Измерение силы переменного тока вольтметром
Если надо измерить силу переменного тока, но под рукой есть только бюджетный мультиметр, в котором нет такого функционала, то выйти из положения можно воспользовавшись методом измерения с помощью шунтирования. Его смысл отображается формулой I = U / R, Где I – сила тока, которую нужно найти, U – напряжение на локальном участке проводника, а R – сопротивление этого участка. Из формулы понятно, что если R будет равно единице, то сила тока на участке цепи будет равна напряжению.
Для измерения надо найти проводник с сопротивлением 1 Ом – это может быть достаточно длинный провод от трансформатора или кусок спирали от электропечки. Сопротивление провода, т.е. его длина, регулируются тестером в соответствующем режиме проверки.
В итоге получится следующая схема (в качестве нагрузки лампа накаливания):
- От первого разъема розетки провод идет к началу шунта, сюда же подключается один из щупов мультиметра.
- Второй щуп мультиметра подсоединяется к концу шунта и от этой точки провод идет к первому контакту цоколя лампы.
- От второго контакта цоколя лампы провод идет ко второму разъему розетки.
Мультиметр устанавливается в РЕЖИМ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ. По отношению к шунту он подключен параллельно, так что все правила соблюдены. При включении питания он будет показывать напряжение, равное силе тока, проходящего через шунт, которая в свою очередь такая же, как и на нагрузке.
Наглядно про этот метод измерения на видео:
Как измерить ток мультиметром
Недостатком простейшего мультиметра является отсутствие функции измерения переменного тока. Однако порядок и принцип измерения обеих родов тока аналогичен. Прежде всего, следует помнить, что ток образуется только в замкнутой цепи. Поэтому цепь в соответствующем месте необходимо разъединить и в разрыв ее нужно вставить измерительные щупы. Они должны быть подключены последовательно с нагрузкой или любым другим элементом.
Указатель рукоятки необходимо разместить в секторе, обозначенном буквой A, обозначающей амперы. Конкретно для данного мультиметра один из щупов, как правило, красного цвета, требуется установить в среднем разъеме. А второй, черного цвета, – в общий разъем COM. Рядом со средним разъемом помимо прочих надписей, указанной значение максимальной величины тока, равной 200 мА. Поэтому для измерения больших значений, вплоть до 10 А, вилку щупа необходимо переставить в самый верхний разъем, рядом с которым нанесено значение 10 А. Большее значение данным устройством измерить нельзя, поскольку оно выйдет из строя. Более мощный мультиметры позволяют измерять силу тока 20 А и больше.
Если так получилось, что прибор настроен на измерение максимум 200 мА, а реальное значение тока оказалось выше, то, скорее всего, перегорит предохранитель. Чтобы вернуть прибор к «жизни» необходимо его раскрутить и заменить перегоревший предохранитель.
При выполнении измерений тока и напряжения начинающие радиолюбители часто забываю переключаться из одно режима на другой. Давайте рассмотрим, какие за этим могут быть последствия.
Здесь очень важно понимать следующее. При выполнении измерений тока посредством щупов подключается шунт мультиметра. Данный шунт обладает точным и очень низким сопротивлением, что позволяет минимизировать погрешность показаний
Чем ниже сопротивление шунта, тем лучше – тем меньше оно влияет на значение реального тока в электрической цепи. В действительности прибор измеряет падение напряжения на шунте и переводит его в амперы
Данный шунт обладает точным и очень низким сопротивлением, что позволяет минимизировать погрешность показаний. Чем ниже сопротивление шунта, тем лучше – тем меньше оно влияет на значение реального тока в электрической цепи. В действительности прибор измеряет падение напряжения на шунте и переводит его в амперы.
При измерении напряжения подключается другой шунт мультиметра. Для внесения минимаьной погрешности этот шунт, в отличие от предыдущего, как можно более высоким сопротивлением. Из сказанного выше, можно сделать два важнейших вывода.
- Если выполняется измерение тока, а мультиметр настроен на измерение напряжения, то последовательно в цепь подключается шунт с очень высоким сопротивлением. Это равнозначно разрыву цепи. Поэтому прибор не покажет практически никакое значение тока. Но при этом он останется в работоспособном состоянии.
- Наихудшая ошибка, которую можно допустить при работе с мультиметром – это попытка измерить напряжение при настройках, соответствующим режиму измерения тока. В этом случае очень низкое сопротивление шунта посредством щупов подсоединяются к месту измерения напряжения. Это равносильно короткому замыканию участка цепи. В результате либо срабатывает защита устройства, либо перегорает предохранитель мультиметра. В последнем случае для восстановления работоспособности прибора достаточно заменить его предохранитель.
Проверка напряжения в розетке
Каждый электрик знает, что точных величин напряжений в электрической сети не бывает. Существует граница погрешностей, за пределами которой, поставляемая в дом электрическая энергия считается энергией низкого качества. Поэтому необходимость произвести измерение напряжения является частым случаем, для своевременного принятия мер по выравниванию допустимых норм.
Требуемые нормы напряжения в электрической сети 220В
Необходимость такого действия, как проверка напряжения в точках подключения бытовых устройств, появляется у потребителей из-за плохого качества электрической энергии. Не секрет, что превышение допустимого значения данного параметра приводит к неисправностям электронной техники, а его понижение к выходу со строя холодильного оборудования.
Для проведения подобных замеров потребителю не требуется иметь специальных навыков и знаний. Всего лишь нужно запомнить, что в розетке нормальное напряжение равно 220В ± 10%. Поэтому, когда возникает вопрос, как измерить напряжение в розетке, в первую очередь должен проверяться предел указанной стандартной величины. То есть, не выходит ли он за допустимую погрешность ± 10%.
Первой причиной снижения напряжения является большая нагрузка соседей, подключенных в ту же линию от трансформаторной подстанции. Особенно такие ситуации характерны в районах, состоящих из частных домов. Если, например, в такую электрическую сеть включается мощный потребитель, то проверяемый параметр снижается ниже допустимого значения.
Вторая причина резкого скачка напряжения, когда в сети 380В отгорает нуль. Как подсказывает практика, такая ситуация больше характерна для многоквартирного дома. В результате такой поломки в электрической сети одних потребителей происходит перенапряжение, а в розетках других появляется пониженное напряжение.
Инструменты тестирования напряжения в бытовых условиях
В розетке ток постоянный или переменный
Определить напряжение в розетке можно несколькими способами и измерительными устройствами. Например, мультиметром довольно просто протестировать полностью электрическую сеть в доме. Им можно проверить техническое состояние всех электрических потребителей и узнать какой ток в розетке 220В.
Мультиметры бывают двух типов:
- Стрелочный прибор. Раньше среди электриков это было самое востребованное измерительное устройство. Оно отличается от современных приборов простой конструкцией и отсутствием элемента питания. Каждый электрик умел в совершенстве пользоваться им, когда требовалось померить напряжение в сети, или снять показания тока в розетке;
- Электронный прибор. Такие измерители стоят намного дороже, чем стрелочные аналоги. Таким мультиметром можно более точно определить нужный параметр, а также проверить розетку или другой элемент электрической схемы. Электронный измеряющий прибор имеет функцию «прозвонки». Поэтому с его помощью довольно просто отыскать пропавший ноль в розетке, или установить причину замыкания проводки.
На сегодняшний день мало кто из электротехнических специалистов в процессе работы пользуются стрелочным тестером. Они предпочитают пользоваться электронными устройствами.
Процесс измерения напряжения в розетке
Обычно мультиметром электрики пользуются, когда требуется продиагностировать электротехническое устройство и схему проводки. Например, замерив, напряжение в розетке, можно точно говорить о качестве, поступающей к потребителям электрической энергии.
Для измерения данного параметра необходимо поступить таким образом:
- Переключатель на мультиметре поставить в сектор ACV. Это даст возможность прибору выдавать точные значения;
- В секторе ACV стрелку тумблера располагают напротив отметки 220В, так как планируется измерение в бытовой розетке. Можно указатель направлять на большие значения. На точность измерения это не повлияет;
- Необходимо вставить измерительные щупы в специальные гнезда. Цвет для измерения напряжения роли не играет;
- После настройки прибора и проверки функционирования требуется ввести оголенные части щупов в разъемы розетки, держась за изолированную часть. При этом надо следить, чтобы щупы не соприкасались между собой в местах, где нет изоляции.
Если указанный алгоритм измерения напряжения будет выполнен в точности, то на дисплее прибора высветится значение напряжения в розетке. Подобным образом можно узнать силу тока и сопротивление участка электрической схемы.
Подключение щупов в мультиметр
Щупы — специальный вид коннекторов, которые помогают измерять характеристики электрических деталей и участков проводной цепи. Они легко соединяют необходимые разъёмы мультитестера с другими выходами.
Обычно являют собой металлический стержень и пластиковой изоляцией, на одном конце которого выход стержня с другого — провод с коннектором для вставки в разъёмы 20А, А, СОМ и VΩ прибора.
