Измерение переменного и постоянного тока цифровыми и аналоговыми мультиметрами: практическое руководство

Измерение переменного и постоянного тока мультиметром (ЦММ + Аналоговый)

Как и напряжение, измерение тока необходимо для диагностики цепей: работает ли нагрузка нормально или потребляет лишний ток.

Мультиметр (АВО-метр — Ампер-Вольт-Омметр) — базовый прибор для измерения тока, напряжения, сопротивления, емкости, параметров полупроводников, температуры и проводимости.

В этом руководстве: пошаговое измерение AC и DC тока ЦММ, аналоговым мультиметром и токовыми клещами.

Что такое электрический ток?

Ток — скорость прохождения заряда. Единица — Ампер (А). Переменный ток меняет направление, постоянный — течет в одну сторону. Прибор для измерения тока — амперметр.

Так как ток — поток заряда, для измерения он должен течь через прибор. Цепь нужно разорвать в точке замеров и включить мультиметр последовательно. Токовые клещи позволяют измерять без размыкания цепи.

Измерение переменного тока (AC) цифровым мультиметром:

• Отключите питание цепи.
• Включите мультиметр.
• Ручка на AC ток: Ã (A с волнистой линией ~).
• Выберите диапазон: выше ожидаемого, неизвестно — максимальный.
• Черный щуп в COM, красный — в гнездо тока с буквой «A» или «mA».
• Большинство ЦММ: отдельные гнезда для малого тока (с предохранителем, подпись mA) и большого (без предохранителя, «A»). Используйте согласно ожидаемому току, иначе риск повреждения.
• Разомкните цепь в точке замеров.
• Подключите черный щуп к одной точке разрыва, красный — ко второй.
• Включите питание цепи.
• Зафиксируйте показание. При максимальном диапазоне — уменьшайте для точности.
• После замеров: выключите питание цепи, снимите красный, потом черный щуп.
• Ручку переведите на V или Ω, выключите прибор. Если оставляете щупы — поставьте их в гнезда напряжения.

Примечание: Не трогайте кончики щупов. Не касайтесь голых проводов. Не замыкайте щупы. Осторожно с сетевым AC — опасность поражения.

Измерение переменного тока (AC) аналоговым мультиметром:

• Отключите питание.
• Включите аналоговый мультиметр.
• Ручка на AC ток: «A_AC» или Ã.
• Выберите диапазон (показывает ФСД — полную шкальную дефлекцию).
• Черный в COM, красный в гнездо тока (A или mA).
• Два гнезда: малое (mA) и большое (A). Неизвестный ток — большое (напр., 10А).
• Разомкните цепь. Включите прибор последовательно: черный первый, красный второй.
• Включите питание.
• Читайте по шкале AC тока (не DC!).
• Уменьшайте диапазон для максимальной дефлекции — точность выше.
• Выключите питание, снимите щупы (красный, черный), ручку на V/Ω, выключите прибор.

Примечание: В дешевых аналоговых мультиметрах часто нет AC тока (сложность преобразования). AC не имеет полярности — перестановка щупов не меняет чтение. Избегайте перегрузки (ток выше диапазона) — риск повреждения.

Измерение постоянного тока (DC) цифровым мультиметром:

• Отключите питание.
• Включите прибор.
• Ручка на DC ток (A с прямой линией и тремя точками).
• Выберите диапазон выше ожидаемого.
• Черный в COM, красный в одно из двух гнезд тока: малое (mA, с предохранителем, высокая точность) или большое (A).
• Для неизвестного тока — большое гнездо (малое сгорит по предохранителю).
• Разомкните цепь. Учтите полярность DC.
• Черный на отрицательный/нижний, красный — на положительный/верхний.
• Включите цепь.
• Зафиксируйте показание. Уменьшите диапазон для точности.
• Выключите цепь, снимите щупы (красный, черный). Щупы в гнезда V/Ω или выньте. Выключите прибор.

Примечание: Низковольтный DC безопасен, но не трогайте кончики щупов — погрешность. Не замыкайте их. При обратной полярности ЦММ покажет знак «минус» (направление тока), не повредится.

Измерение постоянного тока (DC) аналоговым мультиметром:

• Отключите питание.
• Включите аналоговый прибор.
• Ручка на DC ток: «A_DC» (прямая линия с тремя точками).
• Диапазон выше ожидаемого.
• Черный в COM, красный в гнездо тока (A или mA). Малое — до мА, большое — до А. Неизвестно — большое.
• Разомкните цепь. Полярность критична!
• Подключите последовательно: черный на минус, красный на плюс.
• Внимание: Обратное подключение может повредить аналоговый прибор — стрелка не может отклониться назад, при высоком напряжении — поломка.
• Включите питание.
• Читайте по шкале A DC (не путайте с AC).
• Уменьшите диапазон для максимальной дефлекции.
• Выключите питание, снимите щупы (красный, черный), ручку на V, выключите. Щупы в гнезда V для безопасности.

Примечание: Строго соблюдайте полярность DC на аналоговом приборе. Обратная полярность — нет показаний, риск поломки.

Измерение тока токовыми клещами

Токовые клещи имеют встроенный датчик или идут как съемная насадка. Преимущество: не нужно размыкать цепь и отключать питание. Безопасно даже для больших токов. Работают по магнитному полю текущего тока.

• Включите клещи.
• Ручка на ток (AC или DC).
• Диапазон выше ожидаемого.
• Зажмите клещи на одном проводнике.
• Зафиксируйте показание.
• Уменьшите диапазон для точности.

Съемные токовые датчики для ЦММ:

Датчик преобразует AC/DC ток в пропорциональное AC/DC напряжение. Для получения тока нужно перевести напряжение.

У каждого датчика свой коэффициент преобразования (мВ/А) для конкретного диапазона. Пример: 10 мВ/А для диапазона 10 А, показание 50 мВ → ток = 50/10 = 5 А.

• Ручка ЦММ на AC/DC напряжение (соответственно току).
• Диапазон выше ожидаемого (малый диапазон — выше точность).
• Черный щуп датчика в COM, красный — в VAC или VDC.
• Зажмите датчик на проводнике.
• Запишите напряжение.
• Разделите на коэффициент преобразования датчика. Результат — ток.

Важно: Если зажать клещи на нескольких проводниках — магнитные поля компенсируются, показание ложное.

Диапазоны миллиампер и ампер

Большинство мультиметров: отдельные гнезда для малого тока «mA» и большого «A». В малом всегда предохранитель, в дорогих ЦММ — иногда и в большом.

Гнездо mA: диапазоны до ~200 мА, высокая точность и разрешение. Не выдерживает большие токи — внутренний предохранитель ~315 мА. Не используйте для больших токов — предохранитель сгорит, амперметр станет бесполезен.

Амперметр, включенный параллельно

Амперметр имеет очень малый шунтирующий резистор (<1 Ом). При случайном параллельном подключении к цепи на этом сопротивлении возникает высокое напряжение → огромный ток через прибор → повреждение. Предохранитель защищает в таком случае — сгорает при превышении тока.

Проверка предохранителя

Сгоревший предохранитель разрывает цепь — амперметр показывает 0 или OL. Проверка перед работой обязательна.

Режим сопротивления. Щупы в COM и mAVΩ (если совмещенное гнездо) или черный в VΩ, красный в mA (если отдельное). Замкните щупы. Низкое сопротивление (несколько Ом) — предохранитель цел. OL или огромное сопротивление — сгорел, замените.

Полярность DC

DC — однонаправленный. Полярность важна. Обратная полярность на ЦММ: знак «минус», без ущерба. На аналоговом: стрелка не уходит назад, при высоком напряжении — возможна поломка.