Princíp funkcie kliešťového merača a rozdiel medzi multimetrom
Hlavné funkcie a princípy fungovania kliešťových hodiniek
Najvýraznejšou vlastnosťou meracieho prístroja kliešťového typu je v prednej časti otvárateľná kliešť, ktorú možno jednoducho vložiť do vodiča na meranie prúdu v obvode, takže nie je potrebné poškodzovať alebo upravovať pôvodný obvod, a dokáže merať veľké množstvo prúdu. Multimeter má aj funkciu merania prúdu, aký je teda rozdiel medzi ním a kliešťovým meračom na meranie prúdu? Po prvé, pochopme princípy a rozdiely medzi multimetrom detekujúcim prúd a kliešťovým meračom detegujúcim prúd.
Pri meraní prúdu multimetrom je potrebné na meranie prúdu odpojiť meraný obvod a zapojiť multimeter do série. Prostredníctvom vnútorného obvodu detekcie prúdu multimetra je možné vidieť, že úroveň prúdu vo vnútri multimetra je v skutočnosti rezistor s veľmi malou hodnotou odporu. Keď prúd preteká cez tento odpor, dôjde na ňom k poklesu napätia, pretože je určená hodnota odporu. Pokiaľ sa meria napätie na rezistore, prúd prechádzajúci rezistorom sa dá vypočítať podľa vzorca, pretože tento rezistor je v obvode zapojený sériovo, Takže prúd, ktorý ním preteká, je prúd meraného obvodu.
Takže obvod na meranie prúdu v multimetri obsahuje veľa obvodov na meranie prúdu v prístroji, ktoré sa merajú premenou prúdu na napätie cez odporový bočník. Existujú aj požiadavky na výber hodnoty odporu tohto odporu. Ak je hodnota odporu príliš veľká, pokles napätia generovaný pri prechode prúdu cez odpor bude veľký. Na jednej strane to rozdelí viac napätia, čo ovplyvní normálnu prevádzku meracej záťaže. Na druhej strane, čím väčšia je hodnota odporu, tým väčšia je spotreba energie na ňom generovaná pri rovnakom prúde, čo spôsobí zahriatie odporu. Preto, ak vezmeme do úvahy tieto dva problémy, čím menšia hodnota odporu, tým lepšie.
Hodnota odporu by však nemala byť príliš malá. Ak je odpor príliš malý, pokles napätia generovaný pri pretekaní prúdu bude menší. To si vyžaduje určité požiadavky na nasledujúci merací obvod, pretože nízke napätie musí byť zosilnené predtým, ako ho môže obvod zistiť.
Nevýhody merania prúdu multimetrom
Zo spôsobu a princípu detekcie prúdu multimetrom je vidieť, že pri meraní prúdu je potrebné zapojiť multimeter do série v testovanom obvode. Toto nie je vhodné v niektorých obvodoch, ktoré nemožno na meranie vypnúť. Ďalším bodom je rozsah merania prúdu multimetra, zvyčajne je maximálny rozsah merania prúdu multimetra 10A alebo 20A. Aby sa zabránilo zahrievaniu vnútorného rezistora na detekciu prúdu, multimeter tiež nesmie dlhodobo merať veľké prúdy. Na meranie ešte väčších prúdov to nie je jednoduché dosiahnuť pomocou typického multimetra.
Princíp merania prúdu kliešťovým meračom
Princíp činnosti kliešťového meracieho prístroja na meranie prúdu je v podstate rovnaký ako princíp činnosti multimetra na meranie prúdu. Rozdiel je v tom, že kliešťový merač priamo nezisťuje napätie na bočnom rezistore, ale používa prúdový transformátor. Transformátor je vlastne aplikácia transformátora, ktorý dokáže transformovať prúd podľa určitého pomeru. Po pripojení prúdového transformátora k záťaži je jeho primárny stupeň ekvivalentný jednej otáčke a sekundárny stupeň má vo vnútri kliešťového merača viac závitov, čo v určitom pomere znižuje prúd. Preto je prúdový transformátor tiež ekvivalentný stupňovému transformátoru. Obvod vo vnútri kliešťového merača dokáže vypočítať nameraný prúd detekciou napätia na sekundárnej strane transformátora.
V porovnaní s multimetrom teda kliešťový merač nemusí pri meraní prúdu meniť obvod a môže merať väčšie prúdy, ako napríklad prúd indukčných záťaží, ako sú motory. Avšak kvôli použitiu prúdového transformátora vo vnútri kliešťového merača podľa princípu činnosti transformátora nemôže prechádzať jednosmerným prúdom. Nemôže teda kliešťový merač skutočne merať jednosmerný prúd? V skutočnosti môže kliešťový merač merať jednosmerný prúd, ale nepoužíva prúdový transformátor.
Princíp merania jednosmerného prúdu kliešťovým meračom
Kvôli neschopnosti jednosmerného prúdu vyvolať zmeny magnetického toku, kliešťový merač nemôže merať jednosmerný prúd pomocou prúdového transformátora. Použitie transformátora na meranie striedavého prúdu sa nazýva elektromagnetický transformátor, zatiaľ čo kliešťový merač na meranie jednosmerného prúdu využíva iný typ snímača - Hallov snímač.
Princíp použitia Hallovho snímača na meranie jednosmerného prúdu spočíva v tom, že keď prúd preteká drôtom, vytvorí sa magnetické pole (podobné elektromagnetu) a toto magnetické pole je úmerné veľkosti prúdu. Svorka meracieho prístroja kliešťového typu zhromažďuje magnetické pole generované vodičmi a je detekovaná Hallovým prvkom umiestneným vo vnútri svorky. Hallov prvok je magnetický snímací prvok, ktorý premieňa magnetické pole na napäťový signál pre výstup. Tento napäťový signál je obvodom zosilnený na zobrazenie prúdu záťaže. Mnoho meračov v tvare klieští v súčasnosti používa striedavý aj jednosmerný prúd, vrátane elektromagnetických transformátorov a Hallových snímačov na detekciu striedavých a jednosmerných prúdov.
Rozdiel medzi kliešťovým meračom a multimetrom
Ako bolo uvedené vyššie, hlavnou funkciou kliešťového merača je detekcia prúdu. V porovnaní s multimetrom sa kliešťový merač používa pohodlnejšie a má oveľa väčší rozsah merania. Jedna vec však je, že pri meraní malých prúdov (napríklad niekoľko stoviek miliampérov) to kliešťový merač nedokáže normálne zobraziť a jeho presnosť merania nie je taká dobrá ako u multimetra.
Druhým rozdielom je, že pretože hlavnou funkciou kliešťového merača je detekcia prúdu, nie je v iných funkciách taký dobrý ako multimeter. Hoci mnohé kliešťové merače v súčasnosti integrujú mnohé funkcie multimetra, ako je meranie napätia, meranie odporu, meranie frekvencie, meranie teploty atď., celkovo tieto funkcie iné ako meranie prúdu nemožno porovnávať s multimetrom a presnosť týchto meracie zariadenie je vo všeobecnosti nižšie ako u multimetra.
Stručne povedané, zameranie a prostredie použitia kliešťových meračov a multimetrov sú odlišné. Ak je zameranie na meranie prúdu, najmä vysokého prúdu, uprednostňujú sa kliešťové merače; Ak sa používa na meranie napäťového odporu alebo parametrov elektronických komponentov pri každodennom používaní a má určité požiadavky na presnosť merania, je potrebné zvoliť multimeter. Takže tieto dva typy nástrojov možno vybrať na základe skutočných potrieb alebo súčasne podľa prostredia použitia.
