Gsadryer.ru

Промышленное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как измерить силу электрического тока в цепи

Измерить силу тока можно различными способами, однако далеко не все из них применимы в повседневной жизни. К примеру, различные измерительные трансформаторы, подключаемые в цепь, крайне неудобно переносить по дому и даже хранить на полке в гараже. Поэтому актуальными средствами измерительной техники являются амперметры, мультиметры и клещи. Далее рассмотрим детально особенности работы и применения каждого из них.

Амперметр

Это один из наиболее простых измерительных приборов, который реагирует на изменение токовой нагрузки. С электротехнической точки зрения амперметр представляет собой нулевой или бесконечно малое сопротивление. Поэтому в случае приложения напряжения только к прибору, в нем возникнет ток короткого замыкания, из-за чего амперметр включается в цепь последовательно замеряемой нагрузке. Для наглядности стоит пояснить, что измерить силу тока в розетке нельзя, так как без нагрузки (в случае разомкнутой цепи) ток в ней не протекает, на контактах розетки присутствует только напряжение, поэтому подключение амперметра напрямую приведет к замыканию.

Под электрическим током подразумевается направленное движение заряженных частиц, которое проходит через поперечное сечение проводника за определенную единицу времени. Поэтому запомните, что токовая нагрузка возникает лишь от включения бытового электроприбора к источнику питания. Включение амперметра отдельно к точке электроснабжения или отдельно к рабочему двухполюснику никоим образом не даст информации о силе тока. Если рассмотреть пример на схеме, то чтобы замерить амперы вы должны включить прибор в линию последовательно к объекту измерения:

Пример подключения амперметра

Рис. 1. Пример подключения амперметра

Как видите, основная сложность заключается в том, что процесс измерения происходит непосредственно в момент протекания электрической энергии, соответственно, велика вероятность поражения электрическим током в случае нарушения технологии.

Чтобы избежать плачевных последствий, необходимо соблюдать такие правила:

  • Подключение производится только при отсутствии напряжения;
  • Измерительные провода должны быть заизолированы, а места подключения удалены от человека, при необходимости исключена возможность прикосновения к ним;
  • Выведение амперметра из цепи измерения тока также выполняется при снятом напряжении.

Так как амперметр является узконаправленным прибором для измерения силы тока, его редко кто хранит у себя дома. Поэтому если вы хотите приобрести приспособление, куда выгоднее обзавестись мультиметром, который обладает значительно более широким функционалом.

Мультиметр

Этот прибор также называют тестером, Ц-эшкой, поэтому в обиходе можно встретить разные поколения мультиметра. Принцип использования мультиметра в качестве средства для измерения тока в цепи полностью аналогично амперметру, как по схеме включения, так и по предъявляемым мерам предосторожности. Однако следует отметить, что мультиметр мультиметру рознь, поэтому перед включением тестера обязательно посмотрите, подходит ли он, чтобы измерить ток в вашем случае.

Из конструктивных особенностей сразу отметим:

  • Диапазон измерения – выставляется переключателем на определенную величину силы тока. Выбирается таким, чтобы предполагаемая нагрузка его не превышала, но была соизмеримой.
  • Род тока – переменный или постоянный, заметьте, что некоторые модели мультиметров предоставляют возможность измерить только один вариант.
  • Разделение на слаботочные и силовые измерения – такие приборы имеют отдельную шкалу на мА, мкА и отдельную для А. Также в них могут располагаться отдельные разъемы, чтобы подключить щупы.
  • Наличие защиты от перегрузки при подключении измерительных устройств, обозначается отметкой unfused. Которая свидетельствует о наличии предохранителя, способного предотвратить выход со строя мультиметра от протекания чрезмерной силы тока.
Читайте так же:
Розетка с помощью батареек

По способу отображения информации все мультиметры подразделяются на циферблатные и дисплейные. Первые из них – довольно устаревшая модель, ориентироваться по ним смогут только искушенные электрики, знакомые с основами метрологии. Новичок же может запутаться в показаниях на шкале, цене деления или какими единицами измеряется нагрузка. Поэтому применение цифрового прибора куда проще и удобнее, на дисплее отображается конкретное число.

Токоизмерительные клещи

Это наиболее удобный прибор, так как чтобы измерить силу тока токоизмерительными клещами, нет нужды разрывать цепь. Конструктивно клещи представляют собой разъемный магнитопровод, в который и помещается проводник, на котором вы хотите померить силу тока. Токоизмерительные клещи имеют схожесть с тем же мультиметром, а в более продвинутых моделях вы встретите такой же переключатель с функцией определения мощности, напряжения, сопротивления, силы тока и разъемы для подключения щупов.

