安全なメーターの使用

電気メーターを安全かつ効率的に使用することは、おそらく、電子技術者が自分の個人的な安全と取引の習熟の両方のために習得できる最も価値のあるスキルです。生命を脅かすレベルの電圧と電流を抱えている可能性のある活線にメーターを接続していることを知っているので、最初はメーターを使用するのは気が遠くなるかもしれません。

この懸念は根拠のないものではなく、メーターを使用するときは常に慎重に進めることが最善です。経験豊富な技術者が電気事故を起こす原因は、他のどの要因よりも不注意です。

マルチメータ

最も一般的な電気試験装置は、マルチメーターと呼ばれるメーターです。 。マルチメータは、電圧、電流、抵抗、その他多くの変数を測定できるため、このように名付けられました。その一部は、複雑さのためにここでは説明できません。

訓練を受けた技術者の手には、マルチメータは効率的な作業ツールであると同時に安全装置でもあります。ただし、無知な人や不注意な人の手に渡ると、マルチメータは「ライブ」回路に接続されたときに危険の原因となる可能性があります。

マルチメータにはさまざまなブランドがあり、各メーカーが製造した複数のモデルがさまざまな機能を備えています。次の図に示されているマルチメータは「一般的な」設計であり、特定のメーカーに固有のものではありませんが、使用の基本原則を教えるのに十分な一般的なものです。

このメーターの表示は「デジタル」タイプであることに気付くでしょう。デジタル時計と同じように4桁の数値を表示します。ロータリーセレクタースイッチ（現在はオフに設定されています position）には、5つの異なる測定位置があります。2つの「V」設定、2つの「A」設定、および中央に「抵抗」を表す変な外観の「馬蹄形」記号が付いた1つの設定です。

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「馬蹄形」の記号はギリシャ文字の「オメガ」（Ω）で、電気のオーム単位の一般的な記号です。

2つの「V」設定と2つの「A」設定のうち、各ペアが、水平線のペア（1つは実線、1つは破線）または波線のある破線のいずれかを持つ一意のマーカーに分割されていることがわかります。平行線は「DC」を表し、波状の曲線は「AC」を表します。もちろん、「V」は「電圧」を表し、「A」は「アンペア数」（電流）を表します。

メーターは、内部でACの測定とは異なる手法を使用してDCを測定するため、ユーザーは測定する電圧（V）または電流（A）のタイプを選択する必要があります。交流（AC）については技術的な詳細については説明していませんが、メーター設定のこの違いは覚えておくべき重要なものです。

マルチメータソケット

マルチメータ面には、テストリードを差し込むことができる3つの異なるソケットがあります。 。テストリードは、メーターをテスト対象の回路に接続するために使用される特別に準備されたワイヤーにすぎません。

ワイヤは、ユーザーの手が裸の導体に接触するのを防ぐために、色分けされた（黒または赤の）柔軟な絶縁体でコーティングされており、プローブの先端は鋭くて硬いワイヤです：

黒のテストリード常に マルチメータの黒いソケットに接続します。「共通」を表す「COM」とマークされたソケットです。赤いテストリードは、マルチメータで測定する量に応じて、電圧と抵抗のマークが付いた赤いソケットまたは電流のマークが付いた赤いソケットのいずれかに接続します。

これがどのように機能するかを確認するために、使用中のメーターを示すいくつかの例を見てみましょう。まず、バッテリーからのDC電圧を測定するようにメーターを設定します。

2本のテストリードが電圧用のメーターの適切なソケットに差し込まれ、セレクタースイッチがDC「V」に設定されていることに注意してください。次に、マルチメータを使用して家庭用電源コンセント（壁のコンセント）からのA​​C電圧を測定する例を見てみましょう。

メーターの設定の唯一の違いは、セレクタースイッチの配置です。これでAC「V」になります。まだ電圧を測定しているので、テストリードは同じソケットに差し込まれたままになります。

これらの例の両方で、それは必須 プローブチップが回路上のそれぞれのポイントに接触している間は、プローブチップを互いに接触させないようにしてください。これが発生すると、短絡が形成され、電圧源が十分な電流を供給できる場合は、火花が発生し、場合によっては炎の玉が発生します。次の画像は、危険の可能性を示しています。

これは、メーターを不適切に使用した場合に危険の原因となる可能性がある方法の1つにすぎません。

電圧測定は、おそらくマルチメータが使用される最も一般的な機能です。これは確かに安全目的（ロックアウト/タグアウト手順の一部）で行われる主要な測定であり、メーターのオペレーターが十分に理解している必要があります。

電圧は常に2点間で相対的であるため、メーターは必須 信頼性の高い測定を提供する前に、回路内の2点にしっかりと接続してください。つまり、通常、測定中は両方のプローブをユーザーの手でつかみ、電圧源または回路の適切な接点に押し付ける必要があります。

白兵戦の感電電流経路が最も危険であるため、この方法で高電圧回路の2点にメータープローブを保持することは、常に可能性です。 危険。プローブの保護絶縁体が摩耗したり、ひびが入ったりすると、テスト中にユーザーの指がプローブの導体に接触して、ひどい感電を引き起こす可能性があります。片手だけでプローブをつかむことができる場合は、より安全なオプションです。

場合によっては、片方の手だけを使用して、一方のプローブチップを回路テストポイントに「ラッチ」して、もう一方のプローブチップを離して所定の位置にセットすることができます。これを容易にするために、スプリングクリップなどの特別なプローブチップアクセサリを取り付けることができます。

メーターのテストリードは機器パッケージ全体の一部であり、メーター自体と同じ注意と敬意を持って取り扱う必要があることを忘れないでください。スプリングクリップやその他の特別なプローブチップなど、テストリード用の特別なアクセサリが必要な場合は、メーターメーカーまたはその他のテスト機器メーカーの製品カタログを参照してください。

しないでください 創造性を発揮し、独自のテストプローブを作成するようにしてください。次にライブ回路で使用するときに、危険にさらされる可能性があります。

また、デジタルマルチメータは、電圧または電流をチェックするときにどちらか一方に設定されるため、通常、AC測定とDC測定をうまく区別できることを覚えておく必要があります。

前に見たように、ACとDCの両方の電圧と電流は致命的である可能性があるため、マルチメータを安全チェックデバイスとして使用する場合は、両方を見つけることを期待していなくても、常にACとDCの両方の存在をチェックする必要があります！！また、危険な電圧の存在を確認するときは、必ずすべてを確認する必要があります。 問題のポイントのペア。

たとえば、電気配線キャビネットを開いて、負荷にAC電力を供給する3つの大きな導体を見つけたとします。これらのワイヤに給電する回路ブレーカーは（おそらく）遮断され、ロックされ、タグが付けられています。 Start を押して、電源がないことを再確認しました ロード用のボタン。何も起こらなかったので、安全チェックの3番目のフェーズである電圧のメーターテストに進みます。

まず、既知の電圧源でメーターをチェックして、正しく機能していることを確認します。近くの電源レセプタクルは、テストに便利なAC電圧源を提供する必要があります。そうすると、メーターが適切に表示されていることがわかります。次に、キャビネット内のこれら3本のワイヤー間の電圧をチェックする必要があります。ただし、電圧は 2つの間で測定されます ポイントなので、どこで確認しますか？

答えは、これら3つのポイントのすべての組み合わせをチェックすることです。ご覧のとおり、図ではポイントに「A」、「B」、「C」のラベルが付いているため、マルチメーター（電圧計モードに設定）を使用して、ポイントAとB、BとBの間を確認する必要があります。 C、およびA＆C。

これらのペアのいずれかの間に電圧が見つかった場合、回路はゼロエネルギー状態ではありません。ちょっと待って！マルチメータは、AC電圧モードの場合、およびその逆の場合、DC電圧を登録しないことに注意してください。そのため、各モードでこれらの3つのポイントのペアを確認する必要があります。 完了するために合計6回の電圧チェックを行います！

ただし、すべてのチェックを行っても、まだすべての可能性をカバーしているわけではありません。電力システムでは、単線とアースの間に危険な電圧が発生する可能性があることに注意してください（この場合、キャビネットの金属フレームが適切なアース基準点になります）。

したがって、完全に安全であるためには、AとB、BとC、およびAとC（ACモードとDCモードの両方）をチェックするだけでなく、Aとグラウンド、Bとグラウンド、およびC＆グラウンド（ACモードとDCモードの両方）！これにより、3本のワイヤだけのこの一見単純なシナリオで合計12回の電圧チェックが可能になります。もちろん、これらのチェックをすべて完了したら、マルチメータを使用して、電源レセプタクルなどの既知の電圧源に対して再テストし、正常に機能していることを確認する必要があります。

マルチメータを使用して抵抗をチェックする

マルチメータを使用して抵抗をチェックするのは、はるかに簡単な作業です。テストリードは電圧チェックと同じソケットに差し込まれたままになりますが、セレクタースイッチは「馬蹄形」の抵抗記号を指すまで回す必要があります。抵抗を測定するデバイスのプローブに触れると、メーターは抵抗をオームで適切に表示する必要があります。

抵抗の測定について覚えておくべき非常に重要なことの1つは、非通電でのみ実行する必要があるということです。 コンポーネント！メーターが「抵抗」モードの場合、メーターは小さな内部バッテリーを使用して、測定対象のコンポーネントに小さな電流を生成します。

この電流をコンポーネントに流すのがどれほど難しいかを感知することにより、そのコンポーネントの抵抗を決定して表示することができます。メーターによって生成される抵抗測定電流を支援または反対するために、メーター-リード-コンポーネント-リード-メーターループに追加の電圧源がある場合、誤った読み取り値が発生します。最悪の場合、外部電圧によってメーターが損傷することもあります。

マルチメータの「抵抗」モード

マルチメータの「抵抗」モードは、ワイヤの導通を判断したり、抵抗を正確に測定したりするのに非常に役立ちます。プローブチップ間に良好でしっかりした接続がある場合（それらを一緒に接触させることによってシミュレートされます）、メーターはほぼゼロΩを示します。テストリードに抵抗がない場合は、正確にゼロになります。

リード線が互いに接触していないか、断線の両端に接触していない場合、メーターは無限の抵抗を示します（通常、破線または「開ループ」を表す略語「O.L.」を表示します）：

マルチメータによる電流の測定

マルチメータの最も危険で複雑な用途は、電流の測定です。この理由は非常に単純です。メーターが電流を測定するには、測定される電流を強制的に通過させる必要があります メーター。

これは、電圧を測定する場合のように、メーターをどこか側に接続するだけでなく、回路の電流経路の一部にする必要があることを意味します。メーターを回路の電流経路の一部にするために、元の回路を「遮断」し、メーターをオープンブレークの2点に接続する必要があります。このためにメーターを設定するには、セレクタースイッチがACまたはDCの「A」を指している必要があり、赤いテストリードが「A」とマークされた赤いソケットに差し込まれている必要があります。

次の図は、電流を測定する準備ができているメーターとテストする回路を示しています。

これで、メーターを接続する準備として回路が切断されました：

次のステップは、2つのプローブチップを回路の壊れた端に接続し、黒いプローブを9ボルト電池のマイナス（-）端子に接続し、赤いプローブを回路に接続して、メーターを回路にインラインで挿入することです。ランプにつながるワイヤーの端が緩んでいる：

この例は、非常に安全な回路を示しています。 9ボルトは衝撃の危険をほとんど構成しないので、この回路を開いて（素手で、それ以下ではありません！）、メーターを電流の流れとインラインで接続することを恐れることはほとんどありません。ただし、より高い電力の回路では、これは確かに危険な試みになる可能性があります。

回路電圧が低くても、通常の電流は十分に高く、最後のメータープローブ接続が確立された瞬間に有害な火花が発生する可能性があります。

マルチメータを電流測定（「電流計」）モードで使用する場合のもう1つの潜在的な危険性は、マルチメータを使用して電圧を測定する前に、マルチメータを電圧測定構成に適切に戻せないことです。この理由は、電流計の設計と操作に固有のものです。メーターを電流の経路に直接配置して回路電流を測定する場合は、メーターに電流の流れに対する抵抗をほとんどまたはまったく与えないようにするのが最善です。

