電気計測器の基礎｜電圧計・電流計・テスター・メガー

結論：計測器は「測る量・接続方法・測定条件」で見分ける

電気計測器は、まず何を測る計器かを確認し、次に回路へどう接続するかを整理すると理解しやすくなります。

消防設備士試験の公式な科目表では、4類の筆記に「基礎的知識（電気）」と「構造・機能・工事・整備（電気）」が含まれます。ただし、計測器だけの出題数や出題頻度は公表されていません。この記事では、公式資料と法令で確認できる基本に絞って解説します。

電圧計は並列、電流計は直列

電圧計の接続と内部抵抗

電圧は2点間の電位差です。そのため、電圧計は測定したい2点に並列に接続します。

理想的な電圧計は、測定する回路から電流をほとんど取りません。実際の電圧計も、回路へ与える影響を小さくするため、内部抵抗を大きくしています。

電流計の接続と内部抵抗

電流は回路を流れる電気の量です。そのため、電流計は測定対象の回路へ直列に接続し、測定する電流を計器に通します。

電流計の内部抵抗が大きいと、計器を入れたことで回路電流が変わってしまいます。この影響を小さくするため、電流計の内部抵抗は小さく作られています。

注意：電流測定用の端子・レンジのまま電源へ並列接続すると、短絡状態となり、ヒューズの溶断や計器の破損につながるおそれがあります。実際の測定では計器の定格と取扱説明書を確認してください。

倍率器と分流器

倍率器は電圧計に直列

電圧計の測定範囲を広げるには、電圧計に抵抗を直列に接続し、電圧を分担させます。この抵抗が倍率器です。

例：内部抵抗10kΩの電圧計の測定範囲を3倍にする場合

R_m ＝（3 − 1）× 10kΩ ＝ 20kΩ

分流器は電流計に並列

電流計の測定範囲を広げるには、電流計に抵抗を並列に接続し、測定電流の一部を分けて流します。この抵抗が分流器です。

例：内部抵抗5Ωの電流計の測定範囲を10倍にする場合

R_s ＝ 5Ω ÷（10 − 1）≒ 0.56Ω

回路計（テスター・マルチメーター）

回路計は、1台で電圧・電流・抵抗などを測定する計器です。アナログ式とデジタル式があり、測定できる項目と範囲は機種によって異なります。

測定前に確認すること

1. テストリードの端子：共通端子、電圧・抵抗端子、電流端子を取り違えない。
2. 測定項目：電圧・電流・抵抗、交流・直流を正しく選ぶ。
3. 測定範囲：手動レンジでは、予想値より大きいレンジから確認する。
4. 計器の定格：最大入力、測定カテゴリ、ヒューズ定格などを取扱説明書で確認する。

抵抗レンジは計器の内蔵電源を使って測定するため、通電中の回路には使用しません。アナログ回路計では、抵抗測定前にテストリードを短絡し、0Ω調整を行う機種があります。

絶縁抵抗計（メガー）

絶縁抵抗計は、電路に規定の直流試験電圧を加え、電線相互間や電路と大地との間の絶縁抵抗を測定する計器です。測定値にはMΩ（メガオーム）が使われます。

絶縁抵抗計には50V、125V、250V、500V、1000Vなど複数の定格測定電圧を備える機種があります。したがって、「絶縁抵抗計は常に500Vまたは1000V」とは限りません。対象設備の基準、回路電圧、接続機器の仕様に合う測定電圧を選びます。

自火報配線は直流250Vで確認する

自動火災報知設備の配線については、消防法施行規則24条第1号ロに絶縁抵抗の基準があります。

この表は、自火報配線に関する基準です。一般の低圧電路、他の消防用設備、機器単体の性能試験を同じ測定電圧・判定値で扱わないようにします。

絶縁抵抗測定の注意点

• 測定対象を電源から切り離し、無電圧を確認する。
• 電子機器やサージ保護部品など、試験電圧の影響を受ける機器はメーカー仕様と点検要領に従って扱う。
• 対象に合う定格測定電圧を選ぶ。
• 測定後は計器の取扱説明書に従って放電を確認する。

回路計の抵抗レンジでMΩ表示ができる場合でも、規定の直流試験電圧を加える絶縁抵抗試験の代用にはなりません。

接地抵抗計

接地抵抗計は、接地極と大地の間の抵抗を測定する計器です。絶縁抵抗計が「電気を漏らさない状態」を確認するのに対し、接地抵抗計は「接地へ電流を流す経路」の状態を確認します。

一般的な接地抵抗計には、補助接地極を使う3電極法や、既知の接地を利用する2電極法があります。接地極の配置、測定コードの長さ、測定手順は計器と測定方法によって異なるため、取扱説明書に従います。

クランプメーター

クランプメーターは、導体の周囲に生じる磁界を検出し、回路を切断せずに電流を測定する計器です。

• 交流専用、交流・直流対応、漏れ電流測定用など、機種によって用途が異なる。
• 通常の負荷電流測定では、測定したい回路の導体1本をクランプする。
• 複数の導体を一緒に挟む測定は、目的と計器の使用方法を確認して行う。
• 測定可能な導体径、電流範囲、測定カテゴリを確認する。

「通電中なら何でもクランプメーターで確認できる」とは限りません。無電圧の確認には検電器など目的に合う器具を用い、実作業では安全手順と計器の取扱説明書に従います。

計測器の使い分け

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• 受信機の点検と試験 — 自火報点検の確認項目
• 甲4の電気計算 — 倍率器・分流器を含む計算問題

理解度チェック

問題1

電圧計の接続方法と内部抵抗の組合せとして、正しいものはどれか。

（1）直列・内部抵抗は小さい
（2）直列・内部抵抗は大きい
（3）並列・内部抵抗は小さい
（4）並列・内部抵抗は大きい

問題2

内部抵抗20kΩの電圧計の測定範囲を5倍にする。必要な倍率器の抵抗はどれか。

（1）4kΩ
（2）20kΩ
（3）80kΩ
（4）100kΩ

問題3

自動火災報知設備の感知器回路（電源回路を除く）の絶縁抵抗について、消防法施行規則24条に沿うものはどれか。

（1）交流100Vの回路計で測定し、1Ω以上
（2）直流250Vの絶縁抵抗計で一の警戒区域ごとに測定し、0.1MΩ以上
（3）直流1000Vの絶縁抵抗計で測定し、5MΩ以上
（4）通電中にクランプメーターで測定し、0.1MΩ以上

問題4

回路を切断せずに導体を流れる電流を測定する計器はどれか。

（1）絶縁抵抗計
（2）接地抵抗計
（3）クランプメーター
（4）検相器

一次情報・公式資料

• 消防試験研究センター「試験科目及び問題数」
• 消防試験研究センター「過去に出題された問題」
• e-Gov法令検索「消防法施行規則」（24条）
• 日置電機「絶縁抵抗計 IR4055」（定格測定電圧の例）
• 日置電機「接地抵抗計 FT6031-50」（2電極法・3電極法）