Как измерить силу тока мультиметром: используем инструкцию

Измеряем силу тока

Для этого необходимо знать какой ток будем измерять: постоянный или переменный. Большая часть стандартных мультиметров способна выполнять измерения постоянного тока, а вот для переменного требуются мультиметры с токоизмерительными клещами.

Постоянный ток

Для этого перемещаем переключатель мультиметра в режим DCA. Красный щуп должен быть подключен к гнезду с обозначением «10 А», а черный к «COM». Если значение измеряемого тока до 200 мА, то для большей точности показаний, красный щуп переставляем в разъём 200 мА. В любом случае, чтобы не спалить прибор, измерения лучше всего начинать с щупом в разъёме 10 А и при необходимости его переставить. То же самое производим и с переключателем: сначала выставляем наибольший ток, постепенно уменьшая диапазон для получения нужного максимального предела до минимального значения в 2000 микроампер.

Необходимо знать, что щупы мультиметра подключаются в разрыв цепи. То есть красный щуп устанавливается на «плюс» источника питания, а черный к «плюсовому» проводнику.

Переменный ток

Значение силы переменного тока позволяет измерить мультиметр, имеющий в составе специальные токовые клещи.

Принцип работы токоизмерительных клещей заключается в явлении электромагнитной индукции.  Измерение производится бесконтактным способом, путем помещения проводника в электромагнит со вторичной обмоткой. Первичный ток (измеряемый), пропорционален вторичному (который возникает на обмотке). Поэтому прибор с легкостью рассчитывает искомое значение первичного переменного тока.

При измерении устанавливается максимальный предел (аналогично измерениям постоянного тока), проводник заводится внутрь клещей, как на фото выше и на экране высвечивается измеренное значение в амперах.

Несколько слов о силе тока, и для чего ее бывает нужно измерять

Для начала вспомним, что же это такое – сила электрического тока.

Этот показатель (I) измеряется в амперах и входит в число основных физических величин, определяющих параметры той или иной электрической цепи. К двум другим относят напряжение (U, измеряется в вольтах) и сопротивление нагрузки (R, измеряется в омах).

Как преподносилось в школьном курсе физики, электрический ток является направленным движением заряженных частиц по проводнику. Если рассматривать с большим упрощением, вызывается он электродвижущей силой, возникающей из-за разности потенциалов (напряжения) на полюсах (клеммах, контактах) подключенного источника питания. По своей сути сила тока показывает количество этих самых заряженных частиц, проходящих через конкретную точку (элемент схемы) в единицу времени (секунду).

На величину силу тока в цепи влияют два других параметра. Напряжение связано прямой пропорциональностью – так, например, его увеличение вызывает и повышение силы тока. Сопротивление – наоборот, то есть с его ростом при том же напряжении сила тока снижается.

Забавная картинка, наглядно демонстрирующая взаимосвязь основных величин электрической цепи: «Вольт стремится «пропихнуть» Ампер по проводнику, преодолевая препятствия, чинимые Омом».

А слева на иллюстрации показано графическое, удобное для восприятия, изображение закона Ома, показывающего эти взаимосвязи. Из этой «пирамиды» легко составляются формулы в их привычном написании:

U = I × R

I = U / R

R = U / I

Итак, сила тока измеряется в амперах. С некоторым упрощением можно объяснить так, что 1 ампер – это ток, который возникнет в проводнике сопротивлением 1 ом, если к нему приложить напряжение, равное одному вольту.

Кроме основной единицы, используют и производные. Так, довольно часто приходится иметь дело с миллиамперами. Из самого термина понятно, что 1 мА = 0.001 А.

Кстати, сразу упомянем, и про мощность. Ток в 1 ампер, вызванный напряжением 1 вольт, выполнит работу в 1 джоуль. А если это привести к единице времени (секунде), то получится значение мощности, равное 1 ватту.

Это определяется формулой закона Джоуля-Ленца:

P = U × I

где Р – мощность, выраженная в ваттах.

Для чего все это рассказывалось? Да просто потому, что большинство случаев замера силы тока, так сказать, на бытовом уровне, так или иначе связано с определением других параметров. Согласитесь, мало кому придет в голову мысль: «а дай-ка я проверю силу тока просто так», то есть без дальнейшего практического приложения. Тем более что, как уже упоминалось выше, работа с амперметром – наиболее сложная и зачастую небезопасная.

