Принцип и разница между токоизмерительными клещами и мультиметром для определения тока
Основная функция и принцип работы токоизмерительных клещей
Наиболее заметной особенностью токоизмерительных клещей является штангенциркуль, который можно открыть спереди, который можно легко вставить в провод для измерения тока в петле, так что нет необходимости разрушать или изменять исходную линию, и он может измерять большой ток. Мультиметр также имеет функцию измерения тока, так в чем же разница между ним и токоизмерительными клещами для измерения тока? Прежде всего, давайте разберемся в принципе и разнице между током обнаружения мультиметра и током обнаружения токоизмерительных клещей.
Принцип измерения тока мультиметром
Когда мультиметр измеряет ток, необходимо отключить проверяемую цепь и последовательно подключить мультиметр для измерения тока. Через схему обнаружения тока внутри мультиметра видно, что токовый механизм на самом деле представляет собой резистор с очень малым значением сопротивления внутри мультиметра. При протекании тока через этот резистор на нем будет образовываться падение напряжения, т.к. величина сопротивления определена. , пока измеряется напряжение на резисторе, ток через резистор можно рассчитать по формуле, так как резистор включен в контур последовательно, поэтому ток, протекающий через него, является током тестируемого контура .
Поэтому цепь измерения тока в мультиметре, включая многие цепи измерения тока в приборе, измеряется путем преобразования тока в напряжение посредством шунтирования сопротивления. Также требуется подбор величины сопротивления этого сопротивления. Если значение сопротивления слишком велико, падение напряжения, возникающее при прохождении тока через сопротивление, будет большим. С одной стороны, чем больше значение сопротивления, тем больше потребляемая им мощность при том же токе, из-за чего сопротивление нагревается, поэтому, учитывая эти две проблемы, чем меньше значение сопротивления, тем лучше.
Однако значение сопротивления не должно быть слишком маленьким. Если сопротивление слишком мало, падение напряжения, возникающее при протекании тока, будет меньше. Это будет иметь определенные требования к последующей схеме измерения, поскольку слишком низкое напряжение необходимо усилить, прежде чем оно сможет быть обнаружено схемой.
Недостатки мультиметра, измеряющего ток
Из метода и принципа действия мультиметра для определения тока видно, что мультиметр необходимо включать последовательно в проверяемую цепь при измерении тока, что нецелесообразно в некоторых цепях, которые нельзя отключить и измерить. Другим моментом является диапазон измерения тока мультиметра, обычно максимальный диапазон измерения тока мультиметра обычно составляет 10 А или 20 А, и для предотвращения нагрева внутреннего токочувствительного резистора мультиметру не разрешается измерять большие токи для долго. Для измерения больших токов обычным мультиметрам не так-то просто достичь этого.
Принцип измерения тока токоизмерительными клещами
Принцип работы клещей для измерения тока в основном такой же, как и у универсальной ручки для измерения тока. Отличие состоит в том, что токоизмерительные клещи не измеряют напрямую напряжение на шунтирующем резисторе, а используют трансформатор тока. Трансформатор на самом деле является приложением трансформатора, который может преобразовывать ток в соответствии с определенным соотношением. После подключения трансформатора тока к нагрузке его первичная обмотка эквивалентна одному витку, а вторичная - числу витков внутри токоизмерительных клещей. Таким образом, ток уменьшается в соответствии с определенным коэффициентом, поэтому трансформатор тока эквивалентен повышающему трансформатору, схема внутри токоизмерительных клещей может рассчитать измеренный ток, определяя напряжение на вторичной стороне трансформатора.
Следовательно, по сравнению с мультиметром, токоизмерительные клещи не требуют изменения схемы при измерении тока и могут измерять большие токи, например, ток индуктивных нагрузок, таких как двигатели. Однако, поскольку трансформатор тока используется внутри клещей, в соответствии с принципом работы трансформатора он не может пропускать постоянный ток. То есть токоизмерительные клещи действительно не могут измерять постоянный ток? Фактически токоизмерительные клещи могут измерять постоянный ток, но не используют трансформатор тока.
Принцип измерения постоянного тока токоизмерительными клещами
Поскольку постоянный ток не может вызывать изменения магнитного потока, клещи не могут измерять постоянный ток, если в нем используется трансформатор тока. Для измерения переменного тока используется трансформатор, который называется электромагнитным трансформатором, а токоизмерительные клещи для измерения постоянного тока используют другой датчик-датчик Холла.
Принцип использования датчика Холла для измерения постоянного тока таков: при протекании тока по проводу будет создаваться магнитное поле (похожее на электромагнит), и это магнитное поле пропорционально величине тока. После того, как штангенциркуль токоизмерительных клещей улавливает магнитное поле, создаваемое проводом, оно регистрируется элементом Холла, расположенным в штангенциркуле. Элемент Холла представляет собой магниточувствительный элемент, который преобразует магнитное поле в сигнал напряжения для вывода. Этот сигнал напряжения усиливается схемой. После обработки можно отобразить ток нагрузки. Многие токоизмерительные клещи предназначены для переменного и постоянного тока двойного назначения, а внутренняя часть также содержит электромагнитные трансформаторы и датчики Холла для обнаружения переменного тока и постоянного тока соответственно.
Разница между токоизмерительными клещами и мультиметром
Как упоминалось выше, основной функцией токоизмерительных клещей является определение тока. По сравнению с мультиметром токоизмерительные клещи удобнее использовать для определения тока, а диапазон измерения намного больше, чем у мультиметра, но есть один момент. Токоизмерительные клещи не могут нормально отображаться при измерении небольшого тока (например, малый ток в несколько сотен миллиампер), а точность измерения у него не такая хорошая, как у мультиметра.
Второе отличие заключается в том, что основная функция токоизмерительных клещей заключается в обнаружении тока, поэтому с точки зрения других функций они не так хороши, как мультиметр. Хотя многие токоизмерительные клещи в настоящее время объединяют многие функции мультиметров, такие как измерение напряжения, измерение сопротивления, измерение частоты, измерение температуры и т. д., в целом эти функции, кроме измерения тока, несопоставимы с мультиметрами. И точность этих измерительных шестеренок вообще хуже, чем у мультиметра.
