Как измерить ток (практика на словах)

Теоретически с косвенным методом измерения электрического тока мы уже ознакомились. Теперь немного скажем о том, как измерить ток с помощью амперметра практически.

 Чаще на практике для измерений используются комбинированные приборы, которые народ окрестил тестерами. Наиболее распространённые модели в ходу среди начинающих радиолюбителей и молодых электриков мы как раз и рассмотрим. Все они похожи друг на друга, как близнецы, даже отечественные и китайские образцы. Один из представителей изображён на рисунке 1.

Рисунок 1. Цифровой тестер и его основные элементы.

Если Вам необходимо измерить ток в цепи и Вы решили воспользоваться прибором, подобным изображённому на рисунке 1, необходимо следующее:

1. Определить, в каких пределах будете измерять ток. Если не знаете, то нужно начинать с максимального предела. Данный прибор позволяет измерять постоянный ток  от 0 в пределах от 2000 мкА до 10 А.Переключатель пределов измерения (круглый в центре прибора) устанавливаете указателем на 10 в секторе пределов измерения постоянного тока.

2. Подключить щупы прибора. Что бы не путаться, старайтесь всегда пользоваться стандартными щупами маркированными цветом (обычно чёрный - общий, красный - измерительный), или какими то отличительными обозначениями. Тут нужно проявить особое внимание! Дело в том, что в таких типах приборов для измерения тока на пределе 10 А измерительный щуп прибора подключается к отдельной токоизмерительной клемме до 10А. При всех остальных режимах работы используется универсальная клемма. Общий щуп всегда подключается к общей клемме.

Если неверно оценить пределы величины измеряемого тока, например попытаться измерить ток 8А на пределе измерения 20m, то можно просто спалить прибор, и он либо перестанет работать, либо будет показывать “погоду”.

3. Определить схему включения прибора в цепь. Вам необходимо определиться, ток какого элемента цепи Вам нужно измерить. Определились. Далее, если не можете мысленно, то схематично на бумаге разорвите цепь этого элемента и в рассечку включите измерительный прибор. Примеры включения амперметра в цепь для измерения тока различных элементов цепи показаны на рисунке 2. Для того, что бы было легче сориентироваться, каким образом токи текут в схемах, на исходных схемах я обозначил их цветными направляющими. Различный цвет направляющих говорит о том, что эти токи могут отличаться по величине.

Рисунок 2. 

4. Соберите схему измерения.
5. Теперь можно включить питание схемы и снять показание прибора.

Если прибор показал очень маленькую величину, и она вполне должна вписаться в предел измерения следующей низшей ступени пределов, то можно измерить ток при более низком пределе, но при этом, не забывайте, что если вы измеряли на пределе 10А, то для предела 200m необходимо переключить измерительный щуп с токоизмерительной клеммы на универсальную. Например, если при измерении на пределе 10А прибор показал Вам значение 0.18, имеет смысл произвести измерение на пределе 200m.

При каждом переключении режимов измерения прибора не забывайте обесточивать (выключать) схему.

Примечание к схемам рис.2.
а). Простая цепь, содержащая всего один контур. Здесь может течь только один ток - через выключатель и лампу La1. Что бы измерить этот ток, достаточно включить в цепь амперметр последовательно лампе, как показано на рисунке 2. а-1).
б). Схема с параллельным включением 3-х потребителей. Для измерения тока любого элемента, например La2, амперметр включается в рассечку цепи последовательно этому элементу, как на схеме б-1). Аналогично и для элементов La1 и La3. По схеме б-2) амперметр покажет сумму токов, текущих через элементы La2 и La3. По схеме б-3) амперметр включен для измерения полного тока цепи, т.е. суммы токов всех трёх элементов La1, La2 и La3.
в). Схема последовательного соединения элементов La1 и La2. Имеет всего 1 контур, как в случае схемы а). Через оба элемента будет течь один и тот же ток. Для измерения тока амперметр включается в рассечку цепи рис. в-1).
г). Более сложная схема, но и в ней можно измерить ток любого элемента в отдельности, не зависимо от сложности схемы: г-1) ток La4; г-2) ток La3; г-3) ток La2, который по сути равен сумме токов La3 и La4; г-4) ток La1; г-5) полный ток всей цепи.
В качестве потребителей энергии может могут быть не только лампы, но и любые другие электротехнические устройства, на принцип измерений это не влияет.

Почему сгорают приборы?
Самая распространённая ошибка при измерении тока в цепи, это когда амперметр для измерения тока элемента по невнимательности или по незнанию горе-мастера подключают параллельно этому элементу. Рассмотрим рисунок 3.

Рисунок 3.
Амперметр подключен параллельно нагрузке La1. Мы знаем, что амперметр имеет очень низкое сопротивление, т.е. практически является эквивалентом проводника электрического тока. Поэтому, при таком подключении прибора мы фактически шунтируем потребитель La1, и устраиваем устойчивое короткое замыкание. При этом тут возможно несколько исходов:
- если схема обеспечена предохранителем или автоматическим выключателем, то в лучшем случае сгораем предохранитель или автоматический выключатель просто обесточивает схему;
- если в цепи элементы защиты от коротких замыканий (КЗ) отсутствуют, а) при недостаточной мощности и слабой нагрузочной характеристики источника питания выходит из строя источник питания, б) при достаточной мощности источника питания может сгореть обмотка измерительной головки амперметра, в виду слишком большого напряжения на шунте амперметра, либо сгорает сам шунт вместе с измерительной обмоткой.
Так что, основная причина порчи измерительных приборов, это невнимательность или неопытность их пользователей. Так что, прежде чем измерить что либо не совсем понятное, рекомендую хотя бы в теории разобраться в вопросе, и при первых попытках измерений не торопиться, продумывая и мысленно обосновывая каждый свой шаг. Когда всё начинает получаться, понимание приходит быстро, и в дальнейшем вопрос измерения тока любого элемента цепи больше не будет заставать Вас врасплох.
Хочу отметить, что данной моделью тестера можно измерить только величину постоянного тока. При измерении переменного тока прибор покажет Вам значение около 0.
Стрелочными приборами пользоваться аналогично, но нужно учесть, что при измерении постоянного тока необходимо учитывать полярность клемм. Принято минусовой зажим прибора помечать знаком *, обозначать как COM или по русски писать - общий. Если перепутать полярность, страшного ни чего не произойдёт, просто стрелка прибора отклонится в обратную сторону от нуля. Поменяв клеммы местами, стрелка прибора отклонится в нужном направлении.
При измерениях переменного тока методика остаётся той же. При этом стоит не забывать о включении прибора в нужный режим работы.
 
Удачных измерений.

 

Google