Измерения тока. Измерение тока: методы, приборы и практическое применение

Как измерить силу тока в электрической цепи. Какие существуют методы измерения тока. Какие приборы используются для измерения тока. Как правильно подключить амперметр для измерения силы тока. Какие особенности нужно учитывать при измерении постоянного и переменного тока.

Основные методы измерения электрического тока

Измерение силы электрического тока — одна из важнейших задач в электротехнике и электронике. Существует несколько основных методов измерения тока:

• Прямое измерение с помощью амперметра, включенного последовательно в цепь
• Косвенное измерение по падению напряжения на известном сопротивлении (шунте)
• Бесконтактное измерение с помощью токовых клещей
• Измерение с помощью трансформатора тока
• Использование датчика Холла
• Применение катушки Роговского

Выбор конкретного метода зависит от величины измеряемого тока, требуемой точности, условий измерения и других факторов.

Прямое измерение тока амперметром

Самый простой способ измерить силу тока — включить амперметр последовательно в разрыв цепи. При этом необходимо учитывать следующие моменты:

• Внутреннее сопротивление амперметра должно быть минимальным
• Предел измерения должен быть больше ожидаемой величины тока
• Амперметр всегда включается последовательно
• При измерении больших токов используются шунты

Для измерения переменного тока применяются специальные амперметры переменного тока или универсальные мультиметры в режиме измерения переменного тока.

Измерение тока с помощью шунта

Шунт представляет собой прецизионный резистор с очень малым сопротивлением, включаемый последовательно в цепь. Измеряя падение напряжения на шунте, можно рассчитать протекающий через него ток по закону Ома:

I = U / R,

где I — сила тока, U — падение напряжения на шунте, R — сопротивление шунта.

Преимущества метода:

• Возможность измерения очень больших токов
• Высокая точность
• Малое влияние на измеряемую цепь

Недостатки:

• Необходимость разрыва цепи для установки шунта
• Возможный нагрев шунта при больших токах

Бесконтактное измерение тока токовыми клещами

Токовые клещи позволяют измерять ток без разрыва цепи. Принцип их работы основан на измерении магнитного поля вокруг проводника с током. Основные преимущества:

• Не требуется разрывать цепь
• Безопасность измерений
• Возможность измерения больших токов
• Удобство использования

Недостатки:

• Меньшая точность по сравнению с прямыми методами
• Чувствительность к внешним магнитным полям
• Ограниченный диапазон измеряемых токов

Измерение тока трансформатором тока

Трансформатор тока (ТТ) позволяет измерять большие переменные токи, преобразуя их в пропорциональные малые токи. Основные особенности:

• Гальваническая развязка первичной и вторичной цепей
• Возможность измерения очень больших токов
• Высокая точность
• Применяются только для переменного тока

Трансформаторы тока широко используются в энергетике для подключения измерительных приборов и релейной защиты.

Измерение тока датчиком Холла

Датчик Холла позволяет измерять как постоянный, так и переменный ток бесконтактным способом. Принцип действия основан на эффекте Холла — возникновении поперечной разности потенциалов в проводнике с током, помещенном в магнитное поле.

Преимущества метода:

• Бесконтактное измерение
• Возможность измерения постоянного и переменного тока
• Широкий диапазон измеряемых токов
• Гальваническая развязка

Недостатки:

• Сложность конструкции датчика
• Необходимость источника питания
• Чувствительность к температуре

Измерение тока катушкой Роговского

Катушка Роговского представляет собой тороидальную катушку без сердечника, надеваемую на проводник с током. Основные особенности:

• Широкий диапазон измеряемых токов
• Линейность характеристики во всем диапазоне
• Нечувствительность к постоянной составляющей тока
• Высокое быстродействие
• Применяется только для переменного тока

Катушки Роговского часто используются для измерения больших импульсных токов и в релейной защите.

