Clamp Meter

szorítómérő - olyan eszköz, amely bármilyen áramkör áramának érintés nélküli méréséhez szükséges, anélkül, hogy megszakítanánk, mint egy szokásos mérővel. Ez a műszaki megoldás biztosítja a személyzet biztonságát. Különösen hasznos alállomások és egyéb megnövelt feszültségforrások esetén.

A mérőberendezések fejlesztésének története

Rogowski öv

A Rogowski öv a kapocsmérő prototípusa. Először 1887-ben a Bristol Chattoki Egyetem professzora ismertette ezt a konstrukciót. Azt javasolta, hogy egy tekercset különleges módon tekercseljen egy indiai gumiból készült hajlékony rúdra, hogy az indukált emf az áramkörben arányos legyen a mágneses potenciál különbségével a végén. A tudós fedezte a huzaltekercset és kutatást folytatott. Chattok például megpróbálta meghatározni a vas mágneses ellenállását az Ampere törvényével. Az

Rogowski és Steijus is érdekelt az említett fizikai területen. A Die Messung der magnetischen Spannung( 1912) áttekintése ismertette a mágneses potenciométert, de Chattok tevékenységeire való hivatkozás nélkül. Bizonyos, hogy ezek a két tudta, hogy a készülékük egy évszázada ismert. Minta tekercs kialakítása:

1. A tekercset egy rugalmas rúd mentén helyezik el.
2. A vége köré van, és minden fordulattal megközelíti az elejét.

Egyszerű kialakítás számos előnnyel jár: az

1. elkerüli a készülék hatását a mérések eredményére;Az
2. , a mágneses magokon lévő modern kullancsokkal ellentétben, nem rendelkezik a mágneses telítettség jelenségével, lehetővé válik bármilyen nagyságú áramok mérése;Az
3. az előző ok miatt egyszerűsíti a kalibrálást: a függőség lineáris és könnyen megközelíthető a teljes tartományban;Az
4. egyszerűen megváltoztatja az eszköz érzékenységét, ami alkalmassá teszi a különböző problémák megoldására;Az
5. Rogowski öv ideális impulzusáramú vevőként( kis tehetetlenség) válik a digitális technológiában, amely alkalmas az átmeneti folyamatok becslésére, ahol a jellemző mérő transzformátorok áramlása:

• áramvezérlés precíziós forrasztóállomások és hegesztőgépek számára;
• laboratóriumi plazmaáram mérés;
• ívparaméterek az olvasztókemencékben;
• készülékek az elektromos áramkör paramétereinek automatikus vezérlésére;
• sínbemenet-indító áramok értékelése;
• rövidzárlati üzemmód szimulációja villamosmérnöki munkában( lásd az átalakítási arányt);Az inertiamentes Rogowski öv miatt az
• elfogadható a harmonikus komponensekkel( tirisztoráramokkal) rendelkező összetett hullámformák pontos értékeléséhez;Az
• -t a vasutakon a jelek valós idejű kezelésére használják;Az
• -t a transzformátorok fémrészeinek mágneses mezője által kiváltott áramok értékelésére használják;
• összhangban van az oktatási folyamat céljaival az Ampere törvényének illusztrálására.

A Rogowski öv ideális eszköz a korábban ismeretlen áramokkal rendelkező áramkörök tanulmányozására. További előnye a gyártás egyszerűsége, a mérőeszköz bármilyen szerkezethez, a kis vagy nagy geometriai méretektől függetlenül. A Rogowski öv kimeneténél fogadott feszültség egy operatív erősítőn keresztül jut át ​​a kifejezett hatás érdekében. Az így kapott áram szabályozza a kapcsolót vagy a digitális mérőt.

Ampere törvényének sajátossága miatt nem fontos, hogy egy karmester lefedése az aktuális tekercskel, görbékkel vagy egy mester közvetlen kezével járjon. A legrosszabb esetben ez kissé befolyásolja a pontosságot, de az eredmény nagyjából ugyanaz marad. Ugyanakkor az aktuális szorítómérő is hasonlóan szól: nincs különbség, a vezető a középen vagy a periférián van.

Az ilyen hosszú távú felfedezés ellenére a Rogowski öv használata nem volt. Az első szabadalom ezen a területen az osztrák, Werner név után, 191015-ben( 1957), amely leírja a mágneses fluxus sűrűségének tanulmányozásának lehetőségét acél tűvel. Hasonló típusú eszközről van szó az 1926. március 20-án bejelentett US2644135 A számon.És lehetetlen megtalálni a Rogowski övre vonatkozó szabadalmat. Nyilvánvaló, hogy az eszközt nem jelentik be az irodának.

De a Rogowski öv egy kézzelfogható hibát mutat, a feltaláló gondolatnak tovább kell haladnia. Ez a tekercs végeinek szoros lezárását jelenti. Ellenkező esetben a kontúr nem tekinthető kielégítőnek az Ampere törvény alkalmazhatóságának feltételeire. A kontúr homogenitása szintén fontos: a fordított fordulatok száma egységnyi hosszúságonként is állandó, még hajlított állapotban is. Mi nem mindig kényelmes a technológiai szempontból. A bonyolultságot az aktuális bilincs fogókkal oldjuk meg.

A frekvencia a Rogowski öv második korlátozásává válik. Az alsó határ 0,1 Hz, és a felső nincs rendben. Az ultrahangos mérések egészen 1 MHz-ig tolerálhatók. Ezután az alacsony ellenállású ellenállás integrációját saját induktív áramkörével kell alkalmazni. A folyamat eltér a fent leírtaktól( az áram már mért, nem az EMF).Ez az elv kiterjeszti a Rogowski öv alkalmazhatóságát 100 MHz-re.

szorítómérő

Egy szorítómérőben ferromágneses magot használnak. A rugalmasság hiányzik, feltételezzük, hogy egy mechanizmust biztosít az áramkör megnyitásához. Egy speciális toll használatával a mester a vezetéket árammal fedi le. Az első ilyen konstrukció az US 1924039 A szabadalmi leírásban található, amelyet 1932. december 7-én nyújtottak be. William Hockley a Crompton Parkinson Ltd.-tőlírja a saját találmányáról:

1. A mágneses mag két helyen van: a kanyarban és a leválasztási ponton a vizsgált áramkör lefedésére.
2. A szerszám a modern bilincsmérők alkatrészeit tartalmazza. Még a tok alakja is hasonló: téglalap alakú, oldalsó gombbal a rugós mágneses áramkör megnyitásához.
3. Számos mérési határértéket különböztetünk meg, és mindegyik saját eltávolítható mozgatható típusú érzékelőjét használja. Tehát az eszköz egyetemessége áll fenn.
4. A mérőtekercs a mag hátsó részén van tekercselve. A jelző normál mérővé válik.

A szabadalom az első( a világon) mozgatható mag használatát kéri, és arra kéri a következtetést, hogy az eredeti formájukban vannak aktuális szorítómérők. Ezután megismétli az ötleteket, ez történik az US 2494206 A szabadalomban, amelyet 1946. április 23-án jelentettek be. Az utóbbi esetben azonban egyértelművé válik, hogy az egyenáramot a mágneses áramkör permeabilitása által mért mező megváltoztatásával mérjük. Valóban új dolog. Az US1924039 A szabadalmi leírásban a beszélgetés egyenáramú volt, de a paraméterbecsléshez javasolt módszer nem volt meghatározva. Mint ismert, csak egy változó mágneses fluxus indukál egy emf-et az áramkörben, és ebben az esetben nem használható.

A közvetlen áram torzítás jelensége 1921 óta ismert a technológiában az US1640881 A szabadalomnak köszönhetően. A kérelmet hat évvel felülvizsgálták, mielőtt 1927-ben elfogadnákEz azt jelenti, hogy az iroda szakemberei nem tekintették a találmányt ipari jellegűnek, vagy nem vették észre az újdonságot. Sőt, az aszinkron motorok sebességének beállítására szolgáló mágnesesség még ma is nem széles körben alkalmazható, és az első effektív felvételkészítő eszközök csak a második világháború idején jelentek meg. Az US 2494206 A szabadalom külön elképzelésnek tekinthető, amelynek célja, hogy megoldja azokat a nehézségeket, amelyeket a jelenlegi szorítómérők korábbi változataiban hiányzott( a 0,1 Hz frekvenciával rendelkező áramok mérésére való képesség).

