Принцип роботи вимірювальних кліщів і відмінність мультиметра
Основні функції та принципи роботи наручних годинників
Найвидатнішою особливістю лічильника типу затискачів є затискач, який можна відкрити спереду, який можна легко вставити в дріт для вимірювання струму в ланцюзі, так що немає необхідності пошкоджувати або змінювати оригінальну схему, і він може вимірювати велику кількість струму. Мультиметр також має функцію вимірювання струму, так чим він відрізняється від клещів для вимірювання струму? По-перше, давайте зрозуміємо принципи та відмінності між мультиметром, що визначає струм, і кліщами.
При вимірюванні сили струму мультиметром необхідно відключити вимірюваний ланцюг і з'єднати мультиметр послідовно для вимірювання сили струму. Через внутрішню схему визначення струму мультиметра можна побачити, що рівень струму всередині мультиметра насправді є резистором із дуже малим значенням опору. При протіканні струму через цей резистор на ньому відбудеться падіння напруги, тому що визначається значення опору. Поки напруга на резисторі вимірюється, струм, що проходить через резистор, можна обчислити за формулою, оскільки цей резистор з’єднаний послідовно в коло, тому струм, що протікає через нього, є струмом вимірюваного кола.
Таким чином, ланцюг вимірювання струму в мультиметрі включає багато ланцюгів вимірювання струму в приладі, які вимірюються шляхом перетворення струму в напругу через шунт опору. Також є вимоги до вибору величини опору цього резистора. Якщо значення опору занадто велике, падіння напруги під час проходження струму через резистор буде великим. З одного боку, це буде розподіляти більше напруги, впливаючи на нормальну роботу вимірювального навантаження. З іншого боку, чим більше значення опору, тим більша споживана потужність на ньому при тому самому струмі, що призведе до нагрівання резистора. Тому, враховуючи ці дві проблеми, чим менше значення опору, тим краще.
Однак значення опору не повинно бути занадто малим. Якщо опір занадто малий, падіння напруги під час проходження струму буде меншим. Це вимагає певних вимог до схеми наступного вимірювання, оскільки низька напруга повинна бути посилена, перш ніж вона може бути виявлена схемою.
Недоліки вимірювання сили струму мультиметром
Зі способу і принципу визначення струму мультиметром видно, що при вимірюванні струму необхідно в ланцюг, що перевіряється, включати мультиметр послідовно. Це не підходить для деяких схем, які не можна вимкнути для вимірювання. Ще один момент - це діапазон вимірювання струму мультиметра, зазвичай максимальний діапазон вимірювання струму мультиметра становить 10А або 20А. Щоб запобігти нагріванню внутрішнього резистора визначення струму, мультиметр також не може вимірювати великі струми протягом тривалого часу. Для вимірювання навіть більших струмів цього непросто досягти за допомогою типового мультиметра.
Принцип вимірювання струму клещами
Принцип роботи вимірювальних кліщів для вимірювання струму практично такий же, як і мультиметра для вимірювання струму. Різниця полягає в тому, що клещі не визначають безпосередньо напругу на шунтуючому резисторі, а використовують трансформатор струму. Трансформатор - це фактично додаток трансформатора, який може перетворювати струм відповідно до певної пропорції. Після підключення трансформатора струму до навантаження його первинний каскад еквівалентний одному витку, а вторинний каскад має більше витків у кліщах, що зменшує струм у певній пропорції. Таким чином, трансформатор струму також є еквівалентом підвищувального трансформатора. Схема всередині вимірювальних кліщів може обчислити виміряний струм шляхом визначення напруги на вторинній стороні трансформатора.
Таким чином, порівняно з мультиметром, вимірювальні кліщі не потребують зміни схеми під час вимірювання струму, і вони можуть вимірювати більші струми, такі як струм індуктивних навантажень, таких як двигуни. Однак через використання трансформатора струму всередині лічильника, відповідно до принципу роботи трансформатора, він не може проходити через постійний струм. Тож хіба кліщі не можуть виміряти постійний струм? Насправді клещі можуть вимірювати постійний струм, але не використовують трансформатор струму.
Принцип вимірювання постійного струму кліщами
Через нездатність постійного струму змінювати магнітний потік клещі не можуть вимірювати постійний струм за допомогою трансформатора струму. Використання трансформатора для вимірювання змінного струму називається електромагнітним трансформатором, тоді як кліщі для вимірювання постійного струму використовують датчик іншого типу - датчик Холла.
Принцип використання датчика Холла для вимірювання постійного струму полягає в тому, що коли струм протікає по дроту, створюється магнітне поле (схоже на електромагніт), і це магнітне поле пропорційне величині струму. Затискач лічильника типу затискач збирає магнітне поле, створене дротами, і виявляється елементом Холла, розташованим усередині затискача. Елемент Холла - це магнітний чутливий елемент, який перетворює магнітне поле в сигнал напруги для виведення. Цей сигнал напруги посилюється схемою для відображення струму навантаження. Багато лічильників із затискачами в даний час використовують як змінний, так і постійний струм, включаючи електромагнітні трансформатори та датчики Холла для визначення змінного та постійного струмів.
Різниця між вимірювальними кліщами і мультиметром
Як було сказано вище, основною функцією клещів є визначення струму. У порівнянні з мультиметром кліщі зручніші у використанні і мають значно більший діапазон вимірювань. Однак одна справа полягає в тому, що при вимірюванні малих струмів (наприклад, кілька сотень міліампер) кліщі не можуть нормально відобразити його, і його точність вимірювання не така висока, як мультиметр.
Друга відмінність полягає в тому, що оскільки основною функцією вимірювальних кліщів є визначення струму, вони не такі хороші, як мультиметр в інших функціях. Незважаючи на те, що зараз багато вимірювальних клещ об’єднують багато функцій мультиметра, наприклад вимірювання напруги, вимірювання опору, вимірювання частоти, вимірювання температури тощо, загалом ці функції, крім вимірювання струму, не можна порівняти з мультиметром, а точність цих вимірювальна передача, як правило, нижча, ніж у мультиметра.
Таким чином, фокус і середовище використання кліщів і мультиметрів різні. Якщо основна увага приділяється вимірюванню струму, особливо великого струму, перевагу надають клещам; Якщо він використовується для щоденного вимірювання опору напруги або параметрів електронних компонентів і має певні вимоги до точності вимірювання, слід вибрати мультиметр. Таким чином, ці два типи інструментів можна вибрати на основі фактичних потреб або одночасно відповідно до середовища використання.
