クランプメーターの仕組みとマルチメーターの違い

クランプメーターの仕組みとマルチメーターの違い

クランプメーターの最も顕著な特徴は、前面に開くことができるノギスです。これを簡単に電線に差し込んで回路の電流を測定できるため、元の線を破壊したり変更したりする必要がなく、非常に大きな電流を測定できます。マルチメーターにも電流測定機能がありますが、クランプメーターの電流測定との違いは何でしょうか。まず、マルチメーターの電流検出とクランプメーターの電流検出の原理と違いをそれぞれ理解しましょう。

マルチメーターで電流を測定する場合、テスト対象の回路を切断し、マルチメーターを直列に接続して電流を測定する必要があります。マルチメーターの内部電流検出回路を見ると、マルチメーターの電流ギアは実際には非常に小さな抵抗であり、この抵抗を電流が流れると、抵抗に電圧降下が発生します。抵抗値が決まるため、抵抗器の電圧を測定すれば、式に従って抵抗器を流れる電流を計算できます。抵抗器は回路内で直列に接続されているため、抵抗器を流れる電流が測定対象回路の電流です。

そのため、マルチメーターの電流測定回路は、多くのメーターの電流測定回路を含め、抵抗器シャントによって電流を電圧に変換して電流を測定します。この抵抗器の抵抗値の選択も必要です。抵抗値が大きすぎると、抵抗器を流れる電流の電圧降下が大きくなるため、一方ではより多くの電圧に分割され、測定負荷の正常な動作に影響します。他方では、抵抗器の値が大きいほど、同じ電流でも消費される電力も大きくなり、抵抗器が発熱します。したがって、この 2 つの問題を考慮すると、抵抗器は小さいほど良いです。

マルチメーターで電流を測定する際の欠点
マルチメータの電流検出方法と原理からわかるように、電流の測定は、測定対象の回路内でマルチメータと直列に接続する必要があります。そのため、電源をオフにできない一部の回路では測定が適切ではありません。もう 1 つのポイントは、マルチメータの電流の測定範囲です。通常、マルチメータの電流の最大範囲は一般に 10A または 20A であり、内部の電流検出抵抗器の発熱を防ぐために、マルチメータは長時間大電流を測定することはできません。さらに大きな電流の場合は、抵抗値がより適切です。内部の電流検出抵抗器が加熱するのを防ぐために、マルチメータは長時間大電流を測定することはできません。一般的なマルチメータで大電流の測定を実現することは容易ではありません。

クランプメーターの電流測定原理
クランプメーターの電流測定原理と万能ペンの電流測定原理は、実際には基本的に同じですが、違いは、クランプメーターがシャント抵抗の電圧を直接検出するのではなく、変流器を使用することです。 変流器は実際には変圧器の応用であり、電流を一定の割合で変換します。 変流器が負荷に入った後、その一次側は1回の巻き数に相当し、二次側もクランプメーター内部の巻き数が多いため、電流は一定の割合に応じて小さくなります。そのため、変流器は昇圧変圧器にも相当し、クランプメーターの内部回路は変圧器の二次側の電圧を検出することにより、測定電流を計算できます。

クランプメーターとマルチメーターの違い
前述のように、クランプメーターの主な機能は電流を検出することです。マルチメーターと比較すると、クランプメーターは電流を検出するのに使用しやすく、測定範囲もマルチメーターよりはるかに広いですが、クランプメーターでは小さな電流の測定では正しく表示できないという点があり（数百ミリアンペアの小さな電流など）、測定精度はマルチメーターほど良くありません。