گیره های فعلی چیست و چه اندازه هایی را می توان با آنها انجام داد؟ چگونه از آنها به حداکثر اثر استفاده کنیم؟ کدام گیره جریان برای شرایط خاص مناسب تر است؟ هدف این بررسی ارائه پاسخ به همه این سؤالات است.
با معرفی پیشرفت های تکنولوژیکی در تجهیزات و مدارهای الکتریکی، برق کاران و تکنسین ها با چالش های جدیدی روبرو هستند. پیشرفت نه تنها به قابلیت های بزرگ ابزارهای اندازه گیری مدرن نیاز دارد، بلکه به مهارت های زیادی از جانب افرادی که از آنها استفاده می کنند نیز نیاز دارد. برق کاران با دانش کافی از اصول اولیه تجهیزات تست مجهزتر برای اندازه گیری و عیب یابی هستند. گیره ها یکی از مهم ترین و رایج ترین ابزاری هستند که امروزه در زرادخانه آنها یافت می شود.
این دستگاه یک متر است که ترکیبی از ولت متر و آمپرمتر گیره دار است. مانند یک مولتی متر، با گذر از دوره آنالوگ، وارد دنیای اندازه گیری های دیجیتال شد. مدل های مدرن که عمدتاً به عنوان یک ابزار همه کاره برای برقکاران ایجاد شده اند، دقیق تر شده اند و بسیاری از ویژگی های اضافی را به دست آورده اند.که برخی از آنها بسیار خاص هستند. امروزه، گیره های جریان بسیاری از عملکردهای اساسی یک DMM را کپی می کنند، اما با داشتن یک ترانسفورماتور جریان داخلی با آن تفاوت دارند.
اصل کار
توانایی اندازه گیری جریان های متناوب AC بزرگ با گیره های جریان بر اساس عمل ساده ترانسفورماتور است. هنگامی که گیره ها در اطراف هادی بسته می شوند، جریان مانند هسته آهنی یک ترانسفورماتور قدرت در دستگاه است و از طریق سیم پیچ ثانویه متصل شده از طریق شنت ورودی جریان می یابد. به دلیل نسبت تعداد دور سیم پیچ ثانویه به تعداد دورهای اولیه، جریان بسیار کمتری به ورودی دستگاه وارد می شود. معمولا سیم پیچ اولیه توسط یک هادی نشان داده می شود که انبرها در اطراف آن بسته می شوند. اگر سیم پیچ ثانویه 1000 چرخش داشته باشد، جریان ثانویه 1/1000 جریان اولیه یا در این مورد هادی است. بنابراین، 1 A در ورودی دستگاه به 0.001 A یا 1 میلی آمپر تبدیل می شود. این روش اندازه گیری جریان های بزرگ را با افزایش تعداد چرخش های ثانویه آسان می کند.
انتخاب
خرید گیره های جریان نه تنها نیاز به آشنایی با مشخصات آنها، بلکه ارزیابی عملکرد و کیفیت آنها توسط طراحی دستگاه و فناوری تولید آن دارد.
قابلیت اطمینان تستر، به ویژه در شرایط سخت، امروزه بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد. مهندسان، هنگام توسعه ابزارهای اندازه گیری، باید آنها را نه تنها از نظر مقاومت الکتریکی، بلکه از نظر مقاومت مکانیکی نیز آزمایش کنند. به عنوان مثال، گیره جریان Fluke قبل از ارسال به فروشگاه هاتحت یک برنامه آزمایش و ارزیابی دقیق قرار بگیرید.
ایمنی کاربر باید در هنگام انتخاب این ابزار یا هر تجهیزات اندازه گیری الکتریکی دیگر در نظر گرفته شود. علاوه بر این، کلمپ متر دیجیتال نه تنها باید بر اساس آخرین استانداردها تولید شود، بلکه هر ابزار باید توسط آزمایشگاه های آزمایشی مانند UL، CSA، VDE و … تست و تایید شود و فقط از این طریق می توانید از مطابقت ابزار مطمئن شوید. همه الزامات و استانداردهای ایمنی جدید.
