Kuinka anturit ja puristusmittarit toimivat tasa- ja vaihtovirran mittaamiseen

Multimetrien, oskilloskooppien ja muiden sähköisten mittauslaitteiden toiminnan laajentamiseksi käytetään puristinmuotoisia virta-antureita - virtapihdit. Mittausten tekemiseksi tikkuilla ne suljetaan johtimen ympäristöön virralla, ja mittaavat siten, katkaisematta virtapiiriä ja ilman tarvetta leikata mitään suuntausta johtimeen.

Se on yksinkertainen ja kätevä. Laite näyttää mittaustuloksen mittakaavassa jännitteen tai virran muodossa, joka on verrannollinen mitattuun virta-arvoon. Menetelmän etuna on se, että laitteella ei ehkä ole riittävän laajaa syöttöaluetta, kun taas anturipuristimet kykenevät melko vapaasti hyväksymään johtimen jopa erittäin suurella virralla.

Mitatun virran johdin ei vain pysy vahingoittumattomana, vaan se on aina galvaanisesti eristetty mittauslaitteen piireistä. Itse laitteessa voi olla tulopiiri, jolla on erittäin korkea impedanssi, ja jopa maadoitettu. Piirin, jonka parametrit mitataan puristimilla, virtaa ei tarvitse jollain tavalla säätää tai kytkeä päälle ja pois päältä, mikä tarkoittaa, että virran saaneiden laitteiden toiminnassa ei ole seisokkeja.

Anturin taajuusalueella olevan virran rms-arvo voidaan mitata käyttämällä virta-anturia multimediamittarilla, joka pystyy mittaamaan rms-arvot. Tässä tapauksessa etäisyyttä rajoittavat yleismittarin ominaisuudet (mittakaava). Parhaat tulokset saavutetaan antureilla, joilla on laaja taajuusvaste, minimaalinen vaihesiirto ja korkea tarkkuus.

Anturit toimivat perinteisen periaatteen mukaisesti mittausvirran muuntaja. Missä tahansa muuntajassa on ensiö- ja toisiokäämit asennettu yhteiseen magneettiseen piiriin. Ensiöjännite syötetään ensiökäämiin, ytimeen syntyy vaihtuva magneettinen vuoto, joka indusoi toisiokäämissä vastaavan EMF-muunnoskertoimen. Ensiö- ja toisiokäämien virrat korreloivat toisio- ja ensiökäämien kääntöjen lukumääränä.

Näin virta-anturi AC-virran mittaamiseksi toimii. Puristimen muotoinen magneettinen piiri sulkeutuu johtimen ympärille. Johdin on ensisijainen käämi, joka koostuu yhdestä kierrosta, nykyinen arvo, josta sinun on selvitettävä.

Toisiokäämin virta on verrannollinen johtimen virtaan ja eroaa siitä useita kertoja, jotka ovat yhtä suuria kuin muuntokerroin, toisin sanoen niin monta kertaa kuin monta kierrosta toisiokäämissä. Anturin sekundaarikäämin kierrosten lukumäärä on yleensä 1000, 500 tai 100.

Jos anturissa on 1000 kierrosta, niin puristimet on merkitty 1000: 1 tai 1mA / A - tämä tarkoittaa, että 1 mA laitteen lukemissa on identtinen tutkitun johtimen 1A: n kanssa. Tai 1A laitteessa - 1000 A johtimessa.

Suhde voi periaatteessa olla erilainen: 3000: 5 tai 2000: 2 laitteen tarkoituksesta riippuen. Kuitenkin useimmissa tapauksissa punkit yhdistetään tavanomaisen yleismittarin kanssa ja suhde on yleensä 1000: 1.

Suhteella 1000: 1 tai 1 mA / A lukemat ovat seuraavat. Kun tulovirta on 700A, lähtö osoittautuu 700mA, 300A - 300mA, jne. Tämä johtuu siitä, että anturin lähtö on kytketty digitaaliseen yleismittariin vaihtovirtamittaustilassa valitulla arvoalueella.

Johtimen virran nykyarvon määrittämiseksi yleismittarin lukemat kerrotaan anturin kertoimella. Tärkeintä on, että mittauslaitteella on vaadittu tuloimpedanssi.

Jos mittauslaitteessa on tulo vain jännitteellä (voltimetri tai oskilloskooppi), sitä voidaan käyttää myös virta-anturin kanssa - pihdit. Tätä varten anturin virran lähtö on sovitettava laitteen tuloon mittausvirran muuntajan periaatteen mukaisesti. Silloin vaihtojännitteen lukemat ovat verrannollisia mitattuun vaihtovirtaan.

On olemassa virtapihdit, jotka pystyvät mittaamaan sekä vaihto- että tasavirran. Tällaisissa punkkeissa niiden toimintaperiaate perustuu Hall-ilmiöön, kun nykyiset parametrit johdetaan sen generoiman magneettikentän parametreista, jotka vaikuttavat puolijohteeseen ja aloittavat Hall-efektin siinä.

Puolijohteen ohut levy asennetaan kohtisuoraan mitattavan virran magneettikentän kanssa. Levylle johdetaan viritysvirta tiettyyn suuntaan (sanotaan pitkin sitä), joka poikkeaa ulkoisessa magneettikentässä Lorentz-voiman vaikutuksesta poikittaissuunnassa, ja sitten tässä suunnassa emf (Hall-jännite) voidaan mitata levyn reunoilla.

Jatkuvalla viritysvirralla levyn läpi Hall EMF, samoin kuin mitatun virran magneettikentän induktio, ovat verrannollisia mitattuun virtaan. Eli Hall-jännite vastaa johtimen virtaa, joka kulkee anturin magneettisen piirin sisällä. Tällaisella piirillä on suuria etuja virtamuuntajaan perustuviin laitteisiin nähden.

Koska Hall-EMF: n sukupolvi ei riipu magneettisen induktion vektorin suunnasta, vaan riippuu vain sen suuruudesta, Hall-ilmiöön perustuva anturi mittaa sekä vaihto- että tasavirtaa. Lisäksi anturi vangitsee ehdottoman tarkasti magneettikentän muutoksen (suunnan) vaiheen, ja siksi se soveltuu virran muodon tarkkailuun.

Piksillä, joissa on Hall-anturi, on yksi tai kaksi sisäänrakennettua anturia. Eri punkkimalleilla on laaja dynaaminen alue ja taajuusvaste, signaalin lineaarisuus ja korkea tarkkuus.

Tällaisten pincerien piiriin kuuluvat kaikki laitteet, joiden tasavirta on enintään 1500 A ilman, että tarvitsee upottaa kalliita šunteja. Vaihtovirta kymmenien kilohertsien taajuudella on mitattavissa myös punkkien avulla Hall-ilmiön perusteella, ja virran muoto voi olla hyvin erilainen, rms-arvo löytyy.

Useimmat yleismittarit, oskilloskoopit ja tallentimet voivat helposti havaita lähtösignaalin millivoltteina suhteessa mitattuun virtaan.

Mikä on ampeerimittari, tyypit, laite ja toimintaperiaate

Kuinka käyttää nykyisiä mittauspuristimia

Nykyiset esimerkit puristimen käytöstä

Mitä työkaluja tarvitaan sähkötyön suorittamiseen