Содержание

По конструкции амперметры делятся:

  • со стрелочной измерительной головкой без электронных схем;
  • со стрелочной измерительной головкой с использованием электронных схем;
  • с цифровым индикатором.

Приборы со стрелочной головкой [ править | править код ]

Наиболее распространены амперметры, в которых движущаяся часть прибора со стрелкой поворачивается на угол крена, пропорциональный величине измеряемого тока.

Амперметры бывают магнитоэлектрическими, электромагнитными, электродинамическими, тепловыми, индукционными, детекторными, термоэлектрическими и фотоэлектрическими.

Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными — силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.

Приборы со стрелочной головкой могут снабжаться дополнительными электронными схемами для усиления сигнала, подаваемого на головку (для измерения токов, существенно меньших чем ток полного отклонения головки, который для большинства магнитоэлектрических приборов составляет 50 мкА и более), защиты головки от перегруза и прочее.

Приборы с цифровым индикатором [ править | править код ]

В последнее время приборы со стрелочной измерительной головкой стали вытесняться приборами с цифровым индикатором на основе жидких кристаллов и светодиодов.

Принцип действия стрелочной измерительной головки [ править | править код ]

Принцип действия самых распространённых в амперметрах систем измерения:

  • В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки (вращающий момент). С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки прямо пропорционален силе тока, поэтому шкала магнитоэлектрического прибора линейна. Направление поворота стрелки зависит от направления протекающего через рамку тока, поэтому магнитоэлектрические амперметры непригодны для непосредственного измерения силы переменного тока (стрелка будет дрожать возле нулевого значения), и требуют правильной полярности подключения в цепи постоянного тока (иначе стрелка будет отклоняться левее нуля).
  • В электромагнитной системе прибора вращающий момент стрелки создаётся между катушкой и подвижным ферромагнитным сердечником, к которому прикрепляется указательная стрелка.
  • В электродинамической системе измерительная головка состоит из неподвижной и подвижной катушек, соединённых параллельно или последовательно. Взаимодействие между токами, которые проходят через катушки, вызывает отклонения подвижной катушки и соединённой с нею стрелки.
Читайте так же:
Нтс оне с розетка

Во всех вышеуказанных системах угол поворота стрелки устанавливается при равенстве вращающего момента и момента сопротивления пружины.

Понятие и виды амперметра

Приспособление подходит для определения силы тока в любой действующей электросети. Предмет легко узнаваем по имеющейся латинской литере «А». Схема подключения амперметра предельно проста. Нужно только определиться с величиной тока, начинающейся миллиамперами.

Как подключается амперметр в цепь

Также приборы подразделены на те, что рассчитаны на определенную мощность, и универсальные с изменяющимся пределом измерения. Стоит отметить, что для работы с переменным и постоянным током задействуются разные виды амперметров. Они также различны по принципу устройства:

 как подключить амперметр

  • магнитоэлектрические;
  • индукционные;
  • в электромагнитном исполнении;
  • тепловые;
  • в виде электродинамической системы;
  • детекторного типа;
  • термоэлектрические;
  • фотоэлектрические.

Схема включения амперметра магнитоэлектрического типа предельно проста. Она дает возможность узнать силу тока в сети, запитанной постоянным напряжением. С переменными показателями уместнее работать при помощи индукционных, детекторных устройств.

Иные приспособления обычно являются универсальными в применении. Особенность агрегатов в магнитоэлектрическом и электродинамическом исполнении заключается в максимальной их точности и высокой чувствительности.

За какой провод можно браться в розетке под напряжением? Фазный или нулевой?

Раз уж мы в разделе электробезопасность, то обсудим и вопрос касания нулевого и фазного провода в розетке. Случайно или специально электричество разбираться не будет, результат будет одинаков.

Коснулись сразу фазного и нулевого

Ток протек через Вас такой величины, как U/R. Где R — Ваше внутреннее сопротивление, которое зависит от различных факторов. То есть ток потечет и Вам будет печально или посмертно. Путей протекания тока через человека несколько.

Коснулись фазного проводника:

Если Вы парите в воздухе как птичка или стоите на сухой деревянной подставке плюс не касаетесь другими частями тела заземленных предметов, плюс еще куча факторов, которые вы “учли” (хотя скорее всего не учли, а просто так сложились обстоятельства) => Тогда Вас не ударит током.

Замечание: Допусти, ситуация сложилась так, что Вы выжили. И вы всем говорите, что вот так можно делать. Кто-то Вас послушает и повторит, но с более печальным исходом. То ли из-за влажного пола или рук, то ли из-за случайного касания заземленного корпуса оборудования. Значит, Вы обрекли человека на беду, только лишь, потому, что использовали “эффект выжившего”. Это не круто.

