Mitä ovat virtapihdit ja mitä mittauksia niillä voidaan tehdä? Kuinka käyttää niitä mahdollisimman tehokkaasti? Mikä virtaliitin sopii parhaiten tiettyihin olosuhteisiin? Tämä arvostelu pyrkii antamaan vastaukset kaikkiin näihin kysymyksiin.
Sähkölaitteiden ja -piirien teknologisen kehityksen myötä sähköasentajat ja teknikot kohtaavat uusia haasteita. Edistyminen vaatii paitsi suuria kykyjä nykyaikaisilta mittauslaitteilta, myös suuria taitoja niitä käyttäviltä ihmisiltä. Sähköasentajat, jotka tuntevat hyvin testauslaitteiden perusteet, ovat paremmin valmiita mittaamaan ja vianmääritykseen. Puristimet ovat yksi tärkeimmistä ja yleisimmistä työkaluista, joita heidän arsenaalissaan nykyään löytyy.
Tämä laite on mittari, jossa yhdistyvät kiinnitettävä volttimittari ja ampeerimittari. Kuten yleismittari, joka on läpäissyt analogisen jakson, se astui digitaalisten mittausten maailmaan. Ensisijaisesti sähköasentajien monipuoliseksi työkaluksi luodut nykyaikaiset mallit ovat tarkentuneet ja saaneet monia lisäominaisuuksia,joista osa on hyvin erikoisia. Nykyään virtapihdit toistavat monia DMM:n perustoimintoja, mutta eroavat siitä sisäänrakennetulla virtamuuntajalla.
Toimintaperiaate
Mahdollisuus mitata suuria AC-virtoja virtapihtien avulla perustuu muuntajan yksinkertaiseen toimintaan. Kun puristimet suljetaan johtimen ympärillä, virta on laitteessa kuten tehomuuntajan rautasydämessä ja kulkee tuloshuntin kautta kytketyn toisiokäämin läpi. Laitteen tuloon syötetään paljon pienempi virta johtuen toisiokäämin kierrosten lukumäärästä ensiökäämin kierrosten lukumäärään. Yleensä ensiökäämiä edustaa yksi johdin, jonka ympärille pihdit kiinnitetään. Jos toisiokäämissä on 1000 kierrosta, niin toisiovirta on 1/1000 ensiö- tai tässä tapauksessa johtimesta. Näin ollen 1 A muunnetaan 0,001 A:ksi tai 1 mA:ksi laitteen sisääntulossa. Tällä menetelmällä on helppo mitata suuria virtoja lisäämällä toisiokierrosten määrää.
Valinta
Virtapuristimien ostaminen edellyttää niiden teknisten tietojen perehtymisen lisäksi myös niiden toimivuuden ja laadun arviointia laitteen suunnittelun ja sen valmistustekniikan avulla.
Testerin luotettavuus, erityisesti vaikeissa olosuhteissa, on nykyään tärkeämpää kuin koskaan. Insinöörien tulee mittauslaitteita kehittäessään testata niitä paitsi sähköisen, myös mekaanisen lujuuden suhteen. Esimerkiksi Fluke puristaa virtaa ennen kuin se lähetetään kauppoihinkäydä läpi tiukka testaus- ja arviointiohjelma.
Käyttäjän turvallisuuden tulee olla ensisijainen näkökohta valittaessa tätä laitetta tai mitä tahansa muuta sähköistä mittauslaitetta. Lisäksi digitaalisia puristinmittareita ei tule ainoastaan valmistaa uusimpien standardien mukaisesti, vaan jokainen instrumentti on testattava ja sertifioitava testauslaboratorioissa, kuten UL, CSA, VDE jne. Vain tällä tavalla voit olla varma, että työkalu täyttää kaikki uudet turvallisuusvaatimukset ja standardit.
Resoluutio ja mittausalue
Laitteen resoluutio osoittaa, kuinka tarkkoja sen mittaukset ovat. Se määrittää, mikä on pienin signaalin muutos, joka voidaan rekisteröidä. Esimerkiksi, jos virtapuristimen resoluutio on 0,1 A alueella 600 A, niin noin 100 A virta mitataan 0,1 A tarkkuudella.
Kuka tarvitsee senttimetreillä merkittyä viivainta, jos sinun on määritettävä muutaman millimetrin kokoisen esineen koko? Samoin sinun tulee valita instrumentti, joka voi näyttää vaaditun resoluution.
Virhe
Tämä on suurin sallittu virhe, joka voi tapahtua tietyissä käyttöolosuhteissa. Toisin sanoen se on mitta siitä, kuinka tarkasti mitattu arvo vastaa todellista arvoa.
Instrumenttivirhe ilmaistaan yleensä prosentteina lukemasta. Jos se on esimerkiksi 1 %, 100 ampeerin todellinen virran arvo on välillä 99jopa 101 A.
Spesifikaatiossa olevan virheen lisäksi voidaan ilmaista kuinka paljon merkintä muuttuu mitatun arvon oikeanpuoleisessa numerossa. Jos tarkkuus on esimerkiksi määritetty ± (2% + 2), niin 100,0 A:n todellinen virta on alueella 97,8 - 102,2 A.
Hintakerroin
Elektronisten teholähteiden lisääntyessä nykyaikaisista jakelujärjestelmistä peräisin olevat virrat eivät enää ole puhtaita 50 Hz sinia altoja. Ne ovat melko vääristyneitä näiden teholähteiden tuottamien harmonisten takia. Verkon sähkökomponentit, kuten sulakkeet, kiskot, johtimet ja katkaisijan lämpöelementit, on kuitenkin mitoitettu rms-virralle, koska niiden päärajoitus liittyy lämmönpoistoon. Jos sinun on tarkistettava sähköpiiri ylikuormituksen var alta, sinun on mitattava rms-virta ja verrattava saatua arvoa nimellisarvoon. Siksi nykyaikaisten testilaitteiden on kyettävä mittaamaan tarkasti signaalin todellinen voimakkuus signaalin vääristymisasteesta riippumatta.
Harjakerroin on huippuvirran tai jännitteen suhde niiden RMS-arvoon. Puhtaalla siniaallolla se on 1,414. Kuitenkin signaali, jolla on erittäin terävä pulssi, saa huippukertoimen olemaan korkea. Pulssin leveydestä ja taajuudesta riippuen voidaan havaita suhteita 10:1 tai enemmän. Todellisissa sähkönjakelujärjestelmissä harvoin kohdataan huippukertoimia, jotka ovat suurempia kuin 3. Näin ollen kerroinamplitudi on merkki signaalin vääristymisestä.
Nämä mittaukset voidaan tehdä vain laitteilla, jotka pystyvät mittaamaan todellisen RMS:n. Se näyttää kuinka vääristynyt signaali voi olla ja rekisteröi sen laitteen virheen mukaan. Useimmat virtapihdit pystyvät mittaamaan huippukertoimia 2 tai 3. Tämä riittää useimpiin sovelluksiin.
Vaihtovirta
Yksi virtaliittimien päätarkoituksista on vaihtovirran mittaus. Yleensä tällaiset mittaukset suoritetaan sähkönjakelujärjestelmän haaroissa. Eri piirien läpi kulkevan virran voimakkuuden määrittäminen on sähköasentajan rutiinitehtävä.
Mittaaksesi tarvitset:
- Valitse AC-tila.
- Avaa leuat ja sulje ne yhden johtimen ympärille.
- Lue lukemat näytöltä.
Mittaamalla virtaa pitkin piirin osaa, voit helposti määrittää, kuinka paljon tehoa kukin kuorma kuluttaa.
Kun katkaisija tai muuntaja ylikuumenee, on parasta mitata kuormitusvirta. Sinun on kuitenkin varmistettava, että todelliset RMS-arvot tallennetaan, jotta voidaan mitata tarkasti signaali, joka lämmittää näitä komponentteja. Perinteinen instrumentti ei anna oikeaa lukemaa, jos virta ja jännite eivät ole sinimuotoisia epälineaaristen kuormien vuoksi.
Jännite
Toinen laitteen yleinen toiminto on jännitteen mittaaminen. Nykyaikaiset virtapihdit pystyvät määrittämään vakion ja muuttuvanJännite. Jälkimmäinen luodaan yleensä generaattorilla ja jaetaan sitten verkon yli. Sähköasentajan tehtävänä on pystyä mittaamaan koko sähköjärjestelmää vianetsinnän löytämiseksi. Toinen laitteen käyttötarkoitus on akun latauksen tarkistaminen. Tässä tapauksessa on tarpeen mitata tasavirta tai tasajännite virtaliittimellä.
Piirin vianmääritys alkaa yleensä verkkoparametrien tarkistamisesta. Jos jännitettä ei ole, jos se on liian korkea tai liian matala, tämä ongelma on ratkaistava ennen haun jatkamista.
Virtapuristimen kykyyn mitata vaihtojännitettä vaikuttaa signaalin taajuus. Useimmat tämän tyyppiset testaajat voivat määrittää tämän parametrin tarkasti 50-500 Hz:n taajuuksilla, mutta DMM:n kaistanleveys on 100 kHz tai enemmän. Siksi saman jännitteen mittaaminen erityyppisillä testeillä antaa erilaisia tuloksia. DMM mahdollistaa suurtaajuisen jännitteen syöttämisen piiriin, kun taas virrankiristin suodattaa pois signaalin sisältämän osan, joka ylittää niiden kaistanleveyden.
VFD-laitteiden vianmäärityksessä instrumentin tulokaistanleveys voi olla tärkeä merkityksellisen lukeman saamiseksi. Taajuusmuuttajasta tulevan signaalin suuren harmonisen sisällön vuoksi DMM mittaa tulokaistanleveydestä riippuen suurimman osan jännitteestä. VFD-parametrien tallentaminen ei ole yleinen tehtävä. Moottori kytketty taajuuteenmuunnin reagoi vain signaalin keskiarvoon ja tämän tehon rekisteröimiseksi testerin tulokaistan on oltava kapeampi kuin yleismittarin. Fluke 337 Clamp on suunniteltu erityisesti tämäntyyppisten ongelmien testaamiseen ja vianetsintään.
Mittaa jännite seuraavasti:
- Valitse sopiva virran kiinnitystila: DC Volts DC (V) tai AC Volts AC (V ~).
- Kytke mittausanturin musta johto COM-tuloliitäntään ja punainen johto V-liittimeen.
- Kosketa anturin kärjet piiriin kuorman tai virtalähteen vastakkaisilla puolilla (piirin kanssa rinnakkain).
- Lue lukemat kiinnittäen huomiota mittayksikköön.
- Korjaa tulos painamalla HOLD-painiketta. Sen jälkeen voit irrottaa anturit piiristä ja ottaa lukemat turvalliselta etäisyydeltä.
Mittaamalla jännitteen katkaisijan tulossa ennen kuorman kytkemistä ja sen jälkeen voit määrittää sen pudotuksen. Jos se on merkittävää, se osoittaa, kuinka hyvin kuorma toimii.
Virtapuristimet: Resistanssin mittausohjeet
Resistanssi mitataan ohmeina. Sen arvo voi vaihdella muutamasta milliohmista koskettimissa miljardeihin ohmiin eristeiden os alta. Useimmat virtapihdit mittaavat vastusta 0,1 ohmin resoluutiolla. Kun sen arvo ylittää ylärajan tai piiri on auki, näytössä näkyy OL.
Tämä parametri tulee mitata milloinsammuta virta, muuten laite tai piiri vaurioituu. Jotkut laitteet tarjoavat resistanssimittaussuojan jännitteiden kosketuksessa. Mallista riippuen suojaustaso voi vaihdella suuresti.
Yleisin vaatimus on määrittää kontaktorikäämin sähkövastus.
Mittausjärjestys on seuraava:
- Sammuta virtapiiri.
- Valitse vastuksen mittaustila.
- Kytke anturin musta johto COM-liittimeen ja punainen Ω-liitäntään.
- Kosketa anturin kärkiä sen elementin tai piirin osan molemmilla puolilla, jonka resistanssin haluat määrittää.
- Lue laitteen lukemat.
Ketjun eheys
Tämä on nopea resistanssitesti, joka voi havaita avoimen piirin.
Äänivirtapuristin tekee monista näistä testeistä nopeita ja helppoja. Laite antaa signaalin, kun se havaitsee suljetun piirin, joten sinun ei tarvitse katsoa näyttöä tarkastuksen aikana. Laitteen laukaisemiseen vaadittava vastustaso voi vaihdella. Tyypillinen on arvo, joka ei ylitä 20-40 ohmia.
Erikoistoiminnot
Käyttäjien arvioiden mukaan melko suosittu virtapihtien toiminto on vaihtovirran taajuuden määrittäminen. Voit tehdä tämän sulkemalla "leuat" johtimen ympärillä ja kytkemällä taajuuden mittaustilan päälle. Signaalin taajuus tulee näkyviin näytölle. Tämä toiminto on erittäin hyödyllinen määrityksessäharmonisten ongelmien lähde sähköverkossa.
Toinen ominaisuus joissakin malleissa (esim. virtaliitin Mastech MS2115B) on minimi- ja maksimiarvojen tallennus. Kun tämä ominaisuus on käytössä, kutakin lukemaa verrataan aiemmin tallennettuihin lukemiin. Jos uusi arvo on suurempi kuin maksimi, se korvaa sen. Sama vertailu tehdään minimilukeman os alta. Niin kauan kuin MIN MAX -toiminto on aktiivinen, kaikki mittaukset käsitellään tällä tavalla. Jonkin ajan kuluttua voit kutsua jokaista näistä arvoista näytöllä ja määrittää korkeimman ja pienimmän lukeman tietyn ajanjakson aikana.
Moottoreiden parissa työskenteleville sähköasentajille kyky tallentaa moottorin käynnistyksen aikana ottama virta voi kertoa paljon sen tilasta ja kuormituksesta. Fluke 335, 336 ja 337 -pihdit voivat mitata sen "liikkeessä". Tätä varten sinun on suljettava ne moottorin yhden tulojohdon ympäriltä, aktivoitava kiireinen tila ja kytkettävä moottori päälle. Laitteen näyttö näyttää suurimman virran, jonka moottori on ottanut käynnistysjaksonsa ensimmäisten 100 ms aikana.
Uni-T UT210E -virtaliittimien avulla voit määrittää vaihtojännitteen tai sähkömagneettisen kentän olemassaolon kosketuksettomalla tavalla. Tätä varten tuo laite lähemmäksi testattavaa kohdetta 8–15 mm:n etäisyydellä. Laite erottaa 4 jännitetasoa, antaa vastaavan äänimerkin ja osoittaa kentän voimakkuuden merkkivalolla.
DT-3347 virtapuristin tukee lämpötilan mittaustoimintoa.
Turvallisuus
Turvallinen mittaus alkaa oikean laitteen valitsemisesta käyttöympäristöön. Kun oikea työkalu on löydetty, sitä tulee käyttää suositeltujen menettelyjen mukaisesti.
International Electrotechnical Commission on asettanut uudet turvastandardit sähköjärjestelmien parissa työskenteleville. On varmistettava, että käytettävä laite on IEC-luokan ja mittausympäristöön hyväksyttyjen jännitteiden mukainen. Jos mittauksia tehdään esimerkiksi 480 voltin sähköpaneelista, tulee käyttää kategorian III 600 voltin puristinmittaria, mikä tarkoittaa, että mittarin tulopiirit on suunniteltu kestämään tässä ympäristössä tyypillisesti esiintyvät transienttijännitteet ilman haittaa. käyttäjälle. Tämän luokan työkalun valitseminen, joka on myös UL-, CSA-, VDE- tai TUV-sertifioitu, tarkoittaa, että sitä ei ole vain suunniteltu IEC-standardien mukaisesti, vaan se on testattu itsenäisesti ja todettu näiden standardien mukaiseksi.
Turvallisuusmääräykset
- Kiinnittimiä on käytettävä, jotka täyttävät hyväksytyt turvallisuusstandardit ympäristössä, jossa niitä käytetään.
- Tarkista anturin johdot fyysisten vaurioiden var alta ennen mittauksen suorittamista.
- Varmista, että johto on ehjä käyttämällä virtaliittimiä.
- Älä käytä antureita, joissa on paljaat liitännät ja ilman sormisuojausta.
- On sovellettavavain laitteet, joissa on upotetut tuloliitännät.
- Nykyisten puristimien on oltava toimintakunnossa.
- Irrota aina kuuma (punainen) mittausjohto ensin.
- Et voi työskennellä yksin.
- Resistanssimittaustilassa on käytettävä ylikuormitussuojalla varustettua mittaria.
Erikoisominaisuudet
Seuraavat erikoisominaisuudet voivat helpottaa nykyisen puristimen käyttöä:
- Näytön kuvakkeet kertovat yhdellä silmäyksellä, mitä mitataan (voltit, ohmit jne.).
- Tietojen säilytystoiminto pysäyttää lukeman näytöllä.
- Yhdellä kytkimellä on helppo valita mittaustoimintoja.
- Ylikuormitussuoja estää laitteen ja piirin vahingoittumisen ja suojaa käyttäjää.
- Automaattinen etäisyyden tunnistus varmistaa oikean alueen valinnan aina. Manuaalisella asetuksella voit määrittää toistuvien mittausten alueen.
- Akun heikon ilmaisin varmistaa paristojen vaihdon ajoissa.
