Cosa sono le pinze amperometriche e quali misure si possono fare con esse? Come usarli al massimo effetto? Quale pinza amperometrica è più adatta per condizioni specifiche? Questa recensione mira a fornire risposte a tutte queste domande.
Con l'introduzione dei progressi tecnologici nelle apparecchiature e nei circuiti elettrici, elettricisti e tecnici devono affrontare nuove sfide. Il progresso richiede non solo grandi capacità dai moderni strumenti di misura, ma anche grandi capacità da parte delle persone che li utilizzano. Gli elettricisti con una buona conoscenza delle basi delle apparecchiature di prova sono meglio attrezzati per misurare e risolvere i problemi. Le pinze sono uno degli strumenti più importanti e comuni che si trovano oggi nel loro arsenale.
Questo dispositivo è un misuratore che combina un voltmetro e un amperometro a pinza. Come un multimetro, dopo aver attraversato il periodo analogico, è entrato nel mondo delle misurazioni digitali. Nati principalmente come strumento versatile per elettricisti, i modelli moderni sono diventati più precisi e hanno acquisito molte funzionalità aggiuntive,alcuni dei quali sono molto speciali. Oggi, le pinze amperometriche duplicano molte delle funzioni di base di un multimetro digitale, ma differiscono da esso per avere un trasformatore di corrente integrato.
Principio di funzionamento
La capacità di misurare grandi correnti AC con le pinze amperometriche si basa sulla semplice azione di un trasformatore. Quando i morsetti sono chiusi attorno al conduttore, la corrente è nel dispositivo come il nucleo di ferro di un trasformatore di potenza e scorre attraverso l'avvolgimento secondario collegato attraverso lo shunt di ingresso. Una corrente molto più piccola viene fornita all'ingresso del dispositivo a causa del rapporto tra il numero di spire dell'avvolgimento secondario e il numero di spire del primario. Di solito l'avvolgimento primario è rappresentato da un conduttore, attorno al quale sono fissate le pinze. Se l'avvolgimento secondario ha 1000 giri, la corrente secondaria è 1/1000 del primario o, in questo caso, del conduttore. Pertanto, 1 A viene trasformato in 0,001 A o 1 mA all'ingresso del dispositivo. Questo metodo semplifica la misurazione di correnti elevate aumentando il numero di spire secondarie.
Scelta
L'acquisto delle pinze amperometriche richiede non solo la familiarità con le loro specifiche, ma anche una valutazione della loro funzionalità e qualità fornite dal design del dispositivo e dalla sua tecnologia di produzione.
L'affidabilità del tester, soprattutto in condizioni difficili, è oggi più importante che mai. Gli ingegneri, quando sviluppano strumenti di misura, devono testarli non solo per la resistenza elettrica, ma anche meccanica. Ad esempio, le pinze amperometriche Fluke prima di essere inviate ai negozisottoporsi a un rigoroso programma di test e valutazione.
La sicurezza dell'utente dovrebbe essere la considerazione principale quando si sceglie questo strumento o qualsiasi altra apparecchiatura di misurazione elettrica. Inoltre, le pinze amperometriche digitali non solo devono essere prodotte secondo gli standard più recenti, ma ogni strumento deve essere testato e certificato da laboratori di prova come UL, CSA, VDE, ecc. Solo così puoi essere sicuro che lo strumento soddisfi tutti i nuovi requisiti e standard di sicurezza.
Risoluzione e campo di misura
La risoluzione di uno strumento indica quanto sono accurate le sue misurazioni. Determina qual è la variazione minima del segnale che può essere registrata. Ad esempio, se la risoluzione della pinza amperometrica è 0,1 A nell'intervallo di 600 A, viene misurata una corrente di circa 100 A con una precisione di 0,1 A.
Chi ha bisogno di un righello segnato in centimetri per determinare la dimensione di un oggetto di pochi millimetri? Allo stesso modo, dovresti scegliere uno strumento in grado di visualizzare la risoluzione richiesta.