Например, в каких случаях чаще всего замеряют силу тока:

• Для уточнения реальной потребляемой мощности того или иного бытового электроприбора. Промерив значения силы тока и напряжения несложно по формуле вычислить и мощность.
• Этот же промер и последующий расчет позволяют оценить, советует ли подводимая линия питания таким нагрузкам.
• Случается, что подобные «ревизии» позволяют выявить пока еще скрытые, незамеченные дефекты прибора – когда значение силы тока (и мощности, соответственно) намного отличаются от заявленного в паспорте номинала в ту или иную сторону.
• Измерения силы тока позволяют оценить степень заряженности автономных источников питания – аккумуляторов и батареек. Проверка их по напряжению никогда не дает объективной картины. Вольтметр может показать, скажем, положенные 1.5 вольта, но уже спустя несколько минут элемент питания безнадежно «сядет». То есть проверку следует проводить именно измерением силы тока.
• Таким измерением можно выявить утечку тока, там, где ее по идее быть не должно. Это часто практикуется автомобилистами, если у них есть подозрения, что аккумулятор слишком активно разряжается, когда машина «отдыхает» в гараже или на стоянке. Проведенная проверка позволяет локализовать участок утечки и избежать, кстати, немалых проблем, к которым она может привести.

Цены на мультиметры

мультиметр
Умение замерять силу тока позволяет выявить утечку в электрохозяйстве автомобиля

Иногда требует проверки зарядное устройство аккумулятора – выдает ли оно необходимое значение тока зарядки.

Возможны и иные случаи, когда требуется иметь объективные данные о реальной силе тока. Но основные случаи все же перечислены.

Правила проведения измерений

Любая работа, связанная с электросетью и электричеством, должна выполняться соблюдением техники безопасности. Следует придерживаться следующих требований:

• Работать внимательно, аккуратно, всегда проверять правильность включения щупов и выбора режима.
• Нельзя браться за щупы двумя руками. При наборе с напряжением, если произойдет пробой изоляции, электрический ток пройдет через тело человека и самую опасную область – сердце. Поэтому лучше одной рукой устанавливать первый щуп, потом ей же второй. В таком случае риски снижаются.

Замеры неизвестных величин начинаются с выставления максимального предела. Потом по мере необходимости значение снижается на разряд

Также важно не забывать, что в режиме амперметра переставлять придется и красный щуп в другой разъем.
Важно помнить, что все мультиметры отличаются, и у каждой модели могут быть свои особенности работы. Поэтому перед началом измерений нужно внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации.
Нужно внимательно относиться к проведению измерений

Нужно давать время на разрядку элементов схемы, так как остаточного заряда может хватить для получения электрического удара или поломки тестера.
Нужно соблюдать правильность подключения мультиметра в том или ином режиме. Амперметр должен подключаться последовательно, то есть становиться частью цепи. Вольтметр включается параллельно. Для измерения сопротивления внешнее питание не требуется. Замер сопротивления под напряжением запрещен!
Производит измерения нужно максимально быстро. При необходимости результат фиксируется кнопкой hold. Длительное измерение приводит к быстрой разрядке источника питания и нагреву компонентов схемы.

Соблюдение правил обязательно для правильного проведения процедуры измерения.

Техника безопасности

Если работаете на слаботочных сетях или прозваниваете прибор с напряжением не более 24 В, можно не особенно задумываться об изоляции. Если работаете на сети с напряжением 220 В, обязательны резиновые перчатки. Вообще говоря, без допуска вообще не стоило бы соваться в проводку даже в собственной квартире или гараже, но когда отсутствие бумажки останавливало жителя России или других стран бывшего советского союза. Хотя бы ознакомьтесь с элементарными правилами безопасности: работать инструментом с изолированными рукоятями, не касаться оголённых элементов проводки руками без защиты, при монтаже розеток, выключателей, патронов или просто соединении проводов, обесточивать сеть.

Как правильно пользоваться мультиметром: инструкция для чайников

Рассмотрим, как измерить несколько электрических характеристик.

Потенциал

Алгоритм для определения напряжения:

1. Установить режим в позицию ACV или DCV в предполагаемом интервале.
2. Черный провод подключить к коннектору СОМ, красный — к разъему VΩmA.
3. Наконечники щупов соединить с контактами цепи. Например, ввести в отверстия розетки или на полюса батарейки.
4. Провести измерение.

Высветившееся на дисплее число — величина напряжения в вольтах. Знак «минус» говорит о том, что полярность была нарушена. Если мультиметр поддерживает функцию удержания, значение можно зафиксировать кнопкой HOLD. Это удобно для большой цепочки измерений.