Коснулись рабочего нуля:

Читайте так же:
Розетки для установки с двух сторон

С вами ничего не случится, только если нагрузка в сети симметричная по всем трем фазам, и ток в нулевом проводе не течет (подробнее про смещение нейтрали), а это редкий случай, который иногда может встретиться на производстве.

Всегда проще обесточить сеть и произвести необходимые работы, чем подвергать свою жизнь риску. Как говорится, правила техники безопасности пишутся кровью. Но я не отрицаю, что находились люди, которые брались за фазный, нулевой провода и ничего им не было. Просто игры с электричеством не приведут ни к чему хорошему. Это как идти с закрытыми глазами через автобан ночью без опознавательных знаков.

Лично я всегда использую следующее правило: хочешь ковыряться в розетках или выключателях в квартире — отключи вводной автомат и следи, чтобы его никто не включил.

Способы подключения амперметра

Основная особенность прибора заключается в том, что он должен обладать маленьким сопротивлением. Это нужно для обеспечения незначительного падения напряжения на нем. Для идеального замера прибор должен иметь нулевое внутреннее сопротивление, но это недостижимо. Подключение амперметра в цепь производится последовательно, в отличие от вольтметра. Если подключить его параллельно источнику питания, ток пойдет фактически короткозамкнутым путем и может повредить прибор.

Схема подсоединения амперметра

Схема подсоединения амперметра

Схема подключения амперметра может быть прямой и косвенной. При прямой схеме прибор непосредственно подключается в цепь между источником питания и нагрузкой.

Косвенная схема реализуется двумя способами:

  1. Установка шунта параллельно амперметру, когда почти весь ток пропускается через шунт, обладающий небольшим сопротивлением, а на катушку прибора попадает незначительная его часть. Соотношение между токами и сопротивлениями шунта и прибора:

Таким образом, применяя откалиброванные шунты можно расширить диапазон измеряемых токов;

  1. Использование измерительных трансформаторов. Применяется для фиксации токов больших величин на электрооборудовании высокого напряжения. Ток в силовых электроцепях преобразуется посредством трансформаторов в маленькие величины (обычно это 5 А). К выводам вторичной обмотки подключаются измерительные приборы.

Важно! Выводы вторичной обмотки всегда замыкаются на резистор, а работа в разомкнутой цепи запрещается из-за того, что она может оказаться под фазным напряжением силовой цепи.

Ноль и фаза в старых розетках

Чтобы подключить старую розетку, используют два проводника. Одни из них синего цвета (рабочий нулевой проводник). По этому проводу идет ток от источника электричества к бытовому прибору. Если взяться за токоведущий провод, но не дотрагиваться до второго провода, удара током не произойдет.

Второй провод в розетке — фазный. Он бывает самых разных цветов, в том числе синим, зелено-желтым или голубым.

Обратите внимание! Любое напряжение, превышающее 50 вольт, опасно для жизни.

Вопрос №1. Чем опасны перепады напряжения в домашних электросетях?

Как минимум — выход из строя электроприборов. Редко, но из-за перепадов напряжения случаются и пожары, которые нельзя назвать мелкими неприятностями.

Вопрос №2. При измерении напряжения элементов питания кроме как пальцами прижать клеммы к контактам затруднительно. Не ударит ли током?

Читайте так же:
Розетка для духового шкафа мощностью 3 квт

Напряжение и сила тока батареек слишком малы, чтобы причинить какой либо ущерб здоровью. Максимальный дискомфорт при выполнении замеров — легкое пощипывание на кончиках пальцев.

Вопрос №3. Какие отклонения напряжения допускаются и не вредят ли они электроприборам?

Согласно современных требований допускается отклонение напряжения в сети в большую или меньшую сторону на величину, не превышающую 10%. Такие отклонения пусть и нежелательны для нормального функционирования бытовой техники, но и серьезный вред вряд ли способны нанести.

Вопрос №4. Почему индикаторной отверткой нельзя определить величину напряжения?

Это следует из самого названия — индикатор, то есть, прибор, при помощи которого можно определить только наличие сигнала, но не значения каких либо параметров.

Вопрос №5. В чем заключается отличие мультиметра и тестера?

Функциональных отличий при измерении напряжения нет. Единственное, чем различаются данные приборы, это то, что мультиметр — цифровой прибор, а тестер чаще всего — механический, значение напряжения в нем указывается отклонением стрелки.

Измерение тока и напряжения мультиметром

Умея пользоваться мультиметром можно рассмотреть вопрос как им производить измерение в зависимости от измеряемых величин. Ведь измерение токa в розетке сильно отличается от измерения напряжения. Кроме того, мы рассмотрим другие возможные варианты измерения этих величин в бытовых условиях.

Измерение напряжения мультиметром

Начнем с рассмотрения вопроса как измерить напряжение мультиметром в розетке? Данная процедура поможет ответить вам на вопрос соответствуют ли параметры сети нормативам и возможно ли подключение определенной электроустановки к ней.

  • Для этого прежде всего устанавливаем щупы в соответствующие гнезда. В нашем случае это гнездо «СОМ» для черного щупа и гнездо «VΩmA» для красного щупа.
  • Теперь производим необходимые переключения на самом мультиметре. Так как ток в розетке у нас имеет переменное значение, то необходимо выставить предел ACV.

Положение переключателя для измерения напряжения в розетке

  • Положение переключателя должно быть выше предполагаемого напряжения. То есть для розетки в которой должно быть 220В вы должны выбрать ближайшее большее значение. Если брать наш мультиметр, то мы выбираем значение в 750В. Для двух или трехфазных розеток номинальное значение напряжения составляет 380В, то есть мы так же выбираем положение в 750В.

Обратите внимание! Если вы не знаете предполагаемого значения питающей сети, то измерение мультиметром лучше не производить. Если напряжение выше максимального значения, в нашем случае 750В, то в лучшем случае может сгореть предохранитель мультимтра, а в худшем все может закончиться травмами и ожогами. Поэтому прежде чем производить измерения определитесь с предполагаемым значением напряжения.

  • После того как пределы измерений выставлены можно приступать непосредственно к измерениям. Для этого щупы вставляем в силовые контакты розетки и обеспечиваем надежный контакт между ними.

Измерение мультиметром напряжения

  • После этого дисплей мультиметра отобразит мгновенное значение напряжения в нашей розетке. Оно может незначительно колебаться в пределах 1 – 2В, это нормально. Если оно колеблется в более широком пределе, то это говорит о ненадежном контакте щупов и силовых зажимов розетки, либо о некачественном контакте в самой электрической сети.
  • Если вы используете аналоговый мультиметр, то перед тем как измерить напряжение в розетке следует определиться с ценой деления шкалы. После этого проведя нехитрый расчет произвести вычисление мгновенного значения напряжения.
Читайте так же:
Розетка двойная накладная размеры

Измерение силы тока мультиметром

А вот измерение тока в розетке при помощи мультиметра выполнить значительно сложнее. В первую очередь это связано с особенностью включения измерительного прибора для измерения силы тока.

  • Давайте рассмотрим в чем особенность подключения приборов для измерения силы тока. Дело в том, что для измерения силы тока мультиметр или амперметр нам следует подключить последовательно с электроустановкой.
  • То есть в самой розетке, без подключенного к ней электроприбора тока нет как такового. Поэтому измерить его мы не можем. А вот при подключении прибора через розетку начинает протекать ток прямо пропорциональный мощности прибора.
  • В итоге получается, что, зная напряжение питающей сети и мощность прибора, нам значительно проще будет вычислить ток электроустановки путем вычислений. Для этого мы используем закон Ома.

Закон Ома

  • Конечно этот закон справедлив только для сети постоянного тока, а для сети переменного тока в него необходимо ввести еще коэффициент мощности. Но для простейших вычислений его вполне можно использовать.
  • Но если вы не знаете мощности прибора или у вас есть сомнения по его работе, то нужно знать и как измерить силу тока в розетке приборами. Дабы не резать питающий провод электроустановки и не отключать от него розетку можно сделать нехитрое приспособление.

Создаем приспособление для измерения тока в розетке

Схема подключения нашего устройства

Подключение розеток в нашей схеме

Подключение щупов мультиметра

Измерения тока в розетке при помощи мультиметра

  • Если же вы ищите более простой способ измерения тока в розетке или любой другой электроустановке своими руками, то вам потребуются электроизмерительные клещи. Особенность этого устройства в том, что вы можете измерять силу тока не разрывая цепь. Причем сделать это можете в любой удобный для вас момент на любом этапе работы электроустановки.

Электроизмерительные клещи

  • Суть данного прибора сводится к измерению магнитного поля вокруг проводника, за счет которого он может определить ток, протекающий по проводу. Для этого он имеет размыкаемый магнитопровод. Разомкнутый магнитопровод позволяет замкнуть его вокруг исследуемого проводника и произвести измерения.

Обратите внимание! Если у вас имеется двух-, трех-, или другой многожильный провод, то измерение вы должны производить для каждого провода одной фазы отдельно. Если вы замкнете магнитопровод вокруг проводов всех фаз, то прибор покажет нуль. Это связано с тем, что магнитные поля вокруг каждого из проводников будут компенсировать друг друга и результирующее значение будет равно нулю, либо очень малой величине.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector