммах или вилке.

Самодельные приспособления также удобны. Если приходится проводить много измерений, то без них не обойтись. На рисунке вы видите устройство, которое поможет в работе без всякой опасности получить удар током.

Важно распределить правильно все проводники: фаза подключается к контакту одной розетки, ноль — к другой, между остальными устанавливается перемычка. Чтобы измерить силу тока, нагрузка подключается к первой розетке, а мультиметр ко второй. При подаче питания в замкнутой цепи легко определить силу тока.

Не разрывая проводника можно провести измерения с помощью токовых клещей. Они предназначены для работы как с переменным, так и постоянным током. Прибор внешне похожи на мультиметр с двумя круглыми зажимами. Между ними помещается исследуемый провод. Принцип установки режимов и диапазона аналогичен мультитестеру.

Постоянный ток

Источники такого тока — это аккумуляторы, блоки питания, генераторы и батареи. Поскольку отсутствует пульсация, «плюс» и «минус» всегда постоянны.

Постоянный ток при низком напряжении менее опасный, чем переменный. Он не вызывает патологических изменений в организме при разряде до 500 В, но свыше уже становится гораздо разрушительнее постоянного. В любом случае при работе с электричеством необходимо быть очень осторожным. Даже банальная батарейка в 9 В при определенных условиях может выдать достаточно травмирующий ток.

Измерение силы постоянного тока производится также в разрыве цепи. Допускается напрямую без нагрузки подключать к мультиметру батарейки с малой емкостью, но снимать показания нужно очень быстро, чтобы не вывести тестер из строя. При этом переключатель выставляется на максимум, а красный щуп помещается в разъем на 10 А.

Определение утечек

Иногда даже после небольшого простоя автомобильная аккумуляторная батарея отказывается давать необходимый заряд для запуска двигателя.

В связи с этим владельцев авто интересует, как измерить силу тока аккумулятора мультиметром и откуда появилась утечка.

Аккумулятор — это источник постоянного тока с достаточно большой емкостью. Электроэнергия производится в нем в результате химических реакций, а после разрядки батарея вновь может восполнить нехватку тока от зарядного устройства.

Существует норма утечки тока в системе автомобиля, которая не превышает 30-50 мА. Но даже зимой это не должно стать причиной разрядки аккумулятора. Во время стоянки электроэнергия тратится на работу автомобильных гаджетов — сигнализации, часах, аудиосистемы, навигации и т.д. Энергопотребление их мало — не более нескольких десятков миллиампер.

Критические утечки, которые приводят к разрядке батареи, возникают из-за дополнительных потребителей или короткого замыкания в цепи. Определить их можно с помощью мультиметра:

Отключить все устройства, потребляющие энергию. Выключить зажигание и вынуть из замка ключ.
Установить режим измерения постоянной силы тока на 10 А.
Устроить в цепи разрыв — «минус» аккумулятора подключить к разъему СОМ мультиметра, красный щуп соединить с помощью крокодила с бортовой сетью автомобиля.

В таком состоянии утечек, свыше допустимых 30-50 мА, быть не должно. Но если они присутствуют, придется искать причину. Нештатные потребители могут быть среди установленных самостоятельно устройств — магнитолы, противотуманных фар, подогрева сиденья, сигнализации и т.д.

Чтобы точно определить, что именно из этого является «виновником» энергопотерь, каждый вид оборудования нужно отсоединить от цепи и повторить испытания.

Часто расположенные вблизи движущихся частей автомобиля провода перетираются, что может стать причиной короткого замыкания. Поэтому все электрические коммуникации обследуются на наличие повреждений и изолируются.

Если же и после этих мероприятий добиться устранения утечки не удалось, проверка проводится при отключенных предохранителях и реле. Причины также могут крыться в неисправном генераторе или стартере.

Как измерить силу тока мультиметром в розетке

На такой вопрос есть единственно правильный ответ — это невозможно. В розетке присутствует только напряжение на контактах. Ток появится лишь после подключения нагрузки — лампочки или электроприбора.

Если напрямую подключить мультиметр к розетке, при соединении фазы и 0 в цепи произойдет короткое замыкание, поскольку сопротивление ничтожно мало. В лучшем случае сгорит предохранитель и выйдет из строя сам мультитестер, но последствия могут быть гораздо хуже.

Автоматическая защита домовой сети отреагирует отключением электропитания. Свет погаснет везде, а розетки не будут работать. Кроме того, искры от перегоревшего тестера могут вызвать пожар, ожог и другие неприятности, поэтому не стоит измерять ток в розетке даже ради эксперимента.

