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許多人使用數(shù)字萬用表來輕松測量電流、電壓和電阻等。然而,使用數(shù)字萬用表測量電流有一個缺點,即:必須切斷電路并將數(shù)字萬用表與被測電路串聯(lián)才能進行測量。
在這種情況下,可使用電流探頭代替數(shù)字萬用表進行測量。由于不再需要電路的電氣連接,電流探頭耗時較少,可用于維護作業(yè)及查清故障位置。本文將詳細介紹電流探頭。
■ 電流探頭的定義
電流探頭是示波器/記錄儀的選件,不像數(shù)字萬用表可以單獨測量電流。雖然它是一個選件,但部分類型的電流探頭的成本與示波器/記錄儀主機相同。電流探頭的最大特點是可以在不切斷電路的情況下,無需接觸電線即可測量交流和直流電流。
■ 在實際操作階段往往無法剪斷電線
常用的數(shù)字萬用表需要切斷一次電路并將其與電路串聯(lián)起來才能測量電流。不過,若您不想特地切斷電路,則可以使用電流探頭。
當(dāng)電路暴露在外時,例如在電子設(shè)備的生產(chǎn)階段,數(shù)字萬用表可以輕松測量電流,這非常方便。但是,在許多情況下,例如在維保檢查或在發(fā)生故障時查找故障位置時,不可能關(guān)閉正在運行的電子設(shè)備。
在這種情況下,像電流探頭這種,僅需夾住導(dǎo)線即可測量電流的測量儀器就非常有用。
■ 電流探頭的構(gòu)成
首先,為什么電流探頭可以在不與被測電路串聯(lián)的情況下測量電流大?。?/p>
電流探頭使用各種方法來感應(yīng)被測電流周圍產(chǎn)生的磁場。
電流探頭有多種類型,有專門測量交流的,也有既能測量交流又能測量直流的。
電流探頭還可以將電流轉(zhuǎn)換成電壓,并測量電流的流動情況。電流探頭主要有以下四種測量方法。請根據(jù)測量用途選擇適合的方法。
?CT方式的電流傳感器
價格較便宜,無需電源,但只能測量交流。
?霍爾元件方式的電流傳感器
電流傳感器可以測量各種類型的電流,從直流到幾千赫茲的交流。由于霍爾元件的線性和磁芯的影響,測量精度并不高。此外,霍爾元件還存在其他缺點?;魻栐奶匦詴?dǎo)致溫度漂移和老化,因此不適合長期測量。
?羅格夫斯基線圈方式的電流傳感器
由于沒有磁芯,因此在測量交流電流時,電流檢測不會出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象。測量電流周圍產(chǎn)生的交流磁場會轉(zhuǎn)換空芯線圈中的感應(yīng)電壓。阻抗很小,而且不會因磁損耗而產(chǎn)生熱量、飽和或磁滯等現(xiàn)象。
?交流零磁通方式的電流傳感器
該儀器采用電流傳感器測量法,改進了低頻特性。適用于相位誤差較小的功率測量。它還可以實現(xiàn)寬頻帶測量。不過,它不能測量直流。
?交流/直流零磁通方式的電流傳感器(霍爾元件檢測型)
電流傳感器測量方式與霍爾元件相結(jié)合,可實現(xiàn)從直流到交流的測量。
?交流/直流零磁通電流傳感器(磁通門式)
通過將電流傳感器與磁通門相結(jié)合,可實現(xiàn)從直流到交流的測量。
在很大的溫度范圍內(nèi),磁通門的零位漂移非常小,因此測量精確且穩(wěn)定,非常適合與高精度功率計搭配使用。
■ 電流探頭的使用示例
電流探頭可用于各種場合,下面介紹一些使用示例。
?汽車電氣部件的電流測量
在汽車電氣部件中,電流探頭用于測量小型電機和電磁閥等的控制電流。其特點是能夠觀測到mA級的電流。此外,還可以進行多種其他測量,例如測量開關(guān)和繼電器的控制電流、觀測發(fā)動機點火時間、監(jiān)測電磁閥的控制電流以及檢查控制開關(guān)時的響應(yīng)。
?電子電路元件的電流特性評估
用于測量電子電路中繼電器的控制電流,以及測試評估電容器的電流特性。在測試安裝在電子電路中的設(shè)備是否按設(shè)計運行時,不會遺漏高頻段的干擾波形。除此之外還可進行其他測量,如短路測試時的電流波形、負載突然變化時的電動車電池性能評估,以及突入電流波形。
?高速開關(guān)器件的性能評估
用于評估 LED 和電機等電子設(shè)備中驅(qū)動的開關(guān)器件的性能。它可以測量高速驅(qū)動的半導(dǎo)體元器件的開合、波紋波形和開關(guān)損耗等。
■ 電流探頭有多種測量方法,請仔細確認之后再選擇測量方法
電流探頭與數(shù)字萬用表不同,數(shù)字萬用表需要將電路切斷并將串聯(lián)起來后才能測量,而電流探頭則使用起來更方便,只需用鉗口夾住導(dǎo)線即可測量電流。它是示波器/記錄儀的選件,因此需要搭配示波器/記錄儀主體使用。電流探頭有多種測量方法,因此在選擇之前,請確保您知道要進行哪種測量。