اصل عملکرد یک گیره متر و تفاوت بین یک مولتی متر

اصل عملکرد یک گیره متر و تفاوت بین یک مولتی متر

توابع اصلی و اصول کار ساعت های گیره ای

بارزترین ویژگی گیره سنج نوع گیره گیره ای است که در قسمت جلو باز می شود که به راحتی می توان آن را برای اندازه گیری جریان در مدار داخل سیم قرار داد تا نیازی به آسیب یا تغییر مدار اصلی نباشد. و می تواند مقدار زیادی جریان را اندازه گیری کند. یک مولتی متر یک تابع اندازه گیری جریان نیز دارد، بنابراین تفاوت آن با کلمپ متر برای اندازه گیری جریان چیست؟ ابتدا، بیایید اصول و تفاوت‌های بین مولتی‌متر تشخیص‌دهنده جریان و گیره‌سنج تشخیص‌دهنده جریان را درک کنیم.

هنگام اندازه گیری جریان با مولتی متر، لازم است مدار اندازه گیری شده را جدا کرده و برای اندازه گیری جریان مولتی متر را به صورت سری وصل کنید. از طریق مدار تشخیص جریان داخلی مولتی متر می توان دریافت که سطح جریان داخل مولتی متر در واقع یک مقاومت با مقدار مقاومت بسیار کم است. هنگامی که جریان از این مقاومت عبور می کند، افت ولتاژ روی آن رخ می دهد زیرا مقدار مقاومت تعیین می شود. تا زمانی که ولتاژ روی مقاومت اندازه گیری می شود، جریان عبوری از مقاومت را می توان طبق فرمول محاسبه کرد، زیرا این مقاومت به صورت سری در مدار متصل می شود، بنابراین جریان عبوری از آن، جریان مدار اندازه گیری شده است.

بنابراین مدار اندازه گیری جریان در مولتی متر شامل بسیاری از مدارهای اندازه گیری جریان در دستگاه است که با تبدیل جریان به ولتاژ از طریق شنت مقاومت اندازه گیری می شوند. برای انتخاب مقدار مقاومت این مقاومت نیز الزاماتی وجود دارد. اگر مقدار مقاومت خیلی بزرگ باشد، افت ولتاژ ایجاد شده در هنگام عبور جریان از مقاومت زیاد خواهد بود. از یک طرف، این ولتاژ بیشتری را توزیع می کند و بر عملکرد طبیعی بار اندازه گیری تأثیر می گذارد. از طرف دیگر، هر چه مقدار مقاومت بزرگتر باشد، توان مصرفی تولید شده روی آن در همان جریان بیشتر است که باعث گرم شدن مقاومت می شود. بنابراین با توجه به این دو موضوع، هر چه مقدار مقاومت کمتر باشد، بهتر است.

با این حال، مقدار مقاومت نباید خیلی کوچک باشد. اگر مقاومت خیلی کوچک باشد، افت ولتاژ ایجاد شده در هنگام عبور جریان کوچکتر خواهد بود. این نیاز به الزامات خاصی برای مدار اندازه گیری بعدی دارد، زیرا ولتاژ پایین باید قبل از شناسایی توسط مدار تقویت شود.

معایب اندازه گیری جریان با مولتی متر

از روش و اصل تشخیص جریان با مولتی متر می توان دریافت که هنگام اندازه گیری جریان، لازم است مولتی متر را به صورت سری در مدار مورد آزمایش وصل کرد. این در برخی از مدارهایی که نمی توان آنها را برای اندازه گیری خاموش کرد مناسب نیست. نکته دیگر محدوده اندازه گیری جریان مولتی متر است، معمولا حداکثر محدوده اندازه گیری جریان مولتی متر 10 آمپر یا 20 آمپر است. به منظور جلوگیری از گرم شدن مقاومت تشخیص جریان داخلی، مولتی متر نیز مجاز به اندازه گیری جریان های بزرگ برای مدت طولانی نیست، برای اندازه گیری جریان های حتی بزرگتر، دستیابی به آن با یک مولتی متر معمولی آسان نیست.

اصل اندازه گیری جریان با گیره متر

اصل کار یک کلمپ متر برای اندازه گیری جریان، اساساً مانند یک مولتی متر برای اندازه گیری جریان است. تفاوت این است که کلمپ متر مستقیماً ولتاژ مقاومت شنت را تشخیص نمی دهد، بلکه از ترانسفورماتور جریان استفاده می کند. ترانسفورماتور در واقع یک کاربرد ترانسفورماتور است که می تواند جریان را با توجه به نسبت مشخصی تبدیل کند. پس از اتصال ترانسفورماتور جریان به بار، مرحله اولیه آن معادل یک دور می شود و مرحله ثانویه دارای پیچ های بیشتری در داخل کلمپ متر است که جریان را به نسبت معینی کاهش می دهد. بنابراین ترانسفورماتور جریان نیز معادل ترانسفورماتور استپ آپ است. مدار داخل کلمپ متر می تواند جریان اندازه گیری شده را با تشخیص ولتاژ سمت ثانویه ترانسفورماتور محاسبه کند.

