Kiinnitysmittari

Clamp Meter - laite, joka mittaa minkä tahansa piirin virtaa ilman tarvetta murtaa, kuten tavallisella ampeerimittarilla tapahtuu. Tämä tekninen ratkaisu varmistaa huoltohenkilöstön turvallisuuden. Erityisen hyödyllinen työasemien ja muiden lisäjännitteen lähteiden osalta.

Mittalaitteiden kehittämisen historia

Rogowski -hihna

Rogowskin hihnaa pidetään puristimen mittarin prototyyppinä.Ensimmäistä kertaa tällaista rakentamista kuvaili vuonna 1887 Bristol Chattokin yliopiston professori. Hän ehdotti, että kela kierrettäisiin erityisellä tavalla intialaisesta kumista valmistetulle taipuisalle tangolle siten, että indusoitu emf piirissä olisi verrannollinen magneettipotentiaalin eroihin sen päissä.Tutkija kattoi langan kelan ja osallistui tutkimukseen. Esimerkiksi Chattok yritti määrittää rautan magneettisen resistanssin Ampere-lain avulla.

Rogowski ja Steijus olivat myös kiinnostuneita mainituista fysiikan aloista. Die Messung der magnetischen Spannungin( 1912) katsaus antoi kuvauksen tästä magneettisesta potentiometristä, mutta ilman viittausta Chattokin toimintaan. Ei tiedetä varmasti, tiesivätkö nämä kaksi, että heidän laitteensa on tunnettu neljännesvuosisadan ajan. Näytekelan rakenne:

1. Käämi on asetettu joustavaa tankoa pitkin.
2. Sen pää on kääritty ympäri ja lähestyy jokaista kierrosta alkuun.

Yksinkertainen rakenne antaa useita etuja:

1. estää laitteen vaikutuksen mittaustulokseen;
2. : llä, toisin kuin magneettisydämissä, ei ole magneettisen kylläisyyden ilmiötä, jolloin on mahdollista mitata minkä tahansa suuruisia virtoja;
3. , edellisen syyn vuoksi, kalibrointi on yksinkertaistettu: riippuvuus on lineaarinen ja helposti likiarvo koko alueella;
4. yksinkertaisesti muuttaa laitteen herkkyyttä, mikä tekee siitä sopivan eri ongelmien ratkaisemiseen;
5. Rogowski -hihnasta tulee ihanteellinen impulssivastaanotin( pieni inertia), jota käytetään digitaalitekniikassa ja joka soveltuu ohimenevien prosessien estimointiin, kun tyypilliset mittausmuuntajat kulkevat:

• -virranohjaus tarkkuus juottoasemilla ja hitsauslaitteilla;
• -laboratorion plasmavirran mittaus;
• -kaariparametrit sulatusuunissa;
• -laitteet sähköpiirien parametrien automaattiseen ohjaukseen;
• -kiskojen käynnistysvirtojen arviointi;
• oikosulkutilan simulointi sähkötekniikassa( katso muunnossuhde);Inertia-vapaan Rogowskin hihnan aiheuttama
• on hyväksyttävä kompleksisten aaltomuotojen tarkkaan arviointiin harmonisten komponenttien kanssa( tyristorin virrat);
• : ää käytetään rautateillä signaalien käsittelyyn reaaliajassa;
• : ää käytetään muuntajien metalliosien magneettikentän aiheuttamien virtausten arvioimiseen;
• vastaa opetusprosessin tavoitteita, jotka kuvaavat Ampere-lakia.

Rogowski-vyö on ihanteellinen työkalu sellaisten piirien tutkimiseen, joilla on aiemmin tuntematon virta. Lisäetuna tunnistetaan valmistuksen helppoudella, on mahdollista saada mittauslaite mihin tahansa rakenteeseen, riippumatta pienistä tai suurista geometrisista mitoista. Rogowski-hihnan ulostulossa vastaanotettu jännite johdetaan operatiivisen vahvistimen läpi ilmaistun vaikutuksen aikaansaamiseksi. Tuloksena oleva virta ohjaa kytkintä tai digitaalista ampeerimittaria.

Ampereen lain erityispiirteiden vuoksi johtimen peitto polku, jossa on nykyinen kela, käyrät tai päällikön suorat kädet, ei ole tärkeä.Pahimmassa tapauksessa tämä vaikuttaa hieman tarkkuuteen, mutta tulos pysyy suurena. Nykyinen puristusmittari on kuitenkin samalla tavoin sanottu: eroa ei ole, johtaja on keskellä tai kehällä.

