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夾鉗式電流探頭的選擇及使用

已有 510 次閱讀2021-8-25 11:28 | 夾鉗式電流探頭, 電流鉗, 電流探頭

一、如何選擇電流探頭

市面上有很多種夾鉗式電流探頭可供選擇，并且每個品種對應(yīng)的型號也很多，那么我們應(yīng)如何選擇呢？應(yīng)根據(jù)自身的需求，選擇最合適的電流探頭，最后做到既能滿足要求，又能合乎預(yù)算；選擇時應(yīng)注意以下六個方面：

1、測量直流電流還是交流電流？交流電流的頻率多高？

2、測量的最大和最小電流有多大？即測量電流的范圍。如果需要測量小電流，為了保證精度最好選用低電流探頭。

3、測量細(xì)電纜還是粗電纜？決定鉗頭形狀和鉗口尺寸。

4、需要電流探頭的輸出工作參數(shù)是什么？例如 mA、mV、AC、DC 等；同時注意電流探頭的輸出阻抗與連接儀器的輸入阻抗匹配，以確保精度。

5、將電流鉗主要用在哪些儀器上？即電流鉗的輸出接頭（如 BNC、￠4mm安全香蕉插頭等），選擇可連接且與儀器接頭形式配套的鉗頭，同時注意K 插孔與 J 插針相對應(yīng)。如果使用不配套的接頭或者 K 插孔/J 插針不對應(yīng)，可配用一些接頭適配器。

6、需要的其它特殊指標(biāo)和性能要求：被測導(dǎo)體的工作電壓，一般為 600V 以上；電流鉗用在諧波分析儀和功率計(jì)上時一定要注意電流鉗頻率和相位偏移。

總之，選擇電流鉗或電流探頭時，請注意每個電流探頭的特點(diǎn)（如精度、質(zhì)量、分辨率等），最終使選擇的鉗頭真正符合實(shí)際需要。

二、使用夾鉗式電流探頭測量交流或直流（AC/DC）電流

測試步驟：①把電流探頭連接到儀器上；②選擇儀器的功能和量程；③在單根導(dǎo)線上夾持探頭；④讀儀器上的測試值；⑤按照探頭的轉(zhuǎn)換比，換算成實(shí)際電流值。具體連接見下圖。以 PAC12 一種直流電流探頭為例：采用霍爾效應(yīng)傳感器，轉(zhuǎn)換比為 1mV DC/A DC，萬用表設(shè)置為 200mV 直流電壓檔，其讀數(shù)為 160mV直流，則導(dǎo)體上的測量電流為 160A 直流（160mV×1000A/mV）

三、使用夾鉗式電流探頭測量小電流、過程電流、泄漏電流

當(dāng)電流測量很小，且不能滿足探頭的最小靈敏度要求，或者測量精度受限，此時可以把被測電流的導(dǎo)線按整數(shù)倍纏繞在電流鉗顎口上，即通過在鉗口多繞幾圈的方法提高直流輸出值，這個電流值就會按纏繞的圈數(shù)等比例放大，測量值乘以探頭轉(zhuǎn)換比再除以此纏繞圈數(shù)，即可測出實(shí)際電流值，圖1。例如：轉(zhuǎn)換比為1000：1 的電流探頭，所接萬用表量程為 200mA 交流，導(dǎo)線在顎口上纏繞 10 圈，萬用表讀數(shù)為 60mA 交流，則流過導(dǎo)體的實(shí)際電流為：60mA（讀數(shù)）×1000（轉(zhuǎn) 換比）÷10（圈數(shù)）=6A。

圖1 纏繞被測導(dǎo)線測量小電流輯

有些品牌的電流探頭（例 K1 和 K2）本身就具有較低的電流測量，這些電流探頭具有 mA 級的直流電流靈敏度，有的甚而可用來測試 4～20mA 的回路過程電流，用來滿足回路過程電流測量的需要。當(dāng)夾鉗式電流探頭“鉗住”兩根帶有不同極性的導(dǎo)體時，測量結(jié)果會顯示兩個電流的差值。如果兩個電流大小一樣，讀值為零；如果讀值不為零，該讀數(shù)顯示了在負(fù)載上的泄漏電流大小（圖2），您就可以不用單獨(dú)購買漏電流鉗表來測量泄電故障，記住在測量泄漏電流時，電流探頭需要較低的靈敏度（如 MN73靈敏度達(dá) 10mA），此時也可用它直接測量接地漏電流（圖3）。

圖2 用夾鉗式電流探頭測量泄漏電流

圖3用夾鉗式電流探頭測量接地

四、差分電流法以測量大的直流電流

測量中如果需要測量疊加在大的直流信號上的交流成分，或者夾鉗式電流探頭直流測量量程太小，我們可以使用第二根導(dǎo)線增加偏流的差分方法來實(shí)現(xiàn)。此時，通過增加偏置電流，如上所述測量的直流電流就是二組導(dǎo)線電流之間的差值，只要將測得的數(shù)值加上偏置直流電流的數(shù)值就可以計(jì)算出實(shí)際的電流值。測量時將另外一根只通過直流成分的導(dǎo)線與被測導(dǎo)線一起放在顎口內(nèi)，保證第二根導(dǎo)線電流的方向與待測信號相反，就很容易測出大電流值（圖4）。