Funktionsweise von Multimetern und Strommesszangen zur Stromerkennung
Die Hauptfunktion und das Funktionsprinzip des Zangenmessgeräts
Das hervorstechendste Merkmal der Strommesszange ist der an der Vorderseite aufklappbare Messschieber, der zur Messung des Stroms in der Schleife einfach in die Leitung eingeführt werden kann, so dass die ursprüngliche Leitung nicht zerstört oder verändert werden muss Es kann einen großen Strom messen. Das Multimeter verfügt auch über eine Strommessfunktion. Was ist also der Unterschied zwischen ihm und der Strommesszange? Lassen Sie uns zunächst das Prinzip und den Unterschied zwischen dem Erkennungsstrom des Multimeters und dem Erkennungsstrom des Zangenmessgeräts verstehen.
Das Prinzip des Multimeters zur Strommessung
Wenn das Multimeter den Strom misst, muss der zu prüfende Stromkreis getrennt und das Multimeter in Reihe geschaltet werden, um den Strom zu messen. Durch die Stromerkennungsschaltung im Multimeter kann man erkennen, dass es sich bei dem aktuellen Gang tatsächlich um einen Widerstand mit einem sehr kleinen Widerstandswert im Multimeter handelt. Wenn der Strom durch diesen Widerstand fließt, wird an ihm ein Spannungsabfall erzeugt, da der Widerstandswert bestimmt wird. Solange die Spannung am Widerstand gemessen wird, kann der Strom durch den Widerstand gemäß der Formel berechnet werden, da der Widerstand in der Schleife in Reihe geschaltet ist, sodass der durch ihn fließende Strom der Strom der zu prüfenden Schleife ist .
Daher wird der Strommesskreis im Multimeter, einschließlich vieler Strommesskreise im Instrument, gemessen, indem der Strom mittels Widerstandsnebenschluss in eine Spannung umgewandelt wird. Die Auswahl des Widerstandswertes dieses Widerstandes ist ebenfalls erforderlich. Wenn der Widerstandswert zu groß ist, ist der Spannungsabfall, der entsteht, wenn der Strom durch den Widerstand fließt, groß. Einerseits gilt: Je größer der Widerstandswert, desto größer ist der Stromverbrauch, der bei gleichem Strom erzeugt wird, wodurch sich der Widerstand erwärmt. Unter Berücksichtigung dieser beiden Probleme ist es also umso besser, je kleiner der Widerstandswert ist.
Allerdings sollte der Widerstandswert nicht zu klein sein. Wenn der Widerstand zu klein ist, ist der Spannungsabfall, der beim Stromfluss entsteht, geringer. Dies stellt bestimmte Anforderungen an die nachfolgende Messschaltung, da die zu niedrige Spannung verstärkt werden muss, bevor sie von der Schaltung erkannt werden kann.
Nachteile der Multimeter-Strommessung
Aus der Methode und dem Prinzip des Multimeters zur Stromerfassung geht hervor, dass das Multimeter beim Messen des Stroms im zu prüfenden Stromkreis in Reihe geschaltet werden muss, was in einigen Stromkreisen, die nicht ausgeschaltet und gemessen werden können, ungeeignet ist. Ein weiterer Punkt ist der Messbereich des Multimeterstroms. Der maximale Messbereich des Multimeterstroms beträgt im Allgemeinen 10 A oder 20 A. Um eine Erwärmung des internen Strommesswiderstands zu verhindern, darf das Multimeter keine großen Ströme messen eine lange Zeit. Die Messung großer Ströme ist mit gewöhnlichen Multimetern nicht einfach zu erreichen.
Das Prinzip der Strommesszange
Das Funktionsprinzip der Strommesszange zur Strommessung ist grundsätzlich das gleiche wie das des Mehrzweckstifts zur Strommessung. Der Unterschied besteht darin, dass das Zangenmessgerät die Spannung am Shunt-Widerstand nicht direkt erfasst, sondern einen Stromwandler verwendet. Der Transformator ist eigentlich eine Anwendung des Transformators, der den Strom in einem bestimmten Verhältnis umwandeln kann. Nachdem der Stromwandler an die Last angeschlossen ist, entspricht seine Primärwicklung einer Windung und die Sekundärwicklung entspricht der Anzahl der Windungen im Zangenmessgerät. Auf diese Weise wird der Strom entsprechend einem bestimmten Verhältnis reduziert, sodass der Stromwandler einem Aufwärtstransformator entspricht. Der Schaltkreis im Inneren der Strommesszange kann den gemessenen Strom berechnen, indem er die Spannung auf der Sekundärseite des Transformators erfasst.
