電流を検出するクランプメーターとマルチメーターの仕組み
電流を測定するマルチメータの原理
マルチメータが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。 マルチメータ内の電流検出回路を通して、電流ギアは実際にはマルチメータ内の非常に小さな抵抗値を持つ抵抗器であることがわかります。 この抵抗に電流が流れると、抵抗値が決まっているため、抵抗に電圧降下が発生します。 、抵抗の電圧が測定されている限り、抵抗を流れる電流は式に従って計算できます。抵抗はループ内で直列に接続されているため、抵抗を流れる電流がテスト対象のループの電流となります。 。
したがって、機器内の多くの電流測定回路を含むマルチメータの電流測定回路は、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定も必要となります。 抵抗値が大きすぎると、抵抗に電流が流れたときに発生す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、同じ電流で発生する消費電力が大きくなり、抵抗が発熱するため、この2つの問題を考慮すると、抵抗値は小さいほど良いと言えます。
ただし、抵抗値が小さすぎてもいけません。 抵抗値が小さすぎると、電流が流れたときに発生す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される前に増幅する必要があるため、後続の測定回路には特定の要件が必要になります。
電流を測定するマルチメータの欠点
電流を検出するマルチメータの方法と原理から、電流を測定する際にはマルチメータを被試験回路に直列に接続する必要があることがわかりますが、これは電源を切って測定できない一部の回路では不適切です。 もう1つの点は、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実現が困難です。
電流を測定するクランプメーターの原理
電流を測定するクランプメーターの動作原理は、ユニバーサルペンの電流を測定する動作原理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。 変圧器は実際には変圧器の応用であり、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、その一次側は 1 巻に相当し、二次側はクランプ メーター内の巻数に相当します。 このように、一定の割合で電流が減少するため、カレントトランスは昇圧トランスに相当し、クランプメータ内部の回路はトランスの2次側の電圧を検出して測定電流を計算することができます。
そのため、クランプメータはマルチメータに比べ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することができます。 ただし、クランプメータ内部にはカレントトランスが使用されているため、トランスの動作原理により直流電流を流すことができません。 では、クランプメータは本当に直流電流を測定できないのでしょうか？ 実は、クランプメータは直流電流を測定できますが、変流器は使用しません。
直流電流を測定するクランプメータの原理
直流では磁束の変化を生じさせることができないため、変流器を使用するクランプメータでは直流電流を測定できません。 交流電流を測定するために使用されるトランスは電磁トランスと呼ばれますが、直流電流を測定するクランプメーターには別のセンサーであるホールセンサーが使用されます。
ホール センサーを使用して DC 電流を測定する原理は、電流がワイヤを流れると磁界 (電磁石と同様) が生成され、この磁界は電流の大きさに比例するということです。 クランプメーターのキャリパーがワイヤーから発生する磁場を収集すると、キャリパー内のホール素子によって検出されます。 ホール素子は磁気に敏感な素子で、磁界を電圧信号出力に変換し、電圧信号は回路によって増幅され、処理された後、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
前述したように、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。 クランプメータはマルチメータに比べて電流の検出に便利で、測定範囲もマルチメータよりもはるかに広いですが、1点あります。クランプメータは微小電流（電流など）を測定する場合、正常に表示できません。数百ミリアンペアの小さな電流）、測定精度はマルチメータほど良くありません。
2 番目の違いは、クランプ メーターの主な機能は電流の検出であるため、他の機能ではマルチメーターほど優れていないことです。 現在、多くのクランプメータには、一般的に電圧測定、抵抗測定、周波数測定、温度測定など、マルチメータの多くの機能が統合されていますが、電流測定以外のこれらの機能はマルチメータに匹敵しません。 そして、これらの測定装置の精度は一般にマルチメーターの精度よりも劣ります。