رزولوشن و محدوده اندازه گیری
وضوح یک ابزار نشان می دهد که اندازه گیری های آن چقدر دقیق است. تعیین می کند که حداقل تغییر سیگنالی که می توان ثبت کرد چقدر است. به عنوان مثال، اگر وضوح گیره جریان 0.1 A در محدوده 600 A باشد، جریان حدود 100 A با دقت 0.1 A اندازه گیری می شود.
اگر بخواهید اندازه جسمی را به اندازه چند میلی متر تعیین کنید چه کسی به خط کش علامت گذاری شده در سانتی متر نیاز دارد؟ به همین ترتیب، باید ابزاری را انتخاب کنید که بتواند وضوح مورد نیاز را نمایش دهد.
خطا
این حداکثر خطای مجاز است که می تواند در شرایط عملیاتی خاص رخ دهد. به عبارت دیگر، معیاری است که نشان می دهد مقدار اندازه گیری شده چقدر با مقدار واقعی مطابقت دارد.
خطای ابزار معمولاً به صورت درصدی از خواندن بیان می شود. برای مثال، اگر 1٪ باشد، برای 100 آمپر مقدار جریان واقعی بین 99 است.تا 101 A.
علاوه بر خطا در مشخصات، می توان نشان داد که در سمت راست ترین رقم مقدار اندازه گیری شده چقدر تغییر نشان می دهد. به عنوان مثال، اگر دقت به صورت ± (2% + 2) مشخص شود، سپس برای 100.0 A، جریان واقعی در محدوده 97.8 - 102.2 A است.
ضریب تاج
با ظهور منابع تغذیه الکترونیکی، جریان های گرفته شده از سیستم های توزیع مدرن دیگر امواج سینوسی 50 هرتز خالص نیستند. آنها به دلیل هارمونیک هایی که این منابع تغذیه ایجاد می کنند کاملاً اعوجاج شده اند. با این حال، اجزای الکتریکی شبکه، مانند فیوزها، شین ها، هادی ها و عناصر حرارتی قطع کننده مدار، برای جریان rms درجه بندی می شوند، زیرا محدودیت اصلی آنها مربوط به اتلاف گرما است. اگر باید مدار الکتریکی را برای اضافه بار بررسی کنید، باید جریان rms را اندازه گیری کنید و مقدار حاصل را با مقدار اسمی مقایسه کنید. بنابراین، تجهیزات آزمایشی مدرن باید قادر به اندازه‌گیری دقیق بزرگی واقعی یک سیگنال، بدون توجه به درجه اعوجاج سیگنال باشند.
ضریب کرست نسبت جریان یا ولتاژ اوج به مقدار RMS آنها است. برای موج سینوسی خالص 1.414 است.اما سیگنالی با پالس بسیار تیز باعث بالا رفتن ضریب تاج می شود. بسته به عرض و فرکانس پالس، نسبت های 10:1 و بالاتر را می توان مشاهده کرد. در سیستم های توزیع برق واقعی به ندرت ضریب تاج بیش از 3 مشاهده می شود.بنابراین ضریبدامنه نشانه اعوجاج سیگنال است.
این اندازه‌گیری‌ها را فقط می‌توان با ابزارهایی که قادر به اندازه‌گیری RMS واقعی هستند، انجام داد. نشان می دهد که سیگنال چقدر می تواند مخدوش باشد و آن را با توجه به خطای دستگاه ثبت کند. اکثر گیره های فعلی قادر به اندازه گیری فاکتورهای تاج 2 یا 3 هستند. این برای اکثر کاربردها کافی است.
جریان متناوب
یکی از اهداف اصلی گیره های جریان اندازه گیری جریان متناوب است. معمولاً چنین اندازه گیری هایی بر روی شاخه های سیستم توزیع برق انجام می شود. تعیین قدرت جریانی که از مدارهای مختلف می گذرد یک کار معمولی برای یک برقکار است.
