نحوه استفاده از مولتی متر برای اندازه گیری جریان

نحوه اندازه گیری جریان در مدار را با استفاده از مولتی متر دیجیتال کشف کنید.

این روزها ابزارها و وسایل الکترونیکی زیادی وجود دارد که برای اهداف مختلف طراحی شده اند. عامل مشترک این است که همه آنها با برق کار می کنند. دومی به دو شکل وجود دارد: جریان مستقیم (DC) و جریان متناوب (AC). توانایی اندازه‌گیری این جریان‌ها برای شناسایی مسائل در مدار یا دستگاه الکترونیکی بسیار مهم است. ما به شما نشان خواهیم داد که چگونه جریان را با یک مولتی متر دیجیتال اندازه گیری کنید.

درک جریان به زبان ساده

درک جریان الکتریکی با کمک قیاس یک سیستم جریان آب در داخل ساختمان، که در آن آب از زمین به مخزن بالای سر پمپ می‌شود و آب از طریق لوله‌ها به زمین باز می‌گردد، ساده است. یک سیستم الکتریکی کاملاً مشابه است: الکترون ها به جای آب در مدار حرکت می کنند. سایر اجزای سیستم الکتریکی نیز با استفاده از همین مدل قابل مشاهده هستند.

شباهت های بین هر دو سیستم

ترمینال مثبت منبع تغذیه (به عنوان مثال، باتری) مشابه سطح مخزن بالای سر و ترمینال منفی به سطح زمین است. این اختلاف پتانسیل بین هر دو ترمینال ولتاژ نامیده می شود و با ولت اندازه گیری می شود که به اختصار “V” خوانده می شود.

هرچه مخزن بالاتر باشد، فشار آب بیشتر می شود. به طور مشابه، هر چه اختلاف پتانسیل بین پایانه های باتری بیشتر باشد، فشار الکتریکی (ولتاژ) بیشتر می شود. این ولتاژ است که جریان را از مدار عبور می دهد. هر چه ولتاژ بیشتر باشد جریان بیشتری در مدار گردش می کند. جریان با آمپر اندازه گیری می شود که به اختصار “A” نامیده می شود.

ولتاژ در سرتاسر پایانه های منبع برق اندازه گیری می شود (درست مانند اندازه گیری ارتفاع مخزن بالای سر). جریان در داخل مدار اندازه گیری می شود (مشابه اندازه گیری آب با دبی سنج). جریان با استفاده از آمپرمتر اندازه گیری می شود که در مولتی متر موجود است.

ویژگی های اندازه گیری جریان مولتی متر

یک مولتی متر دیجیتال دارای یک LCD، یک انتخابگر چرخشی و پورت هایی برای اتصال سیم های پروب است. معمولاً از یک باتری 9 ولت تغذیه می شود. بسته به نوع اندازه گیری باید دو پروب به پورت های مربوطه متصل شوند. پروب سیاه به COM (مخفف “معمول”) وصل شده است، به زمین متصل است. در مورد پروب قرمز، برای جریان های کم از پورت mA استفاده می شود. برای جریان های بالا از پورت 10A استفاده می شود.

برای 10A، هشدار روی مولتی متر ما “UNFUSED 10A MAX For 10 SECONDS MAX” را نشان می دهد (ممکن است اخطار شما متفاوت باشد). این بدان معناست که مولتی متر می تواند جریان پایدار 10 آمپر را حداکثر تا 10 ثانیه قبل از اینکه سیم های داخل آن به اندازه کافی داغ شوند و احتمالاً ذوب شوند، تحمل کند.

اندازه گیری کشش جریان اجزای الکترونیکی DC

یک برد آزمایشی با یک بسته باتری، LED، زنگ، یک موتور کم سرعت و یک موتور با سرعت بالا راه اندازی می شود. با استفاده از سوئیچ ها، هر یک از آنها به نوبه خود برای اندازه گیری جریان روشن می شوند.

این نمودار مدار برد تست است. جریان را می توان با اتصال مولتی متر به صورت سری در هر قسمت از مدار اندازه گیری کرد.

برای راحتی، پروب ها نزدیکتر به باتری متصل می شوند. این به اندازه گیری جریان زمانی که یک یا همه سوئیچ ها روشن هستند کمک می کند. پروب مشکی به پایانه منفی باتری و پروب قرمز رنگ به سیم دیگر وصل می شود تا یک مدار سری تشکیل دهد.

قبل از اینکه به اندازه گیری جریان با مولتی متر اقدام کنید، عاقلانه است که یک تخمین تقریبی از جریان اندازه گیری شده داشته باشید. این مورد نیاز است زیرا پروب قرمز باید به پورت صحیح مولتی متر متصل شود.

برای تخمین زدن، به دنبال مشخصات قطعه باشید. به عنوان مثال، اگر یک موتور 5 ولت DC دارای توان 0.5 وات باشد:

• جریان = برق / ولتاژ
• جریان = 0.5 / 5
• جریان = 0.1 آمپر = 100 میلی آمپر

اکنون که مقدار تقریبی جریان را دارید، لید را به پورت معمولی mA وصل کنید و سوئیچ چرخشی مولتی متر را روی 200 میلی آمپر تنظیم کنید.

با این حال، در عمل، سریعتر است که با یک مقدار بالاتر روی صفحه چرخشی مولتی متر شروع کنید و برای دقت به مقادیر پایین تر بروید. اگر به مشخصات قطعه الکترونیکی دسترسی ندارید، این کاری است که باید انجام دهید.

ال ای دی ها به مصرف برق کم معروف هستند، بنابراین مولتی متر برای اندازه گیری جریان بر حسب میلی آمپر (mA) تنظیم شده است. پس از اندازه گیری، دو LED روشن نشان داده می شود که تنها 7.43 میلی آمپر مصرف می کنند.

به طور مشابه، زنگ ها انرژی زیادی مصرف نمی کنند. در 2.04 میلی آمپر حتی مقرون به صرفه تر است.

اندازه گیری جریان موتور کم سرعت 0.37 آمپر (370 میلی آمپر) را نشان می دهد. توجه داشته باشید که پورت مولتی متر و صفحه چرخشی به 10 آمپر تغییر کرده است.

موتور پرسرعت، همانطور که انتظار می‌رفت، با 0.53 آمپر (530 میلی آمپر) حتی بیشتر مصرف می‌کند.

اندازه گیری جریان AC

برخلاف جریان مستقیم، جریان متناوب (AC) در الکترونیک ولتاژ پایین کاربرد زیادی پیدا نمی کند. به همین دلیل است که بسیاری از مولتی مترها دارای آمپرمتر AC نیستند. اما برای کسانی که این کار را انجام می دهند، اندازه گیری AC فرآیندی مشابه DC است. با این حال، صفحه چرخشی باید روی AC تنظیم شود.

اندازه گیری جریان در لوازم AC

مزیت اصلی AC اتلاف حداقل توان در طول انتقال در فواصل طولانی است. ولتاژ AC با استفاده از ترانسفورماتورها کاهش می یابد و به دستگاه ها تغذیه می شود. وسایل کوچکتر جریان را به DC تبدیل کرده و از آن استفاده می کنند (مثلاً شارژر تلفن و لپ تاپ). وسایل بزرگتر مستقیماً از AC استفاده می کنند (به عنوان مثال می توان به آبگرمکن ها و موتورها اشاره کرد).

ولتاژی که به این وسایل تغذیه می شود بسته به استانداردهای اتخاذ شده توسط کشورهای مختلف بین 120 ولت و 230 ولت متغیر است. توجه به این نکته ضروری است که این ولتاژها به اندازه ای بالا هستند که در صورت استفاده بدون اقدامات احتیاطی مناسب باعث آسیب یا حتی به خطر افتادن جان انسان می شوند. از آنجایی که جریان در داخل مدار اندازه گیری می شود، توصیه می شود هنگام اندازه گیری جریان متناوب ولتاژ بالا از مولتی متر استفاده نکنید.

کاری که می توانید انجام دهید استفاده از کلمپ متر برای اندازه گیری جریان AC است. این متر از میدان الکترومغناطیسی جریان AC برای اندازه گیری جریان استفاده می کند و نیازی به تماس با سیم ندارد، بنابراین ایمن است. گیره باید در اطراف سیم قرار گیرد و قرائت نمایش داده می شود. می تواند جریان های تا 1000A را اندازه گیری کند.

با این حال، یک مشکل در گیره متر وجود دارد. گیره باید فقط در اطراف یک سیم قرار داده شود تا خوانش بدست آید. اما سیم های برق وسایل برقی معمولاً دسته ای از سه سیم (زنده، خنثی و زمین) هستند. بنابراین، آمپرمتر پریز دیواری برای اندازه گیری جریان دستگاه ایده آل است.

اندازه گیری و مانیتورینگ جریان در گجت های 5 ولتی

بسیاری از گجت های مدرن با آداپتورهای USB 5 ولت و پاوربانک ها تغذیه می شوند. اندازه گیری جریان برای درک موارد حیاتی مفید است، به عنوان مثال برای اینکه باتری ها در طول شارژ بیش از حد شارژ نشوند. این را می توان با استفاده از یک مولتی متر معمولی انجام داد: می توانید از یک کابل فرمت USB استفاده کنید، آستین را بردارید، سیم مثبت را قطع کنید، سپس انتهای آن را به پروب های مولتی متر متصل کنید و جریان را اندازه گیری کنید. با این حال، این یک راه حل دست و پا گیر است.

آنچه ساده تر است استفاده از یک مولتی متر USB است که به طور خاص برای اندازه گیری دو پارامتر مهم، ولتاژ و جریان طراحی شده است. فقط آن را در خط وصل کنید و بازخوانی ها به طور متناوب نمایش داده می شوند.

متر ساده است، اما باز هم ابزار بسیار مفیدی است. فرض کنید یک iPhone Pro Max 14 جدید بدون شارژر رسمی اپل می‌خرید. شما یک شارژر شخص ثالث را جداگانه می‌خرید، اعتماد خود را به برچسب‌ها حفظ می‌کنید و آن را به برق وصل می‌کنید. اتفاقی که بعدا می‌افتد بستگی به خوش‌شانس بودن شما دارد. نتایج ممکن بین یک بوق و یک کابوم متغیر است.

یک انتخاب عاقلانه این است که آداپتور را قبل از وصل کردن آن به تلفن گران قیمت خود بررسی کنید. اگر مشکلی وجود داشته باشد، بدترین چیزی که ممکن است اتفاق بیفتد این است که سنج USB ارزان قیمت به جای تلفن 1000 دلاری شما منفجر شود.

همچنین می‌توانید از USB متر برای بررسی پورت‌های کامپیوتر استفاده کنید و مطمئن شوید که ولتاژ مناسب است و آمپر کافی برای راه‌اندازی وسایل جانبی مانند هارد USB وجود دارد.

از USB متر می توان برای نظارت مداوم نیز استفاده کرد. گوشی هایی که دارای نشانگر شارژ LED نیستند باید با روشن کردن صفحه نمایش بررسی شوند تا ببینید آیا شارژ کامل شده است یا خیر. آمپرمتر USB جریان پیوسته ای را که از مدار می گذرد را نشان می دهد. خواندن جریان بالا به این معنی است که تلفن هنوز در حال شارژ است. یک کم به این معنی است که شارژ کامل شده است.

کامپیوترهای تک بردی مانند Raspberry Pi نیز با 5 ولت USB تغذیه می شوند. عملکرد Pi مستقیماً تحت تأثیر کیفیت منبع تغذیه است. ممکن است متوجه یک چراغ قرمز چشمک زن بر روی برد Pi شوید که نشان دهنده منبع تغذیه ناکافی است. با مولتی متر USB، می توانید ولتاژ و جریان ورودی به Pi را کنترل کنید، منبع تغذیه را اصلاح کنید و بهترین عملکرد را استخراج کنید.

درک و اندازه گیری جریان آسان است

اکنون می دانید که چگونه جریان را با یک مولتی متر دیجیتال و همچنین یک گیره متر یا مولتی متر USB اندازه گیری کنید. همراه با اندازه گیری جریان، می توان از مولتی متر برای اندازه گیری ولتاژ، مقاومت و بسیاری از پارامترهای الکتریکی دیگر استفاده کرد. یادگیری استفاده از یکی دروازه ای برای درک دنیای الکترونیک است.

منبع مقاله