Особенности измерения постоянного и переменного тока

При измерении постоянного тока необходимо учитывать:

• Полярность подключения амперметра
• Влияние пульсаций на показания
• Термоэлектрические эффекты в местах контактов

Особенности измерения переменного тока:

• Частотный диапазон измерительного прибора
• Влияние формы сигнала на показания
• Необходимость учета реактивной составляющей
• Возможное влияние внешних магнитных полей

Выбор метода измерения тока

При выборе оптимального метода измерения тока следует учитывать следующие факторы:

• Величина измеряемого тока
• Род тока (постоянный, переменный, импульсный)
• Требуемая точность измерений
• Возможность разрыва цепи
• Условия измерений (лаборатория, производство, полевые условия)
• Стоимость оборудования

Для каждой конкретной задачи может быть оптимальным свой метод измерения тока. Важно правильно подобрать измерительное оборудование с учетом всех особенностей измерений.

Практические рекомендации по измерению тока

При проведении измерений силы тока рекомендуется соблюдать следующие правила:

• Всегда начинайте с максимального предела измерения прибора
• Соблюдайте правила техники безопасности при работе с электрическими цепями
• Учитывайте погрешность измерений
• При больших токах следите за нагревом измерительных приборов
• Для повышения точности проводите несколько измерений и усредняйте результат
• Правильно выбирайте место подключения измерительного прибора в схеме

Соблюдение этих рекомендаций позволит получить корректные результаты измерений и обеспечить безопасность работы.

Заключение

Измерение электрического тока — важная и часто выполняемая операция в электротехнике и электронике. Существует множество методов измерения тока, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Правильный выбор метода и соблюдение правил измерений позволяет получить точные результаты и обеспечить безопасность. Современные измерительные приборы предоставляют широкие возможности для измерения токов в различных условиях.

Компоненты для измерения тока / Хабр

Измерение тока используется для контроля над разными параметрами, один из которых — мощность на нагрузке. Существует немало считывающих элементов для измерения тока через нагрузку. Их выбор диктуется потребностями каждого конкретного устройства, а также величиной измеряемого тока. Мы обсудим в этой статье три разных типа считывающих компонентов для измерения тока.

1. Шунтовые резисторы
Шунты и шунтовые резисторы — про­стейший вариант токочувствительных элементов. Необходимо лишь помнить о температурном коэффициенте сопро­тивления (ТКС) резистора и избегать его нагрева. Напомним эмпирическое правило выбора токочувствительного резистора: его максимально допусти­мая мощность должна не менее чем в два раза превышать рабочую мощность рассеивания.

Изменение температуры резистора в зависимости от величины протекающего через него тока прямо пропорциональ­но отношению номинальной мощности к рассеиваемой.

При выборе токочувствительно­го резистора необходимо учитывать тепловое сопротивление его кор­пуса. Этот параметр, представляющий собой тепловое сопротивление между резистором и его внешней поверхно­стью, является основным показателем, который определяет повышение тем­пературы резистора. В таблице пере­числены тепловые сопротивления стандартных корпусов для поверхност­ного монтажа.

Ширина проводника
При проектировании печатной платы необходимо, чтобы ее медные проводники выдержали максимальный ток, необходимый для устройства.
Для каж­дого устройства необходимо найти разумный компромисс между толщи­ной, шириной проводников и стоимо­стью.

Топология
Длина проводников между токо­измерительным резистором и измери­тельной схемой должна быть как можно меньше, чтобы уменьшить не только сопротивление проводника, но и его паразитные емкость и индуктивность, которые могут внести погрешность в показания быстроменяющегося тока.

Подключение сигнальных проводни­ков к токочувствительному резистору
Рекомендуется использовать токо­чувствительный резистор с четырьмя
выводами. Если по какой-либо при­чине применяются резисторы с двумя выводами, то сигнальная шина должна находиться под токочувствительным резистором в том месте, где он соединя­ется с контактной площадкой печатной платы.

Во многих случаях ширина токо­чувствительных резисторов меньше ширины токонесущих шин. Проводники соединяются с этими шинами под углом 45°, чтобы обеспечить равномерное про­текание тока.

Магнитные помехи
Величина генерируемого проводни­ком магнитного поля прямо пропорцио­нальна току через проводник и обратно пропорциональна расстоянию до точки измерения. Необходимо помнить, что сигналь­ные проводники с высоким импе­дансом не должны располагаться параллельно проводникам с большим током. Следует избегать пересечения проводников с большими токами. Если это невозможно по какой-то причине, рекомендуется располагать эти про­водники перпендикулярно друг другу и пересекать тот слой, который наибо­лее удален от сигнального проводника, чтобы ограничить влияние помех.

