測定回路への電流計の影響

電圧計と同じように、電流計は接続されている回路の電流量に影響を与える傾向があります。ただし、理想的な電圧計とは異なり、理想的な電流計は内部抵抗がゼロであるため、電流が流れるときに電圧ができるだけ低下しません。

この理想的な抵抗値は、電圧計の値とは正反対であることに注意してください。電圧計では、テスト対象の回路から引き出される電流をできるだけ少なくしたいと考えています。電流計では、電流を流しながら電圧をできるだけ下げないようにします。

回路に対する電流計の影響の極端な例を次に示します。

電流計をこの回路から切り離すと、3Ωの抵抗を流れる電流は666.7 mAになり、1.5Ωの抵抗を流れる電流は1.33アンペアになります。ただし、電流計の内部抵抗が1 /2Ωで、この回路の分岐の1つに挿入された場合、その抵抗は測定された分岐電流に深刻な影響を及ぼします。

左分岐抵抗を3Ωから3.5Ωに効果的に増加させると、電流計は666.7mAではなく571.43mAを読み取ります。同じ電流計を右側のブランチに配置すると、電流にさらに大きな影響を与えます。

電流計を電流経路に追加することで抵抗が増加するため、右分岐電流は1.333アンペアではなく1アンペアになります。

測定対象の回路と直列に接続する標準の電流計を使用する場合、入力（リード間）抵抗を低くするようにメーターを再設計することは実用的でないか、不可能な場合があります。ただし、電圧降下に基づいて電流測定用の回路に配置するシャント抵抗の値を選択し、幅広い抵抗を選択した場合は、アプリケーションに実際に最も低い抵抗を選択するのが最適です。 。必要以上の抵抗とシャントは、電流経路に過度の抵抗を追加することによって回路に悪影響を与える可能性があります。

電流測定装置が回路に与える影響を減らすための独創的な方法の1つは、電流計の動き自体の一部として回路ワイヤを使用することです。すべての通電ワイヤは磁場を生成し、その強さは電流の強さに正比例します。その磁場の強さを測定する機器を作ることにより、非接触電流計を作ることができます。このようなメーターは、回路と物理的に接触することなく、導体を流れる電流を測定でき、導通を切断したり、追加の抵抗を挿入したりする必要がありません。

クランプオン電流計

この設計の電流計は「クランプオン」と呼ばれます 」メーターは、回路ワイヤの周りに開いて固定できる「ジョー」があるためです。クランプオン電流計は、特に高出力の産業用回路で、迅速かつ安全な電流測定を可能にします。テスト対象の回路には、クランプオンメーターによって追加の抵抗が挿入されていないため、電流測定を行う際にエラーが発生することはありません。

クランプオン電流計の実際の移動メカニズムは、磁場を生成するための内部ワイヤーコイルがないことを除いて、鉄羽根の機器の場合とほとんど同じです。クランプオン電流計のより現代的な設計では、ホール効果センサーと呼ばれる小さな磁場検出器デバイスを利用しています。 電界強度を正確に決定します。

一部のクランプオンメーターには、ジョー間のワイヤーの電流に比例した小さな電圧を生成する電子増幅器回路が含まれています。この小さな電圧は、技術者が便利に読み取るために電圧計に接続されています。したがって、クランプオンユニットは、電流測定用の電圧計のアクセサリデバイスにすることができます。

磁場検知電流計

次の写真は、クランプオンスタイルよりも精度の低いタイプの磁場検出電流計を示しています。

この電流計の動作原理は、クランプオンスタイルのメーターと同じです。通電導体を取り巻く円形の磁場がメーターの針を偏向させ、目盛りに表示を生成します。この特定のメーターには、+ /-75アンペアと+/- 400アンペアの2つの電流スケールがあることに注意してください。

これらの2つの測定スケールは、メーターの背面にある2セットのノッチに対応しています。電流が流れる導体が配置されているノッチのセットに応じて、与えられた磁場の強さは針に異なる量の影響を及ぼします。事実上、動きに対する導体の2つの異なる位置は、電流計の直接接続スタイルで2つの異なる範囲抵抗として機能します。

レビュー：

• 理想的な電流計の抵抗はゼロです。
• 「クランプオン」電流計は、回路の一部になるのではなく、周囲の磁場の強さを測定することによってワイヤを流れる電流を測定するため、理想的な電流計になります。
• クランプオンメーターは、メーターと回路の間に導電性の接触がないため、迅速で安全な電流測定を可能にします。

関連するワークシート：

• 基本的な電流計使用ワークシート