يعد قياس التيار الكهربائي بالملتيميتر من المهارات الأساسية التي يحتاج إليها كل فني كهرباء وإلكترونيات، خاصةً عند فحص الدوائر الكهربائية وتشخيص الأعطال. وتساعدك هذه المهارة على معرفة مقدار التيار الذي يمر في الأسلاك والمكونات، والتأكد من عمل الأجهزة ضمن الحدود المناسبة.
لكن قياس التيار يختلف عن قياس الجهد الكهربائي؛ إذ يجب توصيل الملتيميتر على التوالي مع الحمل حتى يمر التيار عبر جهاز القياس نفسه. لذلك، فإن اختيار مدخل القياس الصحيح وضبط الجهاز بطريقة مناسبة أمران ضروريان لحماية الملتيميتر وتجنب مخاطر القصر الكهربائي.
في هذا المقال، ستتعرف على كيفية قياس التيار المستمر والمتردد بالملتيميتر، وخطوات التوصيل الصحيحة، وأهم احتياطات السلامة عند فحص الدوائر الكهربائية والأجهزة المستخدمة في المنازل وورش الصيانة في السعودية.
ما طريقة قياس التيار الكهربائي بالملتيميتر؟
تعتمد طريقة قياس التيار الكهربائي بالملتيميتر على توصيل الجهاز على التوالي مع الحمل، بحيث يمر التيار الكهربائي عبر الملتيميتر ثم يصل إلى الحمل ويعود إلى مصدر التغذية.
ويختلف هذا التوصيل عن قياس الجهد؛ لأن قياس الجهد يتم على التوازي بين نقطتين، بينما يتطلب قياس التيار إدخال جهاز القياس ضمن مسار التيار نفسه.
على سبيل المثال، عند قياس التيار الذي يستهلكه مصباح LED في دائرة إلكترونية، يجب فتح مسار الدائرة وتوصيل الملتيميتر بين طرفي المسار المفتوح. بعد ذلك، يمر التيار عبر الجهاز ويظهر مقدار التيار على الشاشة.
تنبيه مهم: لا توصل الملتيميتر على التوازي مع البطارية أو مصدر الجهد عندما يكون مضبوطاً على قياس التيار؛ لأن ذلك قد يؤدي إلى حدوث قصر كهربائي وتلف المصهر الداخلي أو جهاز القياس.
تعرّف على وظائف الملتيميتر وطريقة استخدامه لقياس الجهد والتيار والمقاومة، واختبار بعض المكونات الكهربائية والإلكترونية.
ما الفرق بين قياس التيار وقياس الجهد؟
يساعدك فهم الفرق بين القياسين على اختيار طريقة التوصيل الصحيحة وتجنب الأخطاء الشائعة.
| وجه المقارنة | قياس التيار | قياس الجهد |
|---|---|---|
| طريقة التوصيل | على التوالي | على التوازي |
| وحدة القياس | الأمبير (A) | الفولت (V) |
| موضع المجسات | ضمن مسار التيار | بين نقطتين في الدائرة |
| تأثير الخطأ في التوصيل | قد يسبب قصراً كهربائياً | قد يعطي قراءة غير صحيحة أو يسبب خطراً بحسب التوصيل |
| استخدام الجهاز | معرفة التيار المار في الحمل | معرفة فرق الجهد بين نقطتين |
إذا أردت التوسع في استخدام جهاز القياس، يمكنك قراءة مقال الملتيميتر ووظائفه الأساسية في قياس الكهرباء للتعرف على وظائفه المختلفة.
ما مداخل الملتيميتر المستخدمة في قياس التيار؟
تحتوي معظم أجهزة الملتيميتر الرقمية على ثلاثة مداخل رئيسية، وقد تختلف تسمياتها وترتيباتها من جهاز إلى آخر.
1. مدخل COM
يُستخدم هذا المدخل لتوصيل المجس الأسود، وهو الطرف المشترك في معظم عمليات القياس.
2. مدخل A أو 10A
يُستخدم لقياس التيارات الأعلى ضمن الحدود التي يحددها الجهاز. وقد يحمل المدخل علامة A أو 10A أو قيمة أخرى، بحسب مواصفات الملتيميتر.
إذا لم تكن متأكداً من قيمة التيار المتوقع، فابدأ بمدخل التيار الأعلى المناسب، بشرط ألا تتجاوز الحد الأقصى المسموح به للجهاز.
3. مدخل mA أو µA
يُستخدم لقياس التيارات الصغيرة، مثل التيارات التي تمر في بعض دوائر الحساسات والمكونات الإلكترونية.
لا تستخدم هذا المدخل لقياس تيار مرتفع؛ لأن المصهر الداخلي أو دائرة القياس قد يتلفان إذا تجاوز التيار الحد المسموح به.
قاعدة مهمة: ضع المجس الأسود في COM، وانقل المجس الأحمر إلى مدخل التيار المناسب قبل بدء القياس. لا تترك المجس الأحمر في مدخل V عند قياس التيار.
كيفية قياس التيار المستمر (DC) بالملتيميتر
يُستخدم قياس التيار المستمر عند فحص البطاريات والدوائر الإلكترونية وأنظمة الطاقة الشمسية منخفضة الجهد، وغيرها من التطبيقات التي تعتمد على مصدر تيار مستمر.
اتبع الخطوات التالية للحصول على قراءة صحيحة.
الخطوة الأولى: افصل مصدر التغذية
أوقف تشغيل الدائرة أو افصل البطارية قبل تغيير التوصيلات. تساعد هذه الخطوة على تقليل مخاطر القصر الكهربائي أثناء إدخال الملتيميتر في مسار التيار.
الخطوة الثانية: وصل المجسات بالمداخل الصحيحة
- وصل المجس الأسود بمدخل COM.
- وصل المجس الأحمر بمدخل 10A أو A إذا كان التيار المتوقع مرتفعاً نسبياً.
- استخدم مدخل mA فقط عندما يكون التيار المتوقع ضمن حدوده المسموح بها.
راجع دليل جهازك لمعرفة الحد الأقصى للتيار وتصنيف المصهر الداخلي ومدة القياس المسموح بها عند التيارات المرتفعة.
الخطوة الثالثة: اختر وضع قياس التيار المستمر
أدر مفتاح الاختيار إلى وضع التيار المستمر، الذي يُرمز إليه عادةً بأحد الرموز التالية:
- A⎓
- A مع خط مستقيم وخط متقطع.
- DCA في بعض الأجهزة.
إذا كان جهازك يدعم اختيار النطاق يدوياً، فاختر نطاقاً أعلى من التيار المتوقع. أما إذا كان يدعم اختيار النطاق التلقائي، فاتبع تعليمات الشركة المصنعة.
الخطوة الرابعة: افتح مسار الدائرة الكهربائية
افصل التغذية أولاً، ثم افتح أحد الأسلاك عند نقطة مناسبة في الدائرة، بحيث تستطيع إدخال الملتيميتر ضمن مسار التيار.
على سبيل المثال، إذا أردت قياس التيار الذي يستهلكه حمل يعمل ببطارية، فيمكنك فصل أحد الأسلاك بين البطارية والحمل، ثم توصيل الملتيميتر بين طرفي السلك المفصول.
الخطوة الخامسة: وصل الملتيميتر على التوالي
وصل أحد مجسي الملتيميتر بالجهة القادمة من مصدر التغذية، والمجس الآخر بالجهة المتصلة بالحمل، مع مراعاة القطبية عند قياس التيار المستمر.
بهذا التوصيل، يصبح الملتيميتر جزءاً من الدائرة، ويمر التيار عبره بدلاً من المرور عبر السلك الذي فصلته.
الخطوة السادسة: أعد تشغيل الدائرة واقرأ القيمة
بعد التأكد من صحة التوصيلات واختيار المدخل والنطاق المناسبين، أعد تشغيل مصدر التغذية واقرأ قيمة التيار على الشاشة.
إذا ظهرت إشارة سالبة قبل القراءة، فهذا يعني عادةً أن اتجاه التوصيل معاكس لاتجاه المرجع الذي يعتمده الجهاز. ويمكنك تصحيح اتجاه المجسات بعد فصل التغذية.
الخطوة السابعة: أعد الدائرة إلى وضعها الطبيعي
بعد الانتهاء، افصل مصدر التغذية، ثم أزل الملتيميتر وأعد توصيل الدائرة كما كانت. بعد ذلك، أعد المجس الأحمر إلى مدخل الجهد، واضبط مفتاح الاختيار على وضع جهد آمن أو OFF.
