Kẹp hiện tại là gì và những phép đo nào có thể được thực hiện với chúng? Sử dụng chúng như thế nào để đạt hiệu quả tối đa? Kẹp hiện tại nào là phù hợp nhất cho các điều kiện cụ thể? Bài đánh giá này nhằm cung cấp câu trả lời cho tất cả những câu hỏi này.
Với sự ra đời của những tiến bộ công nghệ trong thiết bị và mạch điện, thợ điện và kỹ thuật viên phải đối mặt với những thách thức mới. Sự tiến bộ không chỉ đòi hỏi khả năng tuyệt vời từ các thiết bị đo lường hiện đại, mà còn đòi hỏi kỹ năng tuyệt vời từ phía những người sử dụng chúng. Các thợ điện có kiến thức cơ bản về thiết bị thử nghiệm được trang bị tốt hơn để đo lường và khắc phục sự cố. Kẹp là một trong những công cụ quan trọng và phổ biến nhất được tìm thấy trong kho vũ khí của họ ngày nay.
Thiết bị này là đồng hồ đo kết hợp vôn kế kẹp và ampe kế. Giống như một chiếc đồng hồ vạn năng, đã bước qua thời kỳ tương tự, nó bước vào thế giới của các phép đo kỹ thuật số. Được tạo ra chủ yếu như một công cụ đa năng cho thợ điện, các mô hình hiện đại đã trở nên chính xác hơn và có nhiều tính năng bổ sung,một số trong số đó rất đặc biệt. Ngày nay, kẹp dòng sao chép nhiều chức năng cơ bản của DMM, nhưng khác với nó bằng cách có một biến dòng tích hợp.
Nguyên tắc làm việc
Khả năng đo dòng điện xoay chiều lớn bằng kẹp dòng dựa trên hoạt động đơn giản của máy biến áp. Khi các kẹp được đóng xung quanh dây dẫn, dòng điện trong thiết bị giống như lõi sắt của máy biến áp điện, và chạy qua cuộn thứ cấp được nối qua shunt đầu vào. Một dòng điện nhỏ hơn nhiều được cung cấp cho đầu vào của thiết bị do tỷ số giữa số vòng của cuộn thứ cấp với số vòng của cuộn sơ cấp. Thông thường, cuộn sơ cấp được biểu diễn bằng một dây dẫn, xung quanh có kẹp các kẹp. Nếu cuộn thứ cấp có 1000 vòng, thì dòng điện thứ cấp bằng 1/1000 của cuộn sơ cấp, hoặc trong trường hợp này là dây dẫn. Do đó, 1 A được biến đổi thành 0,001 A hoặc 1 mA ở đầu vào của thiết bị. Phương pháp này giúp dễ dàng đo dòng điện lớn bằng cách tăng số vòng dây thứ cấp.
Lựa chọn
Mua kẹp hiện tại không chỉ yêu cầu làm quen với thông số kỹ thuật của chúng mà còn phải đánh giá chức năng và chất lượng của chúng do thiết kế của thiết bị và công nghệ sản xuất của nó.
Độ tin cậy của người thử nghiệm, đặc biệt là trong những điều kiện khó khăn, ngày nay quan trọng hơn bao giờ hết. Các kỹ sư, khi phát triển các thiết bị đo lường, phải kiểm tra chúng không chỉ về điện mà còn về độ bền cơ học. Ví dụ, kẹp hiện tại của Fluke trước khi được gửi đến các cửa hàngtrải qua một chương trình kiểm tra và đánh giá nghiêm ngặt.
An toàn cho người sử dụng phải là yếu tố quan trọng hàng đầu khi lựa chọn thiết bị này hoặc bất kỳ thiết bị đo điện nào khác. Ngoài ra, đồng hồ kẹp kỹ thuật số không chỉ phải được sản xuất theo tiêu chuẩn mới nhất mà mỗi thiết bị phải được kiểm tra và chứng nhận bởi các phòng thử nghiệm như UL, CSA, VDE, v.v. Chỉ bằng cách này, bạn mới có thể chắc chắn rằng công cụ đó đáp ứng tất cả các yêu cầu và tiêu chuẩn an toàn mới.
Độ phân giải và dải đo
Độ phân giải của một thiết bị cho biết độ chính xác của các phép đo của nó. Nó xác định đâu là sự thay đổi tín hiệu tối thiểu có thể được đăng ký. Ví dụ: nếu độ phân giải của kẹp dòng điện là 0,1 A trong phạm vi 600 A, thì dòng điện khoảng 100 A được đo với độ chính xác 0,1 A.
Ai cần thước kẻ vạch theo đơn vị cm nếu bạn cần xác định kích thước của một vật có kích thước vài mm? Tương tự như vậy, bạn nên chọn một công cụ có thể hiển thị độ phân giải cần thiết.
