Ювелирное обозрение

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

Чем можно измерить силу тока

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

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

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

Что такое мультиметр?

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

Мультиметр может быть:

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

Требования для измерения силы тока

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

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

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

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

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

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

Класс прибора	Класс измерительных трансформаторов	Класс шунта и добавочного сопротивления
4,0	3,0	–
2,5	1,0 (3,0)	0,5
1,5	0,5 (1,0)	0,5
1,0	0,5	0,5
0,5	0,2	0,2

Как проверить силу тока

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

Постоянный ток

Измерение постоянного тока выполняется в несколько несложных этапов:

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

Как проверить переменный ток мультиметром

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

Меры безопасности

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

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

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

Мультиметр также часто называют "мультитестером", потому что он предназначен для снятия довольно широкого спектра показателей: измерение постоянного и переменного напряжения, сопротивления и силы тока. Во многих мультиметрах также присутствует возможность измерения коэффициента усиления транзисторов и предусмотрен специальный режим для тестирования диодов, прозвонка цепи на короткое замыкание и т.д. Одним словом — "мульти" (для многого) "тестер".

Дорогие модели подобных измерительных устройств включают в себя и дополнительные функции: замера температуры (с помощью щупа-термопары), индуктивности катушек, емкости конденсаторов.

Учиться пользоваться мультиметром мы будем на примере бюджетного устройства китайского производства стоимостью в 10-15 долларов «XL830L», каким пользуюсь я.

В комплект его поставки входит набор простеньких "щупов" (красный и черный провода на фото выше), при помощи которых и производятся измерения. Их, по необходимости, можно заменить на более качественные или — удобные.

👉 Примечание: будьте готовы сразу же чем-то (скотчем, изолентой) зафиксировать места входа обеих проводов в полые пластмассовые трубки-держатели. Дело в том, что проводники в трубках жестко не зафиксированы и при поворотах и изгибах "щупа" могут запросто оторваться (в силу крайне хлипкого припоя) возле основания измерительного наконечника.

Перед тем, как начать пользоваться мультиметром по полной программе — посмотрим на наш цифровой тестер поближе.
В его верхней части мы видим семисегментное цифровое табло, которое может отображать до четырех цифр (9999 — максимальное значение). При разряде питающей батареи на нем появляется соответствующая надпись: «bat».

Под табло находятся две кнопки. Слева кнопка «Hold» — удержание показаний последнего значения (чтобы не держать в памяти при переписывании в блокнот). И справа — «Back Light» — подсветка экрана синим цветом (при замерах в условиях плохого освещения). С тыльной стороны на корпусе мультиметра имеется откидная ножка-подставка (для удобного размещения тестера на столе).

Питается цифровой мультиметр 9-ти вольтовой батарейкой типа «Крона». Правда чтобы добраться до нее нам придется снять резиновый защитный чехол и заднюю крышку тестера.
Внизу красным обведен наш элемент питания, а вверху — плавкий предохранитель, который (я надеюсь) защитит наш измеритель от выхода из строя в случае перегрузки.

Итак, перед тем, как начать пользоваться мультиметром надо правильно подсоединить к нему измерительные "щупы". Общий принцип здесь следующий:
Черный провод (его называют по разному: общий, com, common, масса) это — минус. Мы подсоединяем его к соответствующему гнезду мультитестера с подписью «COM». Красный — в гнездо справа от него, это — наш "плюс".

Оставшееся свободным гнездо слева — для измерения постоянного тока с пределом до 10-ти ампер (большие токи) и — без предохранителя, о чем свидетельствует предупреждающая надпись «unfused». Так что будьте внимательны — не сожгите устройство!

Также обратите внимание на знак предупреждения (красный треугольник). Под ним написано: MAX 600V. Это — максимально допустимый предел измерений напряжения для данного мультиметра (600 Вольт).

🚨 Предупреждение ! Запомните следующее правило: если измеряемые значения напряжения (Вольты) или силы тока (Амперы) заранее неизвестны, то для предотвращения выхода мультитестера из строя устанавливайте его переключатель на максимально возможный предел измерений. И только после этого (если показания слишком малы или — не точны) переключайте прибор на предел, ниже текущего.

Теперь, собственно, — как пользоваться мультиметром и как переключать эти самые "пределы"?

