מהם מהדקים שוטפים ואיזה מדידות ניתן לבצע איתם? איך להשתמש בהם עד האפקט המקסימלי? איזה מהדק זרם מתאים ביותר לתנאים ספציפיים? סקירה זו נועדה לספק תשובות לכל השאלות הללו.
עם הצגת ההתקדמות הטכנולוגית בציוד ומעגלים חשמליים, חשמלאים וטכנאים מתמודדים עם אתגרים חדשים. התקדמות דורשת לא רק יכולות גדולות ממכשירי מדידה מודרניים, אלא גם כישורים גדולים מצד האנשים שמשתמשים בהם. חשמלאים בעלי ידע טוב ביסודות ציוד הבדיקה מצוידים יותר למדידה ופתרון תקלות. מהדקים הם אחד הכלים החשובים והנפוצים ביותר שניתן למצוא בארסנל שלהם כיום.
מכשיר זה הוא מד המשלב מד מתח ומד זרם. כמו מולטימטר, לאחר שעבר את התקופה האנלוגית, הוא נכנס לעולם המדידות הדיגיטליות. נוצרו בעיקר ככלי רב תכליתי עבור חשמלאים, דגמים מודרניים הפכו מדויקים יותר ורכשו תכונות נוספות רבות,חלקם מאוד מיוחדים. כיום, מלחצי זרם משכפלים רבים מהפונקציות הבסיסיות של DMM, אך נבדלים ממנו בכך שיש להם שנאי זרם מובנה.
עקרון העבודה
היכולת למדוד זרמי AC גדולים עם מהדקי זרם מבוססת על הפעולה הפשוטה של שנאי. כאשר המהדקים סגורים סביב המוליך, הזרם נמצא במכשיר כמו ליבת ברזל של שנאי כוח, והוא זורם דרך הפיתול המשנית המחובר דרך shunt הקלט. זרם קטן בהרבה מסופק לכניסת המכשיר בגלל היחס בין מספר הסיבובים של הפיתול המשני למספר הסיבובים של הראשוני. בדרך כלל הפיתול הראשוני מיוצג על ידי מנצח אחד, שסביבו מהדקים את המלקחיים. אם לפיתול המשני יש 1000 סיבובים, הזרם המשני הוא 1/1000 מהראשוני, או, במקרה זה, מהמנצח. לפיכך, 1 A הופך ל-0.001 A או 1 mA בכניסה של המכשיר. שיטה זו מקלה על מדידת זרמים גדולים על ידי הגדלת מספר הסיבובים המשניים.
Choice
רכישת מהדקים נוכחיים דורשת לא רק היכרות עם המפרט שלהם, אלא גם הערכה של הפונקציונליות והאיכות שלהם הניתנת על ידי עיצוב המכשיר וטכנולוגיית הייצור שלו.
האמינות של הבוחן, במיוחד בתנאים קשים, חשובה היום מתמיד. מהנדסים, כאשר מפתחים מכשירי מדידה, חייבים לבדוק אותם לא רק עבור חשמל, אלא גם עבור חוזק מכני. לדוגמה, פלוק מהדק זרם לפני שליחתו לחנויותלעבור תוכנית בדיקות והערכה קפדנית.
בטיחות המשתמש צריכה להיות השיקול העיקרי בבחירת מכשיר זה או כל ציוד מדידה חשמלי אחר. בנוסף, מדי מהדקים דיגיטליים חייבים להיות מיוצרים לא רק לפי התקנים העדכניים ביותר, אלא כל מכשיר חייב לעבור בדיקה ואישור ע י מעבדות בדיקה כמו UL, CSA, VDE וכו'. רק כך תוכלו להיות בטוחים שהכלי עומד כל דרישות הבטיחות והתקנים החדשים.
רזולוציה וטווח מדידה
הרזולוציה של מכשיר מציינת עד כמה המדידות שלו מדויקות. הוא קובע מהו שינוי האות המינימלי שניתן לרשום. לדוגמה, אם הרזולוציה של מהדק הזרם היא 0.1 A בטווח של 600 A, אז נמדד זרם של כ-100 A בדיוק של 0.1 A.
מי צריך סרגל מסומן בסנטימטרים אם צריך לקבוע גודל של חפץ בגודל של כמה מילימטרים? כמו כן, עליך לבחור מכשיר שיכול להציג את הרזולוציה הנדרשת.
שגיאה
זוהי השגיאה המקסימלית המותרת שיכולה להתרחש בתנאי הפעלה מסוימים. במילים אחרות, זהו מדד למידת ההתאמה של הערך הנמדד לערך בפועל.
שגיאת מכשיר מבוטאת בדרך כלל כאחוז מהקריאה. לדוגמה, אם הוא 1%, אז עבור 100 אמפר ערך הזרם בפועל הוא בין 99עד 101 A.
בנוסף לשגיאה במפרט, ניתן לציין עד כמה משתנה החיווי בספרה הכי ימנית של הערך הנמדד. לדוגמה, אם הדיוק מצוין כ-± (2% + 2), אז עבור 100.0 A, הזרם בפועל הוא בטווח 97.8 - 102.2 A.
Crest factor
עם עלייתם של ספקי כוח אלקטרוניים, זרמים הנלקחים ממערכות הפצה מודרניות אינם עוד גלי סינוס טהורים של 50Hz. הם הפכו מעוותים למדי בגלל ההרמוניות שספקי הכוח האלה מייצרים. עם זאת, הרכיבים החשמליים של הרשת, כגון נתיכים, פסים, מוליכים ואלמנטים תרמיים של מפסק זרם, מדורגים עבור זרם rms, שכן המגבלה העיקרית שלהם קשורה לפיזור חום. אם אתה צריך לבדוק את המעגל החשמלי עבור עומס יתר, אז אתה צריך למדוד את זרם rms ולהשוות את הערך המתקבל עם הערך הנומינלי. לכן, ציוד בדיקה מודרני חייב להיות מסוגל למדוד במדויק את הגודל האמיתי של האות, ללא קשר למידת עיוות האות.
Crest מקדם הוא היחס בין שיא זרם או מתח לערך ה-RMS שלהם. עבור גל סינוס טהור, הוא 1.414. עם זאת, אות עם דופק חד מאוד יגרום למקדם הקודקוד להיות גבוה. בהתאם לרוחב ותדירות הפולסים, ניתן לראות יחסים של 10:1 ומעלה. במערכות חלוקת כוח אמיתיות, לעתים רחוקות נתקלים בגורמי פס של יותר מ-3. לפיכך, המקדםמשרעת היא סימן לעיוות אות.
מדידות אלו יכולות להתבצע רק על ידי מכשירים המסוגלים למדוד RMS אמיתי. זה מראה עד כמה האות יכול להיות מעוות ורושם אותו בהתאם לשגיאה של המכשיר. רוב המהדקים הנוכחיים מסוגלים למדוד גורמי פס של 2 או 3. זה מספיק לרוב היישומים.
זרם חילופין
אחת המטרות העיקריות של מהדקי זרם היא מדידת זרם חילופין. בדרך כלל מדידות כאלה מבוצעות על ענפי מערכת חלוקת החשמל. קביעת עוצמת הזרם הזורם במעגלים שונים היא משימה שגרתית עבור חשמלאי.
כדי למדוד אתה צריך:
- בחר מצב AC.
- פתח את הלסתות וסגור אותן סביב מוליך אחד.
- קרא את הקריאות בתצוגה.
על ידי מדידת הזרם לאורך קטע של המעגל, אתה יכול לקבוע בקלות כמה כוח מושך כל עומס.
כאשר מפסק או שנאי מתחממים יתר על המידה, עדיף למדוד את זרם העומס. עם זאת, עליך לוודא שערכי RMS אמיתיים נרשמים כדי למדוד במדויק את האות שמחמם את הרכיבים הללו. מכשיר רגיל לא ייתן קריאה אמיתית אם הזרם והמתח אינם סינוסואידים עקב עומסים לא ליניאריים.
Voltage
פונקציה נפוצה נוספת של המכשיר היא למדוד מתח. מהדקי זרם מודרניים מסוגלים לקבוע את הקבוע והמשתנהמתח. האחרון נוצר בדרך כלל על ידי מחולל ואז מופץ על גבי הרשת. תפקידו של חשמלאי הוא להיות מסוגל לבצע מדידות בכל מערכת החשמל על מנת למצוא פתרון תקלות. שימוש נוסף במכשיר הוא בדיקת טעינת הסוללה. במקרה זה, יש צורך למדוד זרם ישר או מתח ישר עם מהדק זרם.
פתרון בעיות במעגל מתחיל בדרך כלל בבדיקת פרמטרי הרשת. אם אין מתח, אם הוא גבוה מדי או נמוך מדי, יש לפתור בעיה זו לפני המשך החיפוש.