برای اندازه گیری نیاز دارید:
- حالت AC را انتخاب کنید.
- فک ها را باز کنید و آنها را در اطراف یک هادی ببندید.
- خوانده های روی صفحه نمایش را بخوانید.
با اندازه گیری جریان در امتداد بخشی از مدار، می توانید به راحتی تعیین کنید که هر بار چه مقدار توان می کشد.
هنگامی که قطع کننده مدار یا ترانسفورماتور بیش از حد گرم می شود، بهترین کار اندازه گیری جریان بار است. با این حال، باید اطمینان حاصل کنید که مقادیر واقعی RMS برای اندازه گیری دقیق سیگنالی که این اجزا را گرم می کند، ثبت می شود. اگر جریان و ولتاژ به دلیل بارهای غیر خطی سینوسی نباشند، یک ابزار معمولی قرائت درستی را نشان نمی دهد.
ولتاژ
یکی دیگر از عملکردهای رایج دستگاه اندازه گیری ولتاژ است. گیره های جریان مدرن قادر به تعیین ثابت و متغیر هستندولتاژ. دومی معمولاً توسط یک ژنراتور ایجاد می شود و سپس در شبکه توزیع می شود. وظیفه یک برقکار این است که بتواند در سراسر سیستم الکتریکی اندازه گیری کند تا عیب یابی را پیدا کند. یکی دیگر از کاربردهای دستگاه بررسی شارژ باتری است. در این حالت باید جریان مستقیم یا ولتاژ مستقیم را با گیره جریان اندازه گیری کرد.
عیب‌یابی مدار معمولاً با بررسی پارامترهای شبکه شروع می‌شود. اگر ولتاژ وجود ندارد، اگر خیلی زیاد یا خیلی کم است، این مشکل باید قبل از ادامه جستجو برطرف شود.
توانایی یک گیره جریان برای اندازه گیری ولتاژ AC تحت تأثیر فرکانس سیگنال است. اکثر تسترهای این نوع می توانند این پارامتر را در فرکانس های 50-500 هرتز به دقت تعیین کنند، اما DMM پهنای باند 100 کیلوهرتز یا بیشتر دارد. به همین دلیل است که اندازه گیری ولتاژ یکسان با تسترهای انواع مختلف نتایج متفاوتی به دست می دهد. DMM اجازه می دهد تا ولتاژ فرکانس بالا به مدار اعمال شود در حالی که گیره جریان قسمت موجود در سیگنال بالای پهنای باند خود را فیلتر می کند.
هنگام عیب یابی VFD ها، پهنای باند ورودی ابزار می تواند برای به دست آوردن یک خواندن معنی دار ضروری باشد. به دلیل محتوای هارمونیک بالای سیگنال خروجی از مبدل فرکانس، DMM بسته به پهنای باند ورودی خود، بیشتر ولتاژ را اندازه گیری می کند. ضبط پارامترهای VFD یک کار معمولی نیست. موتور متصل به فرکانسمبدل فقط به مقدار متوسط سیگنال پاسخ می دهد و برای ثبت این توان، پهنای باند ورودی تستر باید کمتر از مولتی متر باشد. گیره Fluke 337 به طور خاص برای آزمایش و عیب یابی این نوع مشکلات طراحی شده است.
ولتاژ را به شرح زیر اندازه گیری کنید:
- حالت گیره جریان مناسب را انتخاب کنید: ولت DC DC (V) یا AC ولت AC (V ~).
- سیم مشکی پروب آزمایشی را به جک ورودی COM و سیم قرمز را به جک V وصل کنید.
- نوک پروب را به مدار در طرف مقابل بار یا منبع تغذیه (موازی با مدار) لمس کنید.
- خواندن قرائت، توجه به واحد اندازه گیری.
- دکمه HOLD را فشار دهید تا نتیجه را ثابت کنید. پس از آن، می‌توانید پروب‌ها را از مدار جدا کنید و در فاصله‌ای مطمئن خوانش کنید.
اندازه گیری ولتاژ ورودی کلید مدار قبل و بعد از اتصال بار به شما امکان می دهد افت آن را تعیین کنید. اگر معنی دار باشد، نشان می دهد که بار چقدر خوب کار می کند.
گیره های فعلی: دستورالعمل های اندازه گیری مقاومت
مقاومت با اهم اندازه گیری می شود. مقدار آن می تواند از چند میلی اهم برای تماس ها تا میلیاردها اهم برای عایق ها متفاوت باشد. اکثر گیره های فعلی مقاومت را با وضوح 0.1 اهم اندازه گیری می کنند. هنگامی که مقدار آن از حد بالایی فراتر رود یا مدار باز باشد، صفحه نمایش OL را نشان می دهد.
این پارامتر باید زمانی اندازه گیری شودخاموش شود، در غیر این صورت دستگاه یا مدار آسیب می بیند. برخی از دستگاه ها محافظت از اندازه گیری مقاومت را در صورت تماس با ولتاژ ارائه می دهند. بسته به مدل، سطح محافظت ممکن است بسیار متفاوت باشد.
رایج ترین نیاز تعیین مقاومت الکتریکی یک سیم پیچ کنتاکتور است.
ترتیب اندازه گیری به شرح زیر است:
- برق مدار را خاموش کنید.
- حالت اندازه گیری مقاومت را انتخاب کنید.
- سیم مشکی پروب را به جک COM و سیم قرمز را به جک Ω وصل کنید.
- نوک پروب را در دو طرف عنصر یا بخشی از مداری که می‌خواهید مقاومت آن را تعیین کنید، لمس کنید.
- خوانده های ساز را بخوانید.
یکپارچگی زنجیره
این یک تست مقاومت سریع است که می تواند مدار باز را تشخیص دهد.
گیره جریان قابل شنیدن بسیاری از این تست ها را سریع و آسان می کند. دستگاه هنگامی که مدار بسته را تشخیص می دهد سیگنال می دهد، بنابراین لازم نیست هنگام بررسی به صفحه نمایش نگاه کنید. سطح مقاومت مورد نیاز برای راه اندازی دستگاه ممکن است متفاوت باشد. مقدار معمولی مقداری است که از 20-40 اهم تجاوز نمی کند.
کارکردهای ویژه
یک عملکرد نسبتاً محبوب گیره های جریان، طبق بررسی های کاربران، تعیین فرکانس جریان متناوب است. برای انجام این کار، "فک ها" را در اطراف هادی ببندید و حالت اندازه گیری فرکانس را روشن کنید. فرکانس سیگنال روی صفحه نمایش ظاهر می شود. این تابع برای تعیین بسیار مفید استمنبع مشکلات هارمونیک در شبکه الکتریکی.
یکی دیگر از ویژگی های برخی از مدل ها (به عنوان مثال گیره فعلی Mastech MS2115B) ثبت مقادیر حداقل و حداکثر است. وقتی این ویژگی فعال باشد، هر خوانده شده با قرائت های ذخیره شده قبلی مقایسه می شود. اگر مقدار جدید بالاتر از حداکثر باشد، آن را جایگزین می کند. همین مقایسه برای حداقل خواندن انجام شده است. تا زمانی که عملکرد MIN MAX فعال است، تمام اندازه گیری ها به این روش پردازش می شوند. پس از مدتی، می توانید هر یک از این مقادیر را بر روی صفحه نمایش فراخوانی کنید و بالاترین و کمترین مقدار را برای مدت زمان مشخصی تعیین کنید.
برای برقکارهایی که با موتورها کار می کنند، توانایی ثبت جریان کشیده شده توسط موتور در هنگام راه اندازی می تواند چیزهای زیادی در مورد وضعیت و بار آن بگوید. گیره های Fluke 335، 336 و 337 می توانند آن را "در حال حرکت" اندازه گیری کنند. برای انجام این کار، باید آنها را در اطراف یکی از سیم های ورودی موتور ببندید، حالت in-rush را فعال کرده و موتور را روشن کنید. نمایشگر ابزار حداکثر جریانی را که موتور در 100 میلی ثانیه اول چرخه شروع آن کشیده است نشان می دهد.
