Die Prinzipien und Unterschiede zwischen Multimetern und Zangenmessgeräten zur Strommessung
Die Hauptfunktionen und Funktionsprinzipien von Stromzangen
Das auffälligste Merkmal des Zangenmessgeräts ist der Messschieber, der vorne geöffnet werden kann. Er kann einfach in das Kabel eingeführt werden und den Strom im Stromkreis messen. Auf diese Weise muss der ursprüngliche Stromkreis nicht zerstört oder verändert werden und es können große Ströme gemessen werden. Ein Multimeter verfügt auch über eine Strommessfunktion. Was sind also die Unterschiede zwischen diesem und einem Zangenmessgerät zur Strommessung? Lassen Sie uns zunächst die Prinzipien und Unterschiede zwischen der Stromerkennung durch ein Multimeter und der Stromerkennung durch ein Zangenmessgerät verstehen.
Wie misst ein Multimeter Strom?
Wenn Sie den Strom mit einem Multimeter messen, müssen Sie den zu messenden Stromkreis trennen und das Multimeter in Reihe schalten, um den Strom zu messen. Aus der internen Stromerkennungsschaltung des Multimeters ist ersichtlich, dass der Strombereich tatsächlich ein Widerstand mit einem sehr kleinen Widerstandswert im Inneren des Multimeters ist. Wenn der Strom durch diesen Widerstand fließt, tritt an ihm ein Spannungsabfall auf, da der Widerstandswert bestimmt wird. Solange die Spannung am Widerstand gemessen wird, kann der Strom durch den Widerstand gemäß der Formel berechnet werden. Da dieser Widerstand in Reihe in die Schleife geschaltet ist, ist der durch ihn fließende Strom der Strom der zu messenden Schleife.
Daher wird der Strommesskreis im Multimeter, einschließlich des Strommesskreises in vielen Instrumenten, gemessen, indem der Strom über einen Widerstandsshunt in Spannung umgewandelt wird. Es gibt auch Anforderungen an die Auswahl des Widerstandswerts dieses Widerstands. Wenn der Widerstandswert zu groß ist, ist der Spannungsabfall, der erzeugt wird, wenn der Strom durch den Widerstand fließt, groß. Einerseits wird mehr Spannung verteilt, was den normalen Betrieb der Messlast beeinträchtigt. Andererseits gilt: Je größer der Widerstandswert, desto größer ist der Stromverbrauch, der bei gleichem Strom erzeugt wird, was dazu führt, dass sich der Widerstand erwärmt. Unter Berücksichtigung dieser beiden Aspekte ist es daher besser, je kleiner der Widerstandswert ist.
Der Widerstandswert darf jedoch nicht zu klein sein. Ist der Widerstand zu klein, ist der Spannungsabfall, der beim Stromfluss entsteht, geringer, was bestimmte Anforderungen an die nachfolgende Messschaltung stellt, da eine zu niedrige Spannung verstärkt werden muss, bevor sie von der Schaltung erkannt werden kann.
Nachteile der Strommessung mit einem Multimeter
Aus der Methode und dem Prinzip des Multimeters zur Strommessung ist ersichtlich, dass das Multimeter bei der Strommessung in Reihe mit dem zu messenden Stromkreis verbunden werden muss. Dies ist bei einigen Stromkreisen nicht geeignet, da die Messung ohne Ausschalten nicht möglich ist. Ein weiterer Punkt ist der Strommessbereich des Multimeters. Normalerweise beträgt der maximale Strommessbereich eines Multimeters 10 A oder 20 A. Um zu verhindern, dass sich der interne Strommesswiderstand erwärmt, darf das Multimeter nicht über einen längeren Zeitraum große Ströme messen. Für gewöhnliche Multimeter ist es nicht einfach, große Ströme zu messen.
So messen Stromzangen den Strom
Das Funktionsprinzip eines Zangenmessgeräts zur Strommessung ist eigentlich im Grunde dasselbe wie das eines Mehrzweckstifts zur Strommessung. Der Unterschied besteht darin, dass das Zangenmessgerät die Spannung am Shunt-Widerstand nicht direkt erkennt, sondern einen Stromtransformator verwendet. Ein Transformator ist eigentlich eine Transformatoranwendung, die den Strom in einem bestimmten Verhältnis umwandeln kann. Nachdem der Stromtransformator an die Last angeschlossen wurde, entspricht seine Primärseite einer Windung, und die Sekundärseite, also die Anzahl der Windungen im Zangenmessgerät, ist größer. Dadurch wird der Strom in einem bestimmten Verhältnis kleiner, sodass der Stromtransformator einem Aufwärtstransformator entspricht. Die Schaltung im Zangenmessgerät kann den gemessenen Strom berechnen, indem sie die Spannung auf der Sekundärseite des Transformators erkennt.
Daher muss ein Zangenmessgerät im Vergleich zu einem Multimeter den Schaltkreis bei der Strommessung nicht ändern und kann größere Ströme messen, wie etwa den Strom induktiver Lasten wie Motoren. Da das Zangenmessgerät jedoch einen Stromwandler im Inneren verwendet, kann es gemäß dem Funktionsprinzip des Transformators keinen Gleichstrom durchlassen. Kann ein Zangenmessgerät also tatsächlich keinen Gleichstrom messen? Tatsächlich kann ein Zangenmessgerät Gleichstrom messen, verwendet jedoch keinen Stromwandler.