Как мультиметром измерить силу тока зарядного устройства

Устройство для зарядки аккумуляторов преобразует переменный ток из сети в постоянный с помощью трансформатора, выпрямителя и стабилизатора напряжения. Для автовладельцев производятся пуско-зарядные устройства — ПЗУ, — которые сочетают функции зарядки аккумулятора и запуска двигателя при севшей батарее. При этом заряда может вовсе не быть или в течение нескольких минут создается частичный заряд, необходимый для начала работы мотора.

В некоторых моделях ЗУ отсутствует индикация заряда, поэтому есть проблема с определением ампеража. Легко проверить силу тока можно обычным мультимером:

Аккумулятор необходимо снять с автомобиля и подключить к зарядке.
На мультиметре выставить шкалу на 10 А, а красный щуп вставить в разъем тоже на 10 А.
«Плюс» зарядного устройства присоединить к положительному полюсу батареи.
«Минус» зарядника соединить черным щупом с базой мультиметра (гнездо СОМ).
Красный щуп подключить ко второй клемме аккумулятора.

При включении зарядного устройства в сеть мультитестер покажет силу тока в цепи. Задача будет решена даже без амперметра-индикатора.

Как измерить силу постоянного тока с помощью мультиметра за 5 шагов

Электричество и электронные компоненты ничего не значат без тока или ампер.

Когда вы работаете с электронной схемой, вам может потребоваться проверить проходящий через нее ампер, чтобы диагностировать проблему, с которой вы столкнулись.

Существует много путаницы, когда дело доходит до измерения силы тока, и это связано с различными типами силы тока, а также с ее сходством с напряжением.

В этом руководстве мы рассмотрим весь процесс измерения силы постоянного тока с помощью мультиметра.

Давайте начнем.

Что такое ампер или сила тока?

Усилитель постоянного тока — это только один тип силы тока. Вам нужно знать, что такое «ампер», прежде чем вы поймете, почему измерение силы постоянного тока не так просто, как вы ожидаете.

«Ампер» — это единица измерения силы тока в системе СИ, а «Ампера» — это просто измерение тока, протекающего по цепи.

Многие путают силу тока с напряжением, и уверяем вас, что разница есть.

Сила тока отличается от напряжения тем, что напряжение является мерой скорости тока (Ампер), протекающего по цепи.

Возьмем силу тока как воду в трубе, а напряжение как величину давления, проталкивающего эту воду через трубу или из нее.

Труба в данном случае представляет собой электрическую цепь.

Теперь есть два типа измерения силы тока; Усилитель постоянного тока и усилитель переменного тока.

Чем усилитель постоянного тока отличается от усилителя переменного тока?

Постоянный ток (DC) Ампер относится к току, который течет в одном направлении.

Ампер переменного тока, с другой стороны, относится к току, который течет в обоих направлениях.

Измерения силы постоянного тока обычно более распространены для устройств с батарейным питанием, так как питание берется только от батареи, а не передается на нее.

Усилитель переменного тока чаще используется с бытовой техникой или устройствами, в которых используются трансформаторы.

Ампер переменного и постоянного тока имеют одинаковую силу тока. Из того, что было сказано, единственная разница между ними заключается в том, что мощность или ток текут только в одном направлении с усилителем постоянного тока, а с усилителем переменного тока они текут в обоих направлениях.

Забегая вперед, какие инструменты вам потребуются для точного измерения силы постоянного тока электронного компонента или схемы?

Инструменты, необходимые для измерения силы постоянного тока

Для измерения силы постоянного тока вам потребуется

Мультиметр для проведения измерений
Зажимы типа «крокодил» для упрощения соединений
Изолированные перчатки для защиты

Для измерения можно также использовать токоизмерительные клещи мощность постоянного тока в цепи, но в этой статье основное внимание уделяется тому, как вы можете использовать мультиметр для проверки усилителя постоянного тока.

Как измерить силу постоянного тока с помощью мультиметра

Вставьте черный щуп в порт «COM», вставьте красный щуп в порт с маркировкой «A» или «10A» и установите мультиметр на ближайший постоянный ток. Диапазон усилителя для технических характеристик устройства. Поместите датчики на соответствующие клеммы и проверьте результаты на экране измерителя.

О каждом из этих шагов подробнее, и мы подробно рассмотрим их.

Вставьте черный провод мультиметра в порт COM

Цифровой мультиметр обычно работает с двумя щупами; красный положительный щуп и черный отрицательный щуп.

