หน้าที่หลักและหลักการทำงานของแคลมป์มิเตอร์
จุดเด่นที่สุดของแคลมป์มิเตอร์คือคาลิปเปอร์ที่สามารถเปิดออกทางด้านหน้าได้ สามารถหนีบเข้ากับเส้นลวดได้อย่างง่ายดายเพื่อวัดกระแสในลูป จึงไม่จำเป็นต้องทำลายหรือแก้ไขวงจรเดิม และสามารถวัดกระแสจำนวนมากได้ มัลติมิเตอร์ยังมีฟังก์ชันการวัดกระแสไฟฟ้าด้วย ดังนั้นความแตกต่างระหว่างมัลติมิเตอร์กับแคลมป์มิเตอร์คืออะไร? ก่อนอื่นเรามาทำความเข้าใจหลักการและความแตกต่างระหว่างมัลติมิเตอร์และแคลมป์มิเตอร์กันก่อน
มัลติมิเตอร์วัดกระแสอย่างไร
เมื่อมัลติมิเตอร์วัดกระแส จำเป็นต้องถอดวงจรที่ทดสอบออกและต่อมัลติมิเตอร์แบบอนุกรมเพื่อวัดกระแส จะเห็นได้จากวงจรตรวจจับกระแสภายในมัลติมิเตอร์ว่าเฟืองปัจจุบันเป็นตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานน้อยมากภายในมัลติมิเตอร์ เมื่อกระแสไหลผ่านตัวต้านทานนี้ จะเกิดแรงดันตกคร่อมขึ้น เนื่องจากค่าความต้านทานถูกกำหนดไว้แล้ว ตราบใดที่วัดแรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทาน กระแสผ่านตัวต้านทานสามารถคำนวณได้ตามสูตร เนื่องจากตัวต้านทานต่ออนุกรมกันในลูป ดังนั้นกระแสที่ไหลผ่านจึงเป็นกระแสของลูปที่ทดสอบ .
ดังนั้น วงจรการวัดกระแสในมัลติมิเตอร์จึงมีวงจรวัดกระแสจำนวนมากในเครื่องมือ ซึ่งวัดโดยการแปลงกระแสเป็นแรงดันโดยวิธีแบ่งความต้านทาน นอกจากนี้ยังมีข้อกำหนดสำหรับการเลือกค่าความต้านทานของตัวต้านทานนี้ หากค่าความต้านทานสูงเกินไป แรงดันตกคร่อมที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสผ่านตัวต้านทานจะมีค่ามาก ในอีกด้านหนึ่งจะมีการแบ่งแรงดันไฟฟ้ามากขึ้นซึ่งจะส่งผลต่อการทำงานปกติของโหลดการวัด ในแง่หนึ่ง ค่าความต้านทานยิ่งมากเท่าใด การใช้พลังงานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นที่กระแสเดียวกัน ซึ่งจะทำให้ความต้านทานร้อนขึ้น ดังนั้นเมื่อพิจารณาจากสองประเด็นนี้ ค่าความต้านทานยิ่งน้อยยิ่งดี
แต่ค่าความต้านทานไม่ควรน้อยเกินไป หากความต้านทานน้อยเกินไป แรงดันตกคร่อมที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสไหลจะมีค่าน้อยลง ดังนั้นจึงมีข้อกำหนดบางประการสำหรับวงจรการวัดที่ตามมา เนื่องจากแรงดันที่ต่ำเกินไปจำเป็นต้องได้รับการขยายก่อนที่วงจรจะตรวจจับได้
ข้อเสียของการวัดกระแสด้วยมัลติมิเตอร์
จะเห็นได้จากวิธีการและหลักการของวิธีการตรวจจับกระแสของมัลติมิเตอร์ที่มัลติมิเตอร์จำเป็นต้องต่ออนุกรมกับวงจรที่ทดสอบเมื่อทำการวัดกระแส ซึ่งไม่เหมาะในบางวงจรที่ไม่สามารถปิดและวัดได้ . อีกจุดหนึ่งคือช่วงการวัดกระแสของมัลติมิเตอร์ โดยปกติแล้ว ช่วงการวัดสูงสุดของกระแสของมัลติมิเตอร์โดยทั่วไปคือ 10A หรือ 20A และเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวต้านทานสัมผัสกระแสภายในร้อน ไม่อนุญาตให้มัลติมิเตอร์วัดขนาดใหญ่ กระแสน้ำเป็นเวลานาน สำหรับการวัดกระแสขนาดใหญ่ มัลติมิเตอร์ทั่วไปนั้นทำได้ไม่ง่ายนัก
หลักการของแคลมป์มิเตอร์วัดกระแส