Сила тока

Эта характеристика измеряется только при последовательном подключении тестера в цепь и включенном питании. Большинство приборов дают возможность определить силу тока до 10 А, поскольку в быту большие значения используются редко.
Для проведения измерений в цепи устраивается разрыв. Дальнейшие действия по следующей схеме:

Черный щуп — в гнездо СОМ.
Красный — в разъем до 200 мА или 10А.
Наконечниками осторожно прикоснуться к контактам.
Считать с дисплея значение напряжения.

При работе с оголенными проводами необходимо соблюдать технику безопасности, чтобы не допустить удара током.

Сопротивление

Эту характеристику можно измерить без подачи питания. Исследуемый элемент просто замыкается между двумя щупами. Если проводимости нет, на экране высвечивается единица.
Последовательность действий:

1. Установить режим Ω, выбрав максимальный диапазон.
2. Щупы вставить в соответствующие коннекторы.
3. Проверить состояние — замкнуть щупы друг на друга. Должен появиться 0 или небольшое число, которое нужно учитывать при измерении сопротивления цепи.
4. Концы проводников набросить на контакты исследуемого объекта.
5. На экране появится сопротивление элемента или участка цепи.

Для точных измерений рекомендуется провести 2-3 попытки.

Измерение транзисторов

Для проверки исправности pn-переходов и определения коэффициента усиления:

1. Установить режим
2. Вставить ножки транзистора в разъем в соответствии с цоколевкой, соблюдая зоны PNP и NPN.
3. Отображением на дисплее будет значение усиления сигнала.

Диоды и простейшие транзисторы также измеряются при установленном режиме «диод». К базе подключается красный щуп (плюс), на эмиттер или коллектор черный (минус). При правильной полярности на экране высветится коэффициент передачи.

Емкость конденсатора

До проведения замеров конденсатор должен быть разряжен. Обнулить его можно отверткой с изолированной ручкой, соединив выводы между собой, но более безопасно с помощью 15 вольтовой лампочки с припаянными щупами. Даже мощный конденсатор до 400 В разряжается быстро как без риска для человека, так и самого электрического элемента.
Измерение емкости производится по схеме:

1. Выставить режим Fcx.
2. К коннектору для конденсаторов подключить красный щуп, черный — к СОМ.
3. Измерить емкость. На дисплее она появится в Фарадах.

При неисправностях конденсатора сопротивление бесконечно. Пробой характеризуется уменьшением, кратным его величине.

Прозвонка

Чтобы установить целостность проводки или кабелей, производится их «прозвон». Он заключается в проверке сопротивление участка на минимальном диапазоне измерений:

1. Установить режим прозвонки (значок «звуковой микшер»).
2. Подключить щупы к соответствующим гнездам, а наконечники — к концам участка проводки.

Если целостность не нарушена, раздастся звуковой зум, а на дисплее будет близкое к 0 значение. Если число нестабильное и «прыгающее», проводимость отсутствует.

Измерение температуры

Некоторые модели поддерживают функцию определения температур. Для этого приборы комплектуются термопарами — проводниками из разных металлов.
При контакте с температурной средой между их концами образуется электрический потенциал. Измеряя его, можно найти температуру объекта. На шкале с функцией термодатчика предусмотрен сектор ТЕМР, куда нужно устанавливать переключатель режима.

Последовательность измерений:

1. Вставить концы термопары в соответствующие коннекторы, соблюдая полярность.
2. Приблизить условный спай к точке, в которой нужно найти температуру.
3. На экране отобразится искомая величина.

Если полярность нарушена, то при исследовании более горячего объекта температура будет понижаться. Для проверки работоспособности можно зажать конец термопары в руках. На экране должно появиться значение около 36°.

Измерение утечки в автомобильном аккумуляторе

Еще один вариант использования мультиметра и его шкалы — фиксация утечки тока в аккумуляторе машины. Утечки электрического тока в автомобильной электросети — довольно частое явление, приводящее к разряду аккумуляторной батареи, когда машина заглушена, а все устройства, потребляющие электроэнергию, выключены. Этот процесс может, зачастую, происходит по причине повышенной влажности или нарушений изоляции. Хотя утечки допускаются, они должны быть минимальными, и их нормативные показатели прописаны в документах на аккумулятор.

Для измерения реальной утечки электротока, мультиметр устанавливается в режим 10 А или 10ADC. Красный щуп прибора прикладывается к плюсовому проводу, а черный к массе. Если мультиметр не выдает никаких показаний, то значит все в порядке и утечки тока нет. В случае, если показания отличаются от нуля, даже незначительно, где-то происходит утечка. Для определения конкретного места необходимо прозвонить всю бортовую сеть. Но лучше доверить это специалистам на станции техобслуживания.