Errore
Questo è l'errore massimo consentito che può verificarsi in determinate condizioni operative. In altre parole, è una misura di quanto il valore misurato corrisponda al valore effettivo.
L'errore dello strumento è solitamente espresso come percentuale della lettura. Ad esempio, se è 1%, per 100 ampere il valore di corrente effettivo è compreso tra 99fino a 101 LA.
Oltre all'errore nelle specifiche, può essere indicato quanto cambia l'indicazione nella cifra più a destra del valore misurato. Ad esempio, se la precisione è specificata come ± (2% + 2), per 100,0 A, la corrente effettiva è compresa tra 97,8 e 102,2 A.
Fattore di cresta
Con l'avvento degli alimentatori elettronici, le correnti assorbite dai moderni sistemi di distribuzione non sono più onde sinusoidali pure a 50Hz. Sono diventati piuttosto distorti a causa delle armoniche generate da questi alimentatori. Tuttavia, i componenti elettrici della rete, come fusibili, sbarre, conduttori ed elementi termici dell'interruttore, sono classificati per corrente efficace, poiché il loro principale limite è legato alla dissipazione del calore. Se è necessario controllare il sovraccarico del circuito elettrico, è necessario misurare la corrente efficace e confrontare il valore risultante con il valore nominale. Pertanto, le moderne apparecchiature di test devono essere in grado di misurare con precisione la vera ampiezza di un segnale, indipendentemente dal grado di distorsione del segnale.
Il fattore di cresta è il rapporto tra la corrente o la tensione di picco e il loro valore RMS. Per un'onda sinusoidale pura, è 1,414. Tuttavia, un segnale con un impulso molto acuto farà sì che il fattore di cresta sia alto. A seconda dell'ampiezza e della frequenza dell'impulso, è possibile osservare rapporti di 10:1 e superiori. Nei sistemi di distribuzione dell'energia reale, si incontrano raramente fattori di cresta superiori a 3. Quindi, il coefficientel'ampiezza è un segno di distorsione del segnale.
Queste misurazioni possono essere effettuate solo da strumenti in grado di misurare il vero RMS. Mostra quanto può essere distorto il segnale e lo registra in base all'errore dello strumento. La maggior parte delle pinze amperometriche sono in grado di misurare fattori di cresta di 2 o 3. Questo è sufficiente per la maggior parte delle applicazioni.
Corrente alternata
Uno degli scopi principali delle pinze amperometriche è la misurazione della corrente alternata. Di solito tali misurazioni vengono eseguite sui rami del sistema di distribuzione elettrica. Determinare la forza della corrente che scorre attraverso vari circuiti è un compito di routine per un elettricista.
Per misurare hai bisogno di:
- Seleziona la modalità AC.
- Apri le ganasce e chiudile attorno a un conduttore.
- Leggi le letture sul display.
Misurando la corrente lungo una sezione del circuito, puoi facilmente determinare quanta potenza assorbe ciascun carico.
Quando un interruttore o un trasformatore si surriscalda, è meglio misurare la corrente di carico. Tuttavia, è necessario assicurarsi che i valori RMS reali vengano registrati per misurare con precisione il segnale che riscalda questi componenti. Uno strumento convenzionale non darà una lettura vera se la corrente e la tensione non sono sinusoidali a causa di carichi non lineari.
Tensione
Un' altra funzione comune dello strumento è misurare la tensione. Le moderne pinze amperometriche sono in grado di determinare la costante e la variabilevoltaggio. Quest'ultimo viene solitamente creato da un generatore e quindi distribuito sulla rete. Il compito di un elettricista è quello di essere in grado di effettuare misurazioni in tutto l'impianto elettrico al fine di trovare la risoluzione dei problemi. Un altro uso del dispositivo è controllare la carica della batteria. In questo caso è necessario misurare la corrente continua o la tensione continua con una pinza amperometrica.
La risoluzione dei problemi di un circuito di solito inizia con il controllo dei parametri di rete. Se non c'è tensione, se è troppo alta o troppo bassa, questo problema deve essere risolto prima di continuare la ricerca.
La capacità di una pinza amperometrica di misurare la tensione CA è influenzata dalla frequenza del segnale. La maggior parte dei tester di questo tipo può determinare con precisione questo parametro a frequenze di 50-500 Hz, ma il DMM ha una larghezza di banda di 100 kHz o più. Ecco perché misurare la stessa tensione con tester di tipo diverso dà risultati diversi. Il multimetro digitale consente di applicare una tensione ad alta frequenza al circuito mentre la pinza amperometrica filtra la parte contenuta nel segnale al di sopra della loro larghezza di banda.
Durante la risoluzione dei problemi dei VFD, la larghezza di banda in ingresso dello strumento può essere essenziale per ottenere una lettura significativa. A causa dell'elevato contenuto armonico del segnale in uscita dal convertitore di frequenza, il multimetro digitale, a seconda della larghezza di banda in ingresso, misurerà la maggior parte della tensione. La registrazione dei parametri VFD non è un'attività comune. Motore collegato alla frequenzail convertitore risponde solo al valore medio del segnale e, per registrare questa potenza, la larghezza di banda in ingresso del tester deve essere più stretta di quella del multimetro. Il morsetto Fluke 337 è progettato specificamente per testare e risolvere questo tipo di problemi.
Misurare la tensione come segue:
- Selezionare la modalità della pinza amperometrica appropriata: Volt CC (V) o Volt CA (V ~).
- Collega il filo nero della sonda di prova al jack di ingresso COM e il filo rosso al jack V.
- Tocca le punte della sonda sul circuito sui lati opposti del carico o della fonte di alimentazione (parallelo al circuito).
- Leggere le letture, prestando attenzione all'unità di misura.
- Premere il pulsante HOLD per correggere il risultato. Dopodiché, puoi scollegare le sonde dal circuito e prendere le letture a distanza di sicurezza.
Misurare la tensione all'ingresso dell'interruttore prima e dopo aver collegato il carico consente di determinarne la caduta. Se significativo, indica il buon funzionamento del carico.
Pinze amperometriche: istruzioni per misurare la resistenza
La resistenza si misura in ohm. Il suo valore può variare da pochi milliohm per i contatti a miliardi di ohm per gli isolanti. La maggior parte delle pinze amperometriche misura la resistenza con una risoluzione di 0,1 ohm. Quando il suo valore supera il limite superiore o il circuito è aperto, il display mostra OL.
Questo parametro dovrebbe essere misurato quandospegnere, altrimenti lo strumento o il circuito verranno danneggiati. Alcuni dispositivi forniscono una protezione per la misurazione della resistenza in caso di contatto con le tensioni. A seconda del modello, il livello di protezione può variare notevolmente.
Il requisito più comune è determinare la resistenza elettrica di una bobina del contattore.
L'ordine di misurazione è il seguente:
- Spegnere il circuito.
- Seleziona la modalità di misurazione della resistenza.
- Collega il filo nero della sonda al jack COM e quello rosso al jack Ω.
- Tocca le punte della sonda su entrambi i lati dell'elemento o della sezione del circuito di cui vuoi determinare la resistenza.
- Leggi le letture dello strumento.
Integrità della catena
Questo è un rapido test di resistenza in grado di rilevare un circuito aperto.
La pinza amperometrica udibile rende molti di questi test facili e veloci. Il dispositivo segnala quando rileva un circuito chiuso, quindi non è necessario guardare il display durante il controllo. Il livello di resistenza richiesto per attivare il dispositivo può variare. Tipico è un valore non superiore a 20-40 ohm.
Funzioni speciali
Una funzionalità piuttosto popolare delle pinze amperometriche, secondo le recensioni degli utenti, è la determinazione della frequenza della corrente alternata. Per fare ciò, chiudi le "ganasce" attorno al conduttore e attiva la modalità di misurazione della frequenza. La frequenza del segnale apparirà sul display. Questa funzione è molto utile per determinarefonte di problemi armonici nella rete elettrica.
Un' altra caratteristica di alcuni modelli (es. pinza amperometrica Mastech MS2115B) è la registrazione dei valori minimo e massimo. Quando questa funzione è abilitata, ogni lettura viene confrontata con le letture precedentemente memorizzate. Se il nuovo valore è maggiore del massimo, lo sostituisce. Lo stesso confronto è fatto per la lettura minima. Finché la funzione MIN MAX è attiva, tutte le misurazioni vengono elaborate in questo modo. Dopo qualche tempo, puoi richiamare ciascuno di questi valori sul display e determinare le letture più alte e più basse per un certo periodo di tempo.
Per gli elettricisti che lavorano con i motori, la capacità di registrare la corrente assorbita da un motore durante l'avvio può dire molto sulle sue condizioni e sul suo carico. Le pinze Fluke 335, 336 e 337 possono misurarlo "in movimento". Per fare ciò, è necessario chiuderli attorno a uno dei cavi di ingresso del motore, attivare la modalità di spunto e accendere il motore. Il display dello strumento mostrerà la corrente massima assorbita dal motore durante i primi 100 ms del suo ciclo di avviamento.
Le pinze amperometriche Uni-T UT210E consentono di determinare la presenza di una tensione alternata o di un campo elettromagnetico in modo senza contatto. Per fare ciò, avvicinare il dispositivo all'oggetto testato a una distanza di 8–15 mm. Il dispositivo distingue 4 livelli di tensione, emette un segnale acustico corrispondente e indica l'intensità del campo con un indicatore luminoso.
La pinza amperometrica DT-3347 supporta la funzione di misurazione della temperatura.
Sicurezza
La misurazione sicura inizia con la scelta dello strumento giusto per l'ambiente in cui verrà utilizzato. Una volta trovato lo strumento corretto, dovrebbe essere utilizzato secondo la procedura consigliata.
La Commissione elettrotecnica internazionale ha stabilito nuovi standard per la sicurezza quando si lavora sugli impianti elettrici. È necessario assicurarsi che lo strumento utilizzato sia conforme alla categoria IEC e alla tensione nominale approvata per l'ambiente in cui deve essere effettuata la misurazione. Ad esempio, se si eseguono misurazioni su un quadro elettrico da 480 volt, è necessario utilizzare una pinza amperometrica da 600 volt di categoria III. Ciò significa che il circuito di ingresso dello strumento è progettato per resistere alle tensioni transitorie tipiche di questo ambiente senza danni all'utente. La scelta di uno strumento in questa classe che sia anche certificato UL, CSA, VDE o TUV significa che non solo è stato progettato secondo gli standard IEC, ma è stato testato in modo indipendente e ritenuto conforme a tali standard.
Norme di sicurezza
- È necessario utilizzare morsetti a morsetto che soddisfino gli standard di sicurezza accettati per l'ambiente in cui verranno utilizzati.
- Controllare i fili della sonda per danni fisici prima di eseguire una misurazione.
- Assicurati che il filo sia intatto usando le pinze amperometriche.
- Non utilizzare sonde con connessioni nude e senza protezione per le dita.
- Deve fare domandasolo dispositivi con prese di ingresso da incasso.
- I morsetti di corrente devono essere funzionanti.
- Scollegare sempre prima il puntale caldo (rosso).
- Non puoi lavorare da solo.
- È necessario utilizzare uno strumento con protezione da sovraccarico in modalità di misurazione della resistenza.
Caratteristiche speciali
Le seguenti caratteristiche speciali possono rendere la pinza amperometrica più facile da usare:
- Le icone sullo schermo ti consentono di sapere a colpo d'occhio cosa viene misurato (volt, ohm, ecc.).
- La funzione di conservazione dei dati bloccherà la lettura sul display.
- Un interruttore semplifica la selezione delle funzioni di misurazione.
- La protezione da sovraccarico previene danni allo strumento e al circuito e protegge l'utente.
- Il rilevamento automatico della portata assicura sempre la corretta selezione della portata. L'impostazione manuale consente di fissare l'intervallo per misurazioni ripetute.
- L'indicatore di batteria scarica garantisce la sostituzione tempestiva delle batterie.
