Способы измерения силы тока в цепи постоянного и переменного тока

Ни одна электрическая установка не может обойтись без расчета токов в цепях, кабелях и устройствах. Например, при прокладке электропроводки в однофазной или трехфазной сети необходимо знать ток, который будет протекать в этих линиях, чтобы рассчитать толщину проводов и выключателей. Правильные измерения необходимы для безопасной и надежной работы любого электрического устройства.

Измерения тока выполняются не только для проектирования схем, но и для диагностики электрических устройств (например, измерения на трехфазном двигателе) и бытовой техники (нагреватели, лампочки, блоки питания, зарядные устройства USB и т. Д.). Автомобильные электрики измеряют ток в аккумуляторной батарее или генераторе переменного тока автомобиля, чтобы определить неисправности в электрических системах автомобиля (например, в прикуривателе). В этой статье мы подробно объясним, как измерить ток в разных ситуациях.

  • Как измерить ток
  • Постоянный ток
  • AC
  • Примеры текущих измерений
  • Электрический двигатель
  • Сварщик
  • Батареи и аккумуляторы
  • Предложение

Как измерить ток

Вам не нужно быть профессиональным электриком, чтобы правильно измерить силу тока, но вам нужны некоторые знания в области электротехники.

Что такое сила тока? Сила тока — это физическая величина, которая равна отношению количества заряда, который проходит через определенную область в определенное время, к значению этого периода времени. Эта величина измеряется в амперах и обозначается буквой «А». Хотя определение ампера звучит довольно сложно, в этой физической величине нет ничего сложного.


Но как измерить амперы? Для измерения силы тока у вас должен быть какой-нибудь инструмент или оборудование. Обычно измерения в цепях постоянного тока производятся мультиметром или тестером, а в сетях переменного тока — токоизмерительными клещами или амперметром.

Постоянный ток

Как уже упоминалось выше, измерения тока в цепях постоянного тока лучше всего проводить с помощью мультиметра. Для измерения возьмите мультиметр и настройте его на работу с силой тока.

Для этого установите переключатель режима в положение DCA (измерение постоянного тока) и подключите красный и черный штекеры щупа мультиметра к гнездам с маркировкой «10A» и «COM», а другие концы подключите к разомкнутой цепи (т.е. и черный к отрицательному).

В современных китайских мультиметрах есть два гнезда для измерения тока. Один из них обозначен как мА. Он защищен предохранителем и предназначен для измерения малых токов, часто менее 200 мА. Второй слот обозначается только буквой «A» или «10A». Он не защищен предохранителем и предназначен для измерения больших токов. В этом случае время измерения обычно ограничивается периодом в 10-20 секунд.

Измерения производятся от максимального значения, постепенно уменьшаясь, пока на экране не будет достигнуто желаемое значение. Важно знать примерную мощность электрической сети, в которой производятся измерения, и соответствующим образом выбирать прибор. Если устройство не рассчитано на это значение, оно может выйти из строя или может произойти короткое замыкание.

В домашнем хозяйстве измерения постоянного тока проводят, например, на светодиоде на светодиодной планке или на печатной плате телевизора (или другого устройства) при его ремонте, а также в других случаях.

Многие считают, что для измерения силы тока нужно покупать дорогой мультиметр. Но здесь необходимо понимать, для каких целей и задач будет использоваться устройство. Если работы выполняет профессиональный электрик, то приобретается более точный и дорогой инструмент, но бытовые замеры можно произвести и китайским мультиметром.

Переменный ток

Измерение силы тока в цепи переменного тока сложнее, чем в цепи постоянного тока. Для этой цели доступны такие инструменты, как амперметр или токоизмерительные клещи. Использование токоизмерительных клещей — наиболее удобный и безопасный метод, но он подходит только для оголенных проводов или кабелей. Этот метод позволяет измерять ток безразрыв цепи, что намного безопаснее и быстрее.

Измерение производится путем помещения токоведущего проводника в разъемный магнитопровод со вторичной обмоткой (конструкция почти аналогична трансформатору тока). Благодаря явлению электромагнитной индукции можно измерить вторичный ток в обмотке, а затем прибор рассчитает первичный ток в измеряемой цепи. Для измерений токоизмерительными клещами Измерительные клещи можно использовать для измерения силы тока в цепи переменного тока, вставив проводник в зажимной раствор.