Типы мультиметров

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

1. Аналоговые тестеры.
2. 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.

Подготовка мультиметра к работе

Такой тестер является универсальным и позволяет с достаточной точностью самостоятельно произвести измерения силы тока.

При ознакомлении с работой прибора определяются его настройки и функциональные возможности.

Обозначения на большинство моделей наносятся латиницей, а также могут быть представлены аббревиатурой или сокращением английских терминов.

Стандартный мультиметр или мультитестер позволяет выполнять замеры основных электрических показателей, представленных:

• постоянным уровнем напряжения;
• постоянными токовыми показателями;
• переменным уровнем напряжения;
• переменными токовыми показателями;
• сопротивлением.

В профессиональных приборах также присутствует возможность произвести замеры ёмкости. На рабочей панели бытового мультитестера располагаются сектор с дисплеем и настроечный блок с переключателем кругового типа. В соответствии с нанесенной на тестер разметкой посредством переключателя выставляются минимальные и максимальные значения границ замеров.

Все способы измерения силы электрического тока

Измерение силы тока осуществляется при помощи щупов мультитестера, устанавливаемых в специально выведенные на устройстве гнездовые разъёмы. Прежде чем приступить к тестированию, нужно внимательно проверить все элементы питания, а также убедиться в работоспособности измерительного устройства.

После поворота переключателя в любое положение, отличное от «Оff», индикаторная шкала должна отобразить «ноль». Процесс замеров предполагает изначальную установку верхних пределов уровня, которые в условиях постоянного напряжения варьируют в пределах 0,25-1000 В. При известном порядке значений требуется выставлять самую близкую к показателям верхнюю границу.

Специалисты рекомендуют при подготовке мультиметра к замерам устанавливать максимальные значения, которые уменьшаются в процессе измерений до появления на индикаторном дисплее показателей, отличных от цифры «ноль».

Особенности конструкции

Цифровой мультиметр — легкий компактный прибор, который удобно держать в руке. Работает он от обычных батареек. В пластмассовом корпусе расположена электронная начинка и блок питания.

В комплект включен набор щупов —металлических заостренных стержней с изоляцией и штекерами для подключения к разъемам. Некоторые модели снабжены дополнительными термопарами.

На корпусе расположены гнезда:

• СОМ — для общих измерений, подключается всегда черный щуп (нулевая клемма);
• отверстия для измерения тока до 10 или 20 А, для красного щупа (фазная клемма);
• для тока до 200 мА, отрицательный контакт для термопары;
• для измерения других параметров, плюсовой контакт для термопары.

В центре устройства — дисковый переключатель, с помощью которого устанавливается нужный режим. Обозначения измеряемых величин и их диапазон нанесены по кругу. Переключение производится поворотом указателя со стрелкой или другой меткой на конце. На корпусе некоторых моделей предусмотрены также дополнительные контакты для измерения температуры, характеристик конденсаторов, катушек или транзисторов.

В профессиональной среде популярны электронные тестеры с токоизмерительными клещами. Они предназначены для определения параметров тока без размыкания цепи. Проводник помещают между магнитопроводами. Электромагнитное поле вызывает колебания в датчиках, которые преобразуются мультиметром в искомые величины — силу тока, напряжение, частоту.

Наибольшими возможностями обладают мультиметры профессионального класса с собственным программным обеспечением. Это стационарные устройства с питанием от сети, которые подключаются к компьютерам.

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.

Аналоговые и цифровые

Показания в аналоговых приборах отражаются стрелкой на цифровой шкале. На сегодняшний день достаточно много встречается старых советских устройств, а также новых китайских приборов такого типа. Для работы с таким прибором необходимы специальные навыки и знания. К тому же стрелочный прибор очень чувствителен к колебаниям, поэтому держать его нужно ровно и максимально неподвижно. Яркими представителями являются Sunwa YX -1000a и Sunwa MF -110a.

Цифровой мультиметр полностью электронный, без каких-либо аналоговых элементов. Показания в этих приборах довольно точные, без погрешностей и выводятся на цифровой экран. Это достаточно удобно и исключает ошибки, которые могут возникнуть у пользователя при считывании результатов измерений с аналогового прибора. На сегодняшний день цифровые мультиметры занимают первые места по популярности и использованию среди приборов такого типа.

Цены на цифровые мультиметры лежат в довольно широком показателе. Стоимость самых простых устройств начального уровня, как правило, произведенных в Китае, начинается от нескольких сотен рублей. Профессиональные приборы, выпущенные именитыми производителями, собранные из качественных материалов и комплектующих и обладающие большой функциональностью, могут достигать нескольких десятков тысяч рублей.

Неважно, сколько стоит мультиметр, основные функции будут присутствовать даже в самом дешевом — измерение тока, измерение напряжения, прозвонка проводов на обрыв. В этом поможет тестер электрический — мультиметр, как пользоваться, подскажет инструкция

Визуально бо́льшая часть приборов похожа друг на друга. Основным органом управления в них является центральный многопозиционный переключатель. С его помощью осуществляется выбор измеряемого параметра и задается величина его измерения.

Конструкция мультиметра и маркировка прибора

Внешне это прямоугольный пластиковый короб, где вверху с лицевой стороны находится дисплей. Под ним расположены органы управления и информация о режимах тестирования. Головным устройством для установки режима является круговой переключатель.

Вокруг находятся обозначения параметров, активируемых при повороте ручки. Отдельно вынесено гнездо для подключения транзисторов с целью тестирования. Также есть разъемы для щупов с изолированными рукоятками, которые также идут в комплекте вместе с проводами.

Есть тестеры, которые имеют англоязычные отметки. Например, когда нужно переключить напряжение с постоянного на переменное, необходимо переключить режим с V- на V~. Замеры силы тока также требует предустановки его типа: A- (постоянный) и A~ (переменный) ток. Отдельно вынесен переключатель для тестирования сопротивления. Положение переключателя – Ω.

Также используются специальные аббревиатуры:

• ACV (alternating current voltage) – переменное напряжение, оно же напряжение переменного тока;
• DCV (direct current voltage) – постоянное напряжение (напряжение постоянного тока);
• DCA (direct current amperage) – постоянный ток (измерение силы);
• Ω – сопротивление электрической сети или устройства;
• 10А – для измерения постоянного тока в пределах 10 А. Подключается плюсовый (красный) щуп;
• VΩmA или VΩ, V/Ω – для оценки сопротивления, напряжения, силы тока до 200 мА, прозвонки диодов и проводов. Подключается плюсовый щуп;
• COMMOM (COM) – общий, в него подключается минусовый (синий или черный) щуп.

20 А max – это режим, применяемый для цепей с силой тока более 10 Ампер. Этот разъем встречается не на всех моделях, а только на специализированных, которыми пользуются на производствах. А чтобы не запутаться, в литературе и информационных публикациях «для чайников» и профессионалов, установлена специальная классификация. Описывая, как правильно измерить тестером тот или иной параметр, авторы предполагают, что красный провод с наконечником подключается к «плюсу», тогда как синий или черный – соответственно «минус».

В качестве дополнительного оборудования в комплект поставки могут идти различные выносные датчики, например, для замера температуры. Также прикладываются различные шнуры для подключения к сетям с разными рабочими параметрами. Есть модификации с ударопрочным корпусом. Также несложно найти прибор с защитой от воды, влаги, пыли. Они стоят немного дороже, но приспособлены для работы вне дома.

Если же планируется использование исключительно в мастерской, где всегда чисто и сухо, переплата нецелесообразна. В любом случае при выборе учитывают и эти качества.

Режимы работы

Для измерения определенной характеристики нужно выставить правильный режим работы. С помощью кругового переключателя выбирается один из вариантов для нахождения:

• напряжения переменного тока — ACV;
• силы постоянного тока — DCA;
• напряжения постоянного тока — DCV;
• коэффициента усиления транзистора — hFE;
• режим проверки диодов — графический знак «диод»;
• электрического сопротивления — Ω.

Питание подключается поворотом диска или кнопкой «power». В некоторых мультиметрах кнопками активируется подсветка или заморозка экрана («hold»). Если на основном переключателе не предусмотрены раздельные шкалы для измерения переменного и постоянного напряжения или силы тока, то с помощью специальной кнопки можно установить нужный режим.

Для определения емкости конденсатора на корпусе может быть отдельный выход. На шкале прибора выделяется блок, обозначенный Fcx.

Амперы и мультиметр: что это такое

Ампер — это единица, в которой измеряется сила, присутствующая у электрического тока в системе СИ. Измерители для ее определения именуют мультиметрами, которые бывают цифровыми и аналоговыми или стрелочными.

Отличия между ними есть. В первом случае информация отображается на жидкокристаллическом экране, во втором присутствует стрелочная шкала. У аналогового аппарата слишком высокая погрешность в замерах. При работе с ним нужно исключить малейшие колебания. В противном случае, результат может быть неточным. Цифровой более:

• удобный;
• надежный;
• функциональный;
• практичный;
• универсальный.