Использование безопасного счетчика

Безопасное и эффективное использование электросчетчика - это, пожалуй, самый ценный навык, которым может овладеть электронщик, как ради собственной безопасности, так и для профессионального мастерства. Поначалу может быть сложно использовать счетчик, зная, что вы подключаете его к цепям под напряжением, которые могут содержать опасные для жизни уровни напряжения и тока.

Это опасение небезосновательно, и всегда лучше действовать осторожно, используя счетчики. Небрежность больше, чем какой-либо другой фактор, является причиной несчастных случаев с электричеством у опытных технических специалистов.

Мультиметры

Самым распространенным электрическим испытательным оборудованием является измеритель, называемый мультиметром . . Мультиметры названы так потому, что они могут измерять множество переменных:напряжение, ток, сопротивление и часто многие другие, некоторые из которых не могут быть объяснены здесь из-за их сложности.

В руках обученного техника мультиметр является одновременно эффективным рабочим инструментом и защитным устройством. Однако в руках невежественного и / или неосторожного человека мультиметр может стать источником опасности при подключении к «действующей» цепи.

Существует много разных марок мультиметров, причем каждый производитель выпускает несколько моделей с разными наборами функций. Мультиметр, показанный здесь на следующих иллюстрациях, представляет собой «общий» дизайн, не специфичный для какого-либо производителя, но достаточно общий, чтобы научить основным принципам использования:

Вы заметите, что дисплей этого измерителя имеет «цифровой» тип:числовые значения отображаются с использованием четырех цифр, аналогично цифровым часам. Поворотный селекторный переключатель (теперь установлен на Выкл. положение) имеет пять различных положений измерения, в которых он может быть установлен:две настройки «V», две настройки «A» и одна установка посередине с забавным символом «подковы» на нем, представляющим «сопротивление».

Символ «подкова» - это греческая буква «Омега» (Ω), которая является общим обозначением электрической единицы измерения в омах.

Из двух настроек «V» и двух настроек «A» вы заметите, что каждая пара разделена на уникальные маркеры либо парой горизонтальных линий (одна сплошная, одна пунктирная), либо пунктирной линией с волнистой кривой над ней. Параллельные линии представляют «постоянный ток», а волнистая кривая - «переменный ток». «V», конечно, означает «напряжение», а «A» - «сила тока» (ток).

В измерителе для измерения постоянного тока используются другие методы, чем для измерения переменного тока, поэтому пользователю необходимо выбрать тип напряжения (В) или тока (А) для измерения. Хотя мы не обсуждали переменный ток (AC) в каких-либо технических деталях, важно помнить об этом различии в настройках счетчика.

Гнезда для мультиметра

На лицевой панели мультиметра есть три разных гнезда, к которым мы можем подключить наши измерительные провода . . Измерительные провода - это не что иное, как специально подготовленные провода, используемые для подключения измерителя к тестируемой цепи.

Провода покрыты гибкой изоляцией с цветовой кодировкой (черной или красной), чтобы руки пользователя не касались оголенных проводов, а концы зондов представляют собой острые жесткие кусочки проволоки:

Черный тестовый провод всегда подключается к черному разъему на мультиметре:с пометкой «COM» для «общего». Красные измерительные провода подключаются либо к красной розетке с маркировкой напряжения и сопротивления, либо к красной розетке с маркировкой тока, в зависимости от того, какое количество вы собираетесь измерить с помощью мультиметра.

Чтобы увидеть, как это работает, давайте посмотрим на пару примеров, показывающих, как используется счетчик. Сначала мы настроим измеритель для измерения постоянного напряжения от батареи:

Обратите внимание, что два измерительных провода подключены к соответствующим гнездам на измерителе для измерения напряжения, а селекторный переключатель установлен на «V» постоянного тока. Теперь рассмотрим пример использования мультиметра для измерения напряжения переменного тока от бытовой электрической розетки (настенной розетки):

Единственное отличие в настройке измерителя - это расположение селекторного переключателя:теперь он находится в положении «V» переменного тока. Поскольку мы все еще измеряем напряжение, измерительные провода останутся подключенными к тем же гнездам.

В обоих этих примерах обязательно чтобы наконечники пробников не соприкасались друг с другом, пока они оба находятся в контакте со своими точками в цепи. Если это произойдет, произойдет короткое замыкание, создающее искру и, возможно, даже шар пламени, если источник напряжения способен обеспечить достаточный ток! Следующее изображение иллюстрирует потенциальную опасность:

Это лишь один из способов, которым счетчик может стать источником опасности при неправильном использовании.

