หลักการทำงานของแคลมป์มิเตอร์และความแตกต่างระหว่างมัลติมิเตอร์
เมื่อมัลติมิเตอร์วัดกระแส จำเป็นต้องถอดวงจรที่ทดสอบออก และเชื่อมต่อมัลติมิเตอร์แบบอนุกรมเพื่อวัดกระแส โดยผ่านวงจรตรวจจับกระแสภายในมัลติมิเตอร์ จะเห็นได้ว่า จริงๆ แล้วระดับกระแสคือตัวต้านทานภายในมัลติมิเตอร์ที่มีขนาดเล็กมาก และเมื่อกระแสไหลผ่านตัวต้านทานนี้ จะเกิดแรงดันตกคร่อมที่ตัวนั้นเนื่องจากค่าความต้านทาน และตราบใดที่แรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทานถูกวัด กระแสไฟฟ้าที่ผ่านตัวต้านทานก็สามารถคำนวณได้ตามสูตร เนื่องจากตัวต้านทานนี้ต่อแบบอนุกรมในวงจร ดังนั้นกระแสที่ไหลผ่านจึงเป็นกระแสของ วงจรที่กำลังวัด
ดังนั้นวงจรการวัดกระแสในมัลติมิเตอร์รวมทั้งวงจรการวัดกระแสในหน่วยหลายเมตรจึงต้องแปลงกระแสให้เป็นแรงดันโดยใช้ตัวต้านทานสับเปลี่ยนเพื่อวัดกระแส จำเป็นต้องเลือกค่าความต้านทานของตัวต้านทานนี้ด้วย หากค่าความต้านทานมีขนาดใหญ่เกินไป กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวต้านทานเมื่อแรงดันตกคร่อมมีขนาดใหญ่ ดังนั้นในด้านหนึ่งจะถูกแบ่งออกเป็นแรงดันไฟฟ้ามากขึ้น ซึ่งส่งผลต่อการทำงานปกติของ ในทางกลับกันโหลดที่วัดได้ยิ่งค่าตัวต้านทานมาก กระแสเท่ากัน กระแสเท่ากัน ปริมาณการใช้พลังงานที่สร้างขึ้นก็จะมากขึ้นด้วย ซึ่งจะทำให้ตัวต้านทานเกิดความร้อน ดังนั้น จากการพิจารณาปัญหาทั้ง 2 ประการ ยิ่งตัวต้านทานมีขนาดเล็กเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น
อย่างไรก็ตาม ค่าความต้านทานไม่ควรน้อยเกินไป ความต้านทานน้อยเกินไป แรงดันตกคร่อมที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสไหลผ่านจะมีค่าน้อยลง ซึ่งจะต้องมีข้อกำหนดบางประการสำหรับวงจรการวัดด้านหลัง เนื่องจากต้องมีแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป ขยายก่อนที่วงจรจะตรวจพบได้
ข้อเสียของการวัดกระแสด้วยมัลติมิเตอร์
จากวิธีการและหลักการตรวจจับกระแสของมัลติมิเตอร์จะเห็นได้ว่า การวัดกระแสจำเป็นต้องเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับมัลติมิเตอร์ในวงจรที่จะวัด เพื่อให้ในบางวงจรที่ไม่สามารถวัดได้หากไม่มีกำลังไฟจะไม่เหมาะ อีกจุดหนึ่งคือช่วงการวัดกระแสของมัลติมิเตอร์ โดยปกติแล้วช่วงการวัดสูงสุดของกระแสมัลติมิเตอร์โดยทั่วไปคือ 10A หรือ 20A และเพื่อป้องกันความร้อนจากความต้านทานการตรวจจับกระแสภายใน มัลติมิเตอร์ไม่ได้รับอนุญาตให้ใช้เวลานาน เพื่อป้องกันไม่ให้ตัวต้านทานตรวจจับกระแสภายในร้อนขึ้น มัลติมิเตอร์ไม่ได้รับอนุญาตให้วัดกระแสขนาดใหญ่เป็นเวลานาน และไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะตระหนักถึงการวัดกระแสขนาดใหญ่ด้วยมัลติมิเตอร์ทั่วไป
