[经验] 交流电流钳的工作原理

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助理工程师

发表于 2017-5-19 10:23:50   260 查看 0 回复 显示全部楼层 倒序浏览
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   交流电流钳可看做是电流互感器的衍生应用。
      互感器的原理是将两个线圈绕在一个铁芯两侧(如图1所示)。当电流L1穿过线圈C1时,线圈C2产生电流L2。线圈匝数和电流关系是:
N1 xL1 =N2xL2
      N1和N2表示线圈匝数。所以L2 = N1 x L1/N2或L1 = N2 xL2/N1
      电流钳的原理也是这样(如图2所示),将B2线圈安装在铰接在一起的磁性材料"铁芯”上,然后钳在电流L1的导体上。这时钳住的所测导线就相当于电流互感器的一次线圈 B1,钳在导体上的线圈B2会得到感应二次电流:
L2(电流钳输出)=N1/N2×L1
      其中N1=1,公式也可写作L2 = L1/N2 (电流钳线圈匝数)。
      由于测量电流过大难以被表计承受, 又不可能将测量回路开断,通常L1的测量结果很难直接、简便的得到。为提供有效地输出,会在电流钳本身缠绕一定数量的线圈。
      如果N2是1000匝,那么变比是1000:1,或者表达为1mA/A (每1mA电流代表1A测量电流)。除此之外,还有500:5,2000:2,,3000:1,3000:5等可供选择。
      电流钳与万用表经常搭配在一起使用,1000:1的电流钳(型号为:C100)输出1 mA/A的测量值,经过电流钳的电流将会按照下表的比例输出:
      电流钳接入数字万用表,设定好交流量程控制输出。此时测量电流大小为万用表示数乘以变比。(例如:万用表上读取到150mA的数值,表示有150mA x 1000=150A在被测导体上流过。)
      电流钳可以与有输入阻抗要求的设备 配合使用测量电流。(如图3所示)
      电流钳还可以输出交/直流电压,以适应仅会响应电压范围的仪器(如记录仪、示波器等)的电流测量要求。 (如图4、5所示)
      可以通过调节电流钳里的输出来获得电压(例如:Y4N,,MINI09等), 输出电压与测量电流成比例。
      工作原理:
      AmpFLEX和MiniFLEX传感器基于罗氏线圈原理研发。将需测量的带电导体作为初级线圈;均匀缠绕在柔性材料上的环形绕组作为次级线圈。当测量时,罗氏线圈将会产生电压:
      其中:µ0为真空磁导率;S是绕组截面;n是绕组数量;r是线圈横截面半径。
      交流电压信号通过屏蔽线缆传送到处理元器件中,这些电子元器件由电池供电。这些传感器因不受磁路影响,显得非常轻便和灵活,同时也不存在磁饱和效应和过热的问题。这些特点保证了传感器良好的线性度和低相位差。
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