Tällaisesta pitkäaikaisesta löytymisestä huolimatta Rogowskin vyö ei ollut käytössä.Tämän alueen ensimmäinen patentti sisältää Itävallan nimen Werner numerolla 191015( 1957), jossa kuvataan mahdollisuutta tutkia magneettivuon tiheyttä teräsneulalla. Samantyyppistä laitetta pidetään US2644135 A: ssa, joka on julistettu 20. maaliskuuta 1950.Ja on mahdotonta löytää patenttia Rogowskin vyöhön. Ilmeisesti laitetta ei ilmoiteta toimistolle.

Mutta Rogowskin vyö näyttää konkreettisen puutteen, keksinnöllisen ajatuksen on siirryttävä eteenpäin. Se merkitsee käämin päiden tiivistä sulkemista. Muussa tapauksessa kontuuria ei voida pitää täyttävän Ampere-lain soveltamisen edellytyksiä.Kontuurin homogeenisuus on myös tärkeä: taaksepäin kääntyvien kierroslukujen lukumäärä on vakio yksikön pituudelta jopa taivutetussa tilassa. Mikä ei ole aina kätevää teknologisesta näkökulmasta. Monimutkaisuus ratkaistaan ​​nykyisillä puristintangoilla.

Taajuus on Rogowskin vyöhykkeen toinen rajoitus. Alaraja on 0,1 Hz ja ylempi ei ole kunnossa. Ultraäänimittaukset ovat melko siedettäviä jopa 1 MHz: iin asti. Ja sitten sinun on sovellettava integraatiota matalan vastuksen vastukseen käyttämällä omaa induktanssipiiriä.Prosessi poikkeaa edellä kuvatusta( nykyinen virta on mitattu, ei EMF).Tämä periaate laajentaa Rogowskin hihnan sovellettavuutta 100 MHz: iin.

-lukitusmittari

Kiinnitysmittarissa käytetään ferromagneettista sydäntä.Joustavuus puuttuu, oletetaan muodostavan mekanismin piirin avaamiseksi. Käyttämällä erityistä kynää painamalla sitä päällikkö peittää langan virralla. Ensimmäinen tällainen rakenne on esitetty patentissa US1924039 A, joka on jätetty 7. joulukuuta 1932.William Hockley, Crompton Parkinson Ltd.kirjoittaa omasta keksinnöstään:

1. Magneettisydän rikkoutuu kahdessa paikassa: taivutuksessa ja irrotuspisteessä tutkittavan piirin peittämiseksi.
2. Työkalu sisältää modernien puristusmittareiden osat. Jopa kotelon muoto on samanlainen: suorakulmainen ja sivupainike jousikuormitetun magneettipiirin avaamiseksi.
3. Useita mittausrajoja erotellaan, ja kukin käyttää omaa irrotettavaa liikkuvaa tyyppiä olevaa anturia. Täten vaaditaan laitteen yleismaailmallisuutta.
4. Mittauskäämi kelataan ytimen takapuolelle. Merkkivalo muuttuu tavalliseksi ampeerimittariksi.

Patentti vaatii ensimmäistä( maailmassa) liikkuvan ytimen käyttöä, jossa pyydetään johtopäätöstä siitä, että alkuperäisessä muodossa on nykyisiä puristusmittareita. Sitten toistaa ajatukset, tämä tapahtuu patentissa US2494206 A, joka on julistettu 23. huhtikuuta 1946.Jälkimmäisessä tapauksessa on kuitenkin selvitys siitä, että tasavirta mitataan muuttamalla sen kenttää magneettipiirin läpäisevyydellä.Itse asiassa se on jotain uutta.

: ssä patenttijulkaisussa US 1924039 A puhuttiin suoravirrasta, mutta parametrin arviointia varten ehdotettua menetelmää ei määritetty. Kuten tiedetään, vain muuttuva magneettivuon indusoi emf: n piirissä, eikä sitä voida käyttää tässä tapauksessa.

Suora virrankulutus on tunnettu tekniikassa vuodesta 1921 lähtien patentin US1640881 A ansiosta. Hakemus on tarkistettu kuusi vuotta ennen kuin se hyväksyttiin vuonna 1927.Tämä tarkoittaa sitä, että toimiston asiantuntijat eivät pitäneet keksintöä sovellettavana teollisessa mittakaavassa tai että ne eivät havainneet uutuutta. Itse asiassa magneettisuutta asynkronimoottoreiden nopeuden säätämiseksi ei käytetä laajasti jo tänään, ja ensimmäiset laitteet äänen tallentamiseksi tällä vaikutuksella ilmestyivät vasta toisen maailmansodan aikana. Patenttia US2494206 A pidetään erillisenä ajatuksena, joka on suunniteltu ratkaisemaan vaikeudet, jotka jäivät huomiotta aikaisemmissa virranmittaustangon versioissa( kyky mitata virtoja taajuudella 0,1 Hz).

