Cos'è un pinza amperometrica, a cosa serve e come usarlo

Le regole di misurazione stabiliscono che il voltmetro è collegato in parallelo alla sezione richiesta del circuito elettrico e che l'amperometro è collegato in serie. Pertanto, per misurare la forza attuale, è necessario creare artificialmente un circuito aperto e collegare un dispositivo di misurazione ad esso. Per semplificare e accelerare le misurazioni, vengono utilizzati morsetti di corrente, che funzionano secondo un metodo sostanzialmente diverso: il loro dispositivo consente di misurare l'intensità del campo elettromagnetico che si verifica sempre attorno al conduttore.

Dispositivo misuratore di pinze

Inizialmente, un morsetto elettrico era un trasformatore a cui era collegato un dispositivo di misurazione, un amperometro.

Le pinze, che sono la parte visibile del dispositivo, sono anche l'avvolgimento primario del trasformatore. Se un conduttore viene posizionato al suo interno, attraverso il quale scorre una corrente elettrica, quindi a causa del campo elettromagnetico viene indotto sull'avvolgimento del trasformatore. Inoltre, la corrente passa all'avvolgimento secondario, da cui le letture sono già prese con un amperometro.

I primi modelli di pinze sono stati creati in aggiunta ai dispositivi di misurazione, consentendo semplicemente un contatto più conveniente con la sezione misurata della catena.

Le letture dell'amperometro, ottenute con il loro aiuto, dovevano essere ricalcolate ulteriormente, tenendo conto del rapporto di trasformazione, che era indicato sul dispositivo. Inoltre, il principio stesso di funzionamento ha permesso di misurare i valori della sola corrente alternata, poiché il trasformatore non funziona con una corrente costante - per misurarlo è stato necessario utilizzare altri dispositivi.

Tali modelli sono in qualche modo più costosi, ma sono di qualità e precisione del lavoro più elevate.

Inoltre, l'uso di un morsetto di misurazione in tandem con un multimetro digitale allevia l'operatore dalla necessità di calcolare il valore di corrente misurato, poiché la calcolatrice è già integrata nel circuito del dispositivo.

Funzionalità del multimetro

Se inizialmente il morsetto è stato creato come aggiunta agli strumenti di misurazione professionali, le ulteriori possibilità del settore di miniaturizzare e semplificare i dispositivi hanno reso questo dispositivo relativamente economico e conveniente per gli utenti ordinari per uso domestico.

Allo stesso tempo, l'ambito del suo utilizzo è in costante crescita e solo le attività standard che possono essere eseguite con il suo aiuto includono i seguenti punti:

• Misura della corrente in un singolo conduttore, che non solo non è scollegato dal circuito, ma anche eccitato.
• Determinazione della potenza effettiva di qualsiasi apparecchio elettrico in momenti diversi e in base al carico.
• Determinazione del carico effettivo sull'intera rete elettrica di una casa o appartamento "in tempo reale".
• Verifica dell'alimentazione per collegamenti non autorizzati.
• Verifica della presenza di corrente di dispersione sul corpo dell'apparecchio.

Vantaggi e svantaggi

I morsetti sono ampiamente utilizzati a causa di una serie di vantaggi, che determinano la scelta a loro favore, se necessario, hanno un dispositivo appropriato "a portata di mano":

• Massima semplicità, dimensioni del dispositivo e precisione di misurazione possibili.
• La possibilità di utilizzare per misurazioni in circuiti ad alta tensione e microcorrenti.
• Il principio di funzionamento delle zecche consente di creare dispositivi di vari design e funzionalità.

• Facile integrazione con altri dispositivi di misurazione elettrici. Ad esempio, i morsetti di corrente combinati con un multimetro si sono rivelati molto efficaci: i limiti delle possibilità di uso domestico per tali dispositivi sono molto difficili da immaginare, poiché possono essere dotati di un sensore di temperatura e altri "panini" che ne espandono la funzionalità.

Utilizzando un morsetto elettrico, è necessario tenere conto di alcuni degli svantaggi inerenti a tali dispositivi:

• Poiché il dispositivo reagisce a un campo elettromagnetico, cioè una certa dipendenza dalla posizione del filo all'interno dell'avvolgimento primario (anello) e dalla sua posizione, è consigliabile posizionare il morsetto perpendicolare al conduttore misurato.
• Il dispositivo di rilevamento può essere molto sensibile alle correnti di captazione che possono verificarsi quando ci sono molti conduttori vicino alla misurazione.
• La semplicità del circuito dei dispositivi offre ampie opportunità per la produzione di cloni di dispositivi di bassa qualità da rinomati produttori. Tali copie non sono dotate di adeguati schemi di protezione e l'accuratezza delle loro letture lascia molto a desiderare.

Varietà di pinza amperometrica

A seconda del circuito utilizzato e persino dell'aspetto del dispositivo stesso, i misuratori di pinze elettriche sono divisi in diversi tipi:

• Tasti freccia. Un dispositivo di tipo analogico, la cui parte attiva è un trasformatore CA a giro singolo e il dispositivo di misurazione è collegato al suo avvolgimento secondario. Questi sono uno dei primi modelli di pinze amperometriche: si distinguono per il loro basso costo e la chiara visualizzazione dei risultati di misurazione in caso di amperaggio variabile. Uno svantaggio comune di tali dispositivi è la loro elevata sensibilità alle vibrazioni meccaniche: se il dispositivo non si trova su una superficie dura, il risultato della misurazione potrebbe essere visualizzato in modo errato. Inoltre, per utilizzare tali dispositivi, è necessaria una certa abilità: spesso è necessario tradurre manualmente le letture dell'amperometro in valori reali in base al rapporto di trasformazione. Un altro dispositivo del genere è progettato per una certa frequenza di corrente elettrica.
• Digitale. La visualizzazione delle letture sul display di tale dispositivo è determinata da un microcontrollore, che esegue automaticamente tutti i calcoli necessari e (a seconda del modello) può essere configurato per visualizzare direttamente la corrente o l'alimentazione.

• Multimetro. Un dispositivo universale all-in-one: il morsetto di misurazione è integrato nel corpo del dispositivo, il che lo rende facile da usare. Il numero di funzioni e metodi di misurazione è determinato dal modello del multimetro, quindi il nome corretto del dispositivo non sarà un morsetto elettrico con un multimetro, ma viceversa. Spesso, tali dispositivi funzionano con un sensore Hall, quindi possono essere utilizzati come morsetti di corrente continua.
• Alta tensione. L'applicazione principale sono i circuiti elettrici con una corrente di frequenza standard e una tensione superiore a 1 kV. Tali dispositivi hanno una maggiore resistenza di isolamento e possono inoltre essere montati su un'asta dielettrica in modo che l'operatore non si avvicini al conduttore da cui vengono prese le misurazioni. Questo è un dispositivo professionale specializzato progettato per una sola funzione: la misurazione della corrente AC. Se necessario, vengono utilizzati altri dispositivi e metodi per misurare la forza della corrente continua.

La procedura per lavorare con una pinza amperometrica

I metodi di misurazione che utilizzano un pinza amperometrica sono generalmente gli stessi quando si utilizzano dispositivi per uso domestico con multimetri (fino a 1000 Volt) o professionali (oltre 1000 Volt).

A seconda dello scopo delle misurazioni, l'intero processo utilizzando un morsetto combinato con un multimetro procederà come segue:

• Tra i fili, spicca quello da cui devi prendere le letture. Se si afferrano più conduttori contemporaneamente con un morsetto, il risultato della misurazione sarà errato.
• La modalità e l'intervallo richiesti sono impostati sul tester. Se viene misurata CA, allora saranno CA e quando il dispositivo supporta la misurazione CC, quindi CC. Allo stesso tempo, sulla scala, è necessario selezionare un valore leggermente più grande di quello che si prevede di misurare. Se la potenza attuale stimata è sconosciuta, le misurazioni devono essere avviate dalla scala più grande.
• Le pinze vengono aperte e il conduttore richiesto viene inserito all'interno. Per una misurazione più accurata, è consigliabile posizionare il filo al centro del circuito, perpendicolare al corpo del dispositivo.
• La misurazione avverrà automaticamente e il display mostrerà i risultati.

