Ein Überblick über das Messgerät
Ein digitales AC-Messgerät
Clamp-On-Amperemeter oder einfach "Clamp-Meter" ist einInstrument, mit dem der durch einen Leiter fließende Strom gemessen wird. Ein AC-Clamp-Messgerät besteht im Wesentlichen aus einem Stromwandler in den Klemmbacken. Nach dem Prinzip des Stromwandlers wird der Messwert angezeigt.
Ein DC-Zangenmessgerät ist dagegen ganz anders. Es verwendet einen Hall-Effekt-Sensor zur Messung des Stroms.
Wie funktioniert ein AC-Zangenmessgerät?
Wenn das Instrument an einen Leiter „geklemmt“ ist, wirkt der Leiter selbst als Primärleiter, und der magnetische Fluss aufgrund des durch den Leiter fließenden Stroms unterbricht die Sekundärwicklung des Stromwandlers.
Der Strom in der Sekundärseite des Stromwandlers istmit einem Strom-Spannungs-Wandler in Spannung umgewandelt. Dieses Signal wird einem Analog-Digital-Wandler zugeführt. Normalerweise wird ein Mikrocontroller eingesetzt, der die Anzeigeschaltung für die aktuelle Ablesung steuert.
Blockschaltbild eines AC-Zangenmessgerätes
Wie funktioniert ein DC-Zangenmessgerät?
Im Gegensatz zu AC können Stromwandler nicht verwendet werdenzur Messung von Gleichstrom. Daher wird ein Hall-Effekt-Sensor für diesen Zweck verwendet. Das verwendete Hall-Element reagiert auf den magnetischen Fluss aufgrund des Gleichstroms im Leiter, der eine Spannung über das Element erzeugt.
Die entwickelte Spannung ist proportional zum Strom im Leiter. So kann durch Messen der Spannung der Strom bestimmt werden.
Blockschaltbild eines DC-Zangenmessgerätes
Hall-Effekt- und Hall-Effekt-Sensor
Hall-Effekt-Sensor
Der Hall-Effekt ist die Erzeugung von PotenzialDifferenz über einen elektrischen Leiter, quer zum Strom im Leiter und ein Magnetfeld senkrecht zu dem Strom. Dieser Effekt wurde durch Edwin Hall im Jahr 1879 entdeckt.
Ein Hall-Effekt-Sensor ist ein Wandlererzeugt eine Spannung, wenn sie unter dem Einfluss eines Magnetfelds gehalten wird. Die Ladungsträger erfahren eine Kraft, die Lorentzkraft genannt wird. Aufgrund dieser Kraft werden die Ladungen auf der Oberfläche des Materials verteilt, wobei auf der gegenüberliegenden Oberfläche gleiche und entgegengesetzte Ladungen verbleiben, was eine Potentialdifferenz darstellt, die besteht, solange das Magnetfeld stabil ist.
In einem DC-Zangenmessgerät wird ein Hall-Effekt-Sensor als Magnetometer verwendet. Die so entwickelte Spannung ist proportional zum Magnetfeld und damit zum Strom.
Obwohl ein Zangenmessgerät hauptsächlich zur Strommessung verwendet wird, verfügen diese Geräte über eine Funktion zur Messung von Spannung, Widerstand, Frequenz usw.