Чтобы использовать амперметр для измерения силы тока, вы должны обладать определенными навыками и знаниями о том, как подключить амперметр к цепи для измерения силы тока.

Амперметр, как и мультиметр, подключается к обрыву цепи. Важно понимать, что переменный ток наиболее опасен, поэтому требует серьезного внимания к электробезопасности. Когда амперметр подключен к цепи, подает напряжение и подключает нагрузку, дисплей амперметра или плата дисплея покажут силу тока в цепи.

Примеры измерения тока

Чтобы понять принципы измерения силы тока в различных электроприборах и цепях, ниже описаны варианты устройств и методы измерения силы тока.

Электродвигатель

Измерения тока обмотки двигателя используются для проверки на наличие коротких замыканий, неисправностей и для установки правильного алгоритма управления двигателем. Поскольку ток в трехфазном асинхронном двигателе одинаков в каждой фазе, вам нужно только подключить один амперметр к одной фазе, чтобы проверить его потребление.

Чтобы диагностировать каждую из обмоток, необходимо измерить ток в каждой фазе, и если он отличается в каждой фазе, может произойти межвитковое короткое замыкание в одной из обмоток, а если в одной из фаз вообще нет тока — то либо обрыв линии, либо обрыв линии. обмотка. Если одна из фаз имеет ток, но меньше двух других, это может быть плохой контакт в мосте или в распределительном устройстве.

В случае с однофазным электродвигателем дело проще: ток измеряется в одной фазе. Однако следует помнить, что максимальный ток амперметра ограничен и обычно не превышает 5А, поэтому для более высоких токов следует использовать токовые клещи или другие системы с трансформаторами тока и амперметром.

Сварочный аппарат

Чтобы понять, какие электроды использовать и в каком режиме выполнять сварку, вы можете измерить ток на выходном выводе сварочного аппарата под нагрузкой. Измерение производится аналогично другим устройствам, включая трансформаторный амперметр в цепи сварочного инвертора (есть старые модели амперметров, способных измерять до 200 А) или токоизмерительными клещами.

Батарейки и аккумуляторы

В быту часто бывает необходимо измерить ток электрического прибора, питающегося от батареек (батарейки могут быть коронками, миниатюрами или другими аккумуляторами). Важно понимать, что обычное подключение мультиметра или амперметра к источнику невозможно, так как ток можно измерить только под нагрузкой.

Нагрузкой может быть лампочка, резистор или включенная в схему самого устройства. Для измерения нужно выбрать на мультиметре соответствующий режим (для измерения постоянного тока), правильно подключить клеммы к прибору и к участку схемы. Таким образом, на экране мы получим необходимое значение нагрузки, подключенной к аккумулятору.

Заключение

Как видите, измерить силу тока можно двумя способами:

  1. Использование амперметра или мультиметра — в этом методе важно, чтобы прибор выдерживал и его предел измерения был рассчитан на измеряемую силу тока. Недостатком этого метода является необходимость разрыва цепи. Тогда при измерении на плате придется перерезать дорожку, а при измерении тока потребления устройств — обрезать их кабель и изолировать один из проводов, либо отсоединить один провод от прибора и подключить измерительный прибор к его цепи.
  2. Используя токоизмерительные клещи. Часто этот метод используется для измерения переменного тока, но современная промышленность производит клещи постоянного тока, принцип которыхоперация основана на эффекте Холла (но эти зажимы достаточно дорогие — от 50 долларов).Этот способ удобен тем, что цепочку разрывать не нужно — просто вставьте ОДИН провод в плоскогубцы и на экране выскочит ток в цепи (или стрелка будет прыгать, если устройство указывает).

Также существуют комбинированные методы, когда счетчик не адаптирован к измеряемому значению — можно использовать трансформатор тока.Например, электросчетчики с прямым подключением не всегда способны измерять большие токи для учета электроэнергии.Тогда они подключаются не напрямую, а через трансформатор тока.

Теперь вы знаете, как измерить ток в цепи переменного и постоянного тока.Надеемся, что наши инструкции и примеры помогли вам разобраться в вопросе.Если что-то останется непонятным, задавайте свои вопросы в комментариях под статьей!