Измерение напряжения, пожалуй, самая распространенная функция, для которой используется мультиметр. Это, безусловно, первичное измерение, выполняемое в целях безопасности (часть процедуры блокировки / маркировки), и оно должно быть хорошо понято оператором счетчика.

Поскольку напряжение между двумя точками всегда относительное, счетчик должен быть надежно подключенным к двум точкам в цепи, прежде чем он обеспечит надежное измерение. Обычно это означает, что оба щупа должны быть схвачены руками пользователя и прижаты к правильным точкам контакта источника напряжения или цепи во время измерения.

Поскольку путь электрического тока из рук в руки является наиболее опасным, удерживание измерительных щупов в двух точках высоковольтной цепи таким образом всегда является потенциалом . опасность. Если защитная изоляция на датчиках изношена или потрескалась, пальцы пользователя могут соприкоснуться с проводниками датчика во время испытания, что приведет к сильному удару. Это более безопасный вариант, если можно использовать только одну руку для захвата датчиков.

Иногда можно «защелкнуть» один наконечник щупа на контрольной точке цепи, чтобы его можно было отпустить, а другой установить на место, используя только одну руку. Для облегчения этого можно прикрепить специальные аксессуары для наконечников зонда, такие как пружинные зажимы.

Помните, что измерительные провода измерителя являются частью всего комплекта оборудования и что с ними следует обращаться так же осторожно и уважительно, как и с самим измерителем. Если вам нужен специальный аксессуар для ваших измерительных проводов, например пружинный зажим или другой специальный наконечник зонда, обратитесь к каталогу продукции производителя измерителя или другого производителя испытательного оборудования.

Не делать постарайтесь проявить изобретательность и сделать свои собственные испытательные пробники, так как вы можете подвергнуть себя опасности в следующий раз, когда будете использовать их в цепи под напряжением.

Кроме того, следует помнить, что цифровые мультиметры обычно хорошо справляются с различением измерений переменного и постоянного тока, поскольку они настраиваются на одно или другое при проверке напряжения или тока.

Как мы видели ранее, как переменное, так и постоянное напряжение и ток могут быть смертельными, поэтому при использовании мультиметра в качестве устройства проверки безопасности вы всегда должны проверять наличие как переменного, так и постоянного тока, даже если вы не ожидаете найти и то, и другое. ! Кроме того, проверяя наличие опасного напряжения, обязательно отметьте все пары рассматриваемых точек.

Например, предположим, что вы открыли шкаф с электропроводкой и обнаружили три больших проводника, подающих питание переменного тока на нагрузку. Автоматический выключатель, питающий эти провода (предположительно), был отключен, заблокирован и помечен. Вы дважды проверили отсутствие питания, нажав кнопку Пуск кнопка для загрузки. Ничего не произошло, поэтому теперь вы переходите к третьему этапу проверки безопасности:проверке измерителя напряжения.

Сначала вы проверяете свой измеритель на известном источнике напряжения, чтобы убедиться, что он работает правильно. Любая ближайшая электрическая розетка должна обеспечивать удобный источник переменного напряжения для проверки. Вы делаете это и обнаруживаете, что счетчик показывает как следует. Затем вам нужно проверить наличие напряжения между этими тремя проводами в шкафу. Но напряжение измеряется между двумя очков, так где же проверить?

Ответ заключается в том, чтобы проверить все комбинации этих трех точек. Как видите, на рисунке точки обозначены буквами «A», «B» и «C», поэтому вам нужно будет взять мультиметр (установленный в режиме вольтметра) и проверить его между точками A и B, B и C, A и C.

Если вы обнаружите напряжение между любой из этих пар, цепь не находится в состоянии нулевой энергии. Но ждать! Помните, что мультиметр не будет регистрировать напряжение постоянного тока, когда он находится в режиме переменного напряжения, и наоборот, поэтому вам необходимо проверить эти три пары точек в каждом режиме в общей сложности шесть проверок напряжения для завершения!

Однако, даже несмотря на всю эту проверку, мы еще не охватили все возможности. Помните, что опасное напряжение может появиться между одиночным проводом и землей (в этом случае металлический каркас шкафа будет хорошей точкой отсчета для заземления) в системе питания.

Итак, чтобы быть в полной безопасности, мы не только должны проверять между A и B, B и C, и A и C (как в режимах переменного, так и постоянного тока), но мы также должны проверять между A и землей, B и землей, и C и заземление (как в режимах переменного, так и постоянного тока)! Это дает в общей сложности двенадцать проверок напряжения для этого, казалось бы, простого сценария с использованием всего трех проводов. Затем, конечно же, после того, как мы завершим все эти проверки, нам нужно взять мультиметр и повторно протестировать его с помощью известного источника напряжения, такого как розетка, чтобы убедиться, что он по-прежнему в хорошем рабочем состоянии.

Использование мультиметра для проверки сопротивления

Использование мультиметра для проверки сопротивления - гораздо более простая задача. Измерительные провода будут оставаться подключенными к тем же розеткам, что и для проверки напряжения, но селекторный переключатель необходимо повернуть, пока он не укажет на символ сопротивления «подкова». Прикоснув щупы к устройству, сопротивление которого необходимо измерить, измеритель должен правильно отображать сопротивление в омах:

При измерении сопротивления следует помнить одну очень важную вещь:это следует делать только при обесточенном компоненты! Когда измеритель находится в режиме «сопротивления», он использует небольшую внутреннюю батарею для генерации крошечного тока через измеряемый компонент.

Путем определения того, насколько сложно пропустить этот ток через компонент, можно определить и отобразить сопротивление этого компонента. Если в контуре измерителя-вывод-компонент-вывод-измеритель имеется дополнительный источник напряжения, который либо помогает, либо противодействует току измерения сопротивления, производимому измерителем, это приведет к ошибочным показаниям. В худшем случае счетчик может быть даже поврежден внешним напряжением.

Режим мультиметра «Сопротивление»

Режим «сопротивления» мультиметра очень полезен для определения целостности проводов, а также для точных измерений сопротивления. Когда между наконечниками пробников имеется хорошее, прочное соединение (моделируется путем их соприкосновения), измеритель показывает почти нулевое сопротивление. Если бы в измерительных проводах не было сопротивления, он бы показывал ровно ноль:

Если выводы не соприкасаются друг с другом или не касаются противоположных концов разорванного провода, измеритель покажет бесконечное сопротивление (обычно отображая пунктирные линии или сокращение «O.L.», что означает «разомкнутый контур»):

Измерение тока с помощью мультиметра

Безусловно, наиболее опасным и сложным применением мультиметра является измерение тока. Причина этого довольно проста:для того, чтобы измеритель мог измерять ток, измеряемый ток должен проходить через метр.

Это означает, что измеритель должен быть частью цепи тока, а не просто подключаться к какой-либо стороне, как в случае измерения напряжения. Чтобы сделать счетчик частью пути тока цепи, исходная цепь должна быть «разорвана», а счетчик подсоединен к двум точкам разомкнутого разрыва. Чтобы настроить измеритель на это, переключатель должен указывать на переменный или постоянный ток «A», а красный измерительный провод должен быть подключен к красной розетке с маркировкой «A».

На следующем рисунке показан измеритель, полностью готовый к измерению тока, и проверяемая цепь:

Сейчас цепь разрывается при подготовке к подключению счетчика:

Следующим шагом является установка измерителя в соответствии со схемой, подключив два наконечника щупа к разомкнутым концам цепи, черный щуп к отрицательной (-) клемме 9-вольтовой батареи и красный щуп к свободный конец провода, ведущего к лампе:

Этот пример показывает очень безопасную схему для работы. Напряжение 9 вольт вряд ли представляет опасность поражения электрическим током, поэтому не стоит опасаться разомкнутой цепи (не голыми руками, не меньше!) И подключения счетчика параллельно с током. Однако с цепями более высокой мощности это действительно может быть опасным занятием.

Даже если напряжение в цепи было низким, нормальный ток мог быть достаточно высоким, чтобы возникла опасная искра в момент подключения последнего датчика измерителя.

Другой потенциальной опасностью использования мультиметра в режиме измерения тока («амперметра») является невозможность правильно вернуть его в конфигурацию измерения напряжения перед измерением напряжения с его помощью. Причины этого зависят от конструкции и работы амперметра. При измерении тока в цепи путем размещения измерителя непосредственно на пути тока, лучше всего, чтобы измеритель оказывал небольшое сопротивление току или не оказывал его вообще.

В противном случае дополнительное сопротивление изменит работу схемы. Таким образом, мультиметр спроектирован так, чтобы сопротивление между наконечниками измерительного щупа было практически нулевым, когда красный щуп был вставлен в красное гнездо «А» (для измерения тока). В режиме измерения напряжения (красный провод вставлен в красное гнездо «V») между наконечниками измерительных щупов имеется большое количество мегаомов сопротивления, поскольку вольтметры имеют сопротивление, близкое к бесконечному (так что они не надо извлеките из тестируемой цепи какой-либо значительный ток).

При переключении мультиметра из режима измерения тока в режим измерения напряжения легко повернуть селекторный переключатель из положения «A» в положение «V» и забыть, соответственно, переключить положение разъема красного измерительного провода с «A» на «. V ». В результате - если счетчик затем подключить к источнику значительного напряжения - произойдет короткое замыкание в счетчике!

Чтобы предотвратить это, у большинства мультиметров есть функция предупреждения, с помощью которой они издают звуковой сигнал, если когда-либо в гнездо «A» вставлен провод, а селекторный переключатель установлен в положение «V». Однако какими бы удобными ни были эти функции, они по-прежнему не заменяют ясного мышления и осторожности при использовании мультиметра.

Все качественные мультиметры содержат внутри предохранители, которые спроектированы так, чтобы «перегорать» в случае чрезмерного тока через них, как в случае, показанном на последнем изображении. Как и все устройства максимальной токовой защиты, эти предохранители в первую очередь предназначены для защиты оборудования . (в данном случае сам счетчик) от чрезмерного повреждения и только во вторую очередь для защиты пользователя от вреда.

Мультиметр можно использовать для проверки собственного предохранителя, установив селекторный переключатель в положение сопротивления и создав соединение между двумя красными гнездами следующим образом:

Хороший предохранитель покажет очень маленькое сопротивление, в то время как перегоревший предохранитель всегда покажет «O.L.» (или любое другое указание, которое используется в этой модели мультиметра для обозначения отсутствия непрерывности). Фактическое количество Ом, отображаемое для исправного предохранителя, не имеет большого значения, если оно является произвольно низким.

Итак, теперь, когда мы увидели, как использовать мультиметр для измерения напряжения, сопротивления и тока, что еще нужно знать? Множество! Ценность и возможности этого универсального тестового прибора станут более очевидными по мере того, как вы приобретете навыки и познакомитесь с ним.

Ничто не заменит регулярных занятий со сложными инструментами, такими как эти, поэтому не стесняйтесь экспериментировать с безопасными схемами с батарейным питанием.

ОБЗОР:

• Измеритель, способный проверять напряжение, ток и сопротивление, называется мультиметром . .
• Поскольку напряжение между двумя точками всегда относительное, измеритель напряжения («вольтметр») должен быть подключен к двум точкам в цепи, чтобы получить хорошие показания. Будьте осторожны, не касайтесь оголенных наконечников щупов вместе при измерении напряжения, так как это приведет к короткому замыканию!
• Не забывайте всегда проверять напряжение переменного и постоянного тока при использовании мультиметра для проверки наличия опасного напряжения в цепи. Убедитесь, что вы проверяете напряжение между всеми комбинациями пар проводников, в том числе между отдельными проводниками и землей!
• В режиме измерения напряжения («вольтметр») мультиметры имеют очень высокое сопротивление между выводами.
• Никогда не пытайтесь измерить сопротивление или целостность цепи с помощью мультиметра в цепи, которая находится под напряжением. В лучшем случае показания сопротивления, которые вы получаете от измерителя, будут неточными, а в худшем случае измеритель может быть поврежден, а вы можете получить травму.
• Измерители тока («амперметры») всегда подключаются к цепи, поэтому электроны должны проходить через метр.
• В режиме измерения тока («амперметр») мультиметры практически не имеют сопротивления между выводами. Это сделано для того, чтобы электроны могли проходить через счетчик с наименьшими трудностями. Если бы это было не так, измеритель добавлял бы дополнительное сопротивление в цепи, тем самым влияя на ток.

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ТАБЛИЦЫ:

• Базовая таблица использования амперметра
• Базовая таблица использования вольтметра
• Базовая таблица использования омметра
• Рабочий лист по поражению электрическим током