بنابراین در مقایسه با مولتی متر، کلمپ متر هنگام اندازه گیری جریان نیازی به تغییر مدار ندارد و می تواند جریان های بزرگتر مانند جریان بارهای القایی مانند موتورها را اندازه گیری کند. اما به دلیل استفاده از ترانسفورماتور جریان در داخل کلمپ متر، طبق اصل کار ترانسفورماتور نمی تواند از جریان مستقیم عبور کند. بنابراین آیا یک گیره متر واقعا نمی تواند جریان DC را اندازه گیری کند؟ در واقع یک کلمپ متر می تواند جریان DC را اندازه گیری کند، اما از ترانسفورماتور جریان استفاده نمی کند.

اصل اندازه گیری جریان DC با کلمپ متر

به دلیل عدم توانایی جریان مستقیم در ایجاد تغییرات در شار مغناطیسی، گیره سنج نمی تواند جریان مستقیم را با استفاده از ترانسفورماتور جریان اندازه گیری کند. استفاده از ترانسفورماتور برای اندازه گیری جریان AC ترانسفورماتور الکترومغناطیسی نامیده می شود، در حالی که گیره متر برای اندازه گیری جریان DC از نوع دیگری از سنسور - سنسور هال استفاده می کند.

اصل استفاده از سنسور هال برای اندازه گیری جریان DC به این صورت است که وقتی جریان از سیم عبور می کند، میدان مغناطیسی (مشابه آهنربای الکتریکی) ایجاد می شود و این میدان مغناطیسی متناسب با بزرگی جریان است. گیره سنج نوع گیره، میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیم ها را جمع آوری می کند و توسط یک عنصر هال واقع در داخل گیره شناسایی می شود. عنصر هال یک عنصر حسگر مغناطیسی است که میدان مغناطیسی را به سیگنال ولتاژ برای خروجی تبدیل می کند. این سیگنال ولتاژ توسط مدار تقویت می شود تا جریان بار را نمایش دهد. امروزه بسیاری از مترهای گیره دار از هر دو AC و DC استفاده می کنند، از جمله ترانسفورماتورهای الکترومغناطیسی و سنسورهای هال برای تشخیص جریان های AC و DC.

تفاوت بین کلمپ متر و مولتی متر

همانطور که در بالا ذکر شد، وظیفه اصلی کلمپ متر تشخیص جریان است. در مقایسه با مولتی متر، استفاده از گیره متر راحت تر است و محدوده اندازه گیری بسیار بیشتری دارد. با این حال، یک چیز این است که هنگام اندازه گیری جریان های کوچک (مانند چند صد میلی آمپر)، یک گیره سنج نمی تواند آن را به طور معمول نمایش دهد و دقت اندازه گیری آن به خوبی یک مولتی متر نیست.

تفاوت دوم این است که چون وظیفه اصلی کلمپ متر تشخیص جریان است، در سایر عملکردها به خوبی مولتی متر نیست. اگرچه بسیاری از کلمپ مترها در حال حاضر بسیاری از عملکردهای یک مولتی متر مانند اندازه گیری ولتاژ، اندازه گیری مقاومت، اندازه گیری فرکانس، اندازه گیری دما و غیره را یکپارچه می کنند، اما به طور کلی، این توابع غیر از اندازه گیری جریان را نمی توان با یک مولتی متر مقایسه کرد و دقت آنها چرخ دنده های اندازه گیری به طور کلی پایین تر از یک مولتی متر است.

به طور خلاصه، تمرکز و محیط استفاده از کلمپ متر و مولتی متر متفاوت است. اگر تمرکز بر روی اندازه گیری جریان، به ویژه جریان بالا باشد، گیره متر ترجیح داده می شود. اگر برای اندازه گیری مقاومت ولتاژ یا پارامترهای اجزای الکترونیکی در استفاده روزانه استفاده می شود و دارای الزامات خاصی برای دقت اندازه گیری است، باید یک مولتی متر انتخاب شود. بنابراین این دو نوع ابزار را می توان بر اساس نیاز واقعی و یا به طور همزمان با توجه به محیط استفاده انتخاب کرد.