Daher muss das Zangenmessgerät im Vergleich zum Multimeter bei der Strommessung nicht den Schaltkreis wechseln und kann größere Ströme messen, beispielsweise den Strom induktiver Lasten wie Motoren. Da der Stromwandler jedoch im Inneren des Zangenmessgeräts verwendet wird, kann er aufgrund seines Funktionsprinzips keinen Gleichstrom leiten. Die Stromzange kann also wirklich keinen Gleichstrom messen? Tatsächlich kann die Stromzange Gleichstrom messen, sie verwendet jedoch keinen Stromwandler.
Zangenmessgerät zur Messung von Gleichstrom
Da Gleichstrom keine Änderungen im Magnetfluss hervorrufen kann, kann die Strommesszange bei Verwendung eines Stromwandlers keinen Gleichstrom messen. Der Transformator dient zur Messung des Wechselstroms, der als elektromagnetischer Transformator bezeichnet wird, während die Strommesszange zur Messung des Gleichstroms einen anderen Sensor, den Hall-Sensor, verwendet.
Das Prinzip der Verwendung des Hall-Sensors zur Messung von Gleichstrom ist: Wenn der Strom durch den Draht fließt, wird ein Magnetfeld (ähnlich einem Elektromagneten) erzeugt, und dieses Magnetfeld ist proportional zur Stärke des Stroms. Nachdem der Messschieber des Zangenmessgeräts das vom Draht erzeugte Magnetfeld erfasst, wird es vom Hall-Element im Messschieber erfasst. Das Hall-Element ist ein magnetempfindliches Element, das das Magnetfeld in ein Spannungssignal umwandelt und das Spannungssignal durch die Schaltung verstärkt. Nach der Verarbeitung kann der Laststrom angezeigt werden. Viele der Stromzangenmessgeräte sind Wechselstrom- und Gleichstrommessgeräte mit doppeltem Verwendungszweck und im Inneren befinden sich auch elektromagnetische Transformatoren und Hall-Sensoren zur Erkennung von Wechselstrom bzw. Gleichstrom.
Unterschied zwischen Zangenmessgerät und Multimeter
Wie oben erwähnt besteht die Hauptfunktion der Strommesszange darin, den Strom zu erfassen. Im Vergleich zum Multimeter lässt sich die Stromzange bequemer zur Strommessung verwenden und der Messbereich ist viel größer als der des Multimeters. Es gibt jedoch einen Punkt: Die Stromzange kann bei der Messung eines kleinen Stroms (z. B. ...) nicht normal anzeigen ein kleiner Strom von mehreren hundert Milliampere) und seine Messgenauigkeit ist nicht so gut wie die eines Multimeters.
Der zweite Unterschied besteht darin, dass die Hauptfunktion des Strommesszangenmessgeräts in der Strommessung besteht und es in anderen Funktionen nicht so gut ist wie das Multimeter. Obwohl viele Zangenmessgeräte mittlerweile viele Funktionen von Multimetern integrieren, wie z. B. Spannungsmessung, Widerstandsmessung, Frequenzmessung, Temperaturmessung usw., sind diese Funktionen außer der Strommessung im Allgemeinen nicht mit Multimetern vergleichbar. Und die Genauigkeit dieser Messgeräte ist im Allgemeinen schlechter als die des Multimeters.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Stromzangen und Multimeter unterschiedliche Schwerpunkte und Einsatzumgebungen haben. Wenn sie zur Messung von Strömen, insbesondere großen Strömen, eingesetzt werden, sind Strommesszangen die erste Wahl; Wenn an die Genauigkeit bestimmte Anforderungen gestellt werden, müssen Sie sich für ein Multimeter entscheiden. Daher können diese beiden Instrumente je nach tatsächlichem Bedarf oder gleichzeitig je nach Einsatzumgebung ausgewählt werden.