Muissa tapauksissa, kun mitataan tasavirtaa, herkkä kela pyörii tunnetulla taajuudella. Sitten magneettivuo muuttuu jatkuvasti, haluttu arvo voidaan laskea. Pyörimisnopeus stabiloidaan esimerkiksi kvartsioskillaattorin avulla. Joskus kelan liike on translaatio. Tällaisia ​​värähtelylaitteita suoravirran mittaamiseksi kuvasivat ensin Groshkovsky vuonna 1937.Käännösliike toteutettiin epäkeskopyörällä.Nykyisin tunnetaan pietsoselementtien rakenteet, joissa sähköenergia muunnetaan mekaanisiksi värähtelyiksi. Tästä johtuen on mahdollista saavuttaa kymmenien kHz: n nopeudet, mikä suurentaa suuresti EMF: n vastetta piirissä, mikä tarkoittaa, että mittaukset on yksinkertaistettu.

-laskelmille

Käytännössä toteutetut pietsosähköiset rakenteet sisältävät miniatyyrikäämin, jossa on 10 kierrosta johdinta, jonka pituus on 30 ja leveys 0,8 mikronia. Taajuudella 2 kHz anturi antaa herkkyyden 18 µV / 100 µT.Kenttään asetetun kelan tekniikka on laajalti havaittu. Jälkimmäisessä tapauksessa tulos lasketaan kuvassa esitetyn kaavan avulla. V: llä tarkoitetaan piiristä otettua EMF: ää, A on tietty vakio, n on piirissä olevien kierrosten lukumäärä ja suluissa oleva ero kuvaa magneettikentän muutosnopeutta. Tästä on selvää, että alkuperäistä patenttia US2494206 A ei pidetä pahimpana ratkaisuna vakion magneettikentän parametrien mittaamiseen puristimella.

Nykyisten sähkötekniikan virtapiirimittarit

Aistinvaraiset ilma-aukot osoittavat matalaa herkkyyttä ilmeisistä syistä: kentän voimakkuus on suunnilleen yhtä suuri kuin induktio. Tämä aiheuttaa pienen vasteen EMF: n muodossa. Pieniä sovelluksia suunniteltaessa on edullisempaa käyttää ferromagneettista ydintä, joka kertoo induktiomäärän monta kertaa. Nykyaikaisilla materiaaleilla on satojen tuhansien yksiköiden läpäisevyyskerroin, jonka mukaan vaste on lisääntynyt EMF: n muodossa. Ilma-anturit ovat lineaarisia. Jopa paras ferromagneetti antaa vääristymiä taajuudesta, lämpötilasta, magneettivuon tiheydestä jne. Riippuen.

Barkhausen-vaikutus tekee ytimen signaalin vaiheittain. Tämä on ylitsepääsemätön virhe tänään, jota kutsutaan kvantisointikohoksi. Usein tästä syystä virtapiiriä ei voida pitää ihanteellisena välineenä virtojen mittaamiseen. Vaikka ne soveltuvat ketjussa esiintyvien prosessien arviointiin. Esimerkiksi sähkömoottorin käynnistysvirta on helppo havaita, vaikka indikaattorin inertiasta johtuen kokemus on tehtävä useita kertoja.

Uusimmat muutokset yhdistävät oman roolinsa tavanomaiseen testaajaan. Hyvin eroavat kyky mitata suuria virtauksia ilman, että tarvitset kosketusta verkkoon, mutta kärsivät suuresta virheestä.Tällöin on tehtävä varauma, että toiminnallisten laajennusten osalta lisätään kolmea tuloa, jotka ovat standardimittareita:

1. Common - common( ground, minus).
2. V - jännitteiden ja vastusten mittaamiseen.
3. Ext - ulkoisen lähteen liitäntä sähköpiirien eristysresistanssin arvioimiseksi.

On tunnettuja vaihteluita, jotka arvioivat lämpötilan käyttämällä erityistä anturia. Diodin soitto on helppoa. On ehdotettu, että laite valitaan laskuriin hinnan ja laadun suhteen perusteella. Kiristysmittari on tarkistettava ennen kuin hankit virheitä.Monissa tapauksissa, kun koskettimet ovat oikosulussa, ne antavat ei-nollajännitteen. Tämä on käytännöllisesti katsoen hankalaa erityisesti pienjännitepiireissä.Teholähde on tavallinen Crohn, kuten useimmissa testaajissa. Tässä suhteessa puristusmittari ei tarjoa mitään etuja tai haittoja.