Работать с мультиметром надо с помощью кругового переключателя с указывающей стрелкой. По умолчанию она выставлена в положение «OFF» (прибор выключен). Стрелку мы можем вращать в любом направлении и таким образом "говорим" мультитестеру что именно хотим измерить или — с каким максимальным пределом будем работать.

Тут есть один очень важный момент! Работая с цифровым мультиметром, мы имеем возможность измерять значения как переменного, так и постоянного тока и напряжения. Сейчас в промышленности и быту в подавляющем большинстве используется переменный ток. Именно он "течет" по высоковольтным линиям проводов от генераторов электростанций в наши дома, "зажигает" наши лампы освещения и "питает" различные бытовые электроприборы.

Переменный ток, по сравнению с постоянным, намного легче преобразовывать (с помощью трансформаторов) в ток другого (нужного нам) напряжения. Например: 10 000 Вольт могут быть с легкостью превращены в 220 и совершенно спокойно направлены для нужд жилого дома. Переменный ток (по сравнению с постоянным) также намного проще "добывать" в промышленных масштабах и передавать его (с меньшими потерями) на большие расстояния.

Пользоваться мультиметром надо, учитывая все сказанное выше. Поэтому, запомните наизусть следующие сокращения:

DCV = DC Voltage — (анг. Direct Current Voltage) — постоянное напряжение
ACV = AC Voltage — (анг. Alternating Current Voltage) — переменное напряжение
DCA — (анг. Direct Current Amperage) — сила тока постоянного напряжения (в амперах)
ACA — (анг. Alternating Current Amperage) — сила тока переменного напряжения (в амперах)

Теперь, — можем учиться пользоваться мультиметром дальше. Приглядитесь к циферблату своего измерителя и Вы обязательно увидите, что он делится строго на две части: одна для измерения постоянного и вторая — переменного напряжений.
Видите — две буквы «DC» в левом нижнем углу на фото выше? Это значит что левее (относительно положения «OFF») мы будем работать с мультиметром, измеряя постоянные значения напряжения и силы тока. Соответственно правая часть мультитестера отвечает за измерения тока переменного.

Теперь предлагаю Вам сразу закрепить полученные знания на практике. Покажем пример использования мультиметра для замера емкости обычной батарейки для биоса «CR 2032» номиналом 3,3 Вольта.Помните наше предупреждение красного цвета? Всегда выставлять предел выше, чем измеряемые значения. Мы знаем, что в батарейке — 3,3V и это — ток постоянный. Соответственно — выставляем на круговом переключателе "предел" измерений по шкале постоянного тока в 20 Вольт.

Обратите внимание на отмеченный красным знак «+» на батарейке. К этой ее стороне мы прикладываем "плюс" (красный щуп), а к обратной стороне — "землю" (черный).

Примечание: если перепутать полярность (к плюсу — минус, а к минусу — плюс) т.е. — поменять "щупы" местами — ничего страшного не произойдет, просто перед результатом на цифровом табло Вы увидите знак "минус". Сами значения измерений останутся верными.

Итак, мы воспользовались мультиметром и каков результат? Посмотрите (фото выше) на цифровое табло тестера. Там отображаются цифры «1.42». Значит в нашей батарейке сейчас 1.42 Вольта (вместо положенных трех). С размаху ее — в мусорное ведро ! Сбрасывать настройки биоса с такой батарейкой компьютер будет автоматически при каждом включении.

Чтобы научиться пользоваться мультиметром и эффективно с ним работать, нам надо знать (запомнить, записать, вызубрить, вытатуировать) следующие обозначения, которые мы наверняка встретим на аналогичных измерителях, не зависимо от их модели.
Более совершенные образцы мультиметров показывают еще и емкость элементов — «F» (она измеряется в Фарадах) и индуктивность — «L» (вычисляется в Генри — "Гн").

Следующая позиция переключателя — 600 Вольт по шкале переменного тока. Она как нельзя лучше подходит для измерения напряжения в бытовой электросети (ток — переменный и значение шкалы — в несколько раз выше необходимого — 220-ти V.).
Порядок "щупов" в розетке роли не играет.