كيفية قياس التيار المتردد (AC) بالملتيميتر
يُستخدم قياس التيار المتردد لفحص بعض الأحمال الكهربائية التي تعمل بالتيار المتردد، مثل المحركات والأجهزة الكهربائية. لكن قياس التيار في الدوائر المنزلية يتطلب احتياطات إضافية بسبب خطورة الجهد الكهربائي.
من حيث المبدأ، يحتاج الملتيميتر التقليدي إلى التوصيل على التوالي مع الدائرة، مع ضبطه على وضع التيار المتردد، الذي يُرمز إليه غالباً بالرمز A~ أو ACA.
اتبع الخطوات العامة التالية:
- افصل مصدر التغذية قبل تغيير التوصيلات.
- تأكد من أن الملتيميتر يدعم قياس التيار المتردد ضمن النطاق المطلوب.
- اختر مدخل التيار المناسب وتأكد من سلامة المجسات والمصهر الداخلي.
- أدخل الجهاز على التوالي وفق تعليمات الشركة المصنعة.
- أعد تشغيل الدائرة، ثم اقرأ قيمة التيار.
- افصل التغذية قبل إزالة الجهاز وإعادة توصيل الدائرة.
تنبيه للسلامة في السعودية: لا تفتح دائرة كهربائية منزلية حية لقياس التيار إذا لم تكن مؤهلاً ومدرباً على العمل الآمن. ففي الدوائر التي تعمل بجهد الشبكة المنزلية، قد يؤدي الخطأ إلى صعق كهربائي أو قوس كهربائي أو حريق.
متى تستخدم مقياس التيار الكماشي؟
عند قياس التيار المتردد في لوحة توزيع أو دائرة ذات تيار مرتفع، يكون مقياس التيار الكماشي (Clamp Meter) غالباً خياراً أكثر ملاءمة؛ لأنه يقيس التيار دون الحاجة إلى فتح مسار الدائرة، إذا استُخدم وفق تصنيفه وتعليمات الشركة المصنعة.
لفحص التيار باستخدام الكماشة:
- اختر وضع قياس التيار المتردد أو المستمر بحسب نوع التيار ودعم الجهاز.
- افتح فكّي الكماشة وضعهما حول موصل واحد فقط.
- أغلق الفكّين بالكامل، ثم اقرأ قيمة التيار.
لا تضع الكماشة حول الكابل الذي يحتوي على سلكي الذهاب والعودة معاً عند قياس تيار الحمل المعتاد؛ لأن المجالين المغناطيسيين قد يتلاشيان جزئياً أو كلياً، فتظهر قراءة منخفضة أو قريبة من الصفر.
أمثلة عملية على قياس التيار الكهربائي
تختلف قيمة التيار بحسب الجهد ومواصفات الحمل وظروف تشغيله. لذلك، تُستخدم الأمثلة التالية للتوضيح فقط، ولا تمثل قيماً ثابتة لجميع الأجهزة.
المثال الأول: قياس تيار دائرة LED
لنفترض أن لديك دائرة LED صغيرة، وأظهرت الشاشة قراءة مقدارها 15 mA.
لتحويل الملي أمبير إلى أمبير، نقسم القيمة على 1000:
التيار = 15 ÷ 1000 = 0.015 A
إذن، التيار المقاس يساوي 0.015 أمبير.
المثال الثاني: قياس تيار محرك صغير
إذا أظهر الملتيميتر قراءة مقدارها 1.8 A لمحرك صغير أثناء التشغيل، فهذا يعني أن التيار اللحظي المقاس يساوي 1.8 أمبير في ظروف القياس.
لكن لا يمكن الحكم على سلامة المحرك اعتماداً على هذه القراءة وحدها؛ بل يجب مقارنتها بتيار التشغيل المقنن على لوحة بيانات المحرك، مع مراعاة تيار بدء التشغيل وطبيعة الحمل.
عند فحص المحركات الكهربائية، يمكنك أيضاً تعلّم كيفية قياس ملفات المحرك بالملتيميتر للتحقق من مقاومة الملفات واكتشاف بعض الأعطال الأولية.
المثال الثالث: قياس التيار في دائرة بطارية
عند فحص دائرة تعمل ببطارية، قد تجد أن التيار يتغير عند تشغيل الحمل أو إيقافه. ويعتمد مقدار التيار على جهد البطارية ومقاومة الدائرة وطبيعة الحمل.
إذا ارتفع التيار عن القيمة المتوقعة، فتحقق من مواصفات الحمل والتوصيلات واحتمال وجود قصر أو عطل، مع فصل التغذية قبل إجراء فحوص المقاومة والاستمرارية.
ماذا تعني رسالة OL أو ظهور الرقم 1 على الشاشة؟
قد تظهر على شاشة الملتيميتر رسالة OL أو الرقم 1 في بعض الأجهزة عندما يتجاوز القياس النطاق المتاح، لكن معنى الرسالة يختلف بحسب طراز الجهاز ووضع القياس.
إذا ظهرت هذه الرسالة أثناء قياس التيار، فلا تفترض مباشرةً أن التيار مرتفع؛ بل اتبع الخطوات التالية:
- افصل مصدر التغذية قبل تغيير التوصيلات أو النطاق.
- تحقق من اختيار وضع التيار الصحيح.
- تأكد من توصيل المجسات بالمداخل المناسبة.
- اختر نطاقاً أعلى إذا كان ذلك متوافقاً مع مواصفات الجهاز.
- راجع دليل الملتيميتر إذا استمرت الرسالة.
إذا كنت تستخدم مدخل mA ومر تيار أعلى من الحد المسموح به، فقد يكون المصهر الداخلي قد انقطع. في هذه الحالة، افحص المصهر وفق دليل الجهاز واستبدله بالنوع والقيمة المحددين من الشركة المصنعة.
ما المقصود بجهد العبء في الملتيميتر؟
يُعرف جهد العبء (Burden Voltage) بأنه فرق الجهد الذي يظهر عبر جهاز قياس التيار أثناء مرور التيار فيه، نتيجة مقاومة التحويل الداخلية ومكونات دائرة القياس.
قد يؤثر هذا الجهد في بعض الدوائر منخفضة الجهد أو الحساسة، خصوصاً عندما يكون التيار مرتفعاً نسبياً. لذلك، إذا لاحظت أن الدائرة تتصرف بشكل مختلف عند توصيل الملتيميتر، فقد يكون جهد العبء أحد العوامل التي ينبغي فحصها.
في هذه الحالات، يمكن استخدام جهاز قياس مناسب ذي جهد عبء منخفض، أو مقياس تيار كماشي عندما تتوافق طريقة القياس مع نوع التيار والتطبيق.
أخطاء شائعة عند قياس التيار بالملتيميتر
يقع بعض المستخدمين في أخطاء قد تؤدي إلى تلف الجهاز أو ظهور قراءات غير صحيحة. ومن أبرزها ما يلي:
- توصيل الملتيميتر على التوازي
يعد هذا الخطأ من أخطر أخطاء القياس؛ لأن مقاومة مدخل التيار منخفضة عادةً، وقد يؤدي توصيل الجهاز مباشرةً بين طرفي مصدر الجهد إلى قصر كهربائي.
الحل: عند قياس التيار، أدخل الملتيميتر على التوالي مع الحمل، ولا توصله مباشرةً بين طرفي البطارية أو مصدر الجهد في وضع التيار.
- ترك المجس الأحمر في مدخل الجهد
إذا بقي المجس الأحمر في مدخل V، فلن يكون الجهاز مضبوطاً بالطريقة الصحيحة لقياس التيار، وقد يؤدي ذلك إلى قراءة غير صحيحة أو تلف الجهاز بحسب التوصيل.
الحل: تحقق من موضع المجس الأحمر قبل كل قياس، وانقله إلى مدخل التيار المناسب عند الحاجة.
- اختيار نطاق تيار منخفض
قد يؤدي تمرير تيار أعلى من الحد المسموح به في مدخل mA إلى انقطاع المصهر الداخلي أو تلف دائرة القياس.
الحل: ابدأ بالنطاق الأعلى المناسب عندما تكون قيمة التيار مجهولة، ثم انتقل إلى نطاق أقل بعد التأكد من أن التيار ضمن حدوده المسموح بها.
- تغيير التوصيلات أثناء مرور التيار
قد يؤدي فصل المجسات أو تغيير المداخل أثناء عمل الدائرة إلى حدوث شرر أو قصر كهربائي، خاصةً في التطبيقات ذات الجهد أو التيار المرتفع.
الحل: افصل مصدر التغذية قبل توصيل الملتيميتر أو فصله أو تغيير مداخله ونطاقاته.