Sfumature utili per eseguire misurazioni

La conoscenza di alcune leggi fisiche e caratteristiche strutturali del dispositivo amplierà l'ambito della sua applicazione.

Se la corrente nel conduttore è molto piccola e il tester non è in grado di determinarla con precisione, è possibile "aiutare" il dispositivo avvolgendo il conduttore attorno a una delle metà del morsetto. In questo caso, il display mostrerà la somma delle correnti e per scoprire il valore esatto, è necessario dividere il risultato per il numero di giri.

Se la corrente è maggiore di ciò che il tester può visualizzare, il display ne mostrerà uno. In questo caso, è necessario impostare un intervallo di misurazione più ampio e ripetere le misurazioni.

È possibile rilevare la corrente di dispersione senza cercare la sua presenza sul filo di terra (collegato alla custodia del dispositivo). Per fare ciò, è possibile utilizzare la capacità del tester per mostrare la somma delle correnti di diversi conduttori posizionati nel misuratore di pinze. Se si afferrano contemporaneamente la fase e lo zero con il morsetto, il display dovrebbe mostrare zero, poiché i campi elettromagnetici indotti sono reciprocamente compensati (dovrebbero essere gli stessi in intensità e diversi in direzione). In caso di perdita, il valore sul display sarà diverso da zero - in tal caso, è necessario cercare il punto di rottura dell'isolamento del case.

Se è presente un pulsante "Hold" sul corpo del dispositivo di misurazione, ciò contribuirà a misurare la corrente in luoghi difficili da raggiungere, ad esempio se il tester può raggiungere lì, ma il display non sarà visibile. In questo caso, devi afferrare il filo con un morsetto di corrente, premere questo pulsante e il risultato verrà fissato sul display - ora puoi vederlo in un posto conveniente.

Aspetti da considerare nella scelta di un dispositivo

Esistono numerosi dispositivi sul mercato, la cui funzionalità è notevolmente diversa, il che influisce direttamente sul suo costo. Quando si acquista una pinza amperometrica universale, è necessario tenere presente che si tratta ancora di uno strumento specializzato per determinare la resistenza corrente in un conduttore sotto tensione. Pertanto, vale la pena decidere autonomamente se tali funzioni sono necessarie in questo dispositivo, ad esempio controllando condensatori, diodi e transistor.

Le principali attività che il dispositivo deve eseguire:

• Misura di corrente e tensione (idealmente AC e DC).
• Continuità dei cavi (preferibilmente con un segnale sonoro)
• Determinazione della frequenza corrente.

Opzioni desiderabili che rendono le cose più facili in alcuni casi:

• Fissazione dei risultati della misurazione - Pulsante "Hold"
• Possibilità di impostare zero - se i cavi adiacenti danno un pickup.
• Possibilità di misurare la corrente di spunto, che è più volte superiore a quella nominale.
• Selezione automatica dell'intervallo durante la visualizzazione dei risultati.
• Un vantaggio sarà la possibilità di collegare una sonda di temperatura per misurare la temperatura.
• Ampio display retroilluminato.

Inoltre, è indispensabile prestare attenzione alla qualità della plastica, all'assenza di parti metalliche sulla superficie del dispositivo e alle batterie utilizzate (in modo che possano essere trovate e sostituite senza problemi, se necessario)

Chiaramente sulla pinza attuale nel video:

Di conseguenza, un morsetto di misurazione della corrente è un dispositivo che semplifica notevolmente il lavoro di un elettricista professionista e di un artigiano domestico abituato a fare tutto con le proprie mani. L'uso del dispositivo, in generale, non differisce dal prendere le misurazioni con un tester o un multimetro: è intuitivo e accessibile anche per le persone con competenze minime, ma in alcuni casi saranno necessarie alcune conoscenze per interpretare i risultati delle misurazioni ottenute.