گیره های جریان Uni-T UT210E به شما امکان می دهد وجود ولتاژ متناوب یا میدان الکترومغناطیسی را به صورت غیر تماسی تعیین کنید. برای انجام این کار، دستگاه را در فاصله 8 تا 15 میلی متری به جسم مورد آزمایش نزدیک کنید. این دستگاه 4 سطح ولتاژ را تشخیص می دهد، سیگنال صوتی مربوطه را می دهد و شدت میدان را با یک نشانگر نور نشان می دهد.
گیره جریان DT-3347 از عملکرد اندازه گیری دما پشتیبانی می کند.
ایمنی
اندازه گیری ایمن با انتخاب ابزار مناسب برای محیطی که در آن استفاده خواهد شد شروع می شود. هنگامی که ابزار صحیح پیدا شد، باید طبق روش توصیه شده استفاده شود.
کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک استانداردهای جدیدی را برای ایمنی هنگام کار بر روی سیستم های الکتریکی تعیین کرده است. باید اطمینان حاصل شود که دستگاه مورد استفاده با رده IEC و رتبه بندی ولتاژ تایید شده برای محیطی که قرار است اندازه گیری در آن انجام شود مطابقت دارد. به عنوان مثال، اگر اندازه‌گیری‌ها روی یک تابلو برق 480 ولتی انجام می‌شود، باید از یک گیره‌سنج 600 ولتی دسته III استفاده شود. این بدان معناست که مدار ورودی کنتور طوری طراحی شده است که ولتاژهای گذرا را که معمولاً در این محیط یافت می‌شوند بدون آسیب تحمل کند. به کاربر. انتخاب ابزاری در این کلاس که دارای گواهینامه UL، CSA، VDE یا TUV نیز باشد به این معنی است که نه تنها مطابق با استانداردهای IEC طراحی شده است، بلکه به طور مستقل آزمایش شده و مطابق با این استانداردها است.
مقررات ایمنی
- گیره های گیره باید استفاده شود که استانداردهای ایمنی پذیرفته شده را برای محیطی که در آن استفاده می شود مطابقت داشته باشد.
- قبل از اندازه‌گیری سیم‌های پروب را از نظر آسیب فیزیکی بررسی کنید.
- با استفاده از گیره های فعلی مطمئن شوید که سیم دست نخورده است.
- از پروب هایی با اتصالات خالی و بدون محافظ انگشت استفاده نکنید.
- باید درخواست دادفقط دستگاه‌های دارای سوکت ورودی فرورفته.
- گیره های فعلی باید در وضعیت کار باشند.
- همیشه ابتدا سیم تست داغ (قرمز) را جدا کنید.
- شما نمی توانید به تنهایی کار کنید.
- باید از یک متر با حفاظت اضافه بار در حالت اندازه گیری مقاومت استفاده کنید.
ویژگی های ویژه
ویژگی های ویژه زیر می تواند استفاده از گیره فعلی را آسان تر کند:
- نمادهای روی صفحه به شما امکان می دهند در یک نگاه متوجه شوید که چه چیزی اندازه گیری می شود (ولت، اهم، و غیره).
- عملکرد نگهداری داده، خواندن روی نمایشگر را متوقف می کند.
- یک سوئیچ انتخاب عملکردهای اندازه گیری را آسان می کند.
- محافظت از اضافه بار از آسیب رساندن به ابزار و مدار جلوگیری می کند و از کاربر محافظت می کند.
- تشخیص دامنه خودکار انتخاب صحیح محدوده را همیشه تضمین می کند. تنظیم دستی به شما امکان می دهد محدوده را برای اندازه گیری های مکرر ثابت کنید.
- نشانگر باتری کم، تعویض به موقع باتری ها را تضمین می کند.