Кроме того, иногда в арсенале необходимо иметь дополнительный набор щупов, но вместо стержня используются металлические «крокодилы» — зубчатые зажимы.
«Крокодил» являет собой специальный вид насадок для щупов мультитестера, очень удобный при измерении электрических характеристик средних и больших деталей
Большинство приборов импортируются из Китая, где их изготавливают на заводах, цехах и мини-мастерских. В связи с этим производители экономят на всём, в том числе и материалах для щупов, которые быстро выходят из строя. Рекомендуется щупы сделать самостоятельно, купив детали на радио-рынке или в радиомагазине. Вместо изоляционного пластика часто используют пустые ампулки и оболочки для шариковых ручек.
Разъёме СОМ является электрическим «минусом», выполняет функцию заземления на всех режимах и диапазонах. Обычно сюда подключают черный щуп
Подключаем штекер черного щупа в разъём мультиметра с условным обозначением COM. А штекер красного щупа подключаем в разъём с обозначением VΩ, который предназначен для измерения постоянного и переменного напряжения. Настоятельно не рекомендуем зажимать красный и чёрный щуп на контакт в любом режиме, исключение — круговой переключатель на позиции «►» (прозвон цепи).
Кроме напряжения мультитестером можно измерить величину силы тока и значение сопротивления
Важно помнить, что при измерении величины сопротивления необходимо отключать питание
Измерение разных параметров
Измерение сопротивления провода
Чтобы измерить сопротивление провода, нужно всего лишь прикоснуться к концам проводника щупами мультитестера. Замер осуществляется за счет источника питания, находящегося внутри прибора. Мультиметр позволяет измерить напряжение и силу тока в электроцепи, после чего высчитывает напряжение исходя из закона Ома.
При измерениях следует учитывать два фактора:
- Прибор выдает суммарное сопротивление измеряемого проводника, имея в виду и щупы, которые его касаются. Если необходимы более точные данные, вначале нужно получить результат по проводам щупов, а затем полученные данные вычесть из общего результата.
- Нужно загодя определить ориентировочное сопротивление проводника. Поэтому замеры рекомендуется осуществлять, снижая чувствительность мультиметра.
Измерение напряжения
Прежде чем померить напряжение, подготавливают мультитестер: черный провод направляют в клемму, которая промаркирована как COM (земля). Красный провод вставляют в клемму с буквой V. Причем V обычно расположена рядом с прочими буквенными обозначениями (например, VΩmA). Рядом с колесиком подбора режимов указаны пограничные значения — 200 и 750 вольт. Для измерения нужно установить значение 750, а не 200 вольт, так как в противном случае можно вывести прибор из строя.
Когда на мониторе появятся нули, устройство готово к эксплуатации. Щупы направляют в розетку, чтобы получить информацию о наличии в сети напряжения как такового. Если замер осуществляется в электросети переменного тока, безразлично, каким щупом прикасаться к фазе, а каким — к нулю. Результатом будет 220 вольт, если напряжение имеется, или ноль, если оно отсутствует.
При постоянном напряжении замер производится практически так же, но есть и отличие: щуп с черным проводником подводят к минусу, а красный — к плюсу (при условии, что они корректно подключены к клеммам устройства). Колесико для выбора режимов должно быть установлено на DCV.
Замер силы тока
Качественная техника позволяет измерять силу переменного тока. Об этом свидетельствует обозначение A~. На недорогих устройствах на шкале чаще всего имеется только аббревиатура DCA (постоянный ток). Пользоваться таким прибором сложнее: придется вспомнить основы построения электрических цепей.
Измерение силы тока осуществляется по тому же принципу, что и замер напряжения. Отличие в последовательном подключении мультиметра к цепи. Проводник от первого разъема стыкуют с первым щупом прибора (в случае с лампой контакт находится на цоколе). От второго контакта цоколя проводник направляют ко второму розеточному разъему. При замыкании электроцепи на мониторе прибора появляется результат измерений — сила тока, идущая через осветительное устройство.
Замер силы тока вольтметром
Иногда нужно срочно произвести замер переменного тока, но в наличии имеется лишь недорогой мультиметр, не обладающий широкой функциональностью. В такой ситуации подойдет замер при помощи метода шунтирования.
Способ описывается формулой:
Согласно формуле, если R равняется единице, сила тока в электроцепи соответствует напряжению. Чтобы осуществить замер, нужно подобрать проводник, сопротивление которого — 1 Ом. Подойдет длинный трансформаторный провод или спираль от электрической печки. Сопротивление проводника (то есть его длина) контролируется при помощи мультитестера в режиме теста.
В конечном счете получается такая схема (используется лампа накаливания):
- От первого розеточного разъема проводник направляют к шунту. Тут же подключают щуп мультитестера.
- Второй щуп прибора стыкуют с другим концом шунта. От места соприкосновения щупа и шунта провод идет к первому контакту цоколя прибора освещения.
- От второго контакта лампы провод направляют ко второму розеточному разъему.
Чтобы замерить напряжение, мультитестер ставят в переменный режим
Прибор должен подключаться к шунту только параллельно (важное условие). Если включить питание, мультиметр определит напряжение, которое равняется силе тока, идущего по шунту
Этот показатель будет аналогичен напряжению при нагрузке.
Даже не очень дорогой мультитестер позволит произвести измерения, вполне достаточные для домашнего применения. Перед покупкой рекомендуется освоить или освежить в памяти основы построения электроцепей и работы в них измерительных устройств.
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.
Как измерить напряжение в розетке мультиметром – инструкция
Проверить розетку с помощью мультиметра можно даже новичку. Можно использовать как аналоговый прибор, так и цифровое устройство. Измерить напряжение не сложно, основываясь на подробное описание пошаговых действий:
- Включить подачу электрического питания к розетке 220 V. Для этого необходимо найти автоматический выключатель.
- Подключить щупы к тестеру. Черный устанавливается в гнездо с обозначением «COM» или небольшим символом «-», а красный – в разъем со значком «VΩ» или значком «+».
- Нажать кнопку, которая включает мультиметр. Обычно такой включатель имеет обозначение «ON/OFF».
- Провернуть ручку на передней панели прибора в направление шкалы переменного тока и зафиксировать напряжение 220В, соответствующее показателю в розетке. Обычно в мультиметрах имеется обозначение 200В и конечное 600В или 750В. Так как в розетке более 200В, то рекомендуется выставлять на максимальное значение 600 или 750В.
- При включении на приборе должен высвечиваться нулевой показатель. Зафиксированные щупы вставляются проемы розетки, при этом не имеет значения, в какое отверстие располагать красный или черный тестовый провод.
- После как щупы выставлены, на экране отображается рабочее значение напряжения, которое должно не превышать границы 220 – 240В.
- Долее проверяется нейтральная линия переменного тока. Такой слот характеризуется L-образной формой для всех направлений горячих точек. В горячий слот помещается конец красного щупа, после этого черный тестовый провод вставляется в нейтральное гнездо. На мультиметре должно появиться значение не менее 100В, и не более 120 В. После этого красный щуп перемещается в другой горячий слот и получаются те же показатели что и для первого – 110-120В.
- Щупы необходимо вынуть с гнезд и отключить мультиметр. Теперь можно подключать электроприборы к розетке.
Напряжение в электрической розетке определяется только с помощью мультиметра, который рассчитан на силу тока более 20А. Устройства с пределом до 6А при попытке осуществить измерения сразу сгорит.
Напряжение в розетке определяется мультиметром, рассчитанным на силу тока более 20А
Чтобы тестер не вышел из строя, производя проверку силы тока в розетке, на приборе выставляется самый больший диапазон, а после значение постепенно перемещается к низу до необходимого результата.
Вычисление сопротивления выполняется, начиная с меньшего обозначения со сторону большего диапазона. Это обусловлено отсутствием в резисторе тока. Поэтому измерительный прибор не сгорит, а показатели получаться более точными. При первой попытке измерять любые показатели в розетке рекомендуется изначально потренироваться на более безопасных источниках питания – батарейках.
При покупке мультиметра нужно обращать внимание на инструкцию, прилагаемую к измерительному устройству
Перед подключением нового прибора следует соблюдать меры предосторожности и проверять работу розетки с помощью тестера
Для чего измеряют напряжение
Централизованное энергоснабжение обеспечивается благодаря отдельной обмотке трехфазного трансформатора. К нему одновременно подключают какое-то количество потребителей (домов, квартир). Их общее количество делится на группы. Каждая из каст подключена к одной из трех фаз (обмоток) трансформатора. При этом его возможности (мощность) ограничены. Если суммарная нагрузка по всем квартирам превысит допустимую, напряжение в электрической сети падает до отметок 198 В и ниже. В этом случае работа бытовой техники будет некорректной.
Измерение показателей по Вольтам проводят для того, чтобы обеспечить нормальную работу электроприборам в доме. Либо для определения возможных причин неисправностей техники.
