Princip funkce klešťového měřiče a rozdíl mezi multimetrem
Hlavní funkce a princip činnosti upínacích hodinek
Nejvýraznějším prvkem klešťového měřiče je v přední části otevíratelná kleště, kterou lze snadno zasunout do vodiče pro měření proudu v obvodu, takže není třeba poškozovat nebo upravovat původní obvod, a může měřit velké množství proudu. Multimetr má také funkci měření proudu, jaký je tedy rozdíl mezi ním a klešťovým měřičem pro měření proudu? Nejprve pochopíme principy a rozdíly mezi multimetrem detekujícím proud a klešťovým měřičem detekujícím proud.
Při měření proudu multimetrem je nutné odpojit měřený obvod a pro měření proudu multimetr zapojit do série. Prostřednictvím vnitřního obvodu detekce proudu multimetru lze vidět, že úroveň proudu uvnitř multimetru je ve skutečnosti rezistor s velmi malou hodnotou odporu. Když tímto rezistorem protéká proud, dojde na něm k poklesu napětí, protože je určena hodnota odporu. Dokud se měří napětí na rezistoru, lze proud procházející rezistorem vypočítat podle vzorce, protože tento rezistor je v obvodu zapojen sériově, Takže proud, který jím protéká, je proudem měřeného obvodu.
Takže obvod pro měření proudu v multimetru obsahuje mnoho obvodů pro měření proudu v přístroji, které se měří přeměnou proudu na napětí přes odporový bočník. Existují také požadavky na výběr hodnoty odporu tohoto rezistoru. Pokud je hodnota odporu příliš velká, úbytek napětí generovaný při průchodu proudu rezistorem bude velký. Na jedné straně to bude distribuovat více napětí, což ovlivní normální provoz měřicí zátěže. Na druhou stranu, čím větší je hodnota odporu, tím větší je spotřeba energie na něm generovaná při stejném proudu, což způsobí zahřívání rezistoru. Proto, vezmeme-li v úvahu tyto dva problémy, čím menší hodnota odporu, tím lépe.
Hodnota odporu by však neměla být příliš malá. Pokud je odpor příliš malý, úbytek napětí generovaný při protékání proudu bude menší. To vyžaduje určité požadavky na následný měřicí obvod, protože nízké napětí je třeba zesílit, než je může obvod detekovat.
Nevýhody měření proudu multimetrem
Ze způsobu a principu detekce proudu multimetrem je vidět, že při měření proudu je nutné multimetr zapojit do série v testovaném obvodu. To není vhodné v některých obvodech, které nelze pro měření vypnout. Dalším bodem je rozsah měření proudu multimetru, obvykle je maximální rozsah měření proudu multimetru 10A nebo 20A. Aby se zabránilo zahřívání vnitřního detekčního rezistoru proudu, multimetr také nesmí dlouhodobě měřit velké proudy. Pro měření ještě větších proudů to není s typickým multimetrem snadné.
Princip měření proudu klešťovým měřičem
Princip činnosti klešťového měřiče pro měření proudu je v podstatě stejný jako u multimetru pro měření proudu. Rozdíl je v tom, že klešťový měřič nedetekuje přímo napětí na bočníku, ale používá proudový transformátor. Transformátor je vlastně aplikace transformátoru, který dokáže transformovat proud podle určitého poměru. Po připojení proudového transformátoru k zátěži je jeho primární stupeň ekvivalentní jedné otáčkě a sekundární stupeň má uvnitř klešťového měřiče více závitů, což v určitém poměru snižuje proud. Proto je proudový transformátor také ekvivalentní zvyšovacímu transformátoru. Obvod uvnitř klešťového měřiče dokáže vypočítat měřený proud detekcí napětí na sekundární straně transformátoru.
Ve srovnání s multimetrem tedy klešťový měřič nemusí při měření proudu měnit obvod a může měřit větší proudy, jako je proud indukčních zátěží, jako jsou motory. Vzhledem k použití proudového transformátoru uvnitř klešťového měřiče však podle principu činnosti transformátoru nemůže procházet stejnosměrným proudem. Nemůže tedy klešťový měřič skutečně měřit stejnosměrný proud? Klešťový měřič ve skutečnosti může měřit stejnosměrný proud, ale nepoužívá proudový transformátor.
Princip měření stejnosměrného proudu klešťovým měřičem
Kvůli neschopnosti stejnosměrného proudu vyvolávat změny magnetického toku nemůže klešťový měřič měřit stejnosměrný proud pomocí proudového transformátoru. Použití transformátoru pro měření střídavého proudu se nazývá elektromagnetický transformátor, zatímco klešťový měřič pro měření stejnosměrného proudu využívá jiný typ snímače - Hallův snímač.
Princip použití Hallova senzoru pro měření stejnosměrného proudu spočívá v tom, že když proud protéká drátem, vzniká magnetické pole (podobné elektromagnetu), které je úměrné velikosti proudu. Svorka klešťového měřiče shromažďuje magnetické pole generované vodiči a je detekována Hallovým prvkem umístěným uvnitř svorky. Hallův prvek je magnetický snímací prvek, který převádí magnetické pole na napěťový signál pro výstup. Tento napěťový signál je obvodem zesílen pro zobrazení proudu zátěže. Mnoho klešťových měřičů v dnešní době používá AC i DC, včetně elektromagnetických transformátorů a Hallových senzorů k detekci AC a DC proudů.
Rozdíl mezi klešťovým a multimetrem
Jak bylo uvedeno výše, hlavní funkcí klešťového měřiče je detekovat proud. Ve srovnání s multimetrem je použití klešťového měřiče pohodlnější a má mnohem větší rozsah měření. Jedna věc však je, že při měření malých proudů (např. několik set miliampérů) to klešťový měřič nedokáže normálně zobrazit a jeho přesnost měření není tak dobrá jako u multimetru.
Druhý rozdíl je v tom, že protože hlavní funkcí klešťového měřiče je detekovat proud, není v jiných funkcích tak dobrý jako multimetr. Ačkoli mnoho klešťových měřičů nyní integruje mnoho funkcí multimetru, jako je měření napětí, měření odporu, měření frekvence, měření teploty atd., celkově tyto funkce jiné než měření proudu nelze s multimetrem srovnávat a přesnost těchto měřící zařízení je obecně nižší než u multimetru.
Stručně řečeno, zaměření a prostředí použití klešťových měřičů a multimetrů se liší. Pokud se zaměřujeme na měření proudu, zejména vysokého proudu, jsou preferovány klešťové měřiče; Pokud se používá pro měření napěťového odporu nebo parametrů elektronických součástek při každodenním používání a má určité požadavky na přesnost měření, je potřeba zvolit multimetr. Tyto dva typy nástrojů lze tedy vybrat na základě skutečných potřeb nebo současně podle prostředí použití.
