Zasada i różnica między miernikiem cęgowym a multimetrem do wykrywania prądu
Główna funkcja i zasada działania miernika cęgowego
Najważniejszą cechą miernika cęgowego jest suwmiarka, którą można otworzyć z przodu, którą można łatwo włożyć do przewodu w celu pomiaru prądu w pętli, dzięki czemu nie ma potrzeby niszczenia lub zmiany oryginalnej linii, oraz może mierzyć duży prąd. Multimetr posiada również funkcję pomiaru prądu, więc jaka jest różnica między nim a miernikiem cęgowym do pomiaru prądu? Przede wszystkim zrozummy zasadę i różnicę między prądem detekcji multimetru a prądem detekcji miernika cęgowego.
Zasada pomiaru prądu multimetrem
Gdy multimetr mierzy prąd, konieczne jest odłączenie badanego obwodu i podłączenie multimetru szeregowo, aby zmierzyć prąd. Poprzez obwód wykrywania prądu wewnątrz multimetru można zauważyć, że przekładnia prądowa jest w rzeczywistości rezystorem o bardzo małej wartości rezystancji wewnątrz multimetru. Gdy prąd przepływa przez ten rezystor, zostanie na nim wygenerowany spadek napięcia, ponieważ wartość rezystancji jest określona. , dopóki mierzone jest napięcie na rezystorze, prąd płynący przez rezystor można obliczyć według wzoru, ponieważ rezystor jest połączony szeregowo w pętli, więc płynący przez niego prąd jest prądem badanej pętli .
Dlatego obwód pomiaru prądu w multimetrze, w tym wiele obwodów pomiaru prądu w przyrządzie, jest mierzony poprzez zamianę prądu na napięcie za pomocą bocznikowania rezystancyjnego. Wymagany jest również wybór wartości rezystancji tej rezystancji. Jeśli wartość rezystancji jest zbyt duża, spadek napięcia generowany podczas przepływu prądu przez rezystancję będzie duży. Z jednej strony im większa wartość rezystancji, tym większy pobór mocy na niej generowanej przy tym samym prądzie, co spowoduje, że rezystancja się nagrzeje, więc biorąc pod uwagę te dwie kwestie, im mniejsza wartość rezystancji, tym lepiej.
Jednak wartość rezystancji nie powinna być zbyt mała. Jeśli rezystancja jest zbyt mała, spadek napięcia generowany podczas przepływu prądu będzie mniejszy. Będzie to miało pewne wymagania dla kolejnego obwodu pomiarowego, ponieważ zbyt niskie napięcie musi zostać wzmocnione, zanim zostanie wykryte przez obwód.
Wady pomiaru prądu multimetrem
Z metody i zasady działania multimetru do wykrywania prądu można wywnioskować, że multimetr musi być połączony szeregowo w badanym obwodzie podczas pomiaru prądu, co jest niewłaściwe w niektórych obwodach, których nie można wyłączyć i zmierzyć. Innym punktem jest zakres pomiaru prądu multimetru, zwykle Maksymalny zakres pomiaru prądu multimetru wynosi zwykle 10A lub 20A, a aby zapobiec nagrzewaniu się wewnętrznego rezystora wykrywającego prąd, multimetr nie może mierzyć dużych prądów dla długo. W przypadku pomiaru dużych prądów zwykłe multimetry nie są łatwe do osiągnięcia.
Zasada pomiaru prądu miernikiem cęgowym
Zasada działania miernika cęgowego do pomiaru prądu jest zasadniczo taka sama, jak w przypadku wielofunkcyjnego pióra do pomiaru prądu. Różnica polega na tym, że miernik cęgowy nie wykrywa bezpośrednio napięcia na rezystorze bocznikowym, ale wykorzystuje przekładnik prądowy. Transformator jest w rzeczywistości zastosowaniem transformatora, który może przekształcać prąd zgodnie z określonym współczynnikiem. Po podłączeniu przekładnika prądowego do obciążenia jego uzwojenie pierwotne odpowiada jednemu zwojowi, a wtórnym jest liczba zwojów wewnątrz miernika cęgowego. W ten sposób prąd jest redukowany zgodnie z określonym współczynnikiem, więc przekładnik prądowy jest odpowiednikiem transformatora podwyższającego napięcie, obwód wewnątrz miernika cęgowego może obliczyć zmierzony prąd poprzez wykrywanie napięcia po stronie wtórnej transformatora.
Dlatego w porównaniu z multimetrem miernik cęgowy nie musi zmieniać obwodu podczas pomiaru prądu i może mierzyć większe prądy, takie jak prąd obciążeń indukcyjnych, takich jak silniki. Jednakże, ponieważ przekładnik prądowy jest używany wewnątrz miernika cęgowego, zgodnie z zasadą działania przekładnika, nie może on przepuszczać prądu stałego. Więc miernik cęgowy naprawdę nie może mierzyć prądu stałego? W rzeczywistości miernik cęgowy może mierzyć prąd stały, ale nie wykorzystuje przekładnika prądowego.
Miernik cęgowy do pomiaru prądu stałego Zasada
Ponieważ prąd stały nie może powodować zmian strumienia magnetycznego, miernik cęgowy nie może mierzyć prądu stałego, jeśli wykorzystuje przekładnik prądowy. Transformator służy do pomiaru prądu przemiennego, który jest nazywany transformatorem elektromagnetycznym, natomiast miernik cęgowy do pomiaru prądu stałego wykorzystuje inny czujnik - czujnik Halla.
Zasada wykorzystania czujnika Halla do pomiaru prądu stałego jest następująca: gdy prąd przepływa przez przewód, generowane jest pole magnetyczne (podobne do elektromagnesu), które jest proporcjonalne do wielkości prądu. Po tym, jak suwmiarka miernika cęgowego zbierze pole magnetyczne generowane przez drut, jest ono wykrywane przez element Halla umieszczony w suwmiarce. Element Halla jest elementem wrażliwym na pole magnetyczne, który przekształca pole magnetyczne w sygnał napięciowy na wyjściu. Ten sygnał napięciowy jest wzmacniany przez obwód. Po przetworzeniu można wyświetlić prąd obciążenia. Wiele mierników cęgowych prądu to mierniki dwufunkcyjne AC i DC, a wnętrze zawiera również transformatory elektromagnetyczne i czujniki Halla do wykrywania odpowiednio prądu przemiennego i stałego.
Różnica między miernikiem cęgowym a multimetrem
Jak wspomniano powyżej, główną funkcją miernika cęgowego jest wykrywanie prądu. W porównaniu z multimetrem miernik cęgowy jest wygodniejszy w użyciu do wykrywania prądu, a zakres pomiarowy jest znacznie większy niż w przypadku multimetru, ale jest jeden punkt, miernik cęgowy nie może wyświetlać się normalnie podczas pomiaru małego prądu (takiego jak mały prąd o wartości kilkuset miliamperów), a jego dokładność pomiaru nie jest tak dobra jak multimetru.
Druga różnica polega na tym, że główną funkcją miernika cęgowego jest wykrywanie prądu, więc nie jest on tak dobry jak multimetr pod względem innych funkcji. Chociaż wiele mierników cęgowych integruje obecnie wiele funkcji multimetrów, takich jak pomiar napięcia, pomiar rezystancji, pomiar częstotliwości, pomiar temperatury itp., ogólnie rzecz biorąc, funkcje te inne niż pomiar prądu nie są porównywalne z multimetrami. A dokładność tych przekładni pomiarowych jest generalnie gorsza niż multimetru.