Следующая позиция — 200 Вольт (вот на ней напряжение в розетке мерить не нужно — сгорит мультиметр !). Правее у нас — цифра «200» со значком «µ» (микроампер — миллионная часть ампера). Подобные значения величин могут использоваться в разного рода электрических схемах.

Следующим на шкале — «2m» (два миллиампера — две тысячных Ампера). Показатель встречается преимущественно в транзисторах. Далее — «200m» — аналогично, но отсчет начинается с двухсот миллиампер. Следующее положение переключателя — «10A» (максимальная сила тока — десять Ампер). Это — территория больших токов, будьте внимательны ! Здесь нам нужно будет красный "щуп" включить в специальное гнездо, обозначенное на фото как «10ADC».

Значок акустической волны (прозвонка) линии на короткое замыкание. Какая нам от этого польза? Давайте разберем на примере.

Представьте себе такую ситуацию (как оказалось — весьма реальную), что часть кабелей забыли подписать. Получается следующее: на другом крыле здания (у компьютерной розетки пользователя) мы не можем сказать, какому именно кабелю из ста принадлежит данное конкретное окончание и поиск «счастливого конца» автоматически превращается в отдельную задачу

Вот тут-то нам на выручку и придет режим использования мультитестера в качестве "звонилки" кабеля на короткое замыкание. Поскольку в самом названии заключена подсказка, то нам остается следующее — организовать это самое КЗ (короткое замыкание).

В слаботочных сетях (к которым относятся компьютерные ЛВС) это — совсем не страшно. На концах кабелей с обеих сторон снимаем защитное покрытие, выбираем один конкретный кабель (который мы хотим найти (прозвонить)) и также очищаем от изоляции любую пару его проводников. А затем — просто скручиваем их между собой, создавая в линии "петлю". Ей богу, это быстрее показать на фото, чем описывать словами.

Сила тока наряду с напряжением и сопротивлением является очень важным понятием в электричестве. Она измеряется в амперах и определяется количеством электрической энергии, проходящей через проводник за определенную единицу времени. Определяют ее величину с помощью измерительных приборов, в домашних условиях это проще всего сделать при помощи мультиметра, или тестера, имеющегося в распоряжении многих хозяев современных квартир. Контроль силы тока очень важен для работы механизмов, зависящих от электропитания, поскольку превышение ею максимально допустимого значения приводит к поломке приборов и возникновению аварийных ситуаций. Тема этой статьи – как измерить силу тока мультиметром.

Виды мультиметров

На современном рынке электроприборов представлено две разновидности тестеров:

Основными элементами аналоговых приборов являются шкала с нанесенными на ней делениями, по которой определяются показатели электрических величин, и стрелка-указатель. Такие мультиметры пользуются высоким спросом у новичков благодаря своей низкой стоимости и простоте в использовании.

Но, наряду с этими положительными сторонами, аналоговые тестеры имеют и ряд недостатков, основным из которых является высокая погрешность измерений. Ее можно несколько уменьшить за счет настроечного резистора, конструктивно входящего в состав прибора. Тем не менее, при необходимости замерить электрические параметры с высокой точностью, лучше воспользоваться цифровым прибором.

Цифровые мультиметры

Единственным внешним отличием цифрового аппарата от аналогового является экран, на котором в виде цифр отражаются измеряемые параметры. Старые модели оборудованы светодиодным дисплеем, приборы нового типа – жидкокристаллическим.

Они отличаются высокой точностью измерений и простотой в эксплуатации, поскольку не нуждаются в подгонке градуировки.

Недостатком этих устройств можно назвать цену, которая в разы превосходит стоимость аналоговых тестеров.

Особенности конструкции

Независимо от количества гнезд в мультиметре, любой из этих приборов имеет два типа выходов, которые обозначаются разными цветами. Общий выход (масса) окрашен в черный цвет и имеет обозначение либо «com», либо «–». Выход, предназначенный для измерений (потенциальный), имеет красный цвет. Для любого из измеряемых параметров электроцепи может быть свое гнездо.

Не стоит опасаться перепутать его с другими, поскольку каждое из этих гнезд обозначено соответствующей единицей.

Еще одним внешним элементом прибора является рукоятка для установки предела измерений, которая может вращаться по кругу. На цифровых мультиметрах этих пределов больше, чем на аналоговых, кроме того, в них могут быть включены дополнительные опции, например, звуковой сигнал и другие. Поскольку мы говорим о том, как с помощью тестера произвести измерение силы тока, речь пойдет о шкале с амперами.

