Il principio di funzionamento di una pinza amperometrica e la differenza tra un multimetro
Le principali funzioni e principi di funzionamento degli orologi a pinza
La caratteristica più importante di un multimetro a pinza è la pinza apribile nella parte anteriore, che può essere facilmente inserita nel filo per misurare la corrente nel circuito, in modo che non sia necessario danneggiare o modificare il circuito originale, e può misurare una grande quantità di corrente. Un multimetro ha anche una funzione di misurazione della corrente, quindi qual è la differenza tra questo e una pinza amperometrica per misurare la corrente? Innanzitutto, comprendiamo i principi e le differenze tra un multimetro che rileva corrente e una pinza amperometrica che rileva corrente.
Quando si misura la corrente con un multimetro, è necessario scollegare il circuito misurato e collegare il multimetro in serie per misurare la corrente. Attraverso il circuito di rilevamento della corrente interno del multimetro, si può vedere che il livello di corrente all'interno del multimetro è in realtà un resistore con un valore di resistenza molto piccolo. Quando la corrente scorre attraverso questo resistore, su di esso si verificherà una caduta di tensione perché viene determinato il valore della resistenza. Finché viene misurata la tensione sul resistore, la corrente che passa attraverso il resistore può essere calcolata secondo la formula, poiché questo resistore è collegato in serie nel circuito, quindi la corrente che lo attraversa è la corrente del circuito misurato.
Quindi il circuito di misurazione della corrente nel multimetro include molti circuiti di misurazione della corrente nello strumento, che vengono misurati convertendo la corrente in tensione attraverso lo shunt di resistenza. Esistono anche requisiti per selezionare il valore di resistenza di questo resistore. Se il valore della resistenza è troppo grande, la caduta di tensione generata quando la corrente passa attraverso il resistore sarà elevata. Da un lato, ciò distribuirà più tensione, influenzando il normale funzionamento del carico di misurazione. D'altra parte, maggiore è il valore della resistenza, maggiore sarà il consumo di energia generata su di esso alla stessa corrente, che causerà il riscaldamento del resistore. Pertanto, considerando questi due problemi, minore è il valore della resistenza, meglio è.
Tuttavia, il valore della resistenza non dovrebbe essere troppo piccolo. Se la resistenza è troppo piccola, la caduta di tensione generata dal passaggio della corrente sarà minore. Ciò richiede determinati requisiti per il successivo circuito di misurazione, poiché la bassa tensione deve essere amplificata prima di poter essere rilevata dal circuito.
Svantaggi della misurazione della corrente con un multimetro
Dal metodo e dal principio di rilevamento della corrente con un multimetro, si può vedere che quando si misura la corrente è necessario collegare il multimetro in serie nel circuito da testare. Ciò non è adatto in alcuni circuiti che non possono essere spenti per la misurazione. Un altro punto è l'intervallo di misurazione della corrente del multimetro, solitamente l'intervallo di misurazione massimo della corrente del multimetro è 10 A o 20 A. Per evitare che il resistore di rilevamento della corrente interno si surriscaldi, il multimetro non può misurare correnti elevate per lungo tempo. Misurare correnti ancora maggiori non è facile da ottenere con un multimetro tipico.
Il principio di misurazione della corrente con una pinza amperometrica
Il principio di funzionamento di una pinza amperometrica per la misurazione della corrente è essenzialmente lo stesso di quello di un multimetro per la misurazione della corrente. La differenza è che la pinza amperometrica non rileva direttamente la tensione sul resistore di shunt, ma utilizza piuttosto un trasformatore di corrente. Il trasformatore è in realtà un'applicazione del trasformatore, che può trasformare la corrente secondo una certa proporzione. Dopo che il trasformatore di corrente è collegato al carico, il suo stadio primario equivale a un giro e lo stadio secondario ha più giri all'interno della pinza amperometrica, il che riduce la corrente in una certa proporzione. Pertanto il trasformatore di corrente equivale anche ad un trasformatore elevatore. Il circuito interno alla pinza amperometrica è in grado di calcolare la corrente misurata rilevando la tensione sul lato secondario del trasformatore.
Quindi, rispetto a un multimetro, una pinza amperometrica non ha bisogno di cambiare il circuito quando misura la corrente e può misurare correnti più grandi, come la corrente di carichi induttivi come i motori. Tuttavia, a causa dell'utilizzo di un trasformatore di corrente all'interno della pinza amperometrica, secondo il principio di funzionamento del trasformatore, questa non può passare attraverso la corrente continua. Quindi una pinza amperometrica non può davvero misurare la corrente continua? Infatti, una pinza amperometrica può misurare la corrente continua, ma non utilizza un trasformatore di corrente.
Principio di misurazione della corrente continua con una pinza amperometrica
A causa dell'incapacità della corrente continua di produrre cambiamenti nel flusso magnetico, una pinza amperometrica non può misurare la corrente continua utilizzando un trasformatore di corrente. L'utilizzo di un trasformatore per misurare la corrente CA è chiamato trasformatore elettromagnetico, mentre la pinza amperometrica per misurare la corrente CC utilizza un altro tipo di sensore: il sensore Hall.
Il principio di utilizzo di un sensore Hall per misurare la corrente continua è che quando la corrente scorre attraverso un filo, viene generato un campo magnetico (simile a un elettromagnete) e questo campo magnetico è proporzionale all'entità della corrente. La pinza del multimetro a pinza raccoglie il campo magnetico generato dai fili e viene rilevato da un elemento Hall situato all'interno della pinza. L'elemento Hall è un elemento di rilevamento magnetico che converte il campo magnetico in un segnale di tensione per l'uscita. Questo segnale di tensione viene amplificato dal circuito per visualizzare la corrente del carico. Molti misuratori a pinza oggigiorno utilizzano sia CA che CC, inclusi trasformatori elettromagnetici e sensori Hall per rilevare correnti CA e CC.
La differenza tra una pinza amperometrica e un multimetro
Come accennato in precedenza, la funzione principale di una pinza amperometrica è rilevare la corrente. Rispetto a un multimetro, una pinza amperometrica è più comoda da usare e ha un campo di misurazione molto più ampio. Tuttavia, una cosa è che quando si misurano piccole correnti (come poche centinaia di milliampere), una pinza amperometrica non può visualizzarle normalmente e la sua precisione di misurazione non è buona quanto quella di un multimetro.
La seconda differenza è che, poiché la funzione principale di una pinza amperometrica è rilevare la corrente, non è efficace come un multimetro in altre funzioni. Sebbene molti multimetri a pinza ora integrino molte funzioni di un multimetro, come la misurazione della tensione, la misurazione della resistenza, la misurazione della frequenza, la misurazione della temperatura e così via, nel complesso, queste funzioni diverse dalla misurazione della corrente non possono essere paragonate a un multimetro e la precisione di queste gli ingranaggi di misurazione sono generalmente inferiori a quelli di un multimetro.
In sintesi, l'obiettivo e l'ambiente di utilizzo delle pinze amperometriche e dei multimetri sono diversi. Se l'obiettivo è misurare la corrente, soprattutto quella elevata, sono preferibili le pinze amperometriche; Se viene utilizzato per misurare la resistenza alla tensione o i parametri dei componenti elettronici nell'uso quotidiano e presenta determinati requisiti di precisione della misurazione, è necessario selezionare un multimetro. Quindi queste due tipologie di strumenti possono essere selezionate in base alle effettive esigenze o contemporaneamente a seconda dell'ambiente di utilizzo.