หลักการทำงานของแคลมป์มิเตอร์เพื่อวัดกระแสนั้นโดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกับหลักการของมัลติปากกาเพื่อวัดกระแส ข้อแตกต่างคือแคลมป์มิเตอร์ไม่ตรวจจับแรงดันบนความต้านทานการแบ่งโดยตรง แต่ใช้หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า หม้อแปลงเป็นแอพพลิเคชั่นของหม้อแปลงซึ่งสามารถเปลี่ยนกระแสได้ตามสัดส่วนที่แน่นอน หลังจากเชื่อมต่อหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าเข้ากับโหลดแล้ว อุปกรณ์หลักจะเท่ากับหนึ่งรอบ และอุปกรณ์รองคือจำนวนรอบภายในแคลมป์มิเตอร์ ซึ่งจะลดกระแสในสัดส่วนที่แน่นอน ดังนั้นหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าจึงเทียบเท่ากับ A step- ขึ้นหม้อแปลง วงจรภายในแคลมป์มิเตอร์สามารถคำนวณกระแสที่วัดได้โดยการตรวจจับแรงดันที่ด้านทุติยภูมิของหม้อแปลง
ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับมัลติมิเตอร์ แคลมป์มิเตอร์จึงไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนวงจรเมื่อวัดกระแส และสามารถวัดกระแสที่ใหญ่กว่า เช่น กระแสของโหลดอุปนัย เช่น มอเตอร์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแคลมป์มิเตอร์ใช้หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าอยู่ภายใน ตามหลักการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าจึงไม่สามารถผ่านกระแสตรงได้ แคลมป์มิเตอร์วัดกระแสไฟตรงไม่ได้จริงหรือ? อันที่จริง แคลมป์มิเตอร์สามารถวัดกระแสไฟตรงได้ แต่ไม่ใช้หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า
หลักการวัดกระแสไฟตรงด้วยแคลมป์มิเตอร์
เนื่องจาก DC ไม่สามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์แม่เหล็กได้ แคลมป์มิเตอร์จึงไม่สามารถวัดกระแส DC ได้หากใช้หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า AC วัดโดยหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งเรียกว่าหม้อแปลงแม่เหล็กไฟฟ้า และแคลมป์มิเตอร์ที่วัดกระแสไฟฟ้ากระแสตรงนั้นใช้เซ็นเซอร์อื่น - เซ็นเซอร์ฮอลล์
หลักการของการใช้เซ็นเซอร์ Hall เพื่อวัดกระแส DC คือเมื่อกระแสไหลผ่านสายไฟ สนามแม่เหล็ก (คล้ายกับแม่เหล็กไฟฟ้า) จะถูกสร้างขึ้น และสนามแม่เหล็กนี้จะแปรผันตามขนาดของกระแส หลังจากที่คาลิปเปอร์ของแคลมป์มิเตอร์รวบรวมสนามแม่เหล็กที่สร้างโดยเส้นลวดแล้ว จะถูกตรวจพบโดยองค์ประกอบ Hall ที่อยู่ในคาลิปเปอร์ องค์ประกอบ Hall เป็นองค์ประกอบที่ไวต่อแม่เหล็ก ซึ่งจะแปลงสนามแม่เหล็กเป็นเอาต์พุตสัญญาณแรงดันไฟฟ้า ซึ่งขยายโดยวงจร การประมวลผล คุณสามารถแสดงกระแสของการโหลด แคลมป์มิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้าหลายตัวเป็นแบบอเนกประสงค์ทั้งแบบ AC และ DC รวมถึงตัวแปลงแม่เหล็กไฟฟ้าและเซ็นเซอร์ Hall เพื่อตรวจจับกระแส AC และ DC ตามลำดับ
ความแตกต่างระหว่างแคลมป์มิเตอร์และมัลติมิเตอร์
หน้าที่หลักของแคลมป์มิเตอร์คือการตรวจจับกระแสไฟฟ้า เมื่อเทียบกับมัลติมิเตอร์ แคลมป์มิเตอร์จะสะดวกกว่าในการตรวจจับกระแสไฟฟ้า และช่วงการวัดจะกว้างกว่ามัลติมิเตอร์มาก แต่มีจุดหนึ่ง แคลมป์มิเตอร์ไม่สามารถแสดงตามปกติเมื่อวัดกระแสขนาดเล็ก (เช่น กระแสไฟฟ้าขนาดเล็กหลายร้อยมิลลิแอมป์) และความแม่นยำในการวัดไม่ดีเท่ามัลติมิเตอร์
ข้อแตกต่างประการที่สองคือ เนื่องจากหน้าที่หลักของแคลมป์มิเตอร์คือการตรวจจับกระแสไฟฟ้า จึงทำงานได้ไม่ดีเท่ามัลติมิเตอร์ในฟังก์ชันอื่นๆ แม้ว่าปัจจุบันแคลมป์มิเตอร์หลายตัวจะรวมฟังก์ชันต่างๆ ของมัลติมิเตอร์เข้าด้วยกัน เช่น การวัดแรงดัน การวัดความต้านทาน การวัดความถี่ การวัดอุณหภูมิ ฯลฯ แต่โดยทั่วไปแล้ว ฟังก์ชันเหล่านี้นอกเหนือจากการวัดกระแสจะเทียบไม่ได้กับมัลติมิเตอร์ และโดยทั่วไปแล้วความแม่นยำของเครื่องมือวัดเหล่านี้แย่กว่าของมัลติมิเตอร์
