Nguyên lý và sự khác biệt giữa đồng hồ vạn năng và ampe kìm để phát hiện dòng điện
Chức năng chính và nguyên lý làm việc của ampe kìm
Đặc điểm nổi bật nhất của ampe kìm là thước cặp có thể mở được ở phía trước. Nó có thể dễ dàng cắm vào dây và đo dòng điện trong mạch. Bằng cách này, không cần phải phá hủy hoặc sửa đổi mạch ban đầu và nó có thể đo được dòng điện lớn. Đồng hồ vạn năng còn có chức năng đo dòng điện, vậy nó có gì khác biệt với ampe kìm đo dòng điện? Trước tiên, chúng ta hãy hiểu các nguyên tắc và sự khác biệt giữa phát hiện dòng điện vạn năng và dòng phát hiện đồng hồ kẹp tương ứng.
Đồng hồ vạn năng đo dòng điện như thế nào?
Khi đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng, bạn cần ngắt mạch điện đang đo và nối đồng hồ vạn năng nối tiếp để đo dòng điện. Có thể thấy từ mạch phát hiện dòng điện bên trong của đồng hồ vạn năng rằng phạm vi hiện tại thực sự là một điện trở có giá trị điện trở rất nhỏ bên trong đồng hồ vạn năng. Khi dòng điện chạy qua điện trở này, điện áp sẽ giảm trên nó, do giá trị điện trở được xác định. , chỉ cần đo điện áp trên điện trở thì dòng điện qua điện trở có thể tính được theo công thức. Bởi vì điện trở này được mắc nối tiếp trong vòng dây nên dòng điện chạy qua nó là dòng điện của vòng dây đang được đo.
Vì vậy, mạch đo dòng điện trong đồng hồ vạn năng, kể cả mạch đo dòng điện trong nhiều dụng cụ, được đo bằng cách chuyển đổi dòng điện thành điện áp thông qua một shunt điện trở. Ngoài ra còn có các yêu cầu đối với việc lựa chọn giá trị điện trở của điện trở này. Nếu giá trị điện trở quá lớn thì độ sụt điện áp sinh ra khi dòng điện chạy qua điện trở sẽ lớn. Một mặt, điện áp sẽ được phân bổ nhiều hơn, điều này sẽ ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của tải đo. Mặt khác, giá trị điện trở càng lớn thì mức tiêu thụ điện năng tạo ra trên nó ở cùng một dòng điện càng lớn, điều này sẽ khiến điện trở nóng lên. Vì vậy, xem xét hai vấn đề này, giá trị điện trở càng nhỏ thì càng tốt.
Tuy nhiên, giá trị điện trở không thể quá nhỏ. Nếu điện trở quá nhỏ, điện áp rơi được tạo ra khi dòng điện chạy qua sẽ nhỏ hơn, điều này đặt ra một số yêu cầu nhất định đối với mạch đo tiếp theo, vì điện áp quá thấp cần phải được khuếch đại trước khi mạch có thể phát hiện được.
Nhược điểm của việc đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng
Có thể thấy từ phương pháp và nguyên lý của đồng hồ vạn năng để phát hiện dòng điện rằng khi đo dòng điện, đồng hồ vạn năng cần mắc nối tiếp trong mạch đang đo. Điều này không phù hợp trong một số mạch không thể đo được nếu không tắt nguồn. Một điểm nữa là phạm vi đo hiện tại của đồng hồ vạn năng. Thông thường Phạm vi đo dòng điện tối đa của đồng hồ vạn năng thường là 10A hoặc 20A. Để ngăn điện trở cảm biến dòng điện bên trong nóng lên, đồng hồ vạn năng không được phép đo dòng điện lớn trong thời gian dài. Không dễ để đồng hồ vạn năng thông thường đo được dòng điện lớn.
Ampe kìm đo dòng điện như thế nào
Nguyên lý hoạt động của ampe kìm đo dòng điện thực chất cũng giống như bút đo dòng điện đa năng. Điểm khác biệt là ampe kìm không phát hiện trực tiếp điện áp trên điện trở shunt mà sử dụng máy biến dòng. Máy biến áp thực chất là một ứng dụng của máy biến áp, có khả năng biến đổi dòng điện theo một tỷ lệ nhất định. Sau khi máy biến dòng được nối với tải, cuộn sơ cấp của nó tương đương với một vòng, còn cuộn thứ cấp là số vòng bên trong ampe kìm sẽ lớn hơn. Điều này làm cho dòng điện nhỏ hơn theo một tỷ lệ nhất định nên máy biến dòng điện tương đương với máy biến áp tăng áp, mạch bên trong ampe kìm có thể tính toán dòng điện đo được bằng cách phát hiện điện áp ở phía thứ cấp của máy biến áp.
Do đó, so với đồng hồ vạn năng, đồng hồ kẹp không cần sửa đổi mạch khi đo dòng điện và có thể đo dòng điện lớn hơn, chẳng hạn như dòng điện của tải cảm ứng như động cơ. Tuy nhiên, do ampe kìm sử dụng máy biến dòng bên trong nên không thể truyền dòng điện một chiều theo nguyên lý làm việc của máy biến dòng. Vậy thực sự ampe kìm có thể không đo được dòng điện một chiều không? Trên thực tế, ampe kìm có thể đo dòng điện một chiều nhưng nó không sử dụng máy biến dòng.
