Как измерить силу тока мультиметром

Тип проводки и ее параметры

В домашних условиях чаще всего приходится иметь дело с переменным током, гораздо реже – с постоянным. Обычно постоянный ток замеряется в аккумуляторах и батареях, домовая проводка всегда работает на переменном. Даже если электросеть запитана от аккумуляторов (резервный источник питания, основной при отсутствии централизованного энергоснабжения), в ней обязательно присутствует «переходник» – устройство, преобразующее постоянный ток в переменный.
Разбираясь, как измерить ток мультиметром, надо четко уяснить: для работы с постоянным током используют сегмент DCA (A-) мультиметра, для замеров переменного – сектор ACA (A~). Обозначения связаны с аббревиатурами английских терминов: direct current amperage (DCA) и alternating current amperage (ACA) – это обозначение переменного тока на мультиметре.

Обычно мультиметры позволяют замерять микротоки – до 200 мА – и более сильные (до 10А). Приборы, допускающие замеры в более мощных электросетях, имеют дополнительное гнездо для штекера (щупа) с обозначением 20А. Обычно в моделях с четырьмя разъемами два предназначены для измерения силы тока в разном диапазоне, одно – для остальных измерений (напряжение, сопротивление).

Общий (универсальный) для всех видом замеров разъем COM (COMMON) предназначен для минусового (черного) щупа мультиметра.

Таким образом, чтобы замерить ток мультиметром, необходимо включить черный щуп в разъем COM, а красный – в гнездо для проверки микротоков или обычных токов. Для розеток и выключателей регулятор прибора выставляется в сектор переменного напряжения, для аккумуляторов и батарей – постоянного. При неизвестном заранее уровне выбирается самое большое из допустимых устройством значений.

Важно: если в розетку (на выключатель) не подключено никакое энергопотребляющее устройство, электрическая цепь разомкнута и тока в ней нет!!! Замерять силу тока непосредственно в розетке или на контактах выключателя бесполезно и опасно! При этом происходит короткое замыкание.

Подготовка к работе

Вначале нужно рукоятку-переключатель повернуть к меткам сектора, обозначенного символом «А». Для измерения значений постоянного и переменного тока, предусмотрены разные секторы. Они могут обозначаться символами:

тремя точками под прямой горизонтальной линией — для постоянного тока;
волнистой линией — для переменного.

Буквенные обозначения выглядят следующим образом:

«DCV» — для постоянного;
«ACV» — для переменного тока.

Внимательность и соблюдение инструкции при осуществлении замеров, позволят избежать ошибки и не сломать мультиметр.

Далее нужно вставить кабели в свои гнезда. Черный — с обозначением «COM» или «−». Красный с обозначением «VΩmА». На других концах кабелей находятся контакты. Они будут соединяться с измеряемой сетью.

Для чего нужно измерять силу тока

Существенное влияние на величину силы тока оказывают напряжение и сопротивление электроцепи, которые измеряются в таких единицах, как вольт (В) и Ом, соответственно. При этом повышение напряжения при неизменном сопротивлении электроцепи вызывает увеличение силы тока, а рост сопротивления цепи при неизменной величине напряжения приводит к ее уменьшению. Сила тока (I), напряжение (U) и сопротивление (R) зависят друг от друга и связаны эмпирическими формулами:

I = U/R
U = I*R
R = U/I

При этом упрощенно принимают, что сила тока величиной в 1 А возникает в проводнике с сопротивлением 1 Ом, если к нему приложено напряжение в 1 В.

Измерение силы тока

Замерив СТ мультиметром, можно:

уточнить реальную потребляемую мощность конкретного электроприбора;
найти дефекты электроприбора, если его реальная мощность не соответствует величине, заявленной в документации;
выяснить электрическую емкость автономных источников питания (аккумуляторных батарей и пр.);
выявить существование утечки тока в электроцепях и в случае необходимости локализовать дефектный участок;
проверить зарядное устройство для аккумулятора на предмет соответствия тока зарядки заданному значению и т.д.

Такие измерения проводят при помощи специальных приборов – амперметров. Их разновидностей на отечественном рынке достаточно, чтобы удовлетворить потребности всех покупателей.

Наиболее востребованными, особенно на бытовом уровне, являются небольшие многофункциональные (амперметр + омметр + вольтметр) мультиметры, с помощью которых можно измерить практически все необходимые параметры электрической цепи.

Как можно проверить правильность показаний амперметра с помощью другого амперметра

Сила тока измеряется не только для проведения лабораторных работ по физике. Любой домашний мастер, собирающий электрические схемы, нуждается в точном измерении параметров электрических цепей.

Проверка параметров трансформатора, самодельного блока питания
Поиск токов утечки аккумулятора в электрической схеме автомобиля. Это наиболее популярное применение амперметра
Зарядка аккумуляторной батареи с ручной установкой параметров.

Все давно привыкли пользоваться цифровыми мультиметрами, не задумываясь о точности (точнее погрешности) измерений прибора.

