Princip rada mjernih kliješta i razlika između multimetara
Glavne funkcije i principi rada satova sa stezaljkama
Najistaknutija značajka mjerača tipa stezaljke je stezaljka koja se može otvoriti s prednje strane, koja se lako može umetnuti u žicu za mjerenje struje u strujnom krugu, tako da nema potrebe za oštećenjem ili modificiranjem originalnog strujnog kruga, i može mjeriti veliku količinu struje. Multimetar ima i funkciju mjerenja struje, pa koja je razlika između njega i klešta za mjerenje struje? Prvo, shvatimo principe i razlike između multimetra koji detektira struju i strujnih kliješti.
Kod mjerenja struje multimetrom potrebno je odspojiti strujni krug koji se mjeri i spojiti multimetar u seriju za mjerenje struje. Kroz interni krug detekcije struje multimetra, može se vidjeti da je razina struje unutar multimetra zapravo otpornik s vrlo malom vrijednošću otpora. Kada kroz ovaj otpornik teče struja, na njemu će doći do pada napona jer je vrijednost otpora određena. Sve dok se mjeri napon na otporniku, struja koja prolazi kroz otpornik može se izračunati prema formuli, jer je ovaj otpornik spojen u seriju u krugu, tako da je struja koja teče kroz njega struja mjerenog kruga.
Dakle, strujni krug za mjerenje struje u multimetru uključuje mnoge strujne krugove za mjerenje struje u instrumentu, koji se mjere pretvaranjem struje u napon kroz otporni shunt. Također postoje zahtjevi za odabir vrijednosti otpora ovog otpornika. Ako je vrijednost otpora prevelika, pad napona koji se stvara kada struja prolazi kroz otpornik bit će velik. S jedne strane, ovo će distribuirati više napona, utječući na normalan rad mjernog opterećenja. S druge strane, što je veća vrijednost otpora, veća je potrošnja energije koja se stvara na njemu pri istoj struji, što će uzrokovati zagrijavanje otpornika. Stoga, s obzirom na ova dva problema, što je manja vrijednost otpora, to bolje.
Međutim, vrijednost otpora ne smije biti premala. Ako je otpor premalen, pad napona koji se stvara kada struja teče bit će manji. Ovo zahtijeva određene zahtjeve za sljedeći mjerni krug, budući da se niski napon mora pojačati prije nego što ga krug može detektirati.
Nedostaci mjerenja struje multimetrom
Iz načina i principa detekcije struje multimetrom vidi se da je kod mjerenja struje potrebno multimetar spojiti serijski u krug koji se ispituje. Ovo nije prikladno u nekim krugovima koji se ne mogu isključiti za mjerenje. Još jedna točka je raspon mjerenja struje multimetra, obično je maksimalni raspon mjerenja struje multimetra 10A ili 20A. Kako bi se spriječilo zagrijavanje unutarnjeg otpornika za detekciju struje, multimetar također ne smije dugo mjeriti velike struje. Za mjerenje čak i većih struja to nije lako postići s tipičnim multimetrom.
Princip mjerenja struje mjernim kleštama
Princip rada strujnih klešta za mjerenje struje u osnovi je isti kao i kod multimetra za mjerenje struje. Razlika je u tome što mjerač strujnih kliješta ne detektira izravno napon na skretnom otporniku, već koristi strujni transformator. Transformator je zapravo primjena transformatora, koja može transformirati struju prema određenom omjeru. Nakon što se strujni transformator priključi na opterećenje, njegov primarni stupanj je ekvivalentan jednom zavoju, a sekundarni stupanj ima više zavoja unutar klešta, što smanjuje struju u određenom omjeru. Stoga je strujni transformator također ekvivalent transformatoru za povećanje. Krug unutar klešta može izračunati izmjerenu struju otkrivanjem napona na sekundarnoj strani transformatora.
Dakle, u usporedbi s multimetrom, strujna kliješta ne moraju mijenjati strujni krug pri mjerenju struje i mogu mjeriti veće struje, kao što je struja induktivnih opterećenja kao što su motori. Međutim, zbog upotrebe strujnog transformatora unutar klešta, prema principu rada transformatora, ono ne može proći kroz istosmjernu struju. Dakle, zar klešta ne mogu mjeriti istosmjernu struju? Zapravo, mjerna kliješta mogu mjeriti istosmjernu struju, ali ne koriste strujni transformator.
Princip mjerenja istosmjerne struje kleštama
Zbog nemogućnosti istosmjerne struje da proizvede promjene u magnetskom toku, klešta ne mogu mjeriti istosmjernu struju pomoću strujnog transformatora. Upotreba transformatora za mjerenje izmjenične struje naziva se elektromagnetski transformator, dok klešta za mjerenje istosmjerne struje koriste drugu vrstu senzora - Hallov senzor.
Načelo korištenja Hallovog senzora za mjerenje istosmjerne struje je da kada struja teče kroz žicu, generira se magnetsko polje (slično elektromagnetu), a to je magnetsko polje proporcionalno veličini struje. Stezaljka mjerača tipa stezaljke prikuplja magnetsko polje koje generiraju žice i detektira ga Hallov element smješten unutar stezaljke. Hallov element je magnetski senzorski element koji pretvara magnetsko polje u naponski signal za izlaz. Ovaj naponski signal se pojačava krugom za prikaz struje opterećenja. Mnogi mjerači u obliku stezaljki danas koriste i izmjeničnu i istosmjernu struju, uključujući elektromagnetske transformatore i Hallove senzore za otkrivanje izmjenične i istosmjerne struje.
Razlika između mjernih kliješta i multimetara
Kao što je gore spomenuto, glavna funkcija mjernih kliješta je otkrivanje struje. U usporedbi s multimetrom, mjerna kliješta je praktičnija za korištenje i ima puno veći raspon mjerenja. Međutim, jedna stvar je da pri mjerenju malih struja (kao što je nekoliko stotina miliampera), mjerač s kliještima to ne može normalno prikazati, a njegova točnost mjerenja nije tako dobra kao multimetar.
Druga je razlika u tome što budući da je glavna funkcija mjernih kliješti otkrivanje struje, ono nije tako dobro kao multimetar u drugim funkcijama. Iako mnoga mjerna kliješta sada integriraju mnoge funkcije multimetra, kao što su mjerenje napona, mjerenje otpora, mjerenje frekvencije, mjerenje temperature i tako dalje, sve u svemu, ove funkcije osim mjerenja struje ne mogu se usporediti s multimetrom, a točnost ovih zupčanici za mjerenje općenito su niži od onih kod multimetra.
Ukratko, fokus i okruženje uporabe mjernih kliješta i multimetara su različiti. Ako je fokus na mjerenju struje, posebno velike struje, prednost se daje mjeračima s kliještima; Ako se koristi za mjerenje naponskog otpora ili parametara elektroničkih komponenti u svakodnevnoj uporabi i ima određene zahtjeve za točnost mjerenja, potrebno je odabrati multimetar. Dakle, ove dvije vrste instrumenata mogu se odabrati na temelju stvarnih potreba ili istovremeno prema okruženju uporabe.
