Det er så mange elektroniske dingser og apparater tilgjengelig i disse dager, designet for en lang rekke formål. Fellesfaktoren er at de alle er drevet av elektrisitet. Sistnevnte kommer i to former: likestrøm (DC) og vekselstrøm (AC). Evnen til å måle disse strømmene er avgjørende for å identifisere problemer i en elektronisk krets eller et apparat. Vi viser deg hvordan du måler strøm med et digitalt multimeter.
Forstå gjeldende i enkle vilkår
Elektrisk strøm er enkel å forstå ved hjelp av analogien til et vannstrømsystem inne i en bygning, hvor vann pumpes fra bakken til overliggende tank, og vannet strømmer tilbake til bakken gjennom rør. Et elektrisk system er ganske likt: elektroner flyttes gjennom kretsen i stedet for vann. Andre komponenter i det elektriske systemet kan også visualiseres ved bruk av samme modell.
Likheter mellom begge systemene
Den positive terminalen til strømkilden (f.eks. et batteri) er lik nivået på overliggende tank og den negative terminalen til bakkenivået. Denne potensialforskjellen mellom begge terminalene kalles spenning og måles i volt, forkortet "V".
Jo høyere tanken er, desto større er trykket på vannet. Tilsvarende, jo høyere potensialforskjell mellom batteripolene, jo større elektrisk trykk (spenning). Det er denne spenningen som driver strømmen gjennom kretsen. Jo større spenning, jo mer strøm sirkulerer i kretsen. Strøm måles i ampere, forkortet som "A".
Spenningen måles over terminalene til strømkilden (akkurat som å måle høyden på overliggende tank). Strøm måles inne i kretsen (liknende å måle vann med en strømningsmåler). Strøm måles ved hjelp av et amperemeter, som er inkludert i et multimeter.
Nåværende målefunksjoner til et multimeter
Et digitalt multimeter har en LCD, en dreievelger og porter for å koble til sondeledningene. Den drives vanligvis av et 9V batteri. To prober må kobles til de respektive portene avhengig av type måling. Den svarte sonden er koblet til COM (forkortelse for "common"), koblet til jord. Når det gjelder den røde sonden, brukes mA-porten for lave strømmer; for høye strømmer brukes 10A-porten.
For 10A viser advarselen på multimeteret vårt "UNFUSED 10A MAX For 10 SECONDS MAX" (din kan variere). Dette betyr at multimeteret tåler en vedvarende strøm på 10A i maksimalt 10 sekunder før ledningene inni blir varme nok og muligens vil smelte.
Måling av strømtrekket til elektroniske DC-komponenter
Et testbrett er satt opp med batteripakke, lysdioder, summer, lavhastighetsmotor og høyhastighetsmotor. Ved å bruke bryterne vil hver av disse slås på etter tur for å måle strømmen.
Dette er kretsskjemaet til testkortet. Strøm kan måles ved å koble multimeteret i serie på hvilken som helst del av kretsen.
For enkelhets skyld er probene koblet nærmere batteriet. Dette vil hjelpe til med å måle strøm når noen eller alle bryterne er slått på. Den svarte sonden er koblet til den negative polen på batteriet og den røde sonden er koblet til den andre ledningen for å danne en seriekrets.
Før du går videre til å måle strømmen med et multimeter, er det lurt å ha et grovt estimat på strømmen som skal måles. Dette er nødvendig fordi den røde sonden må kobles til riktig port på multimeteret.
For å estimere, se etter spesifikasjonene til komponenten. For eksempel, hvis en 5V DC-motor har en effekt på 0,5W:
- Strøm = Strøm / spenning
- Strøm = 0,5 / 5
- Strøm = 0,1A = 100mA
Nå som du har en omtrentlig verdi på strømmen, kobler du ledningen til den vanlige mA-porten og setter dreiebryteren på multimeteret til 200mA.
I praksis er det imidlertid raskere å starte med en høyere verdi på multimeteret og flytte til lavere verdier for presisjon. Hvis du ikke har tilgang til spesifikasjonen til den elektroniske komponenten, er det dette du bør gjøre.
LED er kjent for å forbruke lite strøm, så multimeteret er satt til å måle strøm i milliampere (mA). Ved måling er det vist at de to lyse LED-ene bare bruker 7,43mA.
På samme måte bruker ikke summer ikke mye strøm. Den er enda mer nøysom med 2,04mA.
Måling av strømmen til lavhastighetsmotoren viser 0,37A (370mA). Merk at multimeterporten og dreieskiven er endret til 10A.
Høyhastighetsmotoren bruker som forventet enda mer ved 0,53A (530mA).
Måler vekselstrøm
I motsetning til likestrøm finner ikke vekselstrøm (AC) mange bruksområder i lavspentelektronikk. Det er grunnen til at mange multimetre ikke har et AC-amperemeter. Men for de som gjør det, er måling av AC en lignende prosess som DC; dreieskiven må imidlertid stilles til AC.
Måling av strøm i AC-apparater
Den primære fordelen med AC er det minimale strømtapet under overføring over lange avstander. AC-spenningen trappes ned ved hjelp av transformatorer og mates til apparatene. Mindre apparater konverterer strømmen til DC og bruker den (eksempler inkluderer telefonladere og bærbare datamaskiner). Større apparater bruker AC direkte (eksempler inkluderer varmtvannsberedere og motorer).
Spenningen som mates til disse apparatene varierer mellom 120V og 230V avhengig av standardene som er vedtatt av forskjellige land. Det er viktig å merke seg at disse spenningene er høye nok til å forårsake skade eller til og med sette menneskeliv i fare hvis de håndteres uten riktige forholdsregler. Siden strømmen måles inne i en krets, er det sterkt tilrådelig å IKKE bruke et multimeter når du måler høyspent vekselstrøm.
Det du kan gjøre er å bruke en klemmemåler å måle vekselstrøm. Måleren bruker det elektromagnetiske feltet til vekselstrøm til å måle strøm, og trenger ikke å være i kontakt med ledningen, så det er trygt. Klemmen må plasseres rundt ledningen og avlesningen vil vises; den kan måle strømmer så høye som 1000A.
Det er imidlertid ett problem med klemmemålere. Klemmen bør plasseres rundt kun én ledning for å få en avlesning. Men strømledninger til apparater er vanligvis en haug med tre ledninger (strømførende, nøytral og jord). Så, a Amperemeter for vegguttak ville være ideell for å måle apparatstrømmer.
Måling og overvåking av strøm i 5 volts gadgets
Mange moderne dingser drives av 5V USB-adaptere og strømbanker. Det er nyttig å måle strømmen for å forstå de vitale tingene, for eksempel for å ikke overlade batteriene under lading. Dette kan gjøres ved å bruke et vanlig multimeter: du kan bruke en USB-forlengelseskabel, fjerne hylsen, kutte den positive ledningen, koble deretter endene til multimeterets sonder og måle strømmen. Det er imidlertid en tungvint løsning.
Det som er lettere er å bruke en USB multimeter som er spesielt designet for å måle de to viktige parameterne, spenning og strøm. Bare koble den på linje og avlesningene vil vises med jevne mellomrom.
Måleren er enkel, men igjen en veldig nyttig dings. La oss si at du kjøper en ny iPhone Pro Max 14 uten den offisielle Apple-laderen. Du kjøper en tredjepartslader separat, beholder tilliten til klistremerkene og kobler den til. Hva som skjer videre avhenger av hvor heldig du er. De mulige resultatene varierer mellom et pip og en kaboom.
Et klokere valg er å sjekke adapteren før du kobler den til den dyre telefonen din. Hvis det er et problem, er det verste som kan skje at den rimelige USB-måleren vil eksplodere i stedet for telefonen din på $1000+.
Du kan også bruke USB-måleren til å sjekke dataporter og forsikre deg om at spenningen er riktig og at nok strømstyrke er levert til å drive eksterne enheter som en USB-harddisk.
USB-måleren kan også brukes til kontinuerlig overvåking. Telefoner som ikke kommer med LED-ladeindikatorer må sjekkes ved å slå på skjermen, for å se om ladingen er fullført. Et USB-amperemeter viser den kontinuerlige strømmen som flyter gjennom kretsen. En høy strømavlesning betyr at telefonen fortsatt lader; en lav betyr at ladingen er fullført.
Enkeltbordsdatamaskiner som Raspberry Pi drives også av 5V USB. Ytelsen til Pi er direkte påvirket av kvaliteten på strømforsyningen. Du kan legge merke til et blinkende rødt lys på Pi-kortet, noe som indikerer en utilstrekkelig strømforsyning. Med USB-multimeteret kan du overvåke spenningen og strømmen som går til Pi, korrigere strømforsyningen og trekke ut den beste ytelsen.
Det er enkelt å forstå og måle strøm
Du vet nå hvordan du måler strøm med et digitalt multimeter, og også et klemmeter eller USB-multimeter. Sammen med måling av strøm kan et multimeter brukes til å måle spenning, motstand og mange andre elektriske parametere. Å lære å bruke en er inngangsporten til å forstå elektronikkens verden.
