کلمپ متر چیست و چگونه کار می کند؟

برای اندازه گیری پارامترهایی مانند جریان و ولتاژ، نیاز به یک ابزار اختصاصی داریم. برای اندازه گیری جریان از ابزارهایی مانند مولتی مترهای آنالوگ یا دیجیتال استفاده می شود اما برای استفاده از این ابزارها باید مدار حامل جریان بریده شده و الکترودهای ابزار بطور سری در مدار قرار گیرد. در بسیاری حالات انجام چنین کاری عملی یا ممکن نیست. بریدن مدار می تواند خطراتی مانند شوک الکتریکی در بر داشته باشد.

انتخاب مناسب در چنین وضعیت هایی کلمپ متر است.

کلمپ متر چیست؟

کلمپ متر یک ابزار گیره مانند است که می تواند دور یک سیم حامل جریان قرار گرفته و جریان عبوری از آن را اندازه بگیرد. اصل علمی بکار رفته این است که کلمپ متر میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان سیم را شناسایی کرده و به توسط آن مقدار جریان را اندازه می‌گیرد (این پدیده مطابق قانون فاراده است که می گوید نیروی محرکه القایی در یک سیم به تغییرات شار میدان مغناطیسی عبوری از این مدار بستگی دارد).

برخلاف ابزارهایی مانند مولتی مترها، کلمپ متر دارای این مزیت است که می تواند بدون نیاز به بریدن مدار، جریان عبوری از آن را اندازه بگیرد. بطور کلی دو نوع کلمپ متر وجود دارد:

-         مدلهایی که برای اندازه گیری جریان بار بکار می رود.

-         مدلهایی که برای اندازه گیری نشت جریان بکار می رود.

کلمپ مترها را طور دیگری نیز می توان دسته بندی کرد برای مثال آنهایی که برای اندازه گیری جریان مستقیم یا متناوب بکار می‎روند و یا اینکه از روش یکسوسازی مقدار میانگین یا جذر میانگین مربعات (RMS) استفاده می کنند.

روش ساده استفاده از یک کلمپ متر

بطور کلی هر دو نوع کلمپ متر گفته شده به روش مشابهی بکار می روند. ابتدا باید نوع جریان مستقیم یا متناوب را روی کلمپ متر انتخاب کرد. سپس گستره جریان تحت اندازه گیری را تعیین نمود. در صورت اندازه گیری جریان مستقیم حتما باید ابتدا تنظیم صفر انجام داد.

سپس گیره کلمپ متر را با فشردن تکمه کناری آن باز کرده و آن را دور سیم حامل جریان قرار داده و گیره را می بندیم. سیم باید در مرکز کلمپ قرار گیرد تا حداکثر درستی اندازه گیری حاصل شود.

استفاده از یک کلمپ متر جریان بار

این نوع کلمپ مترها تنها باید دور یکی از سیمهای حامل جریان قرار داده شوند. ابزار نباید دور سیمهای متعدد گیره شود زیرا خوانش درست را با اشکال مواجه می کند.

استفاده از کلمپ متر نشتی جریان

سیمهای زمین باید به تنهایی اندازه گیری شوند. اگر یک مدار AC اندازه گیری می شود، باید ابزار دور تمامی سیمها قرار داده شود (دو تا در مورد جریان دو فاز و سه تا در مورد جریان سه فاز).

وقتی نشتی جریان اندازه گیری می شود، باید هر دو سیم همزمان درون گیره قرار داده شوند.

جریان نشتی آن جریانی است که از طریق مقاومت عایق به زمین جریان پیدا می کند و می تواند چندین ده میکرو آمپر باشد.

توجه: بیشتر کلمپ مترها باید تنها برای سیم های روکش دار بکار روند.

رویه کالیبراسیون کلمپ متر

برای کالیبراسیون کلمپ متر از یک منبع جریان استاندارد (بطور معمول یک کالیبراتور چند کاره یا multifunction) و یک سیم پیچ جریان چند دور استفاده می شود. کالیبرالتور چندکاره تولید جریانی می کند که از N دور سیم پیچ می گذرد، بدین ترتیب نشان دهی کلمپ متر N برابر جریان تولید شده خواهد بود. شکل زیر نمونه ای از آرایش تجهیزات برای کالیبراسیون کلمپ متر را نشان می دهد.

منبع:

https://www.hioki.com/us-en/learning/how-to/u-clamp-meters.html