Part 1 概览
(fig1. 电流检测方式万用表/钳表)
Part 2 钳表测量的是什么?
钳表是一种“夹子”形状的测量工具,可以直接“夹住”带电的导线,测量导线中流过的电流。传统的数字万用表,必须将万用表调至电流档,并串联在电流回路中,这就导致不得不剪断导线。相比之下,钳表不需要切断导线,直接检测被“钳”导线中,电流产生的磁场大小,得出电流值。
(fig2. 钳表配电箱电流测量)
简而言之,钳表可以在被测设备不断电,持续工作时的电流大小。钳表有很多功能,根据钳表测量的参数类型,可以有如下以下几类:
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直流电流测量 -
交流电流测量 -
漏电流测量(漏电流通常很小几十mA,要求高精度,价格昂贵) -
启动电路测量 -
电压测量 -
通断检测,电阻检测,二极管检测 -
电容测量,温度测量
通常,厂商定义产品的时候不会把所有功能都集成,需要用户自己根据“腰包”鼓的程度购买。
Part 3 钳表测量基础理论
上面我们谈及,钳表不需要破线,可以直接“钳”住导线,安全的测量电流。这归功于钳表是通过检测导线中流过电流,电流产生的磁场大小来判断电流大小的。
(fig3. 安培右手螺旋定则)
根据安培右手螺旋定则,流动的电流产生同心圆形状的磁场,磁场强度正比于电流的大小。
此外,磁场的变化会在穿过它的线圈中感应出电流。电流的大小由变化的量决定。钳形计测量感应电流以确定磁场的大小,从而测量导体中流动的电流。
(fig4. 钳表交流电流测量原理)
Part 4 钳表选型的要点
钳表有多种不同的种类,需要根据用户的需求购买,下面是一些小技巧:
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被测电流的类型
漏电流/负载电流
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统计方法
真有效值/平均值
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交流/直流电流
钳表有单交流,或者交直流都有的档位,交流档还有能够测量的交流电流频率范围。
- 钳嘴的大小
钳表钳嘴有大有小,被测导线的粗细需要被考虑在内。
(fig5. 钳口大小差异)
- 被测电流的大小/最小分辨率
钳表除了被测电流有大小限制,同样也有最小分辨率,对于测量小电流,那么0.1A的分辨率是并不合适的。(参考fluke选型表,量程200~1000A,分辨率1uA~0.1A)
Part 5 钳表测量基础
钳表测量及其简单,把钳表的钳子“夹住”导线,即可测量导线中的电流大小。
如果你把钳表夹在单相电路中的两根电线上,你将无法准确测量电流。正如安培定律所指出的那样,两条以相反方向输送电流的电线会产生相互抵消的磁场。
在这种情况下,测量磁场的结果为零,因为这两个磁场相互抵消。
当测量泄漏电流时,仪器有时被夹在两根电线上,而不是一根。(当测量地线中的泄漏电流时,仪器被夹在一根导线上)。
泄漏电流是流经负载绝缘电阻的电流,在正常条件下通常在几微安或更少的数量级。