Virtapuristin , virtapuristin - laite virran mittaamiseen ilman piirin katkaisua , jossa virta mitataan ja ilman sähköistä kosketusta siihen.
Toimintaperiaate perustuu mitatun virran synnyttämän magneettikentän mittaamiseen.
Klassiset virtapihdit, joita usein kutsutaan Dietze -liittimiksi, mahdollistavat vain vaihtovirran mittaamisen ja ovat olennaisesti virtamuuntaja , jossa on jaettu toroidinen tai lähes toroidinen ferromagneettinen ydin, jonka ikkuna peittää virtaa kuljettavan johdon mittauksen aikana. Tällaiset puristimet eivät reagoi itse virtaan, vaan sen muutosnopeuteen - virran johdannaiseen ajan suhteen.
Nykyaikaisten virtapihtien toimintaperiaate perustuu johtimen ympärillä olevan virran tuottaman magneettikentän suoraan mittaukseen Hall-anturin avulla ja mahdollistaa mielivaltaisen muodon virran mittaamisen, mukaan lukien tasavirta .
Virtapuristimien - virtamuuntajien toimintaperiaate perustuu siihen, että johdossa kulkeva virta muodostaa pyörteisen magneettikentän , jonka voimalinjat ympäröivät johdinta. Magneettisesti pehmeästä ferromagneettisesta materiaalista valmistettuun irrotettavaan magneettipiirin ikkunaan johtimen viemistä varten on kierretty toisiokäämi, joka on kytketty toissijaiseen sähköiseen mittauslaitteeseen, jonka asteikko on jaettu virran yksiköihin . Siten tässä virtamuuntajassa on kaksi käämiä, ensiö - yksi kierros on johdin, jolla on mitattu virta ja monikierros toisiokäämi.
Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukaisesti toisiokäämiin indusoituu EMF , jonka arvo on suoraan verrannollinen toisiokäämin peittämän magneettivuon muutosnopeuteen . Virtamuuntajaa käytetään tilassa, joka on lähellä lähtökäämin oikosulkua, toisiopiiriin indusoitunut virta demagnetisoi magneettipiirin magneettivuon tasolle, mikä aiheuttaa toisiopiirissä jännitteen summan suuruisen EMF:n putoaa toisiopiirin virralla. Ihannetapauksessa, kun piirin vastus on nolla, toisiokäämin virta on tiukasti verrannollinen ensiöpiirin virtaan (suhteellisuustekijällä, joka on yhtä suuri kuin magneettipiirin kierrosten lukumäärän suhde), ja Todellinen tapaus, alhaisella vastuksella, se on melko lähellä ihannetta. Näin ollen toisiopiirin virtaa mittaamalla mitataan epäsuorasti myös ensiöpiirin virtaa.
Tällaisia puristimia käytetään yleensä mittaamaan teollisia taajuusvirtoja , joiden taajuus poikkeaa hieman nimellisarvosta (50 tai 60 Hz) ja virran muoto on lähellä sinimuotoista , riittävällä tarkkuudella käytännön mittauksia varten voidaan olettaa, että rms-arvo mittausvirran teho on suoraan verrannollinen mitatun virran teholliseen arvoon.
Tällaisten puristimien magneettipiiri ei eroa rakenteeltaan toisiokäämitetyistä puristimista, vaan Hall-anturi on sijoitettu magneettipiirin aukkoon . Ensiövirta muodostaa magneettikentän magneettipiirissä, jonka suuruus on suoraan verrannollinen virtaan, eikä virran derivaatta, kuten muuntajan puristimissa. Koska Hall-anturin EMF on suoraan verrannollinen kenttään, Hall EMF:n mittaukset voivat mitata epäsuorasti virtaa johdossa, eikä virran muodosta ole väliä, esimerkiksi suorakaiteen muotoinen, mielivaltainen muoto tai vakio. Koska Hall EMF muuttaa merkkiä kentän suunnan muuttuessa, tällaisella laitteella voit mitata paitsi suuruuden, myös mitatun virran suunnan. Joissakin tällaisten puristimien malleissa on mahdollista kytkeä ylimääräinen virta-anturi - Rogowski-käämi , jonka avulla voit mitata suuria vaihtovirtoja (jopa 3000A) suurikokoisissa johtimissa, esimerkiksi kytkinlaitteiden kiskoissa .
Tikut koostuvat:
Irrotettava magneettipiiri ja mittauselementti on integroitu yhteiseen koteloon. Usein puristinmittarit yhdistetään rakenteellisesti yleismittarin kanssa : tällaisella laitteella voit lisäksi mitata suora- ja vaihtojännitettä, vastusta , tasavirtaa (avoin piirin kanssa) - tätä varten laitteessa on sopivat anturipistorasiat sekä mittaustilan kytkin. On olemassa malleja laitteista, joilla voit mitata suoraan kulutetun pätötehon (tällaisissa malleissa yksi asteikoista on jaettu tehoyksiköissä). Yleismittareita varten on myös erikoiskiinnikkeet, jotka ovat vain irrotettava magneettipiiri kotelossa, jossa on kaapeli, joka on kytketty yleismittarin virtatuloihin. Puristimen kiinnityksen muunnossuhde on yleensä 1000:1, eli 1A - ensisijainen / 1mA - toisio (lähtö). Näin ollen yleismittarilla voidaan mitata vaihtovirtaa, joka on monta kertaa suurempi kuin itse yleismittarin mittausraja.
Virran mittaus Dietze-puristimilla suoritetaan seuraavassa järjestyksessä: