آمپرمتر کلمپی چیست و چگونه برای آزمایش جریان در مدار استفاده می شود ؟

مجموعه: ابزار و ماشین آلات

آشنایی با آمپرمتر کلمپی

همه چیز درباره ی آمپرمتر کلمپی چیست؟

کلمپ متر یا تانگ تستر یا آمپرمتر کلمپی یا گیره متر نیز شناخته می شود، ابزاری است که برای اندازه گیری جریان بدون اتصال سری به مدار استفاده می شود. شما می توانید این تجهیزات را بدون هیچ گونه ناراحتی برای اندازه گیری هادی برق دار بدون آسیب رساندن به آن یا از دست دادن توان استفاده کنید. 

در این مقاله بیتوته به طور مفصل به گیره متر می پردازیم. گیره متر دقیقا چیست؟ چگونه کار می کند؟ ما همچنین در مورد دو نوع اصلی کلمپ متر و کاربردهای گیره متر بحث خواهیم کرد.

بدون هیچ مقدمه ای، بیایید به موضوع بپردازیم و شروع کنیم. 

آمپرمتر کلمپی چیست ؟ 

آمپرمتر کلمپی یا کلمپ متر دستگاهی است که برای اندازه گیری جریان راحت و ایمن استفاده می شود. در اندازه گیری جریان بدون استفاده از سیم های آزمایش بسیار کارآمد است. برای اندازه گیری جریان کافی است یک سیم در پنجه های آمپرمتر کلمپی قرار دهید. هنگامی که جریان از یک هادی عبور می کند، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود. این دستگاه به تشخیص میدان مغناطیسی کمک می کند تا بتوان جریان مربوطه را خواند. گیره سنج های اختصاصی فقط یک کار را انجام می دهند - جریان را اندازه گیری می کنند، اما بیشتر تکنسین ها گیره سنج های ترکیبی را حمل می کنند که به عنوان مولتی متر آنها نیز عمل می کند.

اندازه گیری ها به سرعت و بدون وقفه در جریان و بدون نیاز به لیدهای آزمایشی انجام می شود.

اصل کار کلمپ متر یا آمپرمتر کلمپی :

آمپرمتر کلمپی بر اساس اصل القای مغناطیسی برای اندازه گیری AC بدون تماس کار می کند. مانند هر رسانا، جریانی که از سیم می گذرد، میدان مغناطیسی ایجاد می کند. سنسور اثر هال میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان، جریان را تشخیص می دهد تا ولتاژ کمتری در سنسور ایجاد کند. می توان گفت که این سنسور عمدتا میدان های مغناطیسی را که در اثر جریان کم ایجاد می شود، تشخیص می دهد. 

اصول کار با آمپرمتر کلمپی

قطعات آمپرمتر کلمپی یا گیره متر :

آمپرمتر کلمپی دارای قسمت های مختلفی است که اکثر آنها در هر کلمپ متری نسل مدرن یافت می شوند:

گیره های ترانسفورماتور (فک ها) - فک ها میدان مغناطیسی تولید شده در اثر جریان، جریان را تشخیص می دهند. 

ماشه باز کردن گیره - همانطور که از نام آن مشخص است، ماشه برای باز و بسته کردن فک های ترانسفورماتور استفاده می شود.

کلید برق - می توانید از دکمه سوئیچ پاور برای روشن یا خاموش کردن گیره متر استفاده کنید. 

دکمه نور پس زمینه - وقتی دکمه نور پس زمینه را فشار می دهید، ال سی دی روشن می شود تا مقدار نمایش داده شده به راحتی در مکان های تاریک یا در شب خوانده شود. 

دکمه نگه داشتن - مقدار نمایش داده شده در صفحه نمایش را می توان با فشار دادن این دکمه نگه داشت.

ترمینال ورودی منفی/زمینی – جک منفی/زمینی کابل متر به این پوشش وصل شده است (در گیره ترکیبی/مولتی متر)

ترمینال ورودی مثبت – جک مثبت کابل متر به این پوشش متصل شده است.

صفحه نمایش LCD - یک صفحه نمایش در گیره متر برای بررسی مقادیر اندازه گیری شده وجود دارد.   

سوئیچ روتاری عملکردی - این امکان را به کاربر می دهد تا بین جریان های مختلف برای اندازه گیری انتخاب کند. کلمپ متر مدرن می تواند ولتاژ، تداوم و مقاومت را اندازه گیری کند.

بنابراین، این کلید چرخشی به شما امکان می دهد بین حالت های اندازه گیری مختلف جابجا شوید. 

