Het werkingsprincipe van een stroomtang en het verschil tussen een multimeter
De belangrijkste functies en werkingsprincipes van klemhorloges
Het meest opvallende kenmerk van een stroomtangmeter is de klem die aan de voorkant kan worden geopend en die gemakkelijk in de draad kan worden gestoken om de stroom in het circuit te meten, zodat het niet nodig is het originele circuit te beschadigen of aan te passen. en het kan een grote hoeveelheid stroom meten. Een multimeter heeft ook een stroommeetfunctie, dus wat is het verschil tussen deze en een stroomtang voor het meten van stroom? Laten we eerst de principes en verschillen begrijpen tussen een multimeter die stroom detecteert en een stroomtang die stroom detecteert.
Bij het meten van stroom met een multimeter is het noodzakelijk om het gemeten circuit los te koppelen en de multimeter in serie aan te sluiten om de stroom te meten. Via het interne stroomdetectiecircuit van de multimeter is te zien dat het stroomniveau in de multimeter feitelijk een weerstand is met een zeer kleine weerstandswaarde. Wanneer er stroom door deze weerstand vloeit, zal er een spanningsval op optreden omdat de weerstandswaarde wordt bepaald. Zolang de spanning op de weerstand wordt gemeten, kan de stroom die door de weerstand gaat, worden berekend volgens de formule, omdat deze weerstand in serie is geschakeld in het circuit. De stroom die er doorheen vloeit is dus de stroom van het gemeten circuit.
Het stroommeetcircuit in de multimeter omvat dus veel stroommeetcircuits in het instrument, die worden gemeten door stroom om te zetten in spanning via weerstandshunt. Er zijn ook vereisten voor het selecteren van de weerstandswaarde van deze weerstand. Als de weerstandswaarde te groot is, zal de spanningsval die wordt gegenereerd wanneer de stroom door de weerstand gaat, groot zijn. Enerzijds zal hierdoor meer spanning worden verdeeld, wat de normale werking van de meetbelasting beïnvloedt. Aan de andere kant, hoe groter de weerstandswaarde, hoe groter het stroomverbruik dat erop wordt gegenereerd bij dezelfde stroom, waardoor de weerstand zal opwarmen. Daarom, rekening houdend met deze twee problemen, geldt: hoe kleiner de weerstandswaarde, hoe beter.
De weerstandswaarde mag echter niet te klein zijn. Als de weerstand te klein is, zal de spanningsval die ontstaat wanneer de stroom er doorheen vloeit kleiner zijn. Dit vereist bepaalde eisen voor het daaropvolgende meetcircuit, omdat een lage spanning moet worden versterkt voordat deze door het circuit kan worden gedetecteerd.
Nadelen van het meten van stroom met een multimeter
Uit de methode en het principe van het detecteren van stroom met een multimeter blijkt dat het bij het meten van stroom noodzakelijk is om de multimeter in serie aan te sluiten in het te testen circuit. Dit is niet geschikt voor sommige circuits die niet kunnen worden uitgeschakeld voor metingen. Een ander punt is het meetbereik van de stroom van de multimeter, meestal is het maximale meetbereik van de stroom van de multimeter 10A of 20A. Om te voorkomen dat de interne stroomdetectieweerstand opwarmt, mag de multimeter ook lange tijd geen grote stromen meten. Voor het meten van nog grotere stromen is dat met een typische multimeter niet eenvoudig te realiseren.
Het principe van het meten van stroom met een stroomtang
Het werkingsprincipe van een stroomtang voor het meten van stroom is in wezen hetzelfde als dat van een multimeter voor het meten van stroom. Het verschil is dat de stroomtang niet rechtstreeks de spanning op de shuntweerstand detecteert, maar eerder een stroomtransformator gebruikt. Transformator is eigenlijk een toepassing van een transformator, die de stroom in een bepaalde verhouding kan transformeren. Nadat de stroomtransformator op de belasting is aangesloten, is de primaire fase gelijk aan één winding, en heeft de secundaire fase meer windingen in de stroomtang, waardoor de stroom in een bepaalde verhouding wordt verminderd. Daarom is de stroomtransformator ook gelijkwaardig aan een opvoertransformator. Het circuit in de stroomtang kan de gemeten stroom berekenen door de spanning aan de secundaire zijde van de transformator te detecteren.