Электрики КИП знают, как производится поверка измерительных приборов. Ремонтно-поверочные базы есть на каждом предприятии. Мы все помним, что на любом приборе обязательно нанесен штампик о поверке, а в документации указана дата последнего измерения, периодичность этой процедуры, и срок действия.

А как быть с популярными универсальными приборами, которые продаются на радио рынках, в магазинах электротоваров или на китайских интернет сайтах? Максимум, чего можно добиться от продавца, это полулегальную бумагу (паспорт или инструкцию), в которой указывается погрешность измерения.

Цифровой мультиметр

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

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

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

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

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

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

Кратко об устройстве прибора

Каждый тестер имеет два выхода. Для подсоединения проводов со щупами. Гнезд для подключения может быть больше, но нам нужен красный для подключения щупа на фазу и черный для нулевого провода. Здесь могут быть гнезда для выполнения замеров всех значений. А именно:

напряжения;
сопротивления;
силы тока.

Для обозначения гнезд применяются обозначение с помощью единицы измерения. Ошибиться невозможно, если вы не прогуливали уроки физики.

Второй основной элемент устройства измерительного устройства – шкала установок и переключатель. Как правило, для замеров значения силы тока отведен определенный сектор. Здесь указанны Амперы с различными цифровыми значениями.

Мультиметры выпускаются в цифровом и аналоговом исполнении. Цифровые приборы имеют большее количество выставляемых значений ампеража, а также они оснащены звуковыми сигналами и другими опциями. Но это касается выбора типа прибора. Каждый из них позволит выполнить замеры, для нас это главное.

Перейдем к рассмотрению главной темы.

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.

Типы мультиметров

Все устройства, по своей конструкции и принципу измерения показателей тока, можно разделить на два вида:

Аналоговые тестеры.
Цифровые мультиметры.

Коротко о каждой из разновидностей измерительных устройств.

Аналоговые мультиметры

Основным отличием аналоговых устройств от цифровых является наличие оцифрованной шкалы со стрелкой. Они очень просты в использовании и достаточно дешевы. Но их недостатком считается наличие погрешности в показаниях. Хотя это можно исправить с помощью настроечного резистора. Но, все равно, достичь точности, сравнимой с цифровыми приборами, вряд ли удастся. А в некоторых случаях, это действительно необходимо.

Цифровые мультиметры

Раз, в числе основных отличий аналоговых устройств, названо наличие шкалы со стрелкой, логично предположить, что в цифровых приборах они отсутствуют. И это действительно так. Показания результатов измерений выводятся на дисплей, который может быть светодиодным или жидкокристаллическим, в виде конкретных цифр.

Как уже сказано, главным плюсом цифровых тестеров является точность измерения показателей силы тока. Кроме этого, они не сильно сложнее в применении, чем аналоговые. Даже новичок справится с замерами после непродолжительного инструктажа. Минусом называют более высокую стоимость цифрового прибора.

Основные принципы замера силы тока

Основное условие, которое необходимо выполнить при измерении силы тока в электрической цепи – включить тестер в разрыв провода этой цепи, то есть стать на время измерения ее составной частью. Перед тем как измерить силу тока мультиметром, не менее важно правильно выставить на приборе:

режим измерения (постоянный или переменный ток);
верхний предел измерений.

Неправильно выставленные параметры обязательно приведут к поломке измерительного прибора.

Когда пользователю неизвестен порядок величины силы тока в цепи, необходимо устанавливать максимальный предел измерений. Если выставленный диапазон окажется завышенным, его постепенно снижают, пользуясь для этого переключателем режимов работы тестера.

В электрическую цепь прибор для измерения силы тока подключают последовательно с нагрузкой. При измерении больших токов мультиметр подсоединяют к цепи через трансформатор тока, шунт или магнитный усилитель. Если измерения необходимо провести в электрических цепях с напряжением более 1 кВ, используют трансформатор тока (переменный ток) или магнитный усилитель (постоянный ток).

Как проверить амперметр на исправность в бытовых условиях?

Самый беспроигрышный вариант – отдать амперметр (мультиметр) метрологам. В каждом городе есть лаборатория сертификации и стандартизации, с обширным ассортиментом ремонтно-поверочного оборудования. Обычно в этой организации принимают жалобы на несоответствие товара стандартам.

Ваш прибор проверят на исправность, проведут поверку точности измерений, и выдадут соответствующий сертификат. Даже штампик поставят, по вашему желанию. Есть одна проблема: эта услуга стоит определенных денег. Учитывая стоимость приборов из Поднебесной – цена услуги может быть сопоставима с ценой объекта поверки.

Второй вариант — проверить правильность с помощью другого амперметра. Если опустить самое главное – где взять заведомо исправный «другой амперметр», процедура несложная.

Собирается электрическая цепь из источника питания и надежного потребителя. Лучше взять мощный резистор с хорошей площадью охлаждения. Тогда ток в цепи будет стабильным, и не изменится из-за нагрева сопротивления. По закону Ома рассчитываете напряжение источника питания и сопротивление резистора.Для проверки точности измерения в разных диапазонах, в цепь последовательно добавляется переменный резистор. Сила тока должна регулироваться в пределах шкалы проверяемого прибора.

Подключаете питание, выставляете сопротивление подстроечного резистора R2 таким образом, чтобы стрелки приборов находились в середине шкалы. Это точка с наименьшей погрешностью. Ждете несколько минут, наблюдая за нагревом резисторов. Если показания прибора не отходят от первоначального значения – цепь годится для поверки.
Регулируете силу тока переменным резистором, фиксируя значение на каждом делении основной разметки эталонного прибора. Записываете показания тестируемого амперметра. После прохождения всей шкалы, вы будете иметь картину погрешности прибора.
Далее вы можете запомнить разницу в показаниях, произвести корректировку прибора (если есть регулировочный винт) или нанести новую разметку, в соответствии с показаниями эталона. Фактически – это калибровка амперметра.

Как правильно проверить ток в розетке мультиметром

Засовывать щупы в розетку к контактам фазы и ноля нельзя, для выполнения проверки необходимо подключить «нагрузку», то есть любой электроприбор.

Ниже показана схема для замера тока трансформатора, в качестве нагрузки к его контактам подключена обычная лампа накаливания. Как видно по показаниям дисплея, ток составляет 1,14 А. Важно понимать – в домовой электросети показатели выше, поэтому не стоит рисковать, напрямую «закорачивая» фазу и ноль щупами мультиметра.

Фактически для проверки выполняется такая последовательность действий:

отключается ток в выбранной для замеров розетке (автоматом на щитке). Проверить, подключена розетка или нет, можно с помощью замера напряжения мультиметром. Эта процедура безопасна даже под нагрузкой;
с розетки снимается лицевая (защитная часть) так, чтобы был прямой доступ к контактам. После этого к одному из них, например, фазному, подключается контакт через клеммник от вилки (провода) любого маломощного электроприбора – настольной лампы, например;
далее, как показано на иллюстрации, также через клеммники, свободный штырек вилки (провод лампы) к одному из щупов, свободный контакт розетки – к другому. В большинстве современных мультиметров полярность подключения (куда подключать плюсовый щуп, куда минусовый) не важна, показания на дисплее будут одинаковыми. При перепутанной полярности рядом с цифрами появится знак «-»;
после выполненных подключений розетку снова включат в общедомовую цепь автоматом. После перевода выключателя лампы в положение «ON» можно проводить замер. Для разных приборов-потребителей ток будет различаться. Так, при подключении обычной лампы накаливания ток составить около половины ампера.

Направление электрического тока в металлах

По металлическим проводам перемещаются отрицательно заряженные электроны, т.е. ток идет от «–» к «+» источника. Направление движения электронов называют действительным. Но исторически в науке принято условное направление тока от «+» источника к «–».

Действия электрического тока (преобразования энергии)

Электрический ток способен вызывать различные действия:

Тепловое — электрическая энергия преобразуется в тепло. Такое преобразование обеспечивает электроплита, электрический камин, утюг.
Химическое — электролиты под действием постоянного электрического тока подвергаются электролизу. К положительному электроду (аноду) в процессе электролиза притягиваются отрицательные ионы (анионы), а к отрицательному электроду (катоду) — положительные ионы (катионы).
Магнитное (электромагнитное) — при наличии электрического тока в любом проводнике вокруг него наблюдается магнитное поле, т.е. проводник с током приобретает магнитные свойства.
Световое — электрический ток разогревает металлы до белого каления, и они начинают светиться подобно вольфрамовой спирали внутри лампы накаливания. Другой пример — светодиоды, в которых свет обусловлен излучением фотонов при переходе электрона с одного энергетического уровня на другой.
Механическое — параллельные проводники с электрическими токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются.

Как измерить силу тока мультиметром на аккумуляторе

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

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

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

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

Точность работы мультиметра

В зависимости от сложности устройство может иметь от 2,5 (простейших) до 8,5 (точных) цифр экрана. Самые распространенные устройства с загрузкой 3.5. Бит указывает, что устройство может отражать количество битов от 0 до 9 полностью или частично. Например, для 3,5 цифр возможны измерения в диапазоне от 0,000 до 1,9999. Если значение выходит за пределы указанного диапазона, необходимо ручное или автоматическое переключение на другой диапазон.

Точность операции не зависит напрямую от бита, хотя есть связь. Следовательно, для устройств с погрешностью измерения разряда 2,5 примерно 10%, для устройств от 4,5 до 0,1%. При глубине немного больше 5 точность оговаривается отдельно для каждого типа измерения и может достигать 0,01%.

Стационарные инструменты обычно имеют более высокую точность, чем портативные инструменты.

Как измерить постоянное напряжение мультиметром

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

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