انواع آمپرمتر کلمپی :

دو نوع مهم آمپرمتر کلمپی عبارتند از: 

• کنتور آمپرمتر کلمپی ترانسفورماتور جریان - دستگاه اندازه گیری AC 

• آمپرمتر کلمپی اثر هال  – دستگاه اندازه گیری AC و DC

آمپرمتر کلمپی ترانسفورماتور جریان : 

دو گیره ساخته شده از آهن فریت در اندازه گیری ترانسفورماتور جریان استفاده می شود. کویل های مسی به طور جداگانه این گیره ها را می پوشانند. آنها با هم یک هسته مغناطیسی را تشکیل می دهند که اندازه گیری ها روی سطح آن انجام می شود.

طبق اصل الکترومغناطیسی، جریان در یک ماده رسانا باعث ایجاد شار مغناطیسی می شود. میدان مغناطیسی را می توان با شار مغناطیسی، واحد بار اندازه گیری کرد. از حرف یونانی فی () برای نشان دادن آن استفاده می شود. 

آمپرمتر کلمپی اثر هال :

هر دو سیگنال AC و DC را می توان با گیره متر اثر هال اندازه گیری کرد. گیره سنج هال افکت حاوی میدان مغناطیسی متمرکزی است که گیره ها در اطراف هادی بسته می شوند که توسط جریان عبوری از هادی القا می شود.

با گیره سنج اثر هال، می توانید DC را نیز اندازه گیری کنید زیرا می تواند میدان های مغناطیسی DC را متمرکز کند. این کلمپ مترها هنگام اندازه گیری جریان باید صفر شوند. لازم است از خطاهای ناشی از میدان مغناطیسی زمین یا هر منبع میدان مغناطیسی دیگر در مجاورت جلوگیری شود.

قطعات و اجزای آمپرمتر کلمپی

دلایل رایج برای استفاده از آمپرمترهای کلمپی :

کلمپ آمپر مترها امروزه به دو دلیل به ابزاری رایج در اندازه گیری ها تبدیل شده است :

ایمنی : با استفاده از کلمپ آمپر متر ها دیگر نیازی به استفاده از روش های قدیمی اندازه گیری جریان و ایجاد برش در سیم ها و قرار دادن جریان سنج نبوده و به راحتی می توان بدون تماس با یک هادی مقدار جریان آن زا اندازه گرفت.

سهولت :  در حین اندازه گیری دیگر لازم نیست تا جریان در مدار قطع شود و به سرعت و به راحتی جریان یک هادی اندازه گیری می شود.

برای اندازه گیری جریان های بالا کلمپ آمپر مترها مناسب هستند زیرا که مولتی مترها نمیتوانند حداکثر تا جریان 20 آمپر را تا بیش از 30 ثانیه اندازه گیری کنند ولی در کلمپ آمپر متر ها اندازه گیری  جریان میتواند تا 1000 آمپر و در کلمپ آمپر مترهای فلکسی تا 3000 آمپر افزایش یابد. از طرف دیگر با استفاده از میلی کلمپ آمپر متر ها میتوان اندازه گیری مقدار جریان در رنج 0 تا 25 میلی آمپر و یا 0 تا 10 آمپر با دقت بالا اندازه گیری شود.

آموزش کار با مولتی متر انبری ( آمپرمتر کلمپی) :

استفاده از مولتی متر انبری (کلمپی) بسیار ساده است با مطالعه آموزش کار با مولتی متر انبری در دفترچه راهنمای دستگاه، روش استفاده و طرز کار آن را خواهید آموخت. در اولین قدم آموزش کار با مولتی متر انبری، باید کمیت هایی که این دستگاه اندازه گیری می کند را بشناسیم.

کافی است یکی از سیم های حامل جریان (دقت شود که منظور یک کابل انتقال برق نیست بلکه رشته سیم حامل جریان یک طرفه است، مثلا فاز) را در حلقه دستگاه قرار دهیم، این حلقه درواقع سیم پیچ ثانویه است و سیم برق داخل آن، سیم پیچ اولیه می باشد. بنابراین سیم برق داخل حلقه مطابق با قوانین الکترومغناطیسی به نسبت n به 1 (n همان تعداد سیم پیچ ثانویه است که تعداد آن را می دانیم.) در سیم پیچ ثانویه القا می کند و دستگاه با در نظر گرفتن این نسبت، جریان الکتریکی از سیم را نمایش می دهد.

اگر کابل فاز و نول با هم در کلمپ قرار دهیم، جریان عبوری از یک رشته سیم به علت آن که در خلاف جهت جریان عبوری سیم دیگر قرار دارد، یکدیگر را خنثی نموده و نمایشگر مقدار صفر را به عنوان آمپراژ جریان نشان می دهد.