Dus vergeleken met een multimeter hoeft een stroomtang het circuit niet te veranderen bij het meten van stroom, en kan hij grotere stromen meten, zoals de stroom van inductieve belastingen zoals motoren. Vanwege het gebruik van een stroomtransformator in de stroomtang kan deze echter, volgens het werkingsprincipe van de transformator, geen gelijkstroom passeren. Kan een stroomtang dus niet echt gelijkstroom meten? In feite kan een stroomtang gelijkstroom meten, maar hij maakt geen gebruik van een stroomtransformator.
Principe van het meten van gelijkstroom met een stroomtang
Vanwege het onvermogen van gelijkstroom om veranderingen in de magnetische flux te veroorzaken, kan een stroomtang geen gelijkstroom meten met behulp van een stroomtransformator. Het gebruik van een transformator om wisselstroom te meten wordt een elektromagnetische transformator genoemd, terwijl de stroomtang voor het meten van gelijkstroom een ander type sensor gebruikt: de Hall-sensor.
Het principe van het gebruik van een Hall-sensor om gelijkstroom te meten is dat wanneer de stroom door een draad vloeit, er een magnetisch veld (vergelijkbaar met een elektromagneet) wordt gegenereerd, en dit magnetische veld is evenredig met de grootte van de stroom. De klem van de meter van het klemtype verzamelt het magnetische veld dat door de draden wordt gegenereerd en wordt gedetecteerd door een Hall-element dat zich in de klem bevindt. Het Hall-element is een magnetisch detectie-element dat het magnetische veld omzet in een spanningssignaal voor uitvoer. Dit spanningssignaal wordt door het circuit versterkt om de stroom van de belasting weer te geven. Veel klemvormige meters gebruiken tegenwoordig zowel AC als DC, inclusief elektromagnetische transformatoren en Hall-sensoren om AC- en DC-stromen te detecteren.
Het verschil tussen een stroomtang en een multimeter
Zoals hierboven vermeld, is de belangrijkste functie van een stroomtang het detecteren van stroom. Vergeleken met een multimeter is een stroomtang handiger in gebruik en heeft hij een veel groter meetbereik. Eén ding is echter dat bij het meten van kleine stromen (zoals een paar honderd milliampère), een stroomtang deze niet normaal kan weergeven en dat de meetnauwkeurigheid niet zo goed is als die van een multimeter.
Het tweede verschil is dat, omdat de hoofdfunctie van een stroomtang het detecteren van stroom is, deze in andere functies niet zo goed is als een multimeter. Hoewel veel stroomtangen tegenwoordig veel functies van een multimeter integreren, zoals spanningsmeting, weerstandsmeting, frequentiemeting, temperatuurmeting, enzovoort, kunnen deze andere functies dan stroommeting over het algemeen niet worden vergeleken met een multimeter, en de nauwkeurigheid hiervan meetapparatuur is over het algemeen lager dan die van een multimeter.
Samenvattend zijn de focus en gebruiksomgeving van stroomtangen en multimeters verschillend. Als de focus ligt op het meten van stroom, vooral hoge stroom, hebben stroomtangen de voorkeur; Als het wordt gebruikt voor het meten van spanningsweerstand of elektronische componentparameters bij dagelijks gebruik en bepaalde eisen stelt aan de meetnauwkeurigheid, moet een multimeter worden geselecteerd. Deze twee soorten instrumenten kunnen dus worden geselecteerd op basis van werkelijke behoeften of tegelijkertijd op basis van de gebruiksomgeving.
