Zasady wykonywania pomiarów elektrycznych: pomiar prądu

Pomiar prądu

Wartość płynącego prądu elektrycznego w obwodzie mierzy się w amperach [A]. Dokonując pomiaru prądu za pomocą miernika uniwersalnego musimy włączyć się szeregowo w pętlę płynącego prądu. Rezystancja wewnętrzna idealnego amperomierza powinna wynosić 0Ω.

Na poniższym schemacie pokazano w jaki sposób podłączyć amperomierz. W praktyce przerywanie pętli prądowej wiąże się z chwilowym wyłączeniem urządzenia i koniecznością przecięcia np. przewodów zasilających. Pewnym rozwiązaniem może być użycie miernika cęgowego cegi Dietza/Ditza) do pomiaru prądu. W tej chwili mierniki cęgowe  umożliwiają pomiar prądu zmiennego AC (cęgi i przewód umieszczony w ich środku stanowią układ transformatora), natomiast do pomiaru prądu stałego DC wykorzystywane jest zjawisko Halla (halotron).

pomiar prądu płynącego w obwodzie – szeregowe połączenia amperomierza

Uwagi praktyczne:

• amperomierz: nie wolno podłączać amperomierza równolegle do źródła zasilania. Rezystancja wewnętrzna amperomierza jest bliska 0Ω. Zgodnie z prawem Ohma R=U/I po podłączeniu równolegle do źródła napięcia prąd będzie zdążał do nieskończoności. W praktyce podłączenie amperomierza do źródła napięcia i to wysokiego spowoduje spalenie się zakresu amperomierza, a nawet całego przyrządu. I nawet nie pomogą wbudowane bezpieczniki, ponieważ „pik” (peak) będzie miał tak dużą wartość.
• amperomierz: przy wykonywaniu pomiaru prądu o dużej wartości na najwyższym zakresie pomiar ten musi być ograniczony czasowo. Najczęściej nadrukowana jest informacja na mierniku by nie wykonywać pomiaru dłużej niż 10 sekund.
• miernik cęgowy: najczęściej przewody elektryczne do urządzeń posiadają 2 żyły np. do czajnika, telewizora. W celu dokonania pomiaru prądu należy w cęgach umieścić tylko 1 żyłę. Pomiar całego przewodu spowoduje wyświetlenie wartości 0 lub jakiś minimalnych zakłóceń, ponieważ prądy płynące w 2 żyłach spowodują że pole magnetyczne się nawzajem kompensuje: dlatego otrzymujemy błędną informację że prąd płynący ma wartość 0A chociaż urządzenie działa i pobiera prąd.
• miernik cęgowy: w cęgach nie znajduje się żaden przewód, ale miernik wskazuje jakieś wartości. Są to szumy z otoczenia które mierzy amperomierz i jest to normalny objaw. W celu odcięcia od stałej wartości szumów można wyzerować miernik jeśli posiada on funkcję np. REL – pomiary względne.
• miernik cęgowy: jeżeli stosunek szumów do wartości mierzonego prądu jest duży to można zwiększyć czułość cęg: wykonują 2 pętle na cęgach zwiększamy wartość wyniku dwukrotnie, jeżeli wykonamy 10 pętli z przewodem wokół cęg to wartość wzrośnie nam dziesięciokrotnie. Trzeba pamięć aby wynik pomiarowy z wyświetlacza podzielić przez liczbę wykonanych pętli.