Pomiar poboru prądu przez rozrusznik

Witam,

Mam do dyspozycji multimetr z zakresem do 20A. Chcę zmierzyć prąd jaki pobiera podczas rozruchu silnik rozrusznika w skuterze.
Czy na podstawie tego linku: http://felektr.katalogi.pl/Rozszerzenie_zakresu_amperomierza_i_woltomierza_-_op%C3%B3r_bocznika_i_posobnika.-t9531.html dobrze rozumuję, że jeśli podepnę równolegle do amperomierza (amperomierz w szereg z akumulatorem i instalacją) znany opór elektryczny to do wyniku odczytanego na multimetrze muszę dodać to co płynie przez "podczepiony opór"? W ten sposób rozszerzę zakres multimetru jeśli chodzi o amperomierz?

Witam
Dobrze rozumujesz, tylko w praktyce to nie będzie już takie proste, ponieważ opór powinien być wykonany z drutu o małym wspólczynniku cieplnym(mangan ew. miedź)oraz o dużym przekroju. Najprościej zastosować fabryczny bocznik np.100A/60mv ina nim mierząc spadek napięcia przeliczyć płynący prąd.
Pozdrawiam

Najprościej zmierzyć spadek napięcie na przewodzie instalacji i porównać ze spadkiem napięcia wywołanym znanym (zmierzonym) mniejszym prądem obciążenia.

motosimsun wrote:

Witam,

Mam do dyspozycji multimetr z zakresem do 20A. Chcę zmierzyć prąd jaki pobiera podczas rozruchu silnik rozrusznika w skuterze.
Czy na podstawie tego linku: http://felektr.katalogi.pl/Rozszerzenie_zakresu_amperomierza_i_woltomierza_-_op%C3%B3r_bocznika_i_posobnika.-t9531.html dobrze rozumuję, że jeśli podepnę równolegle do amperomierza (amperomierz w szereg z akumulatorem i instalacją) znany opór elektryczny to do wyniku odczytanego na multimetrze muszę dodać to co płynie przez "podczepiony opór"? W ten sposób rozszerzę zakres multimetru jeśli chodzi o amperomierz?

Wykorzystanie amperomierza z dodatkowym, zewnętrznym bocznikiem nie jest proste w tym przypadku, ponieważ musiał byś znać oporność wewnętrzną amperomierza i to z dużą dokładnością.

Dla przykładu jeżeli oporność dodatkowego bocznika będzie równa oporności wewnętrznej amperomierza to w tym przypadku podwajasz zakres pomiarowy, ponieważ zgodnie z I prawem Kirhoffa prądy płynące poprzez każdy z 2 identycznych oporów połączonych równolegle będą posiadały wartość 1/2 prądu sumarycznego.

Czyli wskazanie 20A w multimetrze oznaczać będzie rzeczywisty prąd 40A.

Niestety w tym przypadku dojdzie pewien błąd pomiarowy spowodowany opornością przewodów pomiarowych oraz opornością ich styków, który sposoduje, że poprzez zewnętrzny bocznik popłynie większa część prądu sumarycznego niż poprzez bocznik wewętrzny. Błąd ten jest bardzo trudno oszacować, ponieważ wartość oporności przewodów oraz ich styków trudno jest pomierzyć.


Najprościej jest zastosować w obwodzie rozrusznika znaną oporność, na której zmierzysz spadek napięcia woltomierzem o bardzo dużej oporności wewnętrznej.
Wartość prądu liczysz z prawa Ohma.
Oporności wewnętrzne dla woltomierzy w obecnie produkowanych multimetrach są na tyle duże (rzędu setek MΩ czy nawet GΩ), że błąd spowodowany tą opornością wewnętrzną jest pomijany.

Jeżeli zastosujesz opornik powiedzmy o wartości 0,01Ω to na każdy 1A prądu przepływającego poprzez ten opornik uzyskasz spadek napięcia 0,01V

Wartość tego prądu rozruchowego może sięgać kilkudziesięciu Amperów, dlatego też oporność bocznika nie może być zbyt duża, bo sama będzie wprowadzać spory błąd pomiarowy, tym większy, im większa będzie wartość oporności tego bocznika. Z kolei zbyt mała oporność także będzie wprowadzać błąd związany z pomiarem oporności bocznika oraz pomiarem wartości spadku napięcia.