Каждый из этих зондов имеет большой конец, который подключается к глюкометру, и заостренный металлический конец, который подключается к устройству, которое вы хотите диагностировать.

Кроме того, на мультиметре есть три порта, к которым подключаются щупы.

Это слот «COM», слот «10A» и слот «VΩmA». Слоты «COM» и «10A» важны, когда речь идет об усилителе постоянного тока.

Вставьте большой конец черного щупа в гнездо с надписью «COM» на измерителе. В качестве альтернативы этот слот может быть помечен «-», что означает «отрицательный».

Вставьте красный провод мультиметра в порт с маркировкой «A» или «10A»

Теперь красный щуп вставляется либо в слот с маркировкой «A», либо в слот с маркировкой «VΩmA». «А» или «10А» используются для измерения токов ниже 10 Ампер.

В то время как слот «мА» представляет миллиампер (слабый ток) до 300 мА. «V» в том же слоте представляет собой напряжение, а «Ω» представляет омы или сопротивление.

Для любых тестов усилителя постоянного тока, которые вы хотите провести, всегда используйте слоты «A» или «10A», чтобы избежать перегрузки измерителя.

Установите мультиметр на ближайший диапазон постоянного тока

Усилитель постоянного тока обозначен буквой «A-» (с тремя точками) на мультиметре.

На стороне, где вы видите этот символ, вы также видите диапазон чисел, причем лучшие цифровые мультиметры имеют пять диапазонов (200 мк, 2 м, 20 м, 200 м и 10 А).

Представляют максимальный ток, ожидаемый от устройства или провода, который вы хотите проверить.

«μ» означает микроампер, «m» — миллиампер, а «A» или «10A» — стандартное измерение целых ампер.

Если вы хотите настроить мультиметр на диапазон постоянного тока, поверните циферблат на ближайшее большее значение на мультиметре.

Например, если вы хотите измерить устройство с определенной силой постоянного тока 9 ампер, вы устанавливаете мультиметр на диапазон 10 ампер.

Чтобы получить правильное значение, проверьте технические характеристики вашего устройства или электрической системы на выходное напряжение постоянного тока.

Выбор более высокого диапазона предотвращает перегрузку мультиметра, поэтому очень важно правильно указать эти значения и диапазоны.

Настройка мультиметра на диапазон «10А» лучше всего предотвращает перегрузку. Вы также получаете результаты, которые могут быть преобразованы в миллиампер или микроампер.

Некоторые мультиметры оснащены функцией автоматического выбора диапазона, позволяющей отказаться от этой ручной настройки.

Тем не менее, знать это крайне важно, так как для большинства мультиметров требуются эти ручные настройки.

Установите мультиметр на соответствующие клеммы

Будь то ослабленные провода в вашем автомобиле, клеммы разъемов различных устройств или сами батареи постоянного тока, вы подключаете выводы мультиметра к соответствующим точкам для проверки усилителя постоянного тока.

Эти точки различаются в зависимости от устройства, и некоторые из них требуют соблюдения полярности клемм.

Это означает, что вам необходимо расположить щупы мультиметра между устройством и источником питания. Поэтому используйте мультиметр, чтобы замкнуть цепь.

При измерении постоянного тока мультиметр действует как провод для передачи тока.

Например, вы должны разместить красный провод на положительном выводе аккумулятора, а черный провод — на положительном выводе устройства.

При тестировании электроизгороди настройки щупа совсем другие.

Для некоторых электрических компонентов это не требуется, поэтому перед диагностикой с помощью мультиметра следует провести небольшое исследование.

Проверка результатов на экране мультиметра

Как и в случае с размещением щупов, результаты, которые вы ожидаете от мультиметра, различаются в зависимости от устройства, которое вы хотите диагностировать.

Например, ожидается, что батарея на 9 В покажет вам постоянное показание около 0,9 А, в то время как проверка датчика O2 покажет результат от 0,2 до 1,5 А.

Кроме того, при просмотре результатов, конечно, значение, которое не соответствует требуемым характеристикам устройства, означает, что ток постоянного тока в цепи либо недостаточен, либо избыточен.

Небольшие отклонения в измерениях допускаются.

Некоторые устройства, однако, считают небольшое отклонение слишком большим, поэтому вам также необходимо провести исследование, чтобы узнать точные результаты для того конкретного электронного компонента, который вы тестируете.

Вы также можете посмотреть наше видео об измерении силы постоянного тока здесь:

Использование токоизмерительных клещей для измерения силы постоянного тока

Токоизмерительные клещи — это бесконтактное устройство, которое используется для измерения силы тока, напряжения или сопротивления в проводе. . Он работает так же, как мультиметр, но вместо того, чтобы использовать щупы для прикосновения к открытым клеммам, вы просто помещаете провод (даже изолированный) между зажимами.

Измерение постоянного тока с помощью токоизмерительных клещей более просто, чем измерение с помощью мультиметра.

Более того, вы можете измерять силу тока, которая достигает диапазона до 1000 А и обычно составляет минимум 40 А (что является большими измерениями по сравнению с максимальным диапазоном обычного мультиметра 10 А).

Это означает, что токоизмерительные клещи являются более подходящим вариантом для измерения цепей или проводов, несущих большое количество ампер.

Чтобы использовать его, просто установите его на соответствующий диапазон ампер (40 А, 400 А или 1000 А) и поместите провод между зажимами счетчика.

Ваш измеритель отображает значение измерения, когда провод правильно выровнен между зажимами.

Заключение

Измерение постоянного тока в основном требует внимания к характеристикам диагностируемого устройства или электрического компонента.

Любая другая процедура настолько проста, насколько это возможно; вставьте щупы мультиметра в правильные разъемы, поместите провода на соответствующие электрические клеммы и проверьте показания на экране мультиметра.

Часто задаваемые вопросы

Что такое символ ампер на мультиметре?

Ампер обозначается буквой «A-» с тремя точками на мультиметре. В этом разделе вы также видите диапазон чисел, включающий 200 мк, 2 м, 20 м, 200 м и 10 А. Диапазон «10А» самый безопасный из всех.

Что произойдет, если вы измерите напряжение постоянного тока с помощью мультиметра переменного тока?

Если вы измеряете напряжение постоянного тока при настройке напряжения переменного тока, используя правильную полярность, мультиметр выдает неточные результаты. Вы получаете нулевое значение (0), когда меняете полярность.

ОБ АВТОРЕ

Автор

Алекс Кляйн — инженер-электрик с более чем 15-летним опытом работы. Он является ведущим YouTube-канала Электроуниверситета, у которого тысячи подписчиков.

Как пользоваться мультиметром. Часть 4. Измерение силы тока (силы тока)

Сначала мы обсудили, как использовать мультиметр для измерения напряжения или просто для проверки наличия напряжения. На прошлой неделе мы рассмотрели вопрос об измерении сопротивления — чтобы убедиться, что провод непрерывен и где-то не оборван. Сегодня мы обсуждаем, как использовать измеритель для измерения тока, также называемого силой тока.

Сразу скажу, что измерение тока гораздо менее распространено, чем измерение напряжения или сопротивления. В большинстве случаев схема либо работает, либо нет. Если это не так, обычно это происходит потому, что у него нет источника напряжения (что проверяется с помощью измерителя для подтверждения наличия напряжения), у него нет пути для протекания тока (что проверяется с помощью использование мультиметра для подтверждения непрерывности) или из-за неисправности детали. Таким образом, вам редко придется самостоятельно измерять

, сколько тока на самом деле протекает , если только вы не пытаетесь найти источник паразитного разряда батареи. Мы вернемся к этому в конце этого выпуска.

Измерение тока принципиально отличается от измерения напряжения или сопротивления. Используя формулировку, которую мы предложили несколько недель назад, измерение тока проводится с цепью , питаемой , в серии с всей схемой

. Это похоже на счетчик воды в вашем доме — вся потребляемая вода проходит через счетчик, поэтому он может вращать крыльчатку внутри себя, которая используется для измерения количества протекающей воды. Когда вы подключаете счетчик к цепи и используете его для измерения тока, весь ток в цепи протекает через счетчик .

Это также измерение, для которого вам необходимо перенастроить измеритель — вы должны переместить красный провод щупа в другое гнездо, которое не используется для измерения напряжения и сопротивления.

И, как вы увидите, обычно есть выбор из двух сокетов. Если вы выберете неправильную розетку или слишком большой ток, есть вероятность, что ваш счетчик взорвется.

Помня об этих предупреждениях, давайте проведем текущее измерение. Обратите внимание, что мы используем слова «ток» и «ампераж» (единица силы тока) взаимозаменяемо, но шкала и гнезда измерителя не помечены буквой «С» для тока. Они помечены буквой «А» для силы тока.

Настройте мультиметр для измерения тока . Существует три шага настройки:

Как и для всех измерений, поместите черный щуп в гнездо с маркировкой «COM» для «общего», что означает, что он является общим для всех измерений. Как только он появится, его никогда не нужно будет перемещать.
Вставьте красный щуп в гнездо, помеченное символом «А» для силы тока. На большинстве счетчиков, даже на счетчиках с автоматическим выбором диапазона, есть два разъема — с настройкой на большую силу тока и более чувствительным настройкой на малую силу тока. На одной розетке может быть написано «А», а рядом с ней может быть напечатан номинал, например, 10 А (десять ампер). На другом может быть написано «мА» для микроампер, а рядом с ним может быть напечатан номинал, например, 300 мА. Если вы сомневаетесь, используйте настройку с более высоким значением силы тока.
Поверните большой поворотный переключатель на значение силы тока, соответствующее используемой розетке.
Это варьируется от метра к метру. Например, на циферблате могут быть отдельные настройки «А» и «мА», которые соответствуют гнездам «А» и «мА», или на циферблате может быть одна настройка «А». Если у вас есть какие-либо сомнения, обратитесь к документации вашего измерителя.

Мультиметр, сконфигурированный для измерения тока при высокой силе тока (красный щуп в гнезде «А», поворотный регулятор повернут в положение «А»)

Обратите внимание, что наличие внутреннего предохранителя в одной из двух розеток зависит от метра к счетчику. На некоторых метрах оба слиты. На других только розетка с большой силой тока (10 А) защищена предохранителем. На многих недорогих счетчиках ни то, ни другое не предохранено. Это означает, что если вы, например, подключите счетчик к цепи с потреблением 20 ампер, вы можете взорвать счетчик .

Иногда вы будете читать, что для измерения тока необходимо «вставить счетчик в цепь». Крайне редко вам нужно что-то «сращивать» в смысле перерезания провода.

Однако вам нужно поставить счетчик последовательно с цепью, в которой весь ток протекает через счетчик, как если бы это был провод в цепи, как показано на рисунке ниже.

Это означает, что счетчик подключен последовательно к цепи

Перед подключением счетчика отключите питание и используйте зажимы типа «крокодил»! Почему это важно? Когда вы используете стандартный остроконечный измерительный провод для замыкания цепи при включенном питании, весь ток цепи немедленно потечет через крошечный наконечник щупа. Из-за небольшой площади поверхности зонд может нагреваться и привариваться к тестируемому объекту. Использование проводов с зажимом типа «крокодил» распределяет электрическую нагрузку по большей площади. Прикрепите их и , затем питание цепи.

По возможности подключайте счетчик к заземлению цепи . Это то же самое рассуждение, которое вы используете, когда при замене батареи вы всегда должны сначала отсоединять отрицательную клемму и подключать ее в последнюю очередь. Для измерения тока измеритель будет включен последовательно с цепью, поэтому выводы пробника находятся под напряжением так же, как и любой другой провод в цепи. Если вы подсоедините счетчик к стороне заземления цепи (как показано на рисунке выше), замыкание цепи на землю вызовет протекание питания, если цепь не была отключена, но это не может привести к полному короткому замыканию. провод питания под напряжением к земле, потому что счетчик уже находится на стороне земли. Напротив, если вы подключите измеритель к положительной стороне цепи и случайно коснетесь выводом щупа заземления, это приведет к полному замыканию питания на землю, что обязательно приведет к перегоранию предохранителя счетчика или самого счетчика.

На фотографии ниже показан счетчик, измеряющий ток на небольшом вентиляторе в цепи, которую мы сняли с автомобиля для наглядности. Положительная клемма аккумулятора подключается к положительной клемме вентилятора. Отрицательная клемма вентилятора подключается к красному выводу измерителя, а черный вывод измерителя подключается к отрицательной клемме аккумулятора. Вы не можете прочитать показания счетчика, но он показывает около 5 ампер.

Счетчик последовательно в реальной цепи, измеряющий ток

Обратите внимание, однако, что этот вид измерения обычно носит академический характер; редко когда нужно измерять текущую нагрузку с одного прибора. Теоретически электродвигатель, такой как вентилятор или электрический топливный насос, может потреблять более высокую силу тока, когда выходит из строя, но, поскольку вы редко знаете, какими должны быть точные «хорошие» показания, это нельзя считать неисправностью. окончательное измерение.

Измерение тока, чтобы найти паразитный сток и посмотреть, что убивает батарею

Как указывалось ранее, основным применением измерения тока является определение величины и источника паразитной утечки — чего-то, что остается «включенным», чего не должно быть, — что убивает батарею. Для этого мультиметр необходимо поместить между минусовой клеммой аккумулятора и кузовом автомобиля, так как нужно измерить все тока в всех цепях.

Старый совет, как найти паразитный сток, заключается в том, чтобы подключить счетчик, как описано, вытащить предохранители, пока показания счетчика не упадут, а затем посмотреть, какие цепи подключены к этому предохранителю. Это нормально для старинного автомобиля с шестью, восемью или 12 предохранителями, но на практике это очень сложно для автомобиля с современным управлением и модулями, который может иметь десятки предохранителей и чьи модули управления могут быть подключены более чем к одному предохранителю. .

Еще одна проблема современного автомобиля заключается в том, что модулям управления может потребоваться от 5 до 45 минут, чтобы перейти в спящий режим. Вам часто нужно переключиться с настройки высокой силы тока измерителя на более чувствительную настройку низкой силы тока, чтобы диагностировать утечку, но когда вы это делаете, вы разрываете цепь, которая сбрасывает таймер перехода модулей в спящий режим.

В этом есть хитрость: купите выключатель аккумулятора и установите его на отрицательный полюс аккумулятора. Затем:

Сконфигурируйте измеритель для измерения тока при высокой силе тока (10 А).
Поверните выключатель-разъединитель так, чтобы он соединил аккумулятор с землей и позволил протекать току.
Выключите в машине все: свет, радио, USB-зарядки, все.
Подсоедините измеритель к выключателю аккумуляторной батареи (между отрицательным полюсом и землей). Обратите внимание, что вы подключаете измеритель к действующей цепи, поэтому некоторое количество тока начнет протекать, но по крайней мере половина его все еще должна проходить через выключатель батареи.
Теперь поверните переключатель, чтобы отключить аккумулятор. Это приведет к тому, что весь ток будет протекать через счетчик. Что бы вы ни делали, ничего не включайте. Не трогайте свет и не включайте вентилятор. И что бы вы ни делали, не пытайтесь завести машину! Это приведет к тому, что сотни ампер попытаются пройти через эти тонкие провода мультиметра, и мгновенно взорвет счетчик (или, по крайней мере, перегорит предохранитель).
Считать показания счетчика. Когда все в машине отключено, ток почти наверняка должен быть меньше 10А. Если показание меньше чувствительной настройки (например, 300 мА), вы можете:
1. Нажмите переключатель, чтобы снова подключить аккумулятор.
2. Настройте измеритель на чувствительный параметр.
3. Поверните переключатель, чтобы повторно подключить счетчик.

Таким образом, вы можете переключиться на более чувствительные настройки без отключения питания, что приведет к сбросу таймера на модулях управления.

На приведенном ниже рисунке вышеперечисленные шаги выполнены, и мультиметр показывает 64,6 мА (миллиампер) при настройке чувствительности, что является незначительным паразитным потреблением, которое я смоделировал, оставив плафон автомобиля включенным. На современном автомобиле с блоками управления приемлемым паразитным стоком обычно считается 70 мА, но даже лучше менее 30 мА.

Аккумулятор с установленным выключателем аккумулятора (зеленая ручка) и измерительным прибором, подключенным к выключателю, между отрицательной клеммой аккумулятора и землей

Обратите внимание, что все это можно обойти: вы можете купить так называемые «токоизмерительные клещи», у которых есть набор шарнирных зажимов, окружающих кабель, ток которого вы хотите измерить. Затем он индуктивно воспринимает электрическое поле, и вам не нужно «вставлять» счетчик в цепь. Они бывают нескольких разных вкусов. Существуют клещи, которые измеряют ток только , мультиметры общего назначения со встроенными клещами и приспособления для клещей, которые подключаются к стандартным измерителям.

Будьте осторожны. Во-первых, токоизмерительные клещи в основном применяются в бытовых электропроводках переменного тока (определение тока, например, потребляемого холодильником), и не все из них даже измеряют постоянный/постоянный ток. Во-вторых, чтобы быть полезным для определения паразитной тяги в автомобиле, вам нужна точность около 10 мА (одна сотая часть ампера), и вы должны заплатить приличную сумму, чтобы получить клещи с такой точностью. Если вы не профессионал, занимающийся паразитарной диагностикой, скорее всего, оно того не стоит.

Наконец, выше я сказал, что «по большей части схема либо работает, либо нет». Здесь есть заметная серая зона. В предыдущем выпуске я перечислил типы отказов цепей, и один из них был помечен как «отказ с высоким сопротивлением».