كيف تعمل عدادات المالتيميتر والمشابك لاكتشاف التيار
الوظيفة الرئيسية ومبدأ العمل لمقياس المشبك
الميزة الأبرز لمقياس المشبك هي الفرجار الذي يمكن فتحه من الأمام ، والذي يمكن إدخاله بسهولة في السلك لقياس التيار في الحلقة ، بحيث لا تكون هناك حاجة لتدمير أو تغيير الخط الأصلي ، و يمكنه قياس تيار كبير. يحتوي المتر المتعدد أيضًا على دالة قياس للتيار ، فما الفرق بينه وبين مقياس المشبك لقياس التيار؟ بادئ ذي بدء ، دعنا نفهم المبدأ والاختلاف بين تيار الكشف للمقياس المتعدد وتيار الكشف لمقياس المشبك.
مبدأ قياس التيار المتعدد
عندما يقيس المتر المتعدد التيار ، من الضروري فصل الدائرة قيد الاختبار وتوصيل المتر المتعدد في سلسلة لقياس التيار. من خلال دائرة الكشف عن التيار داخل المتر المتعدد ، يمكن ملاحظة أن الترس الحالي هو في الواقع مقاوم ذو قيمة مقاومة صغيرة جدًا داخل المتر المتعدد. عندما يتدفق التيار عبر هذا المقاوم ، سيتم إنشاء انخفاض في الجهد عليه ، لأنه يتم تحديد قيمة المقاومة. طالما يتم قياس الجهد على المقاوم ، يمكن حساب التيار عبر المقاوم وفقًا للصيغة ، لأن المقاوم متصل في سلسلة في الحلقة ، وبالتالي فإن التيار المتدفق خلاله هو تيار الحلقة قيد الاختبار .
لذلك ، يتم قياس دائرة قياس التيار في المتر المتعدد ، بما في ذلك العديد من دوائر قياس التيار في الجهاز ، عن طريق تحويل التيار إلى جهد عن طريق تحويل المقاومة. مطلوب أيضًا اختيار قيمة المقاومة لهذه المقاومة. إذا كانت قيمة المقاومة كبيرة جدًا ، فسيكون انخفاض الجهد الناتج عندما يمر التيار عبر المقاومة كبيرًا. من ناحية أخرى ، كلما زادت قيمة المقاومة ، زاد استهلاك الطاقة المتولد عليها في نفس التيار ، مما سيجعل حرارة المقاومة ، لذلك بالنظر إلى هاتين المسألتين ، كلما كانت قيمة المقاومة أصغر ، كان ذلك أفضل.
ومع ذلك ، يجب ألا تكون قيمة المقاومة صغيرة جدًا. إذا كانت المقاومة صغيرة جدًا ، فإن انخفاض الجهد الناتج عندما يكون التدفقات الحالية أصغر. سيكون لهذا متطلبات معينة لدائرة القياس اللاحقة ، لأن الجهد المنخفض للغاية يحتاج إلى تضخيم قبل أن تتمكن الدائرة من اكتشافه.
عيوب المتر قياس التيار
يمكن رؤيته من طريقة ومبدأ جهاز القياس المتعدد لاكتشاف التيار الذي يحتاجه المتر المتعدد في سلسلة في الدائرة قيد الاختبار عند قياس التيار ، وهو أمر غير مناسب في بعض الدوائر التي لا يمكن إيقاف تشغيلها وقياسها. نقطة أخرى هي نطاق القياس للتيار المتعدد ، وعادة ما يكون الحد الأقصى لنطاق القياس للتيار المتعدد هو بشكل عام 10A أو 20A ، ومن أجل منع المقاوم الداخلي لاستشعار التيار من التسخين ، لا يُسمح للمقياس المتعدد بقياس التيارات الكبيرة من أجل وقت طويل. لقياس التيارات الكبيرة ، ليس من السهل تحقيق المترات المتعددة العادية.
مبدأ المشبك متر قياس التيار
مبدأ العمل لمقياس المشبك لقياس التيار هو في الأساس نفس مبدأ القلم متعدد الأغراض لقياس التيار. الفرق هو أن مقياس المشبك لا يكتشف الجهد على المقاوم التحويلية بشكل مباشر ، ولكنه يستخدم محول التيار. المحول هو في الواقع تطبيق للمحول ، والذي يمكنه تحويل التيار وفقًا لنسبة معينة. بعد توصيل المحول الحالي بالحمل ، يكون محوله الأساسي مكافئًا لدورة واحدة ، والثاني هو عدد الدورات داخل مقياس المشبك. وبهذه الطريقة ، يتم تقليل التيار وفقًا لنسبة معينة ، وبالتالي فإن المحول الحالي مكافئ لمحول تصاعدي ، ويمكن للدائرة داخل مقياس المشبك حساب التيار المقاس عن طريق اكتشاف الجهد على الجانب الثانوي من المحول.
لذلك ، مقارنةً بالمقياس المتعدد ، لا يحتاج مقياس المشبك إلى تغيير الدائرة عند قياس التيار ، ويمكنه قياس التيارات الأكبر ، مثل تيار الأحمال الحثية مثل المحركات. ومع ذلك ، نظرًا لاستخدام المحول الحالي داخل مقياس المشبك ، وفقًا لمبدأ عمل المحول ، لا يمكنه تمرير التيار المباشر. إذاً ، مقياس المشبك لا يستطيع حقًا قياس تيار التيار المستمر؟ في الواقع ، يمكن لمقياس التثبيت قياس تيار التيار المستمر ، لكنه لا يستخدم محول التيار.
مقياس المشبك قياس مبدأ التيار المستمر
نظرًا لأن التيار المستمر لا يمكنه إحداث تغييرات في التدفق المغناطيسي ، فلا يمكن لمقياس المشبك قياس تيار التيار المستمر إذا كان يستخدم محولًا حاليًا. يستخدم المحول لقياس تيار التيار المتردد ، وهو ما يسمى بالمحول الكهرومغناطيسي ، بينما يستخدم مقياس المشبك لقياس تيار التيار المستمر مستشعر قاعة استشعار آخر.
مبدأ استخدام مستشعر Hall لقياس تيار التيار المستمر هو: عندما يتدفق التيار عبر السلك ، سيتم إنشاء مجال مغناطيسي (مشابه للمغناطيس الكهربائي) ، ويتناسب هذا المجال المغناطيسي مع حجم التيار. بعد أن يجمع الفرجار لمقياس المشبك المجال المغناطيسي المتولد عن السلك ، يتم اكتشافه بواسطة عنصر Hall الموجود في الفرجار. عنصر Hall هو عنصر مغناطيسي حساس ، والذي يحول المجال المغناطيسي إلى خرج إشارة جهد ، ويتم تضخيم إشارة الجهد بواسطة الدائرة بعد المعالجة ، يمكن عرض تيار الحمل. العديد من عدادات المشبك الحالية ذات غرض مزدوج AC و DC ، ويحتوي الجزء الداخلي أيضًا على محولات كهرومغناطيسية ومستشعرات هول لاكتشاف تيار التيار المتردد والتيار المستمر على التوالي.
الفرق بين مقياس المشبك والملتيميتر
كما ذكر أعلاه ، فإن الوظيفة الرئيسية لمقياس المشبك هي الكشف عن التيار. مقارنةً بالمقياس المتعدد ، يكون مقياس المشبك أكثر ملاءمة للاستخدام للكشف عن التيار ، ونطاق القياس أكبر بكثير من نطاق المتر المتعدد ، ولكن هناك نقطة واحدة ، لا يمكن لمقياس المشبك العرض بشكل طبيعي عند قياس تيار صغير (مثل تيار صغير يبلغ عدة مئات من الملليمترات) ، ودقة قياسه ليست جيدة مثل دقة المتر المتعدد.
الاختلاف الثاني هو أنه نظرًا لأن الوظيفة الرئيسية لمقياس المشبك هي اكتشاف التيار ، فهو ليس جيدًا مثل جهاز القياس المتعدد في الوظائف الأخرى. على الرغم من أن العديد من أجهزة قياس المشابك تدمج الآن العديد من وظائف المتر المتعدد ، مثل قياس الجهد ، وقياس المقاومة ، وقياس التردد ، وقياس درجة الحرارة ، وما إلى ذلك ، بشكل عام ، لا يمكن مقارنة هذه الوظائف بخلاف القياس الحالي بالمقاييس المتعددة. ودقة تروس القياس هذه بشكل عام أسوأ من دقة المتر المتعدد.
باختصار ، تحتوي عدادات المشبك والمقاييس المتعددة على بيئة استخدام وتركيز مختلفة. إذا تم استخدامها لقياس التيار ، وخاصة التيارات الكبيرة ، فإن عدادات المشبك هي الخيار الأول ؛ إذا كانت الدقة تتطلب متطلبات معينة ، فأنت بحاجة إلى اختيار مقياس متعدد. لذلك ، يمكن اختيار هاتين الأداتين وفقًا للاحتياجات الفعلية ، أو يمكن تحديدهما في نفس الوقت وفقًا لبيئة الاستخدام.