Lỗi
Đây là lỗi tối đa cho phép có thể xảy ra trong một số điều kiện hoạt động nhất định. Nói cách khác, nó là thước đo để đánh giá mức độ gần nhất của giá trị đo được với giá trị thực.
Lỗi thiết bị thường được biểu thị bằng phần trăm của kết quả đọc. Ví dụ: nếu nó là 1%, thì đối với 100 amps, giá trị hiện tại thực tế là từ 99lên đến 101 A.
Ngoài sai số trong thông số kỹ thuật, nó có thể được chỉ ra mức độ thay đổi của chỉ báo ở chữ số ngoài cùng bên phải của giá trị đo. Ví dụ: nếu độ chính xác được chỉ định là ± (2% + 2), thì đối với 100,0 A, dòng điện thực tế nằm trong khoảng 97,8 - 102,2 A.
Yếu tố chính
Với sự gia tăng của các bộ nguồn điện tử, dòng điện được lấy từ các hệ thống phân phối hiện đại không còn là sóng hình sin 50Hz thuần túy nữa. Chúng đã trở nên khá méo mó do sóng hài mà các bộ nguồn này tạo ra. Tuy nhiên, các thành phần điện của mạng, chẳng hạn như cầu chì, thanh góp, dây dẫn và các phần tử nhiệt của bộ ngắt mạch, được đánh giá cho dòng điện rms, vì hạn chế chính của chúng là liên quan đến tản nhiệt. Nếu bạn cần kiểm tra mạch điện xem có quá tải hay không, thì bạn cần đo dòng điện rms và so sánh giá trị kết quả với giá trị danh định. Do đó, thiết bị kiểm tra hiện đại phải có khả năng đo chính xác cường độ thực của tín hiệu, bất kể mức độ méo tín hiệu.
Hệ số Crest là tỷ số giữa dòng điện hoặc điện áp đỉnh với giá trị RMS của chúng. Đối với sóng hình sin thuần túy, nó là 1.414. Tuy nhiên, tín hiệu có xung rất mạnh sẽ làm cho hệ số đỉnh cao. Tùy thuộc vào độ rộng và tần số xung, có thể quan sát được tỷ lệ 10: 1 và cao hơn. Trong hệ thống phân phối công suất thực, hiếm khi gặp hệ số đỉnh lớn hơn 3. Do đó, hệ sốbiên độ là một dấu hiệu của sự biến dạng tín hiệu.
Những phép đo này chỉ có thể được thực hiện bởi các thiết bị có khả năng đo RMS thực sự. Nó cho biết tín hiệu có thể bị méo như thế nào và đăng ký nó theo lỗi của thiết bị. Hầu hết các loại kẹp hiện tại có khả năng đo hệ số đỉnh là 2 hoặc 3. Điều này là đủ cho hầu hết các ứng dụng.
Dòng điện xoay chiều
Một trong những mục đích chính của kẹp dòng là đo dòng điện xoay chiều. Thông thường các phép đo như vậy được thực hiện trên các nhánh của hệ thống điện phân phối. Xác định cường độ dòng điện chạy qua các mạch khác nhau là công việc thường xuyên của một thợ điện.
Để đo lường bạn cần:
- Chọn chế độ AC.
- Mở hàm và đóng chúng xung quanh một dây dẫn.
- Đọc các bài đọc trên màn hình.
Bằng cách đo dòng điện dọc theo một phần của mạch, bạn có thể dễ dàng xác định lượng điện mà mỗi tải sử dụng.
Khi máy cắt hoặc máy biến áp quá nóng, cách tốt nhất là đo dòng tải. Tuy nhiên, bạn phải đảm bảo rằng các giá trị RMS thực được ghi lại để đo chính xác tín hiệu làm nóng các thành phần này. Một thiết bị thông thường sẽ không cho kết quả đọc đúng nếu dòng điện và điện áp không phải là hình sin do tải không tuyến tính.
Điện áp
Một chức năng phổ biến khác của thiết bị là đo điện áp. Kẹp hiện đại có thể xác định hằng số và biếnVôn. Phần sau thường được tạo bởi một máy phát và sau đó được phân phối qua mạng. Công việc của một người thợ điện là có thể đo đạc trên toàn hệ thống điện để tìm cách khắc phục sự cố. Một công dụng khác của thiết bị là kiểm tra mức sạc pin. Trong trường hợp này, cần phải đo dòng điện một chiều hoặc điện áp một chiều bằng kẹp dòng.
Khắc phục sự cố mạch thường bắt đầu bằng việc kiểm tra các thông số mạng. Nếu không có điện áp, nếu nó quá cao hoặc quá thấp, vấn đề này phải được giải quyết trước khi tiếp tục tìm kiếm.
Khả năng của một kẹp dòng điện để đo điện áp xoay chiều bị ảnh hưởng bởi tần số của tín hiệu. Hầu hết những người thử nghiệm loại này có thể xác định chính xác thông số này ở tần số 50-500 Hz, nhưng DMM có băng thông từ 100 kHz trở lên. Đó là lý do tại sao việc đo cùng một điện áp với các máy thử khác nhau cho kết quả khác nhau. DMM cho phép áp dụng điện áp tần số cao vào mạch trong khi bộ kẹp dòng điện lọc ra phần có trong tín hiệu trên băng thông của chúng.
Khi khắc phục sự cố VFD, băng thông đầu vào của thiết bị có thể rất cần thiết để có được kết quả đọc có ý nghĩa. Do hàm lượng hài cao của tín hiệu ra khỏi bộ biến tần, DMM, tùy thuộc vào băng thông đầu vào của nó, sẽ đo phần lớn điện áp. Ghi lại các thông số VFD không phải là một nhiệm vụ phổ biến. Động cơ kết nối với tần sốbộ chuyển đổi chỉ đáp ứng với giá trị trung bình của tín hiệu và để đăng ký công suất này, băng thông đầu vào của thiết bị thử nghiệm phải hẹp hơn băng thông của đồng hồ vạn năng. Kẹp Fluke 337 được thiết kế đặc biệt để kiểm tra và khắc phục sự cố dạng này.
Đo điện áp như sau:
- Chọn chế độ kẹp dòng điện thích hợp: Điện áp một chiều DC (V) hoặc Điện áp xoay chiều AC (V ~).
- Kết nối dây màu đen của đầu dò thử nghiệm với giắc cắm đầu vào COM và dây màu đỏ với giắc cắm V.
- Chạm các đầu của đầu dò vào mạch ở các phía đối diện của tải hoặc nguồn điện (song song với mạch).
- Đọc các bài đọc, chú ý đến đơn vị đo lường.
- Nhấn nút HOLD để sửa kết quả. Sau đó, bạn có thể ngắt kết nối các đầu dò khỏi mạch và thực hiện các kết quả đọc ở khoảng cách an toàn.
Đo điện áp ở đầu vào của bộ ngắt mạch trước và sau khi kết nối tải cho phép bạn xác định mức sụt giảm của nó. Nếu quan trọng, nó cho biết tải đang hoạt động tốt như thế nào.
Kẹp hiện tại: Hướng dẫn Đo điện trở
Điện trở được đo bằng ohms. Giá trị của nó có thể thay đổi từ vài milioh đối với tiếp điểm đến hàng tỷ ohms đối với chất cách điện. Hầu hết các loại kẹp hiện nay đều đo điện trở với độ phân giải 0,1 ôm. Khi giá trị của nó vượt quá giới hạn trên hoặc mạch bị hở, màn hình hiển thị OL.
Thông số này nên được đo khitắt nguồn, nếu không thiết bị hoặc mạch sẽ bị hỏng. Một số thiết bị cung cấp bảo vệ đo điện trở trong trường hợp tiếp xúc với điện áp. Tùy thuộc vào kiểu máy, mức độ bảo vệ có thể khác nhau rất nhiều.
Yêu cầu phổ biến nhất là xác định điện trở của cuộn dây công tắc tơ.
Thứ tự đo lường như sau:
- Tắt nguồn mạch.
- Chọn chế độ đo điện trở.
- Kết nối dây màu đen của đầu dò với giắc cắm COM và dây màu đỏ với giắc cắm Ω.
- Chạm vào các đầu dò trên cả hai mặt của phần tử hoặc phần của mạch mà bạn muốn xác định điện trở.
- Đọc các bài đọc về nhạc cụ.
Tính toàn vẹn của chuỗi
Đây là một bài kiểm tra điện trở nhanh có thể phát hiện ra một mạch hở.
Kẹp hiện tại có thể nghe được làm cho nhiều thử nghiệm này trở nên nhanh chóng và dễ dàng. Thiết bị báo hiệu khi phát hiện có mạch điện bị đóng, do đó bạn không cần nhìn vào màn hình khi kiểm tra. Mức độ kháng cần thiết để kích hoạt thiết bị có thể khác nhau. Điển hình là giá trị không vượt quá 20-40 ohms.
Chức năng đặc biệt
Một chức năng khá phổ biến của kẹp dòng, theo đánh giá của người dùng là xác định tần số của dòng điện xoay chiều. Để làm điều này, hãy đóng các "hàm" xung quanh dây dẫn và bật chế độ đo tần số. Tần số tín hiệu sẽ xuất hiện trên màn hình. Hàm này rất hữu ích để xác địnhnguồn gây ra sự cố sóng hài trong mạng điện.