Каждый мультиметр имеет свой максимальный предел по току, и при выборе электросети для тестирования, проверяемую силу тока в ней следует сопоставить с пределом, на который рассчитан прибор. Так, если сила тока, проходящего внутри электроцепи составляет 180 А, не рекомендуется проводить измерения при помощи мультиметра, рассчитанного на 20 А, поскольку единственным полученным результатом будет сгорание прибора сразу же после начала тестирования. Максимальный предел всегда указывается в паспорте мультиметра или на корпусе устройства.

Порядок подготовки прибора к измерениям

Переключатель мультиметра нужно перевести в сектор A (DA для постоянного тока или CA для переменного), который соответствует измерению тока, выбрав при этом нужный предел. Некоторые современные тестеры для электроцепей постоянного тока имеют одну позицию, а для переменного – другую. Чтобы не ошибиться, нужно ориентироваться по литерам, имеющимся на лицевой панели.

Они одинаковы в любом приборе, надо просто понимать, какую величину каждый из них обозначает.

Все мультиметры комплектуются двумя кабелями, на конце каждого из которых имеется щуп и разъем. Вторые концы проводов вставляются в гнезда прибора, которые соответствуют текущему измерению, в нашем случае – силы тока.

Порядок измерений

Мультиметр для измерения величины силы тока включается в разрыв электроцепи. В этом состоит основное отличие от процедуры измерения напряжения, при которой тестер подключается к цепочке параллельно. Показатель величины тока, который проходит через прибор, отображается стрелкой на шкале (если речь идет об аналоговом аппарате) или высвечивается на жидкокристаллическом (светодиодном) дисплее.

Разорвать тестируемую цепь для включения в нее прибора можно по-разному. Например, отсоединив один из выводов радиоэлемента при помощи паяльника.

Иногда приходится перекусывать провод кусачками или пассатижами.

При определении величины тока батарейки или аккумулятора такой проблемы не существует, поскольку просто собирается цепь, одним из элементов которой является мультиметр.

Что необходимо учитывать при измерении

Важным условием при определении силы тока является включение в цепочку ограничительного сопротивления – резистора или обычной электролампочки. Этот элемент защитит прибор от поломки (сгорания) под воздействием потока электронов.

Если сила тока на индикаторе не отображается, это говорит о неверно выбранном пределе, который нужно снизить на одну позицию. Если результата нет снова – еще на одну, продолжая до тех пор, пока на экране или шкале не отобразится какое-то значение.

Производить замер нужно быстро – щуп не должен контактировать с кабелем более одной-двух секунд. Особенно это касается элементов питания малой мощности. Если, измеряя силу тока батареек, держать щуп на проводе длительное время, итогом станет их разряд – частичный или полный.

Техника безопасности

Как видим, процедура измерения силы тока при помощи мультиметра никакой сложности не представляет. Важно только следовать инструкции и не забывать о строгом соблюдении мер безопасности:

• Перед проведением замеров обесточьте электросеть.
• Проверьте изоляцию кабелей – при продолжительной эксплуатации ее целостность иногда нарушается, и вероятность поражения электротоком значительно возрастает.
• Работайте исключительно в резиновых перчатках.

• Не проводите измерения при высокой влажности воздуха. Дело в том, что влага обладает высокой электрической проводимостью и риск поражения также возрастает.
• Человек, пострадавший от удара током, нуждается в медицинской помощи. Если есть возможность, любые работы с электричеством, в том числе и измерения, лучше проводить вдвоем. В нештатной ситуации присутствие напарника может оказаться настоящим спасением.

Закончив измерения, разрезанные кабели нужно вновь соединить, предварительно снова обесточив цепь.

Подробно и наглядно про измерения проводимые с помощью мультиметра на видео:

Заключение

В этой статье мы разобрались, как проверить силу тока с помощью мультиметра. Прочитав изложенный материал, любой взрослый человек сможет справиться с этой задачей, благо мультиметр – прибор совсем несложный, но в то же время очень нужный для решения не только профессиональных, но и бытовых задач, связанных с электричеством.