電流を検出するクランプメータとマルチメータの原理と違い
クランプメーターの主な機能と動作原理
クランプメータの最大の特徴は、前面が開くキャリパーで、ワイヤに簡単に挿入してループ内の電流を測定できるため、元のラインを破壊または変更する必要がなく、大電流を測定できます。 マルチメータには電流測定機能もありますが、電流を測定するクランプメータとの違いは何ですか？ まず、マルチメータの検出電流とクランプメータの検出電流の原理と違いを理解しましょう。
マルチメータ測定電流の原理
マルチメータが電流を測定するときは、テスト中の回路を切断し、マルチメータを直列に接続して電流を測定する必要があります。 マルチメータ内部の電流検出回路を見ると、現在のギアは実際にはマルチメータ内部の抵抗値が非常に小さい抵抗器であることがわかります。 この抵抗器に電流が流れると、抵抗値が決まるため電圧降下が発生します。 、抵抗器の電圧が測定されている限り、抵抗器を流れる電流は式に従って計算できます。抵抗器はループ内で直列に接続されているため、抵抗器を流れる電流はテスト対象のループの電流です.
したがって、マルチメータの電流測定回路は、測定器内の多くの電流測定回路を含み、抵抗シャントによって電流を電圧に変換することによって測定されます。 この抵抗の抵抗値の選択も必要です。 抵抗値が大きすぎると、電流が抵抗を通過する際に生じる電圧降下が大きくなります。 一方で、抵抗値が大きいほど同じ電流での消費電力が大きくなり、抵抗が発熱するため、この2点を考えると抵抗値は小さい方が良いと言えます。
ただし、抵抗値が小さすぎてはいけません。 抵抗が小さすぎると、電流が流れたときに生じる電圧降下が小さくなります。 低すぎる電圧は、回路で検出する前に増幅する必要があるため、これには後続の測定回路に対する特定の要件があります。
マルチメータ測定電流の短所
電流を検出するためのマルチメータの方法と原理から、電流を測定するときにマルチメータをテスト対象の回路に直列に接続する必要があることがわかります。これは、電源を切って測定することができない一部の回路では不適切です。 もう1つのポイントは、マルチメータ電流の測定範囲です。通常、マルチメータ電流の最大測定範囲は通常10Aまたは20Aであり、内部電流検出抵抗器の加熱を防ぐために、マルチメータは大電流を測定することはできません長い間。 大電流の測定は、通常のマルチメータでは容易ではありません。
クランプメータ測定電流の原理
電流測定用クランプメータの動作原理は、電流測定用多目的ペンと基本的に同じです。 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。 トランスは実際にはトランスのアプリケーションであり、特定の比率に従って電流を変換できます。 変流器が負荷に接続された後、その一次は1ターンに相当し、二次はクランプメーター内のターン数です。 このように、一定の比率で電流が減少するので、カレントトランスは昇圧トランスに相当し、クランプメータ内の回路はトランスの二次側の電圧を検出することで測定電流を算出することができます。
したがって、クランプメータはマルチメータと比較して、電流測定時に回路を変更する必要がなく、モータなどの誘導性負荷の電流など、より大きな電流を測定できます。 ただし、電流トランスはクランプメータ内部で使用されているため、トランスの動作原理上、直流電流を流すことはできません。 では、クランプメーターは本当に直流電流を測定できないのでしょうか? 実はクランプメーターは直流電流を測定できるのですが、変流器を使っていません。
直流電流を測定するクランプメータの原理
直流は磁束の変化を起こすことができないため、クランプメータは変流器を使用すると直流電流を測定できません。 変圧器は電磁トランスと呼ばれるAC電流を測定するために使用されますが、DC電流を測定するためのクランプメーターは別のセンサーホールセンサーを使用します.
ホール センサーを使用して DC 電流を測定する原理は次のとおりです。電流がワイヤを流れると、磁場 (電磁石と同様) が生成され、この磁場は電流の大きさに比例します。 クランプメータのキャリパーがワイヤから発生する磁界を収集した後、キャリパーに配置されたホール素子によって検出されます。 ホール素子は、磁界を電圧信号に変換して出力する磁気感応素子です。 この電圧信号は回路によって増幅され、処理後、負荷電流を表示できます。 電流クランプメータの多くはAC/DC兼用で、内部にはAC電流とDC電流をそれぞれ検出する電磁トランスとホールセンサも内蔵されています。
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して、クランプメーターは電流を検出するのに便利であり、測定範囲はマルチメーターよりもはるかに広いですが、1つのポイントがあります。クランプメーターは、小さな電流を測定する場合（数百ミリアンペアの小さな電流）、その測定精度はマルチメーターほど良くありません。
2 つ目の違いは、クランプ メーターの主な機能は電流を検出することであるため、その他の機能に関してはマルチメーターほど優れていないことです。 多くのクランプ メーターは現在、電圧測定、抵抗測定、周波数測定、温度測定など、マルチメーターの多くの機能を統合していますが、一般的に、電流測定以外のこれらの機能はマルチメーターとは比較になりません。 また、これらの測定ギアの精度は、一般にマルチメーターの精度よりも劣ります。