そうしないと、追加の抵抗によって回路の動作が変化します。したがって、マルチメータは、赤いプローブが赤い「A」（電流測定）ソケットに差し込まれたときに、テストプローブの先端間の抵抗が実質的にゼロになるように設計されています。電圧測定モード（赤いリード線が赤い「V」ソケットに差し込まれている）では、電圧計は無限に近い抵抗を持つように設計されているため、テストプローブの先端間には数メガオームの抵抗があります（しないでください テスト対象の回路からかなりの電流を引き出します。

マルチメータを電流測定モードから電圧測定モードに切り替える場合、セレクタスイッチを「A」から「V」の位置に回すのは簡単で、それに応じて赤いテストリードプラグの位置を「A」から「 V」。その結果、メーターがかなりの電圧源の両端に接続された場合、メーターを介して短絡が発生します！

これを防ぐために、ほとんどのマルチメータには警告機能があり、「A」ソケットにリード線が差し込まれ、セレクタスイッチが「V」に設定されている場合にビープ音が鳴ります。ただし、このような機能は便利ですが、マルチメータを使用する際の明確な思考と注意に代わるものではありません。

すべての高品質マルチメータには、最後の画像に示されている場合のように、過剰な電流が流れた場合に「溶断」するように設計されたヒューズが内部に含まれています。すべての過電流保護デバイスと同様に、これらのヒューズは主に機器を保護するように設計されています。 （この場合、メーター自体）過度の損傷から、そして二次的にのみユーザーを危害から保護するため。

マルチメータを使用して、セレクタスイッチを抵抗位置に設定し、次のように2つの赤いソケット間に接続を作成することで、自身の電流ヒューズを確認できます。

良好なヒューズは抵抗が非常に少ないことを示しますが、切れたヒューズは常に「O.L.」を示します。 （またはマルチメータのモデルが連続性がないことを示すために使用する表示）。良好なヒューズに対して表示される実際のオーム数は、それが任意に低い数値である限り、ほとんど重要ではありません。

マルチメータを使用して電圧、抵抗、電流を測定する方法を見てきましたが、これ以上知っておくべきことはありますか？多くの！この用途の広いテスト機器の価値と機能は、それを使用してスキルと親しみを身に付けるにつれて、より明らかになります。

このような複雑な機器を使った通常の練習に代わるものはないので、安全な電池式の回路を自由に試してみてください。

レビュー：

• 電圧、電流、抵抗をチェックできるメーターは、マルチメーターと呼ばれます。 。
• 電圧は常に2点間で相対的であるため、良好な読み取り値を得るには、電圧測定メーター（「電圧計」）を回路内の2点に接続する必要があります。電圧を測定するときは、裸のプローブの先端に触れないように注意してください。短絡が発生します。
• マルチメータを使用して回路に危険な電圧が存在するかどうかを確認するときは、常にAC電圧とDC電圧の両方を確認することを忘れないでください。個々の導体とアースの間を含め、導体のすべてのペアの組み合わせの間の電圧を必ず確認してください。
• 電圧測定（「電圧計」）モードの場合、マルチメータのリード間の抵抗は非常に高くなります。
• 通電されている回路のマルチメータで抵抗や導通を読み取ろうとしないでください。せいぜい、メーターから取得する抵抗の測定値は不正確であり、最悪の場合、メーターが損傷して怪我をする可能性があります。
• 電流測定メーター（「電流計」）は常に回路に接続されているため、電子は 流れる必要があります。 メーター。
• 電流測定（「電流計」）モードの場合、マルチメータはリード間に実質的に抵抗がありません。これは、電子がメーターを通過するのを最小限の困難で可能にすることを目的としています。そうでない場合、メーターは回路に余分な抵抗を追加し、それによって電流に影響を与えます。

関連するワークシート：

• 基本的な電流計使用ワークシート
• 基本的な電圧計の使用ワークシート
• 基本的な抵抗計の使用ワークシート
• 感電ワークシート