اساس کار آمپرمتر کلمپی در اندازه گیری جریان الکتریکی DC :

اساس کار این دستگاه سنجش آمپر بر مبنای مقایسه است امواج مغناطیسی تولیدشده از عبور جریان درکابل را سنسورهای اثرهال دریافت کرده وسپس  ولتاژ خروجی سنسور هال توسط مبدل ADC تبدیل به ارقام شده تا در صفحه نمایشگر مقدار آمپر نمایش داده شود.

آمپرمترهای کلمپی به کمک سنسور اثر هال و القای جریان مغناطیسی در سیم پیچ ثانویه ی خود می توانند بدون اتصال با مدار، جریان را تا مقادیر بسیار بالا اندازه گیری کنند. چون این تجهیزات نیازی به قطع مدار هنگام سنجش آمپر ندارند دارای کاربری آسان و ایمنی بیشتری می باشند. باید توجه داشت که جهت میدان مغناطیسی زمین در اندازه گیری های DC اثر گذاشته و دستگاه باید هر بار تنظیم مجدد شود.

نحوه ی کار با آمپرمتر کلمپی

کاربردهای عمده آمپرمتر کلمپی :

آمپرمتر کلمپی در هر دو جنبه صنعتی و تجاری از اهمیت زیادی برخوردار است. برخی از کاربردهای استاندارد آمپرمتر کلمپی به شرح زیر است : 

– این مترهای دیجیتال عمدتاً برای اندازه گیری جریان های بسیار بالا استفاده می شوند.

– جریان بالای 10 آمپر را نمی توان بیش از 30 ثانیه بدون آسیب رساندن به آنها توسط این مترها اندازه گیری کرد. 

– سیستم های برق تجاری، صنعتی، مسکونی و HVAC بیشترین استفاده را از این کنتورها دارند. 

– سیستم های قابل دسترسی با استفاده از آنها بر اساس نیاز تعمیر می شوند. 

– تکنسین ها و مهندسان از گیره متر یا آمپرمتر کلمپی برای عیب یابی مشکلات تعمیر ابزار الکتریکی، اجرای آخرین آزمایش مدار و غیره استفاده می کنند. 

– همچنین برای نظارت بر یک برقکار مبتدی در هنگام نصب ابزار الکتریکی استفاده می شود. 

– آمپرمتر کلمپی برای تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده و اضطراری و همچنین عیب یابی استفاده می شود. 

سوالات متداول

آیا آمپرمتر کلمپی بهتر از مولتی متر است ؟

یک مولتی متر معمولاً ولتاژ، مقاومت، تداوم و گاهی اوقات جریان کم را اندازه گیری می کند، در حالی که یک آمپرمتر کلمپی به طور ویژه برای اندازه گیری جریان طراحی شده است. یکی از فاکتورهای مهم در تفاوت آمپرمتر کلمپی با مولتی متر این است که آمپرمتر کلمپی می تواند جریان های بالا را اندازه گیری کند. اگر در مورد دقت صحبت کنیم، مولتی متر دقیق تر و قابل اعتمادتر است. هر دو در راه خود بهترین هستند. اندازه گیری جریان با مولتی متر مستلزم آن است که کنتور به صورت سری در مدار قرار گیرد، چیزی که همیشه امکان پذیر نیست، زیرا به معنای قطع انرژی سیستم است.

آمپرمتر کلمپی چقدر دقیق است ؟ 

دقت معمولاً با این مترها بسیار خوب است. با این حال، وقتی صحبت از گیره متر DC می شود، هر چیزی کمتر از 10 آمپر دقیق نیست. با افزودن 5 تا 10 دور سیم می توانید دقت گیره متر را به میزان قابل توجهی افزایش دهید. هنگامی که جریان کم را به دست آوردید، آن را از طریق این سیم عبور دهید. خواندن دقیق خواهد بود. 

آیا یک آمپرمتر کلمپی می تواند وات را اندازه گیری کند ؟ 

آمپرمتر کلمپی برای اندازه گیری جریان متناوب در مدارهای برق دار استفاده می شود. جریان را در آمپر اندازه گیری می کند. گیره متر بر حسب وات اندازه گیری نمی شود، زیرا واحد توان است، اما محاسبه وات به لطف قانون اهم آسان است. P=V*I یا وات = ولتاژ * جریان. بنابراین، اگر آمپرمتر کلمپی شما 40 آمپر در مدار 110 ولت اندازه گیری کند، وات آن 4400 است.

گردآوری: بخش دانش کسب و کار بیتوته