หลักการและข้อแตกต่างระหว่างมัลติมิเตอร์และแคลมป์มิเตอร์ในการตรวจจับกระแสไฟฟ้า
หน้าที่หลักและหลักการทำงานของแคลมป์มิเตอร์
คุณสมบัติที่โดดเด่นที่สุดของแคลมป์มิเตอร์คือคาลิปเปอร์ที่สามารถเปิดได้ที่ด้านหน้า สามารถเสียบเข้ากับสายไฟได้อย่างง่ายดายและวัดกระแสในวงจร ด้วยวิธีนี้ ไม่จำเป็นต้องทำลายหรือดัดแปลงวงจรเดิม และสามารถวัดกระแสขนาดใหญ่ได้ มัลติมิเตอร์ยังมีฟังก์ชันการวัดกระแสด้วย ดังนั้นอะไรคือความแตกต่างระหว่างมัลติมิเตอร์กับแคลมป์มิเตอร์สำหรับการวัดกระแส? ก่อนอื่น มาทำความเข้าใจหลักการและความแตกต่างระหว่างการตรวจจับกระแสของมัลติมิเตอร์และกระแสการตรวจจับของแคลมป์มิเตอร์ตามลำดับ
มัลติมิเตอร์วัดกระแสได้อย่างไร?
เมื่อวัดกระแสด้วยมัลติมิเตอร์ คุณจะต้องถอดวงจรที่กำลังวัดออกและเชื่อมต่อมัลติมิเตอร์แบบอนุกรมเพื่อวัดกระแส จะเห็นได้จากวงจรตรวจจับกระแสภายในของมัลติมิเตอร์ว่าจริงๆ แล้วช่วงกระแสเป็นตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานภายในมัลติมิเตอร์น้อยมาก เมื่อกระแสไหลผ่านตัวต้านทานนี้ แรงดันตกคร่อมจะเกิดขึ้นเนื่องจากค่าความต้านทานถูกกำหนดไว้ ตราบใดที่วัดแรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทาน กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวต้านทานก็สามารถคำนวณได้ตามสูตร เนื่องจากตัวต้านทานนี้เชื่อมต่อแบบอนุกรมในลูป กระแสที่ไหลผ่านจึงเป็นกระแสของลูปที่กำลังวัด
ดังนั้นวงจรการวัดกระแสในมัลติมิเตอร์รวมถึงวงจรการวัดกระแสในเครื่องมือหลายชนิดจึงถูกวัดโดยการแปลงกระแสเป็นแรงดันผ่านตัวต้านทานสับเปลี่ยน นอกจากนี้ยังมีข้อกำหนดสำหรับการเลือกค่าความต้านทานของตัวต้านทานนี้ หากค่าความต้านทานสูงเกินไป แรงดันตกคร่อมที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสไหลผ่านตัวต้านทานจะมีขนาดใหญ่ ในด้านหนึ่งจะมีการกระจายแรงดันไฟฟ้ามากขึ้นซึ่งจะส่งผลต่อการทำงานปกติของโหลดการวัด ในทางกลับกัน ยิ่งค่าความต้านทานมากขึ้นเท่าใด การใช้พลังงานที่เกิดขึ้นที่กระแสเดียวกันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งจะทำให้ตัวต้านทานร้อนขึ้น ดังนั้นเมื่อพิจารณาทั้งสองประเด็นนี้ ยิ่งค่าความต้านทานน้อยเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น
อย่างไรก็ตาม ค่าความต้านทานต้องไม่น้อยเกินไป หากความต้านทานน้อยเกินไป แรงดันตกคร่อมที่เกิดขึ้นขณะกระแสไหลจะน้อยลง ซึ่งทำให้ต้องมีข้อกำหนดบางประการในวงจรการวัดที่ตามมา เนื่องจากจำเป็นต้องขยายแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไปก่อนที่วงจรจะตรวจพบได้
ข้อเสียของการวัดกระแสด้วยมัลติมิเตอร์
จะเห็นได้จากวิธีการและหลักการของมัลติมิเตอร์ในการตรวจจับกระแสว่าเมื่อวัดกระแสจะต้องต่อมัลติมิเตอร์แบบอนุกรมในวงจรที่วัด สิ่งนี้ไม่เหมาะกับบางวงจรที่ไม่สามารถวัดได้หากไม่มีการปิดเครื่อง อีกจุดหนึ่งคือช่วงการวัดกระแสของมัลติมิเตอร์ โดยปกติแล้ว ช่วงการวัดกระแสสูงสุดของมัลติมิเตอร์โดยทั่วไปคือ 10A หรือ 20A เพื่อป้องกันไม่ให้ตัวต้านทานตรวจจับกระแสภายในร้อนขึ้น มัลติมิเตอร์จึงไม่ได้รับอนุญาตให้วัดกระแสขนาดใหญ่เป็นเวลานาน ไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับมัลติมิเตอร์ธรรมดาในการวัดกระแสขนาดใหญ่
แคลมป์มิเตอร์วัดกระแสอย่างไร
หลักการทำงานของแคลมป์มิเตอร์ในการวัดกระแสไฟฟ้าโดยพื้นฐานแล้วนั้นโดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกับของปากกาอเนกประสงค์ในการวัดกระแสไฟฟ้า ข้อแตกต่างก็คือแคลมป์มิเตอร์ไม่ได้ตรวจจับแรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทานแบบแบ่งโดยตรง แต่ใช้หม้อแปลงกระแส จริงๆ แล้วหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นการประยุกต์ใช้หม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งสามารถแปลงกระแสตามสัดส่วนที่กำหนดได้ หลังจากที่หม้อแปลงกระแสเชื่อมต่อกับโหลดแล้ว หม้อแปลงกระแสหลักจะเท่ากับหนึ่งรอบ และหม้อแปลงรองซึ่งก็คือจำนวนรอบภายในแคลมป์มิเตอร์จะมีขนาดใหญ่กว่า ทำให้กระแสไฟฟ้ามีขนาดเล็กลงตามสัดส่วนที่กำหนด ดังนั้น หม้อแปลงกระแสจึงเทียบเท่ากับหม้อแปลงสเต็ปอัพ วงจรภายในแคลมป์มิเตอร์สามารถคำนวณกระแสที่วัดได้โดยการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่ด้านทุติยภูมิของหม้อแปลง
ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับมัลติมิเตอร์ แคลมป์มิเตอร์จึงไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนวงจรเมื่อทำการวัดกระแส และสามารถวัดกระแสที่มีขนาดใหญ่กว่าได้ เช่น กระแสของโหลดอุปนัย เช่น มอเตอร์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแคลมป์มิเตอร์ใช้หม้อแปลงกระแสภายใน จึงไม่ส่งกระแสตรงตามหลักการทำงานของหม้อแปลง แคลมป์มิเตอร์ไม่สามารถวัดกระแส DC ได้จริงหรือ? ในความเป็นจริง แคลมป์มิเตอร์สามารถวัดกระแส DC ได้ แต่ไม่ได้ใช้หม้อแปลงกระแส