היכולת של מהדק זרם למדוד מתח AC מושפעת מתדירות האות. רוב הבודקים מסוג זה יכולים לקבוע במדויק את הפרמטר הזה בתדרים של 50-500 הרץ, אבל ל-DMM יש רוחב פס של 100 קילו-הרץ או יותר. לכן מדידת אותו מתח עם בודקים מסוגים שונים נותנת תוצאות שונות. ה-DMM מאפשר להפעיל מתח בתדר גבוה על המעגל בעוד מהדק הזרם מסנן את החלק הכלול באות מעל רוחב הפס שלהם.
בעת פתרון בעיות VFD, רוחב הפס הקלט של המכשיר יכול להיות חיוני להשגת קריאה משמעותית. בשל התוכן ההרמוני הגבוה של האות היוצא מממיר התדרים, ה-DMM, בהתאם לרוחב הפס הקלט שלו, ימדוד את רוב המתח. הקלטת פרמטרי VFD אינה משימה נפוצה. מנוע מחובר לתדרהממיר מגיב רק לערך הממוצע של האות, וכדי לרשום הספק זה, רוחב הפס הקלט של הבוחן חייב להיות צר יותר מזה של המולטימטר. מהדק Fluke 337 תוכנן במיוחד לבדיקה ופתרון בעיות מסוג זה.
מדוד מתח באופן הבא:
- בחר את מצב מהדק הזרם המתאים: DC וולט DC (V) או AC וולט AC (V ~).
- חבר את החוט השחור של בדיקת הבדיקה לשקע כניסת ה-COM ואת החוט האדום לשקע ה-V.
- גע בקצות הבדיקה למעגל בצדדים מנוגדים של העומס או מקור הכוח (מקביל למעגל).
- קרא קריאות, שים לב ליחידת המידה.
- לחץ על לחצן HOLD כדי לתקן את התוצאה. לאחר מכן, תוכל לנתק את הגשושיות מהמעגל ולבצע קריאות במרחק בטוח.
מדידת המתח בכניסת המפסק לפני ואחרי חיבור העומס מאפשרת לקבוע את הירידה שלו. אם זה משמעותי, זה מציין כמה טוב העומס פועל.
מהדקים נוכחיים: הוראות למדידת התנגדות
ההתנגדות נמדדת באוהם. ערכו יכול לנוע בין כמה מיליאוהם למגעים למיליארדי אוהם למבודדים. רוב מהדקים הנוכחיים מודדים התנגדות ברזולוציה של 0.1 אוהם. כאשר ערכו חורג מהגבול העליון או שהמעגל פתוח, התצוגה מציגה OL.
יש למדוד את הפרמטר הזה מתיכבה, אחרת המכשיר או המעגל ייפגעו. מכשירים מסוימים מספקים הגנה למדידת התנגדות במקרה של מגע עם מתחים. בהתאם לדגם, רמת ההגנה עשויה להשתנות מאוד.
הדרישה הנפוצה ביותר היא לקבוע את ההתנגדות החשמלית של סליל מגע.
סדר המדידה הוא כדלקמן:
- כבה את מתח המעגל.
- בחר מצב מדידת התנגדות.
- חבר את החוט השחור של הגשושית לשקע ה-COM ואת האדום לשקע ה-Ω.
- גע בקצות הגשש משני הצדדים של האלמנט או הקטע של המעגל שעבורם ברצונך לקבוע את ההתנגדות.
- קרא את קריאות הכלים.
שלמות השרשרת
זוהי בדיקת התנגדות מהירה שיכולה לזהות מעגל פתוח.
מהדק זרם נשמע הופך רבות מהבדיקות הללו למהירות וקלות. המכשיר מאותת כאשר הוא מזהה מעגל סגור, כך שאינך צריך להסתכל על הצג בעת הבדיקה. רמת ההתנגדות הנדרשת להפעלת המכשיר עשויה להשתנות. טיפוסי הוא ערך שאינו עולה על 20-40 אוהם.
פונקציות מיוחדות
פונקציונליות פופולרית למדי של מהדקי זרם, לפי ביקורות משתמשים, היא קביעת התדירות של זרם חילופין. לשם כך, סגור את "הלסתות" סביב המוליך והפעל את מצב מדידת התדר. תדר האות יופיע בתצוגה. פונקציה זו שימושית מאוד לקביעהמקור לבעיות הרמוניות ברשת החשמל.