Một tính năng khác của một số kiểu máy (ví dụ như kẹp hiện tại Mastech MS2115B) là ghi các giá trị tối thiểu và tối đa. Khi tính năng này được kích hoạt, mỗi bài đọc sẽ được so sánh với các bài đọc đã lưu trữ trước đó. Nếu giá trị mới cao hơn giá trị tối đa, thì nó sẽ thay thế nó. So sánh tương tự cũng được thực hiện cho việc đọc tối thiểu. Miễn là chức năng MIN MAX còn hoạt động, tất cả các phép đo đều được xử lý theo cách này. Sau một thời gian, bạn có thể gọi từng giá trị này trên màn hình và xác định số đọc cao nhất và thấp nhất trong một khoảng thời gian nhất định.
Đối với những người thợ điện làm việc với động cơ, khả năng ghi lại dòng điện được tạo ra bởi động cơ trong quá trình khởi động có thể cho biết rất nhiều điều về tình trạng và tải của nó. Kẹp Fluke 335, 336 và 337 có thể đo nó "đang chuyển động". Để làm điều này, bạn cần đóng chúng xung quanh một trong các dây đầu vào của động cơ, kích hoạt chế độ chạy gấp và nổ máy. Màn hình thiết bị sẽ hiển thị dòng điện tối đa được tạo ra bởi động cơ trong 100ms đầu tiên của chu kỳ khởi động.
Kẹp dòng Uni-T UT210E cho phép bạn xác định sự hiện diện của điện áp xoay chiều hoặc trường điện từ theo cách không tiếp xúc. Để thực hiện việc này, hãy đưa thiết bị đến gần đối tượng được thử nghiệm ở khoảng cách 8–15 mm. Thiết bị phân biệt 4 mức điện áp, cho tín hiệu âm thanh tương ứng và cho biết cường độ trường bằng đèn báo sáng.
Kẹp dòng điệnDT-3347 hỗ trợ chức năng đo nhiệt độ.
An toàn
Đo lường an toàn bắt đầu bằng việc chọn dụng cụ phù hợp với môi trường mà nó sẽ được sử dụng. Khi công cụ chính xác đã được tìm thấy, nó nên được sử dụng theo quy trình được khuyến nghị.
Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế đã thiết lập các tiêu chuẩn mới về an toàn khi làm việc trên hệ thống điện. Phải đảm bảo rằng thiết bị đang được sử dụng tuân theo danh mục IEC và xếp hạng điện áp đã được phê duyệt cho môi trường thực hiện phép đo. Ví dụ: nếu các phép đo đang được thực hiện trên bảng điện 480 vôn, thì nên sử dụng đồng hồ kẹp 600 vôn loại III. Điều này có nghĩa là mạch đầu vào của đồng hồ được thiết kế để chịu được điện áp thoáng qua thường thấy trong môi trường này mà không gây hại cho người dùng. Chọn một công cụ trong lớp này cũng được chứng nhận UL, CSA, VDE hoặc TUV có nghĩa là nó không chỉ được thiết kế theo tiêu chuẩn IEC mà còn được kiểm tra độc lập và tuân thủ các tiêu chuẩn này.
Quy định an toàn
- Kẹp kẹp phải được sử dụng đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn được chấp nhận cho môi trường mà chúng sẽ được sử dụng.
- Kiểm tra các dây đầu dò xem có bị hư hại vật lý không trước khi đo.
- Đảm bảo dây còn nguyên vẹn bằng kẹp hiện tại.
- Không sử dụng các đầu dò có kết nối trần và không có thiết bị bảo vệ ngón tay.
- Phải áp dụngthiết bị chỉ có ổ cắm đầu vào âm tường.
- Kẹp hiện tại phải hoạt động theo thứ tự.
- Luôn ngắt kết nối đầu thử nghiệm nóng (màu đỏ) trước.
- Bạn không thể làm việc một mình.
- Phải sử dụng đồng hồ có chế độ bảo vệ quá tải ở chế độ đo điện trở.
Tính năng đặc biệt
Các tính năng đặc biệt sau có thể giúp kẹp hiện tại dễ sử dụng hơn:
- Các biểu tượng trên màn hình cho bạn biết nhanh thứ đang được đo (vôn, ohm, v.v.).
- Chức năng giữ dữ liệu sẽ đóng băng việc đọc trên màn hình.
- Một công tắc giúp bạn dễ dàng chọn các chức năng đo.
- Bảo vệ quá tải ngăn ngừa hư hỏng thiết bị và mạch, đồng thời bảo vệ người dùng.
- Tự động phát hiện phạm vi đảm bảo lựa chọn phạm vi chính xác mọi lúc. Cài đặt thủ công cho phép bạn sửa phạm vi cho các phép đo lặp lại.
- Chỉ báo pin yếu đảm bảo thay pin kịp thời.
