Tänapäeval on saadaval nii palju elektroonilisi vidinaid ja seadmeid, mis on loodud paljudeks eesmärkideks. Ühine tegur on see, et need kõik töötavad elektriga. Viimast on kahel kujul: alalisvool (DC) ja vahelduvvool (AC). Võimalus neid voolusid mõõta on elektroonilise vooluahela või seadme probleemide tuvastamisel otsustava tähtsusega. Näitame teile, kuidas mõõta voolu digitaalse multimeetriga.
Voolu mõistmine lihtsas sõnastuses
Elektrivoolu on lihtne mõista hoonesisese veevoolusüsteemi analoogia abil, kus vesi pumbatakse maapinnast õhupaaki ja vesi voolab läbi selle maapinnale tagasi torud. Elektrisüsteem on üsna sarnane: vooluringis liigutatakse vee asemel elektrone. Sama mudeli abil saab visualiseerida ka teisi elektrisüsteemi komponente.
Sarnasused mõlema süsteemi vahel
Toiteallika (nt aku) positiivne klemm on sarnane õhupaagi tasemega ja negatiivne klemm maapinnaga. Seda potentsiaali erinevust mõlema klemmi vahel nimetatakse pingeks ja seda mõõdetakse voltides, lühendatult "V".
Mida kõrgem on paak, seda suurem on vee rõhk. Samamoodi, mida suurem on aku klemmide potentsiaalide erinevus, seda suurem on elektrirõhk (pinge). Just see pinge juhib voolu läbi ahela. Mida suurem on pinge, seda rohkem voolu ringleb ahelas. Voolutugevust mõõdetakse amprites, lühendatult "A".
Pinge mõõdetakse toiteallika klemmide vahel (nagu ka õhupaagi kõrguse mõõtmisel). Voolu mõõdetakse vooluringi sees (sarnaselt voolumõõtjaga vee mõõtmisele). Voolutugevust mõõdetakse ampermeetriga, mis on multimeetris.
Multimeetri voolu mõõtmise omadused
Digitaalsel multimeetril on LCD-ekraan, pöördlüliti ja pordid sondi juhtmete ühendamiseks. Tavaliselt töötab see 9 V patareiga. Sõltuvalt mõõtmise tüübist tuleb vastavatesse portidesse ühendada kaks sondi. Must sond on ühendatud COM-iga (lühend sõnadest "common"), ühendatud maandusega. Mis puutub punasesse sondi, siis madala voolu korral kasutatakse mA porti; suurte voolude jaoks kasutatakse 10A porti.
10A puhul näitab meie multimeetri hoiatus "UNFUSED 10A MAX For 10 SECONDS MAX" (teie hoiatus võib erineda). See tähendab, et multimeeter talub püsivat 10A voolu maksimaalselt 10 sekundit, enne kui sees olevad juhtmed piisavalt kuumaks lähevad ja võivad sulada.
Alalisvoolu elektrooniliste komponentide voolutugevuse mõõtmine
Testilaud on üles seatud akuploki, LED-ide, helisignaali, madala kiirusega mootori ja kiire mootoriga. Lülitite abil lülitatakse need kõik kordamööda sisse, et voolu mõõta.
See on testplaadi skeem. Voolutugevust saab mõõta, ühendades multimeetri järjestikku mis tahes vooluringi osas.
Mugavuse huvides on sondid ühendatud akule lähemale. See aitab mõõta voolu, kui mõni või kõik lülitid on sisse lülitatud. Must sond on ühendatud aku negatiivse klemmiga ja punane sond on ühendatud teise juhtmega, et moodustada jadalülitus.
Enne multimeetriga voolu mõõtmist on mõistlik omada ligikaudset hinnangut mõõdetavale voolule. See on vajalik, kuna punane sond tuleb ühendada multimeetri õigesse porti.
Hinnangu andmiseks otsige komponendi spetsifikatsioone. Näiteks kui 5 V alalisvoolumootori nimivõimsus on 0,5 W:
- Vool = võimsus / pinge
- Praegune = 0,5/5
- Vool = 0,1 A = 100 mA
Nüüd, kui teil on voolu ligikaudne väärtus, ühendage juhe tavalise mA porti ja seadke multimeetri pöördlüliti 200 mA peale.
Praktikas on aga kiirem alustada suurema väärtusega multimeetri pöördkettal ja liikuda täpsuse huvides madalamate väärtuste poole. Kui teil pole juurdepääsu elektroonilise komponendi spetsifikatsioonile, peaksite seda tegema.
LED-id tarbivad teadaolevalt vähe energiat, seega on multimeeter seadistatud mõõtma voolu milliamprites (mA). Mõõtmisel on näidatud, et kaks eredat LED-i tarbivad ainult 7,43 mA.
Samamoodi ei tarbi sumistid palju energiat. See on veelgi säästlikum 2,04 mA juures.
Madala kiirusega mootori voolu mõõtmine näitab 0,37A (370mA). Pange tähele, et multimeetri port ja pöördketas on muudetud 10A-le.
Kiire mootor, nagu oodatud, tarbib 0,53A (530mA) juures veelgi rohkem.
Vahelduvvoolu mõõtmine
Erinevalt alalisvoolust ei leia vahelduvvool madalpingeelektroonikas palju rakendusi. See on põhjus, miks paljudel multimeetritel pole vahelduvvoolu ampermeetrit. Kuid neile, kes seda teevad, on vahelduvvoolu mõõtmine sarnane protsess nagu DC; pöördnupp tuleb aga seada AC asendisse.
Voolu mõõtmine vahelduvvooluseadmetes
Vahelduvvoolu peamine eelis on minimaalne võimsuskadu pikkade vahemaade edastamisel. Vahelduvpinget vähendatakse trafode abil ja toidetakse seadmetesse. Väiksemad seadmed muudavad voolu alalisvooluks ja kasutavad seda (näiteks telefonilaadijad ja sülearvutid). Suuremad seadmed kasutavad otse vahelduvvoolu (näiteks veesoojendid ja mootorid).
Nendele seadmetele toidetav pinge varieerub vahemikus 120 V kuni 230 V, olenevalt erinevates riikides vastuvõetud standarditest. Oluline on märkida, et need pinged on piisavalt kõrged, et ilma asjakohaste ettevaatusabinõudeta käsitsedes põhjustada vigastusi või isegi inimelu ohtu. Kuna voolu mõõdetakse vooluahela sees, on kõrgepinge vahelduvvoolu mõõtmisel tungivalt soovitatav MITTE kasutada multimeetrit.
Mida saate teha, on kasutada a klambrimõõtur vahelduvvoolu mõõtmiseks. Arvesti kasutab voolu mõõtmiseks vahelduvvoolu elektromagnetvälja ja ei pea juhtmega kokku puutuma, seega on see ohutu. Klamber tuleb traadi ümber asetada ja näit kuvatakse; see suudab mõõta kuni 1000A voolu.
Klambermõõturitega on aga üks probleem. Näidu saamiseks tuleks klamber asetada ainult ühe juhtme ümber. Kuid seadmete toitejuhtmed koosnevad tavaliselt kolmest juhtmest (pinge all, neutraalne ja maandus). Niisiis, a seinakontakti ampermeeter oleks ideaalne seadme voolu mõõtmiseks.
Voolu mõõtmine ja jälgimine 5 V vidinates
Paljud kaasaegsed vidinad saavad toite 5 V USB-adapteritest ja toitepankadest. Kasulik on mõõta voolu, et saada aru elutähtsatest asjadest, näiteks mitte laadida akusid laadimise ajal üle. Seda saab teha tavalise multimeetriga: võite kasutada USB-pikenduskaablit, eemaldada hülss, lõigata plussjuhe, seejärel ühendada selle otsad multimeetri sondidega ja mõõta voolu. See on aga tülikas lahendus.
Lihtsam on kasutada a USB multimeeter mis on spetsiaalselt loodud kahe olulise parameetri, pinge ja voolu mõõtmiseks. Ühendage see lihtsalt ja näidud kuvatakse katkendlikult.
Mõõtur on lihtne, aga jällegi väga kasulik vidin. Oletame, et ostate uue iPhone Pro Max 14 ilma ametliku Apple'i laadijata. Ostate eraldi kolmanda osapoole laadija, usaldate kleebiseid ja ühendate selle vooluvõrku. Edasine oleneb sellest, kui õnnelik sul on. Võimalikud tulemused jäävad piiksu ja kaboomi vahele.
Targem valik on kontrollida adapterit enne selle ühendamist kalli telefoniga. Probleemi korral on halvim, mis juhtuda võib, see, et odav USB-mõõtur lööb õhku, mitte teie $ 1000+ telefon.
Samuti saate USB-mõõturi abil kontrollida arvuti porte ja veenduda, et pinge on õige ja et tarnitakse piisavalt voolu, et juhtida välisseadmeid, nagu USB-kõvaketas.
USB-mõõtjat saab kasutada ka pidevaks jälgimiseks. Telefone, millel pole LED-laadimisnäidikuid, tuleb kontrollida ekraani sisselülitamisega, et näha, kas laadimine on lõppenud. USB-ampermeeter näitab vooluahelat läbivat pidevat voolu. Kõrge voolu näit tähendab, et telefon laeb endiselt; madal tähendab, et laadimine on lõppenud.
Ühe pardaarvuteid, nagu Raspberry Pi, toidavad ka 5 V USB. Pi jõudlust mõjutab otseselt toiteallika kvaliteet. Võite märgata Pi-plaadil vilkuvat punast tuld, mis viitab ebapiisavale toiteallikale. USB-multimeetriga saate jälgida Pi-le minevat pinget ja voolu, korrigeerida toiteallikat ja saada parimat jõudlust.
Voolu mõistmine ja mõõtmine on lihtne
Nüüd teate, kuidas mõõta voolu digitaalse multimeetriga ja ka klambermõõturi või USB-multimeetriga. Lisaks voolu mõõtmisele saab multimeetrit kasutada pinge, takistuse ja paljude muude elektriliste parameetrite mõõtmiseks. Ühe kasutamise õppimine on värav elektroonikamaailma mõistmiseks.