תכונה נוספת של דגמים מסוימים (למשל מהדק הנוכחי Mastech MS2115B) היא הקלטת ערכי מינימום ומקסימום. כאשר תכונה זו מופעלת, כל קריאה מושווה לקריאות שנשמרו בעבר. אם הערך החדש גבוה מהמקסימום, הוא מחליף אותו. אותה השוואה נעשית עבור הקריאה המינימלית. כל עוד הפונקציה MIN MAX פעילה, כל המדידות מעובדות בצורה זו. לאחר זמן מה, אתה יכול לקרוא לכל אחד מהערכים האלה בתצוגה ולקבוע את הקריאות הגבוהות והנמוכות ביותר לפרק זמן מסוים.
עבור חשמלאים שעובדים עם מנועים, היכולת לתעד את הזרם שנמשך על ידי מנוע במהלך האתחול יכולה לספר הרבה על מצבו ועל העומס שלו. מהדקים של Fluke 335, 336 ו-337 יכולים למדוד אותו "בתנועה". כדי לעשות זאת, עליך לסגור אותם סביב אחד מחוטי הקלט של המנוע, להפעיל את מצב העומס ולהפעיל את המנוע. תצוגת המכשיר תציג את הזרם המרבי שנמשך על ידי המנוע במהלך 100 השניות הראשונות של מחזור ההתנעה שלו.
מהדקי זרם Uni-T UT210E מאפשרים לך לקבוע נוכחות של מתח חילופין או שדה אלקטרומגנטי בצורה ללא מגע. לשם כך, קרבו את המכשיר לאובייקט הנבדק במרחק של 8-15 מ מ. המכשיר מבחין ב-4 רמות מתח, נותן אות צליל מתאים ומציין את עוצמת השדה עם מחוון אור.
DT-3347 מהדק זרם תומך בפונקציית מדידת טמפרטורה.
Safety
מדידה בטוחה מתחילה בבחירת המכשיר המתאים לסביבה שבה הוא ישמש. לאחר שנמצא הכלי הנכון, יש להשתמש בו לפי הנוהל המומלץ.
הנציבות האלקטרוטכנית הבינלאומית קבעה סטנדרטים חדשים לבטיחות בעבודה על מערכות חשמל. יש לוודא שהמכשיר שבו נעשה שימוש תואם את קטגוריית IEC ואת דירוג המתח המאושר לסביבה שבה אמורה להתבצע המדידה. לדוגמה, אם מתבצעות מדידות על לוח חשמלי של 480 וולט, אזי יש להשתמש במד מהדק קטגוריה III 600 וולט. פירוש הדבר שמעגלי הכניסה של המונה מתוכננים לעמוד בפני המתח החולף המצוי בדרך כלל בסביבה זו ללא נזק למשתמש. בחירה בכלי במחלקה זו שהוא גם מוסמך UL, CSA, VDE או TUV פירושה שהוא לא רק תוכנן לפי תקני IEC, אלא נבדק באופן עצמאי ונמצא תואם לתקנים אלה.
תקנות בטיחות
- יש להשתמש במהדקים העומדים בתקני בטיחות מקובלים עבור הסביבה שבה הם ישמשו.
- בדוק את חוטי הבדיקה לאיתור נזק פיזי לפני ביצוע מדידה.
- וודא שהחוט שלם באמצעות מהדקי זרם.
- אין להשתמש בבדיקות עם חיבורים חשופים וללא הגנת אצבעות.
- יש להגיש בקשהמכשירים עם שקעי כניסה שקועים בלבד.
- מהדקים נוכחיים חייבים להיות תקינים.
- נתק תמיד תחילה את כבל הבדיקה החם (האדום).
- אי אפשר לעבוד לבד.
- חייב להשתמש במונה עם הגנת עומס יתר במצב מדידת התנגדות.
תכונות מיוחדות
התכונות המיוחדות הבאות יכולות להקל על השימוש במהדק הנוכחי:
- סמלים על המסך מאפשרים לך לדעת במבט חטוף מה נמדד (וולט, אוהם וכו').
- פונקציית החזקת הנתונים תקפיא את הקריאה בתצוגה.
- מתג אחד מקל על בחירת פונקציות מדידה.
- הגנת עומס יתר מונעת נזק למכשיר ולמעגל, ומגינה על המשתמש.
- זיהוי טווח אוטומטי מבטיח בחירת טווח נכונה בכל עת. הגדרה ידנית מאפשרת לך לתקן את הטווח למדידות חוזרות.
- מחוון סוללה חלשה מבטיח החלפה בזמן של סוללות.