Zauważ też, że dobranie takiego opornika także nie jest łatwe, bo oporność tego oprnika jest zbyt mała dla byle jakiego multimetru i wymaga pomiarów przy użyciu omomierza bardzo małych oporności w 4-przewodowym układzie pomiarowym, który ma na celu wyeliminowanie błędu pomiarowego spowodowanego opornością przewodów pomiarowych, lub z zastosowaniem układu pomiaru tzw. metodą techniczną czyli wymuszeniem określonej, mierzonej wartości prądu poprzez ten opornik oraz pomiarem spadku napięcia na tym oporniku, czyli z wykorzystaniem 2 przyrządów pomiarowych.

Możliwe też, że wartość prądu rozruchu będzie mniejsza jak 20A i w zupełności da się to zmierzyć samym multimetrem, który posiadasz.

Najprościej poszukaj kumpla co ma oscyloskop podłącz sondę prądową na przewód i masz idealny pomiar.

dysk1 wrote:

podłącz sondę prądową

- obwija się to wokoło kabla plusowego?

Plumpi wrote:

na której zmierzysz spadek napięcia woltomierzem

- łączę obwód przez znany opornik i mierzę woltomierzem co dzieje się na zaciskach akumulatora?

Można też zastosować odpowiedni do tego typu pomiaru miernik cęgowy , myślę że posiada go większość elektryków samochodowych - pomiar nim nie wymaga żadnego demontowania przewodów od akumulatora , czy rozrusznika.... .

motosimsun wrote:

dysk1 wrote:

podłącz sondę prądową

- obwija się to wokoło kabla plusowego?

Plumpi wrote:

na której zmierzysz spadek napięcia woltomierzem

- łączę obwód przez znany opornik i mierzę woltomierzem co dzieje się na zaciskach akumulatora?

Wpisz sobie w google "cęgi prądowe" i masz tak to wygląda. Zahaczasz to o przewód i na oscyloskopie widzisz prąd.

cezars65 wrote:

Można też zastosować odpowiedni do tego typu pomiaru miernik cęgowy , myślę że posiada go większość elektryków samochodowych - pomiar nim nie wymaga żadnego demontowania przewodów od akumulatora , czy rozrusznika.... .

Taki amperomierz cęgowy ma dość duży czas ustalania, tak więc może nie zdążyć zmierzyć prądu rozruchowego.

motosimsun wrote:

Plumpi wrote:

na której zmierzysz spadek napięcia woltomierzem

- łączę obwód przez znany opornik i mierzę woltomierzem co dzieje się na zaciskach akumulatora?

Nie.
Rezystor wpinasz szeregowo w obwód rozrusznika i mierzysz spadek napięcia na tym rezystorze.

Najbezpieczniej jest tak jak ci napisali koledzy - przyrząd z kleszczami prądowymi tzw. kleszcze Dietza. Czy to będzie oscyloskop czy multimetr czy też typowy miernik cęgowy (amperomierz) to już sprawa drugorzędna. Wszystko zależy do czego masz dostęp.

Pomiar z wykorzystaniem rezystora to tylko przy założeniu, że nie masz dostępu do innych przyrządów. Rezystory możesz kupić gotowe o określonej oporności.
Dokładność takiego pomiaru jest porównywalna z tolerancją z jakią jest wykonany dany opornik. W handlu spotyka się tolerancje rzędu 0,5 - 20 %

Jeszcze takie małe wyjasnienie.
Kleszcze Dietza (czy Ditza) w pierwotnej konstrukcji to był po prostu transformator z otwieranym rdzeniem i dlatego stosowało się je tylko i wyłącznie do pomiarów prądów przemiennych. Kleszcze prądowe obecnie produkowane mogą także mierzyć prądy stałe, ponieważ cewkę zastąpiono hallotronem, który mierzy wartość pola magnetycznego w obwodzie rdzenia.

Trochę komplikujecie panowie.
Motosimsun, znajdujesz sobie kawałek miedzianego drutu o przekroju 1 mm2, odcinasz od niego kawałek długości ok 20 cm. Ok. centymetr od każdej z jego końcówek przylutowujesz (obowiązkowo!) dwa cieńsze kabelki zakończone wtykami bananowymi pasującymi do gniazd w mierniku. Końce miedzianego drutu umieszczasz w dużych zaciskach śrubowych (aby można podpinać do niego w łatwy sposób inne przewody). W ten sposób otrzymujesz bardzo dobry bocznik do pomiaru dużych prądów.
Przed użyciem trzeba go jeszcze skalibrować: łączysz równolegle 2-3 żarówki samochodowe 55 W, zasilasz je z naładowanego akumulatora samochodowego i mierzysz prąd twoim amperomierzem. Potem odłączasz amperomierz, przepinasz miernik na pomiar napięcia i zakres 200 mV, podpinasz do cienkich kabelków bocznika, znów załączasz prąd na żarówki i mierzysz napięcie jakie się odkłada na boczniku. Potem już tylko prosta arytmetyka wg. wzoru R=U/I, czyli dzielisz wynik pomiaru napięcia przez wynik poprzedniego pomiaru prądu i otrzymujesz rezystancję bocznika, którą zapisujesz sobie.

Przykład:
Podłączyłeś równolegle dwie żarówki, na amperomierzu wyszło ci 8,8 A. Przy pomiarze woltomierzem zmierzyłeś 28 mV. Liczysz:
0,028 V / 8,8 A = 0,00318 Ω = 3,18 mΩ

Teraz pomiar:
Za pomocą zacisków wpiąłeś ten bocznik w obwód i zmierzyłeś na jago cienkich przewodach napięcie 192 mV. Liczysz:
0,192 V / 0,00318 Ω = 60,38 A

Pomiar większych prądów należy robić szybko (kilka sekund) a jeśli nasz bocznik zacznie parzyć to dać mu odpocząć (rozgrzany przekłamuje).

W podobny sposób wykonasz boczniki na inne zakresy prądu.

Oczywiście na zbyt wielką dokładność nie ma co liczyć przy takim domowym majstrowaniu ale w 5% powinieneś się zmieścić.

Gdybyś chciał sobie zrobić porządny bocznik "na lata" to użyj grubszego drutu (np. 4 mm2), którego teraz zapewne nie masz pod ręką. Oczywiście musisz go dać odpowiednio dłuższy kawałek i zwinąć np. w estetyczną spiralkę. Całość można umieścić na kawałku tekstolitu. Ze wzgl. na znacznie większą powierzchnię taki bocznik nie grzeje się tak mocno przy pomiarach.

--
Żarówki do kalibracji bocznika trzeba oczywiście połączyć równolegle - poprawiłem.

kybernetes wrote:

Trochę komplikujecie panowie.
Motosimsun, znajdujesz sobie kawałek miedzianego drutu o przekroju 1 mm2, odcinasz od niego kawałek długości ok 20 cm. Ok. centymetr od każdej z jego końcówek przylutowujesz (obowiązkowo!) dwa cieńsze kabelki zakończone wtykami bananowymi pasującymi do gniazd w mierniku. Końce miedzianego drutu umieszczasz w dużych zaciskach śrubowych (aby można podpinać do niego w łatwy sposób inne przewody). W ten sposób otrzymujesz bardzo dobry bocznik do pomiaru dużych prądów.
Przed użyciem trzeba go jeszcze skalibrować: łączysz równolegle 2-3 żarówki samochodowe 55 W, zasilasz je z naładowanego akumulatora samochodowego i mierzysz prąd twoim amperomierzem. Potem odłączasz amperomierz, przepinasz miernik na pomiar napięcia i zakres 200 mV, podpinasz do cienkich kabelków bocznika, znów załączasz prąd na żarówki i mierzysz napięcie jakie się odkłada na boczniku. Potem już tylko prosta arytmetyka wg. wzoru R=U/I, czyli dzielisz wynik pomiaru napięcia przez wynik poprzedniego pomiaru prądu i otrzymujesz rezystancję bocznika, którą zapisujesz sobie.

Przykład:
Podłączyłeś szeregowo dwie żarówki, na amperomierzu wyszło ci 8,8 A. Przy pomiarze woltomierzem zmierzyłeś 28 mV. Liczysz:
0,028 V / 8,8 A = 0,00318 Ω = 3,18 mΩ

Teraz pomiar:
Za pomocą zacisków wpiąłeś ten bocznik w obwód i zmierzyłeś na jago cienkich przewodach napięcie 192 mV. Liczysz:
0,192 V / 0,00318 Ω = 60,38 A

Pomiar większych prądów należy robić szybko (kilka sekund) a jeśli nasz bocznik zacznie parzyć to dać mu odpocząć (rozgrzany przekłamuje).

W podobny sposób wykonasz boczniki na inne zakresy prądu.

Oczywiście na zbyt wielką dokładność nie ma co liczyć przy takim domowym majstrowaniu ale w 5% powinieneś się zmieścić.

Gdybyś chciał sobie zrobić porządny bocznik "na lata" to użyj grubszego drutu (np. 4 mm2), którego teraz zapewne nie masz pod ręką. Oczywiście musisz go dać odpowiednio dłuższy kawałek i zwinąć np. w estetyczną spiralkę. Całość można umieścić na kawałku tekstolitu. Ze wzgl. na znacznie większą powierzchnię taki bocznik nie grzeje się tak mocno przy pomiarach.

Tylko po co tak kombinować?
Wystarczy kupić gotowy rezystor http://www.tme.eu/pl/details/pwr4412-2sdr01f/rezystory-drutowe-5w/bourns/pwr4412-2sdr0100f/#
o rezystancji np. 10mΩ , mocy 5W i tolerancji 1%
Wystarczy tylko wpiąć w obwód i wyprowadzić od nóżek cienkie przewody pomiarowe do woltomierza. Przy przepływie pradu 1A uzyska się spadek napięcia 10mV. Przy prądzie 100A spadek napięcia 1V
Przy prądzie 100A moc wydzielona na tym rezystorze to raptem 1W, czyli 1/5 mocy, którą jest on w stanie oddać do otoczenia.

Niczego nie trzeba kalibrować, tylko kupić i przylutować do jego nóżek przewody.
Oczywiście jeżeli ktoś akceptuje takie koszty.

Plumpi wrote:

Przy przepływie pradu 1A uzyska się spadek napięcia 10mV. Przy prądzie 100A spadek napięcia 1V. Przy prądzie 100A moc wydzielona na tym rezystorze to raptem 1W, czyli 1/5 mocy, którą jest on w stanie oddać do otoczenia.

No patrz pan, a ja całe życie myślałem, że 100W.

Rezystor ten nie nadaje się do tego celu, pójdzie z dymem, nawet nie zdążysz się obejrzeć

Jeżeli chcemy się oprzeć na kupnych rozwiązaniach to trzeba szukać czegoś w tym rodzaju:
bocznik prądowy 100 A/100 mV
BOCZNIK, 100A 60mV
Boczniki B6 - prąd znamionowy 1A...15kA - spadek napięcia 100mV
Bocznik pomiarowy Wiegel 50mV/100A

Ceny tych boczników nie są niskie (o ile nie kupujemy z elektrozłomu na Allegro) i dlatego do domowych zastosowań lepiej opłaca się wykonać taki bocznik samodzielnie a przy okazji, w zgodzie z nazwą tego działu, czegoś się przy takiej budowie i testowaniu wykonanego urządzenia nauczyć

kybernetes wrote:

Plumpi wrote:

Przy przepływie pradu 1A uzyska się spadek napięcia 10mV. Przy prądzie 100A spadek napięcia 1V. Przy prądzie 100A moc wydzielona na tym rezystorze to raptem 1W, czyli 1/5 mocy, którą jest on w stanie oddać do otoczenia.

No patrz pan, a ja całe życie myślałem, że 100W.

To chyba, że znamy inny wzór prawa Ohma i wzór na moc
Pisałem o rezystorze 10mΩ = 0,01Ω
Moc 100W wydzieliłaby się przy przepływie prądu 100A, ale w rezystorze o rezystancji 1Ω

Poza tym pomyśl logicznie. Rezystor 1Ω podłączony bezpośrednio do akumulatora o napieciu niższym jak 15V spowoduje przepływ prądu mniejszego jak 15A, a moc wydzielona w tym rezystorze nie będzie większa jak 15W. Wpięty w szereg z rozrusznikiem ograniczy prąd rozruchu do mniej niż 15A. Obawiam się, że rozrusznik nawet się nie obróci

Zatem rezystancja tego rezystora nie może być tak duża. Zakładając maksymalny prąd rozruchu 100-200A to wybór rezystora 0,01Ω jest chyba najbardziej optymalnym rozwiazaniem, ponieważ nie bedzie zbytnio ograniczał prądu rozruchu, a spadek napiecia na tym rezystorze będzie na tyle duży, że da się zmierzyć byle jakim multimetrem.
Myślę, że prąd rozruchowy przy takim małym silniczku jak w skuterze nie będzie większy jak kilkadziesiąt Amperów.

kybernetes wrote:

Rezystor ten nie nadaje się do tego celu, pójdzie z dymem, nawet nie zdążysz się obejrzeć

Żarty sobie robisz?
Czy też po prostu nie umiesz liczyć?
Jak ma "pójść" z dymem skoro przy przepływie prądu 100A wydzieli się w nim 1W mocy, czyli 1/5 (20%) jego dopuszczalnej mocy (5W)?

P.S. Myślisz, że w amperomierzach to stosują jakąś kosmiczną technologię?
Właśnie rzecz polega na tym, że stosowane są tego typu rezystory.

kybernetes wrote:

Jeżeli chcemy się oprzeć na kupnych rozwiązaniach to trzeba szukać czegoś w tym rodzaju:
bocznik prądowy 100 A/100 mV
BOCZNIK, 100A 60mV
Boczniki B6 - prąd znamionowy 1A...15kA - spadek napięcia 100mV
Bocznik pomiarowy Wiegel 50mV/100A

Oczywiście takie boczniki byłyby najlepszym rozwiazaniem tylko, że przy tej cenie boczników taniej byłoby kupić nowy miernik cęgowy np. taki: http://www.programatory.com.pl/sklep/index.php?p74,multimetr-cegowy-ut203 i się nie bawić w boczniki, a nawet nie trzeba odpinać obwodów rozrusznika.

Plumpi wrote:

To chyba, że znamy inny wzór prawa Ohma i wzór na moc
Pisałem o rezystorze 10mΩ = 0,01Ω
Moc 100W wydzieliłaby się przy przepływie prądu 100A, ale w rezystorze o rezystancji 1Ω

Chyba rzeczywiście tak musi być, po prostu nauczyłeś się innego wzoru niż ja! Nie przejmuj się, takie pomyłki się zdarzają nawet najlepszym, i można je łatwo naprawić - wystarczy zajrzeć do pierwszego z brzegu podręcznika i nauczyć się prawidłowych wersji tych wzorów.

Kybernetes ma rację taki rezystor przy prądzie 100A po prostu wyparuje. Przy 100A na rezystorze nastąpi spadek napięcia 1V.

Przepraszam, faktycznie kybernetes ma rację - wydzieli się 100W

Spadek napięcia 1V przy prądzie 100A daje moc strat 100W

Czyli mój pomysł jak widać jest do d....

To wszystko przez to, że już myślę o sylwestrze i dlategom zakręcony

Spoko panowie, drobne nieporozumienie. A kawał druta za złomu dla pomiaru domowego równie dobry jak bocznik pomiarowy albo amperomierz cęgowy za 150 zł. No i przy okazji nauka funkcjonowania prawa Ohma w praktyce

Już myślałem, że na noże pójdzie

kybernetes wrote:

Bocznik pomiarowy Wiegel 50mV/100A

- ten Conrad to jest to samo co to: http://mapa.targeo.pl/Conrad-Plac-Konstytucji-6-Warszawa~5508746/Przedsiebiorstwo-Firma/adres ? Trochu drogie.
Chyba ogarnę to za pomocą drutu z przepisu kybernetes

Quote:

Chyba ogarnę to za pomocą drutu z przepisu kybernetes

Wg tej samej zasady możesz zmierzyć, wykorzystując przewód który już masz w instalacji, nie trzeba nawet nic rozpinać, tylko wykalibrować.

Ale po co ma chłopak kupować przystawkę cęgową za 200 zł z hakiem, którą raz w życiu zmierzy prąd w swoim motorku a potem odłoży na półkę gdzie po kilku latach zgubi ją lub zepsuje?
Robiąc samodzielnie bocznik prądowy:
a) zaoszczędzi pieniądze, które z większym pożytkiem może wydać na piwo i dziewczyny
b) poćwiczy się w pracach manualnych, lutowaniu, łączeniu obwodów elektrycznych
c) zobaczy co to jest prawo Ohma i jak się objawia w praktyce
d) poćwiczy się w rachunkach i zrozumie ich przydatność w realnym życiu

Dla młodego same plusy.

kybernetes wrote:

Ale po co ma chłopak kupować przystawkę cęgową za 200 zł z hakiem, którą raz w życiu zmierzy prąd w swoim motorku

- jestem mechanikiem motocyklowym więc prędzej czy później zaopatrzę się w taki przyrząd.

kybernetes wrote:

Dla młodego same plusy

- to że pisze w piaskownicy nie znaczy, że taki młody tylko, że chce poznać rady ludzi, którzy wiedzą więcej od niego.
Dzięki

Podpowiem jeszcze jak można wykonać takie rezystory, bo kiedyś dorabiałem do sterownika fazowego oświetlenia o mocy przeszło 5kW. Robiłem wtedy ten układ na popularnym U2008B, w którego aplikacji jest rezystor pomiarowy, poprzez który płynie prąd roboczy. W moim przypadku było to ok. 25A
Rezystory te wycinałem z blachy stalowej. Aby dobrać odpowiednią rezystancję robiłem coraz głębsze nacięcia przy pomocy nożyc tworząc z tej blachy formę zygzaka.

Plumpi wrote:

Zakładając maksymalny prąd rozruchu 100-200A to wybór rezystora 0,01Ω

Czytam te posty, ale dla mnie pobór prądu przez rozrusznik taki jak podajesz jest ogromny. A na pewno już przy skuterze. T.zw . " maluch" miał rozrusznik, o ile pamiętam 0,8 kW czyli pobór prądu ok.65 A. A tu skuterek miałby mieć do 200 A ?. Coś to chyba nie tak. A jeśli chodzi o rezystory to dla 0,01 Ω można połączyć równolegle 10 szt. 0,1 Ω/1W które nie tak dawno kupowałem po 1,1 PLN za 10 szt. w AVT przy okazji zakupu czegoś tam. Lub też zastosować kilka niedrogich 5-watowych rezystorów 0,1 Ω. Można również połączyć szeregowo lub równolegle boczniki ze zniszczonych M830 lub podobnych. W ostateczności rozwinąć spiralę grzejną. Po rozwinięciu "pozetować" ją tak, by uzyskać określoną oporność. Bez konieczności jej lutowania, oraz by pracowała w stanie zimnym. Z tym, że ten ostatni sposób jest najgorszym(trudności z lutowaniem, oporność styków). Czynność jest naprawdę prosta, a pomiar nieskomplikowany, nawet dla kogoś, kto dopiero zaczyna tą przygodę.

Dodano po 15 [minuty]:

Plumpi wrote:

Aby dobrać odpowiednią rezystancję robiłem coraz głębsze nacięcia przy pomocy nożyc tworząc z tej blachy formę zygzaka.

Oczywiście można zrobić bocznik jednorazowy, nawet z gwoździa, ale jego oporność trzeba mieć czym pomierzyć . Ja akurat mam TMT-2, ale nie ma go każdy.

Co byś tam nie zastosował, czy to gwóźdź czy składankę z kupnych rezystorów to musisz to skalibrować. Przy tak niskich opornościach same połączenia mogą zniekształcić wynik o kilkanaście-kilkadziesiąt procent.

Zygmunt_mt wrote:

można zrobić bocznik jednorazowy, nawet z gwoździa, ale jego oporność trzeba mieć czym pomierzyć

Jak to zrobić masz w opisie wyżej - nieco uproszczona tzw. "metoda techniczna".

Poszedłem na łatwiznę - zmierzyłem miernikiem cęgowym.
Dzięki za wszystkie wpisy. W wolnym czasie wykorzystam.