Pinza amperimétrica , pinza amperimétrica: un dispositivo para medir la corriente sin romper el circuito , en el que se mide la corriente y sin contacto eléctrico con ella.
El principio de funcionamiento se basa en la medición del campo magnético generado por la corriente medida.
Las pinzas amperimétricas clásicas, a menudo llamadas pinzas Dietze, le permiten medir solo corriente alterna y son esencialmente un transformador de corriente con un núcleo ferromagnético toroidal dividido o casi toroidal, cuya ventana cubre un cable que transporta corriente durante la medición. Estas pinzas no reaccionan a la corriente en sí, sino a la velocidad de su cambio, la derivada de la corriente con respecto al tiempo.
El principio de funcionamiento de las pinzas amperimétricas modernas se basa en la medición directa del campo magnético generado por la corriente en el conductor alrededor del conductor mediante un sensor Hall y le permite medir la corriente de forma arbitraria, incluida la corriente continua .
El principio de funcionamiento de las pinzas de corriente - transformadores de corriente se basa en el hecho de que la corriente que fluye en el cable crea un campo magnético de vórtice , cuyas líneas de fuerza rodean el conductor. En el desmontable para la posibilidad de introducir un conductor en la ventana del circuito magnético, hecho de un material ferromagnético magnéticamente blando, se enrolla un devanado secundario, conectado a un dispositivo de medición eléctrica secundaria, cuya escala está graduada en unidades de corriente. . Por lo tanto, este transformador de corriente tiene dos devanados, el primario: una vuelta es un cable con una corriente medida y un devanado secundario de varias vueltas.
De acuerdo con la ley de inducción electromagnética de Faraday , se induce una FEM en el devanado secundario , cuyo valor es directamente proporcional a la tasa de cambio del flujo magnético cubierto por el devanado secundario. El transformador de corriente se usa en un modo cercano a un cortocircuito del devanado de salida, la corriente inducida en el circuito secundario desmagnetiza el circuito magnético al nivel del flujo magnético, provocando un EMF en el circuito secundario igual a la suma del voltaje. cae en la corriente del circuito secundario. En el caso ideal, con resistencia cero del circuito, la corriente del devanado secundario es estrictamente proporcional a la corriente del circuito primario (con un factor de proporcionalidad igual a la relación del número de vueltas en el circuito magnético), y en el caso real, con baja resistencia, se acerca bastante al ideal. Así, al medir la corriente del circuito secundario, también se mide indirectamente la corriente del primario.
Estas pinzas se utilizan generalmente para medir corrientes de frecuencia industrial , cuya frecuencia se desvía ligeramente de la nominal (50 o 60 Hz), y la forma de la corriente es cercana a la sinusoidal , con suficiente precisión para mediciones prácticas, podemos suponer que el valor rms de la corriente de medición es directamente proporcional al valor efectivo de la corriente medida.
El circuito magnético de tales abrazaderas no difiere en diseño del de las abrazaderas con un devanado secundario, pero se coloca un sensor Hall en el espacio de apertura del circuito magnético . La corriente primaria genera un campo magnético en el circuito magnético, cuya magnitud es directamente proporcional a la corriente, y no la derivada de la corriente, como en las pinzas de los transformadores. Dado que el EMF del sensor Hall es directamente proporcional al campo, las mediciones del EMF Hall pueden medir indirectamente la corriente en el cable, y la forma de la corriente no importa, por ejemplo, forma rectangular, arbitraria o constante. Dado que Hall EMF cambia de signo cuando cambia la dirección del campo, dicho dispositivo le permite medir no solo la magnitud, sino también la dirección de la corriente medida. En algunos modelos de tales abrazaderas, es posible conectar un sensor de corriente adicional, una bobina Rogowski , que le permite medir corrientes alternas grandes (hasta 3000A) en conductores de gran sección, por ejemplo, en barras colectoras de interruptores .
Las garrapatas consisten en:
El circuito magnético desmontable y el elemento de medición están integrados en una carcasa común. A menudo, las pinzas amperimétricas se combinan estructuralmente con un multímetro : con un dispositivo de este tipo, también puede medir voltaje continuo y alterno, resistencia , corriente continua (con un circuito abierto); para esto, el dispositivo tiene enchufes de sonda apropiados, así como un interruptor de modo de medición. Hay modelos de dispositivos con los que puede medir directamente la potencia activa consumida (para tales modelos, una de las escalas está graduada en unidades de potencia). También hay accesorios de abrazadera especiales para multímetros, que son solo un circuito magnético desmontable en una carcasa con un cable que se conecta a las entradas de corriente del multímetro. La relación de transformación del accesorio de la pinza suele ser de 1000:1, es decir, 1A - primario / 1mA - secundario (salida). Por lo tanto, el multímetro se puede usar para medir la corriente alterna que es muchas veces mayor que el límite de medición del propio multímetro.
La medición de corriente con pinzas Dietze se realiza en el siguiente orden: