デジタル・アナログマルチメーターによる交流・直流電流測定：実践ガイド

マルチメーターによる交流・直流電流測定（DMM＋アナログ）

電圧測定と同様に、電流測定も回路のトラブルシューティングに不可欠です。特定の回路や負荷が正常に動作しているか、過電流を引いていないかを確認するために用いられます。

マルチメーター（AVOメーター：「アンペア－ボルト－オーム」の略）は、電流、電圧、抵抗、静電容量、トランジスタ、ダイオード、温度、配線・ヒューズ・抵抗器・ブレーカー・その他故障部品の導通など、多様な電気量を測定する基本ツールです。

本チュートリアルでは、DMM、アナログマルチメーター、クランプメーターを用いた交流・直流電流測定をステップバイステップで解説します。

電流とは？

電流とは電荷が流れる速度で、単位はアンペア（略称：アンプ）です。交流電流は方向が連続的に変わり、直流電流は一方向にのみ流れます。電流測定用のメーターをアンメーターと呼びます。

電流は電荷の流れであるため、測定には電流をメーター内部に流す必要があります。したがって、測定箇所で回路を開放し、メーターを回路と直列に挿入しなければなりません。ただし、クランプメーターを使用すれば回路を開放せずに測定可能です。

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• デジタル・アナログマルチメーターを用いた電圧測定方法
• デジタル（マルチメーター）とアナログ（AVOメーター）を用いたコンデンサのチェック方法

デジタルマルチメーター（DMM）による交流電流測定：

• 回路の電源をオフにします。
• マルチメーターの電源を入れます。

• ノブを交流電流「Ã」（Aの上に波線「~」）に合わせます。

• ダイヤルで電流レンジを設定します。予想最大値にレンジを合わせ、不明な場合は最大レンジを使用します。

• 黒プローブをCOM（コモン）端子に差し込みます。
• 赤プローブを「A」または「mA」の表示がある電流用ソケットに差し込みます。

• ほとんどのDMMには、低電流用（ヒューズ内蔵）と高電流用（ヒューズなし）の別々のソケットがあります。低電流用ソケットには通常「mA」と表示されています。予想電流レンジに応じて適切なソケットを使用してください。間違えるとメーターが破損する恐れがあります。

• 測定箇所で回路を切断します。
• 黒プローブを切断点の一方に、赤プローブを他方に接続します。

• 回路の電源をオンにします。
• メーターの読み取り値を確認します。DMMは数値で分かりやすく表示されます。
• 最大レンジで測定した場合は、セレクタノブでレンジを下げて精度を高めます。
• 測定完了後、回路の電源をオフにします。
• 赤プローブを先に、次に黒プローブを外します。
• ノブを電圧または抵抗の位置に戻し、マルチメーターの電源を切ります。プローブを挿しっぱなしにする場合は、電圧用ソケットに差し替えておくと、誤って高電圧に接続しても破損を防げます。

注意: 片方のプローブが接続されていても、プローブの先端に触れないでください。裸手で配線に触れないでください。プローブ同士を接触させないでください。市販の交流電流で作業する際は、必要な予防措置を講じないと感電や死亡事故の原因となります。

• 関連記事: デジタル・アナログマルチメーターを用いたダイオードのテスト方法

アナログマルチメーターによる交流電流測定：

• 回路の電源をオフにします。
• アナログマルチメーターの電源を入れます。
• ノブを交流電流「A_AC」または「Ã」（Aの上に波線「~」）に合わせます。

• ダイヤルで電流レンジを設定します。

注: これらのレンジはフルスケール偏角（FSD）を表します。

• 黒プローブをCOM（コモン）端子に差し込みます。
• 赤プローブを「A」または「mA」の表示がある電流用ソケットに差し込みます。
• 低電流用と高電流用の2つのソケットがあります。通常、低電流用には「mA」、高電流用には「A」と表示されています。電流が不明な場合は高電流用ソケット（例：10A）を使用します。

• 測定箇所で回路を切断します。
• 黒プローブを先に、赤プローブを後に接続し、メーターを回路と直列につなぎます。

• 回路の電源をオンにします。
• 交流電流目盛から読み取ります（直流電流目盛と間違えないでください）。

• ノブで電流レンジを下げ、指針の偏角を最大にして精度を高めます。
• 測定完了後、回路の電源をオフにします。
• 赤プローブを先に、次に黒プローブを外します。
• ノブを電圧または抵抗の位置に戻し、マルチメーターの電源を切ります。

注意: 安価なアナログマルチメーターの多くは、電圧を昇圧する難しさから交流電流測定機能を備えていません。

交流電流に極性はありません。プローブを入れ替えても読み取り値は変わりません。アナログメーターをオーバーロードさせないでください。オーバーロードは電流が選択レンジを超えたときに発生し、メーター破損の恐れがあります。

• 関連記事: マルチメーター（DMM＋AVO）によるトランジスタのチェック方法

デジタルマルチメーター（DMM）による直流電流測定：

• 回路の電源をオフにします。
• ON/OFFボタンまたはノブでメーターの電源を入れます。
• ダイヤルを直流電流（直線と3つのドット付きのA）に合わせます。

• セレクタノブで予想値より高い適切なレンジを選択します。

• 黒プローブをCOM（コモン）端子に差し込みます。
• 赤プローブを2つの電流ソケットのいずれかに差し込みます：低電流用（ヒューズ内蔵）と高電流用（ヒューズなし）。低電流用は「mA」と表示され、mAレンジで高精度。高電流用は「A」と表示され、アンペアレンジで使用します。

• 電流が不明な場合は高電流用ソケットを使用します。低電流用ソケットで大電流が流れると内部ヒューズが切れます。

• 測定箇所で回路を切断します。直流回路なので、測定点の極性を考慮してください。
• 黒リードを負極側（低電位側）に接続します。
• 赤リードを正極側（高電位側）に接続します。
• 回路の電源をオンにします。

• マルチメーターの読み取り値を確認します。
• レンジを下げて最大精度を得ます。
• 測定完了後、回路の電源をオフにし、赤プローブを先に、次に黒プローブを測定点から外します。
• 両プローブをマルチメーターから外すか、電圧・抵抗用ソケットに差し替えて、誤って高電圧に接続しても破損しないようにします。
• マルチメーターの電源を切ります。

注意: 低電圧直流回路は触れても安全ですが、測定中にリードの先端に触れると誤差の原因となります。リード同士を接触させないでください。直流回路の極性を意識してください。DMMでは逆極性でも破損せず、マイナス符号で電流方向が逆であることを示します。

• 関連記事: マルチメーターを用いた導通テストの実施方法

アナログマルチメーターによる直流電流測定：

• 回路の電源をオフにします。
• アナログマルチメーターの電源を入れます。
• ノブを直流電流「A_DC」または（直線と3つのドット付きのA）に合わせます。

• ダイヤルで予想値より高い電流レンジを設定します。

• 黒プローブをCOM（コモン）端子に差し込みます。
• 赤プローブを「A」または「mA」の表示がある電流用ソケットに差し込みます。
• 低電流用ソケットの最大レンジはミリアンペア（mA）、高電流用はアンペア（A）です。予想読み取り値に応じて適切なソケットを使用してください。
• 電流が不明な場合は高電流用ソケットを使用します。

• 測定箇所で回路を切断します。直流なので極性に注意してください。

• 黒プローブを負極側、赤プローブを正極側に接続し、メーターを回路と直列につなぎます。

注意: プローブを逆接続するとアナログメーターが破損する恐れがあります。指針が逆方向に振れないため、高電圧の場合は損傷の原因となります。

• 回路の電源をオンにします。
• 直流電流目盛「A DC」から読み取ります（交流電流目盛と間違えないでください）。

• 電流レンジを下げて指針の偏角を最大にし、精度を高めます。
• 測定完了後、回路の電源をオフにします。
• 赤プローブを先に、次に黒プローブを外します。
• ノブを電圧の位置に戻し、マルチメーターの電源を切ります。
• プローブを外さない場合は、電圧用ソケットに差し替えて、誤って高電圧に接続しても破損しないようにします。

注意: アナログマルチメーターで直流電流を測定する際は極性に注意してください。逆極性では指針が振れません。メーターが破損する恐れがあります。

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クランプメーターを用いた電流測定方法

クランプメーターには内蔵クランププローブがあり、電流測定専用です。別売りのクランププローブもあります。クランプメーターの利点は、回路を切断したり電源を切ったりする必要がないことです。高電流測定でも非常に安全です。流れる電荷が生み出す磁場を利用して動作します。

• クランプメーターの電源を入れます。
• ノブを電流（交流または直流）に合わせます。
• 予想値より高いレンジを設定します。
• メーターを電線にクランプします。
• メーターの読み取り値を確認します。
• レンジを下げて精度の高い読み取りを行います。

DMM用クランププローブの場合

クランププローブは交流または直流電流を、それぞれに対応する電圧に変換します。この電圧は電流に直接比例します。電流値を得るには、この電圧を電流に換算する必要があります。

すべてのクランププローブには、特定の電流レンジに対する固有の電流-電圧変換比があります。例えば、10mV/A（10Aレンジ）のプローブで50mVの読み取りがあった場合、電流は50÷10＝5アンペアとなります。

• DMMまたはアナログメーターのノブを、交流電流なら交流電圧、直流電流なら直流電圧に合わせます。
• 予想値より高いレンジを設定します。高精度には低レンジを使用します。
• クランププローブの黒プローブをCOM端子に差し込みます。
• 赤プローブを交流電流ならVAC、直流電流ならVDCに差し込みます。
• クランププローブを電線にクランプします。
• メーターの読み取り値（電圧）を記録します。
• この電圧をプローブの変換比で割ります。その結果が電流測定値です。

注意: クランプメーターを複数の電線に同時にクランプすると、それぞれの磁場が打ち消し合い、正しい読み取りが得られません。

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ミリアンペアとアンペアのレンジ

ほとんどのマルチメーターには、低電流用「mA」と高電流用「A」の別々のソケットがあります。低電流用ソケットには常にヒューズが内蔵されており、高価なDMMでは高電流用ソケットにもヒューズが内蔵されていることがあります。

mAソケットのレンジは通常200mA以下です。一方、高電流用ソケットはメーターにより20Aまたは30A程度まで対応します。低電流用ソケットは微小電流で高精度・高分解能を実現しますが、大電流には耐えられません。そのため、内部ヒューズは約315mAで定格されています。

低電流用ソケットで大電流を測定しようとするとヒューズが切れ、アンメーター機能が使えなくなります。

アンメーターの並列接続

アンメーターの内部シャント抵抗は通常1Ω未満と非常に小さいです。誤って回路と並列接続すると、高電圧がこの微小抵抗にかかり、巨大な電流がメーターに流れ込み、破損させます。

このため、アンメーターにはこのような事態から保護するためのヒューズが内蔵されています。電流が一定値を超えるとヒューズが切れます。

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ヒューズのチェック

ヒューズが切れるとアンメーターは動作しなくなります。電流経路が断たれるため、読み取り値が表示されません。測定前にヒューズをチェックすることが重要です。

ヒューズをチェックするには、マルチメーターを抵抗モードに設定します。電圧・抵抗・低電流が共用ソケット（mAVΩ）の機種では、プローブを「COM」と「mAVΩ」に差し込みます。低電流専用ソケットがある機種では、黒プローブをVΩソケット、赤プローブをmAソケットに差し込みます。

この状態でプローブ同士を接触させます。数オーム程度の低抵抗が表示されればヒューズは正常です。「OL」や非常に高い抵抗が表示される場合はヒューズが切れており、交換が必要です。

直流の極性

直流（DC）は交流（AC）とは異なり単方向電流であるため、方向と極性が重要です。プローブを逆極性で接続すると、デジタルマルチメーターでは破損せずマイナス「-」符号で表示されます。しかしアナログマルチメーターでは、逆電流により指針が逆方向に振れようとして破損する恐れがあり、高電圧の場合はメーターが損傷する可能性があります。

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