Sådan fungerer sensorer og spændemålere til måling af jævnstrøm og vekselstrøm

For at udvide funktionaliteten af ​​multimetre, oscilloskoper og andre elektriske måleinstrumenter bruges strømfølere i form af flåter - strømklemmer. For at foretage målinger med klemmer lukkes de ind i lederens omkrets med strøm, og derfor måles de uden at bryde kredsløbet og uden at skulle skære nogen shunt ind i lederen.

Det er enkelt og praktisk. Enheden viser måleresultatet på dets skala i form af spænding eller strøm, der er proportional med den målte strømværdi. Fordelen ved metoden ligger i det faktum, at enheden muligvis ikke har et tilstrækkeligt bredt indgangsområde, mens sensorklemmerne helt er i stand til at acceptere lederen selv med en meget høj strøm.

Lederen med den målte strøm forbliver ikke kun intakt, men er altid galvanisk isoleret fra måleindretningens kredsløb. Enheden selv kan have et indgangskredsløb med en meget høj impedans og endda være jordforbundet. Det er ikke nødvendigt på en eller anden måde at regulere eller tænde og slukke for kredsløbet, hvis parametre måles ved hjælp af klemmer, hvilket betyder, at der ikke vil være nogen nedetid i driften af ​​det elektriske udstyr.

Rms-værdien af ​​strømmen i sensorens frekvensresponsområde kan måles ved hjælp af en strømføler med et multimeter, der er i stand til at måle rms værdier. I dette tilfælde vil rækkevidden blive begrænset af multimeterets muligheder (skala). De bedste resultater opnås med sensorer med bred frekvensrespons, minimum faseskift og høj nøjagtighed.

Sensorer, der arbejder efter princippet om konventionelle måling af strømtransformator. Enhver transformator har en primær og sekundær vikling installeret på et fælles magnetisk kredsløb. Den primære spænding tilføres den primære vikling, der skabes en vekslende magnetisk flux i kernen, hvilket inducerer i den sekundære vikling den tilsvarende EMF-transformationskoefficient. Strømmene i de primære og sekundære viklinger er korrelerede som antallet af drejninger i de sekundære og primære viklinger.

Sådan fungerer den aktuelle sensor til måling af vekselstrøm. Et klemmeformet magnetisk kredsløb lukkes omkring lederen. Lederen er den primære vikling, der består af en enkelt drejning, den aktuelle værdi, som du har brug for at finde ud af.

Strømmen i den sekundære vikling vil være proportional med strømmen i lederen og afvige fra den med et antal gange lig med transformationskoefficienten, det vil sige så mange gange så mange omdrejninger i den sekundære vikling. Antallet af omdrejninger i sensorens sekundære vikling er normalt 1000, 500 eller 100.

Hvis sensoren har 1000 omdrejninger, betegnes klemmerne 1000: 1 eller 1mA / A - dette betyder, at 1 mA i apparatets målinger er identiske med 1A i den studerede leder. Eller 1A på enheden - 1000 A i lederen.

Forholdet kan i princippet være anderledes: 3000: 5 eller 2000: 2, afhængigt af apparatets formål. I de fleste tilfælde parteres flåter imidlertid med et konventionelt multimeter, og forholdet er normalt 1000: 1.

I et forhold på 1000: 1 eller 1 mA / A vil aflæsningerne være som følger. Med en indgangsstrøm på 700A vil udgangen vise sig at være 700 mA, ved 300A - 300mA osv. Dette skyldes, at sensorens output er tilsluttet et digitalt multimeter i vekselstrømsmålingstilstand med et valgt værdiområde.

For at bestemme den aktuelle værdi af strømmen i lederen ganges multimeterets målinger med sensorens koefficient. Det vigtigste er, at måleenheden har den krævede indgangsimpedans.

Hvis måleenheden kun har en indgang med spænding (voltmeter eller oscilloskop), kan den også bruges med en strømføler - klemmer. Til dette skal sensorens aktuelle udgang koordineres med indgangen til enheden ved hjælp af princippet om en målestrømtransformator. Derefter vil aflæsningsspændingens målinger være proportional med den målte vekselstrøm.

Der er strømklemmer, der ikke kun måler veksling, men også jævnstrøm. I sådanne krydsninger er princippet for deres funktion baseret på Hall-effekten, når de aktuelle parametre er afledt af parametrene for det magnetiske felt, der genereres af det, virker på halvlederen og initierer Hall-effekten i den.

En tynd plade af en halvleder er monteret vinkelret på magnetfeltet for den strøm, der skal måles. En excitationsstrøm påføres pladen i en bestemt retning (lad os sige langs den), der afviger i et eksternt magnetfelt under påvirkning af Lorentz-kraften i tværretningen, og derefter i denne retning kan emf (Hall-spænding) måles ved pladernes kanter.

Med en konstant excitationsstrøm gennem pladen vil Hall EMF såvel som magnetfeltinduktionen af ​​den målte strøm være proportional med den målte strøm. Det vil sige, Hall-spændingen svarer til strømmen i lederen, der passerer inden i sensorens magnetiske kredsløb. Et sådant kredsløb har store fordele i forhold til enheder, der er baseret på en strømtransformator.

Da generering af Hall EMF ikke afhænger af retningen af ​​den magnetiske induktionsvektor, men kun afhænger af dens størrelse, måler en sensor baseret på Hall-effekten både vekselstrøm og jævnstrøm. Derudover indfanger sensoren absolut nøjagtigt fasen for ændring (retning) af magnetfeltet og er derfor velegnet til at observere strømens form.

Ticks med en Hall-sensor leveres med en eller to indbyggede sensorer. Forskellige krydsmodeller har et bredt dynamisk interval og frekvensrespons, signallinearitet og høj nøjagtighed.

Omfanget af sådanne stænger dækker alt udstyr med en jævnstrøm på op til 1500 A uden behov for indlejring af dyre skodder. Vekselstrøm med en frekvens på titusenvis af kilohertz kan også måles ved hjælp af flåter baseret på Hall-effekten, og den aktuelle form kan være meget forskellig, og rms-værdien findes.

Udgangssignalet i millivolt, der er proportionalt med den målte strøm, kan let opfattes af de fleste multimetre, oscilloskoper og optagere.

Hvad er et ammeter, typer, enhed og driftsprincip

Sådan bruges aktuelle måleklemmer

Aktuelle eksempler på applikation af klemme

Hvilke værktøjer er nødvendige for at udføre elektrisk arbejde