- تجاهل الحد الأقصى للتيار
تختلف حدود قياس التيار بين أجهزة الملتيميتر. فقد يسمح جهاز بقياس تيار مرتفع لمدة محدودة، بينما لا يسمح جهاز آخر بذلك.
الحل: راجع الحد الأقصى للتيار وتصنيف المصهر ومدة القياس المسموح بها في دليل الجهاز.
احتياطات السلامة عند قياس التيار الكهربائي
لإجراء القياس بطريقة أكثر أماناً، اتبع الإرشادات التالية:
- افصل مصدر التغذية قبل إدخال الملتيميتر في الدائرة أو إزالة الجهاز منها.
- افحص المجسات والعوازل ومداخل الجهاز قبل الاستخدام.
- استخدم المدخل والنطاق المناسبين للتيار المتوقع.
- لا تتجاوز حدود الجهد والتيار وتصنيف السلامة CAT المحدد للجهاز.
- لا تستخدم الملتيميتر إذا كان تالفاً أو إذا لم تكن متأكداً من سلامة المصهر الداخلي.
- لا تقس التيار بتوصيل الملتيميتر مباشرةً على التوازي مع مصدر الجهد.
- استخدم مقياس تيار كماشياً مناسباً عندما تكون الدائرة ذات تيار مرتفع أو يصعب فتح مسارها.
- عند العمل داخل لوحات التوزيع أو على دوائر الشبكة المنزلية، استعِن بفني مؤهل إذا لم تكن مدرباً على إجراءات السلامة المطلوبة.
للتعرف على مكونات لوحة التوزيع المنزلية ووظائف القواطع وأجهزة الحماية، راجع دليل مكونات لوحة التوزيع الكهربائية المنزلية.
الأسئلة الشائعة حول قياس التيار بالملتيميتر
يُقاس التيار باستخدام الملتيميتر التقليدي على التوالي مع الحمل؛ حتى يمر التيار عبر جهاز القياس. أما الجهد، فيُقاس عادةً على التوازي بين نقطتين.
نعم، يمكن استخدام مقياس التيار الكماشي لقياس التيار دون فتح مسار الدائرة، بشرط أن يدعم الجهاز نوع التيار المطلوب وأن يُستخدم حول موصل واحد فقط في القياس المعتاد. أما الملتيميتر التقليدي، فيتطلب عادةً إدخاله على التوالي.
قد ينقطع المصهر عندما يتجاوز التيار الحد المسموح به، أو عند توصيل الجهاز على التوازي مع مصدر الجهد أثناء ضبطه على وضع قياس التيار. لذلك، يجب استخدام المدخل والنطاق المناسبين والالتزام بتعليمات الشركة المصنعة.
نعم، يمكن قياس تيار دائرة تعمل ببطارية إذا وُصل الملتيميتر على التوالي مع الحمل، مع مراعاة حدود الجهاز. لا توصل الملتيميتر في وضع التيار مباشرةً بين قطبي البطارية؛ لأن ذلك قد يسبب قصرًا كهربائياً خطيراً.
يرمز A إلى الأمبير، بينما يرمز mA إلى الملي أمبير. وكل 1 أمبير يساوي 1000 ملي أمبير. ويُستخدم مدخل mA عادةً للتيارات الصغيرة ضمن الحدود التي يحددها الجهاز.
الخلاصة
تعتمد كيفية قياس التيار الكهربائي بالملتيميتر على ثلاثة أمور أساسية: اختيار وضع القياس الصحيح، وتوصيل المجسات بالمداخل المناسبة، وإدخال الجهاز على التوالي مع الحمل. كما يجب فصل مصدر التغذية قبل إجراء التوصيلات، وعدم تجاوز حدود التيار والجهد المحددة للجهاز.
أما عند قياس التيارات المرتفعة أو فحص الدوائر المنزلية، فقد يكون مقياس التيار الكماشي خياراً أنسب إذا كان ملائماً للتطبيق. وفي جميع الحالات، راجع دليل الملتيميتر واتبع إجراءات السلامة قبل بدء القياس.
سؤال للقارئ: هل سبق أن قست التيار الكهربائي بالملتيميتر؟ وما المشكلة التي واجهتك أثناء القياس؟ شارك تجربتك في التعليقات ليستفيد منها الآخرون.
المصادر:
