بشكل عام ، قوة التيار (CT) هي قيمة توضح مقدار الكهرباء التي مرت عبر المقطع العرضي للموصل في ثانية واحدة. ويعتقد أنه في الموصل يصل إلى قيمة 1 أ في حالة مرور كمية من الكهرباء تساوي 1 كولوم كل ثانية من خلال المقطع العرضي. قم بقياسه في الأمبير (أ). كما يتم استخدام وحدات إضافية مثل المل أمبير (1/1000 أمبير) والمضخات الدقيقة (1/1000000 أمبير).
لماذا أحتاج لقياس التيار
إن مقاومة الفولتية والدوائر الكهربائية ، والتي يتم قياسها بوحدات مثل الفولت (V) وأوم ، على التوالي ، لها تأثير كبير على حجم القوة الحالية. في هذه الحالة ، تؤدي زيادة الجهد مع مقاومة الدائرة الكهربائية المستمرة إلى زيادة في قوة التيار ، وتؤدي زيادة مقاومة الدائرة عند قيمة جهد ثابت إلى انخفاضها. تعتمد القوة الحالية (I) والجهد (U) والمقاومة (R) على بعضها البعض وترتبط بالصيغ التجريبية:
- I = U / R
- U = I * R
- R = U / I
في الوقت نفسه ، من المقبول ببساطة أن تيار 1 أمبير يحدث في موصل بمقاومة 1 أوم إذا تم تطبيق جهد 1 فولت عليه.
من خلال قياس الأشعة المقطعية باستخدام جهاز متعدد ، يمكنك:
- تحديد الاستهلاك الفعلي للطاقة لجهاز معين ؛
- العثور على العيوب في الجهاز إذا كانت قوته الحقيقية لا تتطابق مع القيمة المذكورة في الوثائق ؛
- معرفة السعة الكهربائية لمصادر الطاقة المستقلة (البطاريات ، إلخ) ؛
- تحديد وجود تسرب حالي في الدوائر الكهربائية ، وإذا لزم الأمر ، تحديد موقع المنطقة المعيبة ؛
- تحقق من توافق شاحن البطارية مع القيمة الحالية لشحن البطارية ، إلخ.
يتم تنفيذ هذه القياسات باستخدام أدوات خاصة - مقاييس التيار. هناك ما يكفي منهم في السوق المحلية لتلبية احتياجات جميع العملاء.
الأكثر شيوعًا ، خاصة على مستوى الأسرة ، هي أجهزة قياس صغيرة متعددة الوظائف (مقياس التيار الكهربائي + مقياس المقاومة + الفولتميتر) ، والتي يمكنك من خلالها قياس جميع المعلمات الضرورية تقريبًا للدائرة الكهربائية.
جهاز متعدد
جهاز القياس الحديث (جهاز اختبار) هو جهاز إلكتروني معقد. تختلف أدوات القياس هذه في مبدأ التشغيل والطريقة التي تعرض بها النتائج. في الوقت نفسه ، يعتمد أجهزتهم ومظهرهم بالكامل على الشركة المصنعة ، التي لديها القدرة على تجهيز أجهزة قياس متعددة مع قدرات إضافية. على سبيل المثال ، هناك أجهزة اختبار مجهزة بمشابك موصلة مدمجة ، والتي تسمح لك بقياس المعلمات الكهربائية للدائرة دون كسر الأسلاك.
التصنيف ومبدأ التشغيل
حسب التصميم ، يمكن أن تكون أجهزة القياس المتعددة ثابتة وصغيرة. بالإضافة إلى ذلك ، بناءً على الدوائر ، يمكن أن تكون:
- تناظري
- رقمي.
تعمل أجهزة القياس المتعددة الثابتة ، كقاعدة عامة ، من شبكة إمداد طاقة مركزية. إنها أجهزة إلكترونية دقيقة وتستخدم للقياسات الدقيقة في الظروف المعملية أو الصناعية. كما أنهم يعملون كجزء من أنظمة قياس المعلومات والمجمعات الصناعية المتخصصة. في أجهزة اختبار صغيرة الحجم (الجيب) ، تُستخدم البطاريات المدمجة أو مصادر الطاقة القابلة للاستبدال لقياس المقاومة.
في أجهزة القياس التناظرية المتعددة ، يتم عرض نتيجة القياس عن طريق انحراف السهم على المقياس المتدرج ، ورقمياً - على شاشة LED أو شاشة LCD. يمكن العثور على نماذج أصلية مجهزة بمؤشر قرص وشاشة رقمية.
إن الدائرة الكهربائية لمقياس تناظري متعدد المقاييس تعد بسيطة وتمثل مجموعة من المقاومات الدقيقة المحولة ذات القيمة الاسمية الكبيرة والصغيرة. لذلك ، بمساعدة هؤلاء المختبرين ، كان من الممكن قياس معلمات الدوائر الكهربائية AC ، يتم إدخال الثنائيات المعدل في الدائرة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن النظام الكهرومغناطيسي لمقياس الميكرومتر الهاتفي يعمل فقط على التيار المباشر.
الدوائر الكهربائية لأجهزة القياس الرقمية أكثر تعقيدًا وتحتوي على المكونات التالية:
- مضخم تشغيلي
- المخفف
- محول تناظري رقمي؛
- مقوم عالي الدقة
- مفتاح ميكانيكي أو إلكتروني.
مخطط الكتلة هو الأساس لجميع المتر الرقمي المتعدد ويسمح بقياس معلمات الدوائر الكهربائية للتيار المباشر والمتناوب بدقة عالية.
يعتمد مبدأ تشغيل أجهزة الاختبار التناظرية على حقيقة أن القياس يسبقه تحويل جميع الإشارات الواردة إلى تيار ، والذي يتم قياسه بعد ذلك. على النقيض من ذلك ، تقوم أجهزة القياس الرقمية المتعددة بتحويل جميع الإشارات الواردة إلى الجهد مسبقًا.
المبادئ الأساسية للقياس الحالي
الشرط الرئيسي الذي يجب استيفاؤه عند قياس الأشعة المقطعية في دائرة كهربائية هو تضمين جهاز الاختبار في قطع الأسلاك لهذه الدائرة ، أي أن يصبح جزءًا لا يتجزأ منها أثناء القياس. قبل قياس القوة الحالية باستخدام جهاز متعدد ، من المهم أيضًا ضبط الجهاز بشكل صحيح:
- وضع القياس (التيار المباشر أو التيار المتردد) ؛
- الحد الأعلى للقياسات.
ستؤدي المعلمات التي تم ضبطها بشكل غير صحيح بالضرورة إلى تلف جهاز القياس.
عندما لا يعرف المستخدم ترتيب حجم القوة الحالية في الدائرة ، فمن الضروري تعيين الحد الأقصى للقياس. إذا كان النطاق المحدد مرتفعًا جدًا ، فسيتم تقليله تدريجيًا ، باستخدام مفتاح وضع الاختبار لهذا الغرض.
في الدائرة الكهربائية ، يتم توصيل جهاز لقياس التيار على التوالي مع الحمل. عند قياس التيارات العالية ، يتم توصيل جهاز القياس المتعدد بالدائرة من خلال محول تيار أو تحويلة أو مضخم مغناطيسي. إذا كانت القياسات بحاجة إلى إجراء في دوائر كهربائية بجهد يزيد عن 1 كيلو فولت ، استخدم محول تيار (تيار متناوب) أو مضخم مغناطيسي (تيار مباشر).
احتياطات السلامة
تتطلب القياسات التي تجري في الدوائر الكهربائية تحت جهد خطير ~ 220 فولت الامتثال للوائح السلامة. تعتبر آمنة للبشر قيمة حالية لا تزيد عن 0.001 أ. أي ، حتى فائض طفيف منها يمكن أن يؤدي إلى هزيمة المستخدم. لذلك ، عند العمل بالكهرباء ، تحتاج إلى توخي الحذر الشديد والعناية الخاصة.
من خلال العمل على الحدود العليا للمقياس المتعدد ، يجب إجراء القياسات في أسرع وقت ممكن. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن العديد من المختبرين ليس لديهم حماية ضد الحرارة الزائدة ، ومع الاتصال المطول بالتيار العالي ، يمكن أن يحترقوا ببساطة ، وهو أمر محفوف بالإصابات الكهربائية. في بعض الأحيان ، يحذر مصنعو أجهزة القياس المتعددة المستخدمين من مثل هذا الخطر ، على سبيل المثال ، يشترطون ألا يتجاوز وقت القياس المسموح به 10 ثوانٍ. ليس أكثر من مرة واحدة خلال 15 دقيقة
يتم توصيل وفصل جهاز القياس المتعدد بعد انقطاع كامل للدائرة. إنهم يزودون الطاقة ولا يبدأون القياس إلا بعد الانتهاء من جميع الأعمال المتعلقة بتوصيل المختبر.
من أجل تجنب الصدمة الكهربائية ، من الضروري اتخاذ تدابير لمنع الاتصال بالأجزاء الحية المكشوفة. من الضروري أيضًا أن تتذكر أنه عند فتح دائرة كهربائية مفتوحة ، يمكن أن يحدث قوس كهربائي ، مما سيؤدي أيضًا إلى إصابة كهربائية.
القياس الحالي
في المنزل ، يتم قياس القوة الحالية في الدوائر الكهربائية في الحالات التي يكون فيها من الضروري ، على سبيل المثال ، تحديد القيمة الحقيقية لاستهلاك الطاقة للأجهزة الكهربائية أو لمقارنة المعلمات التقنية للأجهزة الكهربائية المدرجة في الشبكة بالإمكانيات الحقيقية للأسلاك الكهربائية. في هذه الحالة ، من الضروري تذكر الخطر الذي ينتظر صاحب الخبرة عديم الخبرة للمتر المتعدد عند محاولة إجراء مثل هذه القياسات في مأخذ الطاقة. كقاعدة ، يؤدي ذلك إلى فشل المختبر تمامًا ، وفي بعض الحالات إلى صدمة كهربائية للمستخدم.
لا يوجد تيار في مأخذ التيار الكهربائي. على اتصالاتها هناك جهد فقط بين المرحلة و "صفر". يظهر التيار في التيار الكهربائي فقط بعد توصيل الجهاز بالمأخذ.
إذا تم إدخال مجسات المقياس المتعدد المتضمن في وضع القياس الحالي في المخرج ، فستحدث دائرة كهربائية قصيرة في الشبكة وسيفشل جهاز القياس. حسنًا ، إذا كان مزودًا بإدخال قابل للانصهار ، والذي ببساطة يحرق ويفصل جهاز الاختبار من الشبكة. إذا كان تصميم الجهاز لا يوفر مثل هذا المصهر ، بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، فقد يشعل جهاز القياس المتعدد أو "ينفجر".
قياس CT في دائرة كهربائية متصلة بمصدر طاقة
لقياس القوة الحالية في دائرة جهاز كهربائي متصل ، يجب توصيل جهاز القياس المتعدد بفجوة أحد أسلاك الطاقة ، كما هو موضح في الرسم التخطيطي.
هنا:
- 1 - مخرج التيار المتردد أو جهات الاتصال الخاصة بمصدر طاقة مستقل ؛
- 2 - الأجهزة الكهربائية ؛
- 3 - أسلاك (كبلات) التيار الكهربائي للجهاز ؛
- 4 - مكان كسر الدائرة الكهربائية وربط مجسات المتر.
- 5 - جهاز اختبار مدرج في طريقة قياس التيار المتناوب ؛
- 6 - اختبار الخيوط من جهاز توصيل المتر.
لتوصيل مقياس متعدد بفاصل الدائرة ، من الضروري قطع أحد موصلاته وتجريد العزل من نهايات القطع.
يتم إجراء القياس الحالي بالتسلسل التالي:
- يضبط مفتاح الاختيار متعدد المقاييس وضع القياس المطلوب ، مع مراعاة نوع التيار (بالتناوب أو الثابت).
- نفس القلم يحدد الحد الأعلى لقياس الأشعة المقطعية. في هذه الحالة ، يوصى باختيار حد قياس مبدئيًا يتجاوز القيمة المتوقعة للمعلمة المقاسة.
- أدخل خيوط الاختبار في الرافعات المقابلة في جهاز القياس المتعدد.
- قم بتوصيل مجسات الاختبار بالنهايات المجردة من السلك وتأكد من موثوقية الاتصال.
- قم بتشغيل الطاقة للأداة وتسجيل المتر. إذا لزم الأمر ، يمكنك تغيير الحد الأعلى للقياسات وإعادة تسجيل النتيجة.
- افصل الطاقة وافصل أطراف الاختبار من نهايات الموصل.
- قم بتوصيل السلك المقطوع وعزل هذا المكان بعناية.
عند إجراء القياسات في دوائر التيار المباشر ، من الضروري مراقبة قطبية توصيل أسلاك القياس.
إذا كنت بحاجة إلى قياس القوة الحالية دون انتهاك سلامة الدائرة ، فإن الخيار الأفضل هو استخدام جهاز متعدد مجهز بمشابك تيار مدمجة.
في بعض الأحيان ، قد تنشأ الحاجة إلى قياس القوة الحالية في دائرة التيار المتردد في وقت لا يوجد فيه جهاز متعدد مع وجود مثل هذه الوظيفة في متناول اليد. ومع ذلك ، وجد هواة الراديو طريقة للخروج من الموقف ، باستخدام المختبرين الذين يعملون فقط مع التيار المباشر لقياس القوة الحالية في الدوائر الحالية المتناوبة.يكفي استكمال الدائرة الكهربائية بجسر الصمام الثنائي عن طريق تشغيل مقياس متعدد يقيس معلمات دارات التيار المستمر وفقًا للمخطط التالي:
يمكن الحصول على نتيجة مماثلة إذا تم تضمين تحويلة معايرة خاصة بمقاومة معروفة في الدائرة. في هذه الحالة ، يتم تحديد التحويلة بحيث يتزامن جهده المقنن مع الجهد المقنن لجهاز القياس.
بعد ذلك ، بالتوازي مع جهات اتصال التحويلة ، قم بتوصيل جهاز متعدد مع وضع قياس الجهد المضبوط (الفولتميتر) وقياس انخفاض الجهد عبر القسم المحول من التيار الكهربائي. يشار إلى كيفية قياس الجهد باستخدام جهاز متعدد في تعليمات استخدامه.
في هذه الحالة ، يقوم المتر المتعدد بأداء وظيفة الفولتميتر ، ومع ذلك ، فإن حجم الجهد المقاس سيكون متناسبًا بشكل مباشر مع القوة الحالية. بمعرفة مقاومة التحويلة الدقيقة ، باستخدام الصيغة I = U / R ، يمكنك بسهولة حساب حجم التيار في الدائرة. إذا أخذنا التحويلة المعايرة بمقاومة 1 أوم ، يمكن تحديد قيمتها الاسمية على مقياس الفولتميتر (I = U / 1 = U).
في المنزل ، مثل هذا التحويلة ذات الممانعة المنخفضة (R = 1 أوم) أسهل لجعل نفسك ، على سبيل المثال ، من خلال لف قطعة صغيرة من سلك نيتشروم رفيع (المقطع العرضي 0.123 مم ، المقاومة 7.94 أوم / م ، قطر 0.4 مم) ، الطول 126 مم ، على شريط من الألياف الزجاجية.
من خلال تثبيت مقاوم محلي الصنع في دائرة مفتوحة وربط جهاز قياس متعدد بجهات الاتصال الخاصة به ، يمكنك قياس الجهد على الجزء المحول من الدائرة. تتوافق قيمته الاسمية مع قوة التيار المتدفق من خلال المقاوم: I = U / 1 = U.