หลักการวัดกระแสแคลมป์มิเตอร์
หลักการวัดกระแสของแคลมป์มิเตอร์และหลักการของการวัดกระแสของปากกาสากลนั้นมีพื้นฐานเหมือนกัน ความแตกต่างก็คือแคลมป์มิเตอร์ไม่ได้ตรวจจับแรงดันไฟฟ้าบนความต้านทานปัดโดยตรง แต่ใช้หม้อแปลงกระแส จริงๆ แล้วหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นแอปพลิเคชั่นของหม้อแปลงซึ่งจะแปลงกระแสในสัดส่วนที่แน่นอน หลังจากที่หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าเข้าสู่โหลดแล้ว หลักจะเท่ากับการหมุน รองก็คือจำนวนรอบภายในแคลมป์มิเตอร์ที่มากขึ้น ดังนั้นกระแสตามสัดส่วนที่เล็กกว่า ดังนั้นหม้อแปลงกระแสจึงเทียบเท่ากัน ไปยังหม้อแปลงสเต็ปอัพซึ่งเป็นวงจรภายในของแคลมป์มิเตอร์โดยการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่ด้านทุติยภูมิของหม้อแปลง คุณสามารถคำนวณกระแสที่วัดได้
ดังนั้นแคลมป์มิเตอร์จึงเปรียบเทียบกับมัลติมิเตอร์ในการวัดกระแสโดยไม่ต้องเปลี่ยนเส้น และสามารถวัดกระแสที่ใหญ่กว่าได้ เช่น มอเตอร์และโหลดอุปนัยอื่นๆ ของกระแส อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแคลมป์มิเตอร์ใช้หม้อแปลงกระแสภายใน จึงไม่สามารถส่งกระแสตรงตามหลักการทำงานของหม้อแปลงได้ แล้วแคลมป์มิเตอร์วัดกระแส DC ไม่ได้จริงหรือ? จริงๆ แล้ว แคลมป์มิเตอร์สามารถวัดกระแส DC ได้ แต่ไม่ใช่การใช้หม้อแปลงกระแส
แคลมป์มิเตอร์วัดหลักกระแสไฟ DC
เนื่องจากกระแสตรงไม่สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กได้ แคลมป์มิเตอร์จึงไม่สามารถวัดกระแสกระแสตรงได้หากใช้หม้อแปลงกระแส หม้อแปลงใช้ในการวัดกระแสไฟ AC ซึ่งเรียกว่าหม้อแปลงแม่เหล็กไฟฟ้า ในขณะที่แคลมป์มิเตอร์ที่ใช้วัดกระแสไฟ DC จะใช้เซ็นเซอร์ประเภทอื่น - เซ็นเซอร์ฮอลล์
หลักการวัดกระแส DC โดยใช้เซ็นเซอร์ Hall คือสนามแม่เหล็ก (คล้ายกับแม่เหล็กไฟฟ้า) จะถูกสร้างขึ้นเมื่อกระแสไหลผ่านเส้นลวด และสนามนี้เป็นสัดส่วนกับขนาดของกระแสไฟฟ้า แคลมป์มิเตอร์คาลิปเปอร์จะนำไปสู่สนามแม่เหล็กที่เกิดจากการบรรจบกันของคาลิปเปอร์ซึ่งอยู่ในการตรวจจับองค์ประกอบฮอลล์ องค์ประกอบฮอลล์เป็นส่วนประกอบที่ไวต่อสนามแม่เหล็ก มันจะถูกแปลงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้าของสนามแม่เหล็ก สัญญาณแรงดันไฟฟ้านี้หลังจากวงจร กระบวนการขยายคุณสามารถแสดงกระแสโหลดได้ ในปัจจุบัน แคลมป์มิเตอร์หลายรุ่นเป็นแบบใช้คู่ทั้ง AC และ DC มีหม้อแปลงแม่เหล็กไฟฟ้าภายในและเซ็นเซอร์ Hall มารวมไว้เพื่อตรวจจับกระแส AC และกระแส DC