Más esetekben az egyenáram méréséhez az érzékeny tekercset ismert frekvencián forgatják. Ezután a mágneses fluxus folyamatosan változik, a kívánt érték kiszámítható.A forgási sebességet például kvarc oszcillátor segítségével stabilizáljuk. Néha a tekercs mozgása transzlációs. Az ilyen áramlási eszközöket az egyenáram mérésére először Groshkovsky írta le 1937-ben. A transzlációs mozgást excentrikus kerék segítségével végeztük. Ma már ismertek a piezoelemek szerkezete, ahol az elektromos energiát mechanikai rezgésekké alakítják át. Ennek köszönhetően több tíz kHz-es sebesség érhető el, ami nagymértékben növeli az EMF válaszát az áramkörben, ami azt jelenti, hogy a méréseket egyszerűsítik.

számításokhoz

Gyakorlatilag megvalósított piezoelektromos szerkezetek tartalmazzák a miniatűr tekercset, amely 10 fordulatnyi vezetéket tartalmaz 30 hosszúságú és 0,8 mikron szélességű.A 2 kHz-es frekvenciával az érzékelő 18 µV / 100 µT érzékenységet biztosít. A mezőbe helyezett tekercs technikája széles körben találkozik. Az utóbbi esetben az eredményt az ábrán látható képlet alapján számítjuk ki. V-vel azt értjük, hogy az áramkörből vett EMF egy bizonyos állandó, n az áramkörben lévő fordulatok száma, és a zárójelben lévő különbség jellemzi a mágneses tér változásának sebességét. Ebből nyilvánvaló, hogy az eredeti US2494206 A szabadalom nem tekinthető a legrosszabb megoldásnak egy állandó mágneses mező paramétereinek mérésére szorítómérővel.

áramkorlátozó mérők modern villamosmérnöki méretekben

Érzékelő tekercsek légrésszel alacsony érzékenységet mutatnak nyilvánvaló okokból: a térerősség megközelítőleg megegyezik az indukcióval. Ez kis választ ad EMF formájában. Miniatűr alkalmazások tervezésénél előnyösebb a ferromágneses mag használata, amely többszörösei az indukciós értéket. A modern anyagok több százezer egység permeabilitási együtthatója, amely szerint az EMF-ben a válasz növekszik. A légérzékelők lineárisak. Még a legjobb ferromágnes is torzulást okoz a frekvenciától, a hőmérséklettől, a mágneses fluxussűrűségtől stb. Függően.

A Barkhausen-effektus a mag jelét fokozatosan teszi. Ez ma egy leküzdhetetlen hiba, amelyet kvantálási zajnak nevezünk. Ezért gyakran nem tekinthető ideális árammérő eszköznek az árammérő.Bár alkalmasak a láncban előforduló folyamatok értékelésére. Például könnyen felismerhető az elektromos motor indítóárama, bár az indikátor inercia miatt többször is meg kell tapasztalni a tapasztalatot.

A legújabb módosítások a saját szerepüket a szokásos tesztelővel kombinálják. Kedvezően különbözik a nagy áramok mérésének képességétől, anélkül, hogy meg kellene érinteniük a hálózatot, de nagy hiba van. Itt meg kell állapítani, hogy a funkcionális három kiterjesztéshez a multiméterekhez szabványos bemenetek kerülnek hozzáadásra:

1. Common - common( föld, mínusz).
2. V - feszültség és ellenállás mérésére.
3. Ext - külső áramforrás csatlakoztatása az elektromos áramkörök szigetelési ellenállásának értékeléséhez.

Ismert változatok vannak, amelyek a hőmérsékletet egy érzékelővel rendelkező speciális szondával becsülik. A diódát könnyű meghívni. Javasoljuk, hogy az árat és a minőséget figyelembe véve a számlálón válassza ki a készüléket. Meg kell vizsgálni a szorítómérőt a vásárlás előtt a hibákért. Sokan, amikor az érintkezőket rövidre zárják, nem nulla feszültség leolvasást adnak. Ez praktikus értelemben kényelmetlen, különösen a kisfeszültségű áramkörök esetében. Az áramforrás a szokásos Crohn, mint a legtöbb tesztelőnél. Ebben a tekintetben a szorítómérő nem nyújt előnyöket vagy hátrányokat.