Простейшие методики нахождения фазы, нуля мультиметром
Организованный правильно контур заземления дома устраняет проблемы. Во-первых, изоляция PEN желто-зеленого цвета. Спутать с коричневой (красной) фазой, синей нейтралью невозможно. Случается, проводка проложена, нарушая требования, цвета перепутаны, отсутствуют вовсе (алюминиевый кабель). Поиск фазы мультиметром осуществляем простым алгоритмом:
- Допустим, квартира располагает тремя проводами: фаза, нуль, земля.
- Ставим мультиметр на диапазон переменного напряжения 750 вольт, начинаем попарно тестировать проводку.
- Между фазой и любым другим проводом будет 230 вольт (действующее значение), перемычка земля-нейтраль дает приближено 0.
Мультиметр
Подъездный щиток располагает минимум пятью проводами, фаз три. Дальнейший процесс определяется фантазией местных электриков. Хорошие мастера вешают стикеры А, В, С, указывающие местоположение фаз. Заземление желто-зеленое, нейтраль чаще синяя.
Меж соседними фазами напряжение 380 (400) вольт. Квартиры высоток иногда снабжают двумя фазами. Электрические плиты мощностью выше 10 кВт стараются разделить потребление. Уменьшаются требования к проводке. Советуем немедленно взять маркер, пометить изоляцию нужными цветами. Дом, лишенный заземления, обычно получает два провода: фазу, нейтраль. Трансформатор подстанции гонит три фазы. Сколько окажется в квартире, следует выяснить.
Проблемы начнутся, когда отсутствует маркировка проводов, фаза приходит одна. Между опасными проводами напряжение составит… нуль!
- Два провода несут фазу, нейтраль одна, заземление забыли проложить. Между питающими жилами круглый нуль, при оценке нулевого провода получаем 230 вольт. Ситуация выглядит, будто фазные жилы стали нейтралью и нулем. Напутали при прокладке – что поделаешь? Требуется искать дополнительный источник опоры. Подойдет отвертка-индикатор.
- Два провода одной фазы, вторая пара – заземление, нейтраль. Попарно покажут нуль, перекрестно – 230 В. Воспользуйтесь опорным ориентиром.
Отсутствует щуп-отвертка, заручившись помощью тестера как ни звони проводку, проблема останется. Требуется опорный источник, гарантированно заземленный. Подходят:
- Контур заземления громоотвода часто ведут по наружной стене здания, полоса стали задевает торец балкона. Идет вертикально вниз. Заземлена, годится избранной цели с двумя оговорками: слой ржавчины сточите напильником, работы выполняйте, когда небо безоблачное (опасайтесь молнии).
- Простейшим выходом станет водопроводный кран ванной. Трубы сейчас пластиковые. Но внутри находится отличный электролит – вода с растворенными солями жесткости. Коснитесь черным щупом тестера рукава крана, выполняйте измерения относительно точки опоры. Применяйте боковины фитингов медных, латунных, алюминиевых. Была бы вода.
Индикаторная отвертка
- На площадке стальной корпус щитка если не заземлен, посажен (закорочен) на нулевой (нейтральный) провод. Выполняйте измерения относительно выбранного ориентира.
- Газовая труба – табу желающим заводить заземление, находится под нулевым потенциалом, соприкасается с землей. Найдете сколы краски, аксессуар используйте в целях (спиливать краску самостоятельно запрещено) идентификации фаз, нейтрали, заземления.
- По вышеописанным причинам батареи из чугуна, алюминия, стали признаны неплохим ориентиром. Главное, обеспечить тесный контакт. Как проверить? Вызвонить две точки корпуса. Сопротивление составляет единицы ома – норма. При условии, что отопление включено. Согласно нормативам, корпус насоса заземляется, вероятность ошибки низкая.
- Трубы канализации опорным источником заземления применять не рекомендуется. Условия проводимости определены количеством… стоков.
Ввиду разнообразия методик, ненадежности рекомендуется до начала серьезных работ провести тесты. Измерить потенциал между указанными ориентирами, фазой розетки. Расстояние между ориентиром, точкой назначения велико? Берем удлинитель. Особенно хорош фильтр питания персонального компьютера, снабженный характерной подсвечивающейся кнопкой. Фаза слева, левый штырь штекера (смотря какой стороной повернуть) помечаем маркером.
Затем вызваниваем с розеткой (без питания, понятное дело), делаем отметку с нужной стороны. Поясняем, можно обойтись без этого, с электрикой лучше отставить шутки. Осталось найти фазу, пользуясь помощью М890С. Ставим диапазон выше 380 вольт (между двумя фазами), начинаем измерять разность потенциалов между клеммами и щитком. Полагаем, дальнейший алгоритм понятен.