Робота кліщів і мультиметрів для визначення струму
Принцип роботи мультиметра вимірювання струму
Коли мультиметр вимірює силу струму, необхідно відключити перевіряється ланцюг і підключити мультиметр послідовно для вимірювання струму. Завдяки ланцюгу визначення струму всередині мультиметра можна побачити, що передача струму насправді є резистором із дуже малим значенням опору всередині мультиметра. При протіканні струму через цей резистор на ньому буде генеруватися падіння напруги, тому що величина опору визначається. , поки вимірюється напруга на резисторі, струм через резистор можна обчислити за формулою, оскільки резистор з’єднаний послідовно в контурі, тому струм, що протікає через нього, є струмом у досліджуваному контурі .
Тому ланцюг вимірювання струму в мультиметрі, включаючи багато ланцюгів вимірювання струму в приладі, вимірюється шляхом перетворення струму в напругу за допомогою шунтування опору. Також необхідний підбір значення опору цього опору. Якщо значення опору занадто велике, падіння напруги під час проходження струму через опір буде великим. З одного боку, чим більше значення опору, тим більше споживана потужність при тому самому струмі, що призведе до нагрівання опору, 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, яке виникає під час протікання струму, буде меншим. Це матиме певні вимоги до схеми наступного вимірювання, оскільки надто низьку напругу необхідно посилити, перш ніж її можна буде виявити схемою.
Недоліки мультиметра для вимірювання струму
З методу та принципу роботи мультиметра для визначення струму видно, що під час вимірювання струму мультиметр потрібно з’єднати послідовно в досліджуваному колі, що є недоречним у деяких схемах, які не можна вимкнути та виміряти. Іншим моментом є діапазон вимірювання струму мультиметра, зазвичай. Максимальний діапазон вимірювання струму мультиметра зазвичай становить 10 А або 20 А, і щоб запобігти нагріванню внутрішнього резистора вимірювання струму, мультиметру заборонено вимірювати великі струми для довгий час. Для вимірювання великих струмів звичайними мультиметрами цього нелегко досягти.
Принцип вимірювання струму клещами
Принцип роботи вимірювальних кліщів для вимірювання струму в основному такий же, як і універсального пера 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 певного співвідношення. Після того, як трансформатор струму підключено до навантаження, його первинна обмотка еквівалентна одному витку, а вторинна - це кількість витків всередині вимірювальних кліщів. Таким чином, струм зменшується відповідно до певного співвідношення, тому трансформатор струму еквівалентний підвищуючому трансформатору, схема всередині вимірювальних кліщів може обчислити виміряний струм шляхом визначення напруги на вторинній стороні трансформатора.
Тому, порівняно з мультиметром, кліщі не потребують змін ланцюга під час вимірювання струму, і вони можуть вимірювати більші струми, такі як струм індуктивних навантажень, таких як двигуни. Однак, оскільки трансформатор струму використовується всередині вимірювальних кліщів, відповідно до принципу роботи трансформатора, він не може пропускати постійний струм. Отже, клещі дійсно не можуть вимірювати постійний струм? Насправді клещі можуть вимірювати постійний струм, але не використовують трансформатор струму.
Принцип вимірювання струму постійного струму
Оскільки постійний струм не може викликати зміни в магнітному потокі, кліщі не можуть вимірювати постійний струм, якщо він використовує трансформатор струму. Трансформатор використовується для вимірювання змінного струму, який називається електромагнітним трансформатором, тоді як кліщі для вимірювання постійного струму використовують інший датчик - датчик Холла.
Принцип використання датчика Холла для вимірювання постійного струму такий: коли струм протікає по дроту, створюється магнітне поле (подібне до електромагніту), і це магнітне поле пропорційне величині струму. Після того, як штангенциркуль вимірювальних кліщів збирає магнітне поле, створене дротом, воно виявляється елементом Холла, розташованим у штангенциркулі. Елемент Холла є магнітним чутливим елементом, який перетворює магнітне поле на вихідний сигнал напруги, а сигнал напруги посилюється схемою. Після обробки можна відобразити струм навантаження. Багато струмових кліщів є подвійним призначенням змінного та постійного струму, а внутрішня частина також містить електромагнітні трансформатори та датчики Холла для визначення змінного та постійного струму відповідно.
Різниця між клещами та мультиметром
Як було сказано вище, основною функцією клещометра є визначення струму. Порівняно з мультиметром клещі зручніше використовувати для визначення струму, а діапазон вимірювання набагато більший, ніж у мультиметра, але є один момент: кліщі не можуть нормально відображатися під час вимірювання невеликого струму (наприклад, малий струм у кілька сотень міліампер), і його точність вимірювання не така висока, як у мультиметра.
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 кліщів об’єднують багато функцій мультиметрів, таких як вимірювання напруги, вимірювання опору, вимірювання частоти, вимірювання температури тощо, загалом ці функції, крім вимірювання струму, не можна порівняти з мультиметрами. І точність цих вимірювальних механізмів взагалі гірша, ніж у мультиметра.
