Strömklämma , strömklämma - en anordning för att mäta ström utan att bryta kretsen , där strömmen mäts och utan elektrisk kontakt med den.
Funktionsprincipen är baserad på mätningen av magnetfältet som genereras av den uppmätta strömmen.
Klassiska strömklämmor, ofta kallade Dietze-klämmor, låter dig mäta endast växelström och är i huvudsak en strömtransformator med en delad toroidformad eller nära toroidformig ferromagnetisk kärna, vars fönster täcker en strömförande ledning under mätningen. Sådana klämmor reagerar inte på själva strömmen, utan på hastigheten för dess förändring - strömmens derivata med avseende på tid.
Funktionsprincipen för moderna strömklämmor är baserad på direkt mätning av magnetfältet som genereras av strömmen i ledaren runt ledaren med hjälp av en Hall-sensor och låter dig mäta ström av godtycklig form, inklusive likström .
Principen för drift av strömklämmor - strömtransformatorer är baserad på det faktum att strömmen som flyter i tråden skapar ett virvelmagnetfält , vars kraftlinjer omger ledaren. På den löstagbara för möjligheten att införa en ledare i magnetkretsens fönster, gjord av ett magnetiskt mjukt ferromagnetiskt material , är en sekundärlindning lindad, ansluten till en sekundär elektrisk mätanordning, vars skala är graderad i strömenheter . Således har denna strömtransformator två lindningar, den primära - ett varv är en tråd med en uppmätt ström och en flervarvs sekundärlindning.
I enlighet med Faradays lag om elektromagnetisk induktion induceras en EMF i sekundärlindningen , vars värde är direkt proportionellt mot förändringshastigheten för det magnetiska flödet som täcks av sekundärlindningen. Strömtransformatorn används i ett läge nära en kortslutning av utgångslindningen, strömmen som induceras i sekundärkretsen avmagnetiserar magnetkretsen till nivån av magnetiskt flöde, vilket orsakar en EMF i sekundärkretsen lika med summan av spänningen sjunker vid strömmen i sekundärkretsen. I det ideala fallet, med nollresistans hos kretsen, är sekundärlindningens ström strikt proportionell mot primärkretsens ström (med en proportionalitetsfaktor lika med förhållandet mellan antalet varv på magnetkretsen) och i det verkliga fallet, med lågt motstånd, är det ganska nära idealiskt. Således, genom att mäta strömmen i sekundärkretsen, mäts strömmen i primärkretsen också indirekt.
Sådana klämmor används vanligtvis för att mäta industriella frekvensströmmar , vars frekvens avviker något från den nominella (50 eller 60 Hz), och strömformen är nära sinusformad , med tillräcklig noggrannhet för praktiska mätningar, vi kan anta att rms-värdet av mätströmmen är direkt proportionell mot det effektiva värdet av den uppmätta strömmen.
Den magnetiska kretsen för sådana klämmor skiljer sig inte i design från den för klämmor med en sekundärlindning, men en Hall-sensor är placerad i öppningsgapet i den magnetiska kretsen . Primärströmmen genererar ett magnetfält i magnetkretsen, vars storlek är direkt proportionell mot strömmen och inte strömderivatan, som i transformatorklämmor. Eftersom Hall-sensorns EMF är direkt proportionell mot fältet, kan mätningarna av Hall EMF indirekt mäta strömmen i tråden, och strömformen spelar ingen roll, till exempel rektangulär, godtycklig form eller konstant. Eftersom Hall EMF ändrar tecken när fältets riktning ändras, låter en sådan enhet dig mäta inte bara storleken utan också riktningen för den uppmätta strömmen. I vissa modeller av sådana klämmor är det möjligt att ansluta en extra strömsensor - en Rogowski-spole , som gör att du kan mäta stora växelströmmar (upp till 3000A) på ledare med stor sektion, till exempel på ställverkssamlingsskenor .
Fästingar består av:
Den löstagbara magnetkretsen och mätelementet är integrerade i ett gemensamt hus. Ofta kombineras klämmätare strukturellt med en multimeter : med en sådan enhet kan du dessutom mäta lik- och växelspänning, resistans , likström (med en öppen krets) - för detta har enheten lämpliga sonduttag, såväl som en mätlägesomkopplare. Det finns modeller av enheter med vilka du direkt kan mäta den förbrukade aktiva effekten (för sådana modeller är en av skalorna graderad i kraftenheter). Det finns också speciella klämfästen för multimetrar, som bara är en löstagbar magnetisk krets i ett hus med en kabel som är ansluten till multimeterns strömingångar. Omvandlingsförhållandet för klämfästet är vanligtvis 1000:1, det vill säga 1A - primär / 1mA - sekundär (utgång). Således kan multimetern användas för att mäta växelström som är många gånger större än mätgränsen för själva multimetern.
Strömmätning med Dietze-klämmor utförs i följande ordning: