大多數(shù)數(shù)字式萬用表只能通過其電流插孔測量最高 10 A 的電流,如果您需要測量大于 10 A 的電流,可以在數(shù)字式萬用表上使用一個電流鉗附件。
電流鉗的類型
您要做的第一個決定是使用什么類型的電流鉗。
最簡單的電流鉗是電流互感器。這種電流鉗不含有有源部件,其功能是基于與電源變壓器相同的原理。電流鉗(或互感器鐵心)被放置在一個攜載交流電流的導(dǎo)體周圍,由通過導(dǎo)體的電流所建立的變化磁場被耦合到電流鉗的鐵心中。
在這種特殊的互感器應(yīng)用中,導(dǎo)體充當(dāng)初級繞組。電流鉗鐵心周圍的次級繞組將檢測電流,并將它傳遞到數(shù)字式萬用表的電流輸入插孔,但輸入的電流要低得多。
多數(shù)電流鉗的變流比為 1000:1。換言之,通過被測量電路導(dǎo)體的 1 A 電流將會在電流鉗次級繞組中產(chǎn)生 1 mA 的電流。1000:1 的電流比使數(shù)字式萬用表十分容易獲得讀數(shù)。
雖然量程被設(shè)置為 mA 級,但當(dāng)您讀取數(shù)字式萬用表上顯示的讀數(shù)時,就可以想到安培電流大小。例如,數(shù)字式萬用表上的 46.9 mA 讀數(shù)實(shí)際上相當(dāng)于初級繞組(在次情況下為被測量導(dǎo)體)中的 46.9 A 電流。
互感器型電流鉗僅限于測量交流電流。它們比較堅(jiān)固耐用,可以測量非正弦波形。它們的價(jià)格處在電流鉗產(chǎn)品價(jià)格范圍的低端。
有源電流鉗使用有源部件,它們不僅可將電流降低,而且還輸出一個與被測電流成比例的電壓信號。有源電流鉗采用了一種基于“霍爾效應(yīng)”的技術(shù),可以測量交流和直流電流。有源電流鉗適合測量直流電流,或適合與一塊沒有電流輸入插孔的數(shù)字式萬用表結(jié)合使用。
有源電流鉗需要電池來為其內(nèi)部電路供電,除非進(jìn)行專門設(shè)計(jì),否則不會提供非正弦信號的精確輸出。某些有源電流鉗中的另外一個功能是,具有可以選擇的變流比(如 1000:1、100:1、10:1)。
技術(shù)參數(shù)
每種電流鉗都有自身的一組技術(shù)參數(shù)。使用數(shù)字萬用表和電流鉗附件的組合進(jìn)行測量的準(zhǔn)確度稱為系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)。它是通過將兩個安培電流范圍內(nèi)的部件的準(zhǔn)確度額定值進(jìn)行組合而計(jì)算得到。
例如,對于一個電流測量范圍是 1 至 400 A 的電流互感器型電流鉗,讀數(shù)準(zhǔn)確度為 ±(3% + 0.4 A)。將它與一個在整個電流范圍內(nèi)準(zhǔn)確度參數(shù)為“1.5% + 3 字”的數(shù)字式萬用表進(jìn)行組合。在整個數(shù)字式萬用表的電流范圍內(nèi)技術(shù)參數(shù)中的唯一差別將是 + 3 字。對于 60 A 以下的測量值,這三個字代表著 0.03 A;測量值在 60 和 400 A 之間時,它代表著 0.3 A。
因此 60 A 以下時組合儀表的系統(tǒng)準(zhǔn)確度是:
3%(電流鉗)+ 1.5%(數(shù)字式萬用表)= 4.5%
0.4 A(電流鉗)+ 0.03 A(數(shù)字式萬用表)= 0.43
系統(tǒng)準(zhǔn)確度 = 4.5% + 0.43 A
對于 60 和 400 A 之間的測量值,系統(tǒng)準(zhǔn)確度為 4.5% + 0.7 A。
本底噪聲技術(shù)參數(shù)
數(shù)字式萬用表另外經(jīng)常被忽視的一個技術(shù)參數(shù)是本底噪聲技術(shù)參數(shù)。它一般存在于測量真有效值的數(shù)字式萬用表中,是在選擇電流鉗附件時要考慮的一個重要技術(shù)參數(shù)。
當(dāng)被測量信號非常低以致于從轉(zhuǎn)換器輸出的噪聲成為測量值的一個主要部分時,實(shí)際讀數(shù)的準(zhǔn)確度就會受到轉(zhuǎn)換器噪聲的影響。這種情況只會影響到低讀數(shù),因此稱為本底噪聲技術(shù)參數(shù)。
例如,根據(jù)本底噪聲技術(shù)參數(shù)(60 mA 量程的 5%),嘗試使用數(shù)字式萬用表上的 60 mA 電流量程測量 15 A 電流,將針對 3 mA(電流鉗上為 3 A)或以上電流提供一個準(zhǔn)確讀數(shù)。