2. Схемы с активными сопротивлениями

Рассмотрим проектирование токо­чувствительных схем с активными сопротивлениями (direct current resistance, DCR), которые не вызывают дополнительных потерь на измери­тельной цепочке.

Как правило, схемы с активными сопротивлениями используются в низ­ковольтных устройствах, в которых падение напряжения на токочувстви­тельном резисторе составляет значи­тельную долю от величины напряжения питания, подаваемого на нагрузку.
Схема измерения тока с активным сопротивлением представляет собой альтернативу токочувствительным резисторам. В ней используется пара­зитное сопротивление индуктора для измерения тока нагрузки. Эта схема дистанционно измеряет ток через дроссель импульсной цепи регулято­ра. Благодаря отсутствию компонентов, установленных последовательно регулятору на нагрузке, схема работа­ет без потерь.

У правильно согласованной DCR-схемы эффективный импеданс со стороны АЦП равен сопротивлению индуктора. На рисунке представлена простая схема с активным сопротив­лением для измерения тока нагрузки понижающего импульсного преобразо­вателя.

Проектирование DCR-схемы, не оснащенной функцией регулировки, увеличивает погрешность измерений до 35%, что связано с разбросом значений индуктивности и емкости в этой схеме. В некоторых случаях погрешность измерений может увеличиваться до 50%. Но использование простой выравни­вающей схемы с энергонезависимыми цифровыми потенциометрами (digital potentiometers, DCP) существенно повы­шает точность измерения тока.

Итак, DCR-схемы не вносят потерь и занимают мало места на печатной плате. Поскольку эти решения требуют настройки для правильного функционирования, необходимы дополнительные меры при изготовлении устройств на их основе. Большие допуски на отклонения значений реактивных компонентов могут привести к большому разбросу значений между эффективными сопротивлениями схем. Большие температурные коэффициенты индукторов и конденсаторов увеличивают погрешность схемы. В целом, архитектуру схемы с активным сопротивлением можно считать хорошей для измерения больших токов.

3. Датчики Холла
Рассмотрим датчики Холла. Как правило, эти датчики, предназна­ченные для сильноточных устройств, определяют ток через проводник путем измерения индукции его маг­нитного поля. Поскольку измерение тока осуществляется дистанционно, считается, что датчики Холла работают без потерь. Эти устройства предназначены для систем с током выше 200 А, т.к. мощность, рассеиваемая токочув­ствительным резистором, достаточно велика.

На рисунке иллюстрируется базовая концепция метода измерения тока на основе эффекта Холла. В этой схеме ток через проводник опреде­ляется путем измерения индукции генерируемого им магнитного поля В. Величина поля прямо пропорциональ­на протекающему току и определяется его направлением.
Линейные датчики Холла являются активными схемами, потребляющими ток 3-10 мА. Уровень шума этих датчиков составляет около 25 мВ, или 5 Гс. Данные устройства не годятся для устройств с малыми токами или большими расстояниями между проводником и датчиком из-за большого шума и потребляемого тока.

Условия, в которых эксплуатируются сигнальный проводник и датчик, следует учитывать при измерении слабых магнитных полей. Линейные датчики Холла измеряют суммарное магнитное поле в месте нахождения самого датчика. Проводники с током, расположенные рядом с датчиком, изменяют величину измеряемого магнитного поля, ухудшая точность показаний. Датчик также реагирует на другие внешние магнитные поля, возникающие при переключении двигателя или любого другого генерирующего энергию устройства.

Для ограничения влияния внешних магнитных полей на датчики используется магнитный экран, который окружает проводник с током. На рисунке показан пример использования металлического кожуха (клетки Фарадея), экранирующего проводник и датчик.

Недавно на рынке появились датчики Холла с интегрированным проводящим каналом, цепью компенсации и защитным экраном. Интеграция проводящего канала в датчик облегчает расчет выходного сигнала в функции тока через проводник. Однокристальное решение упрощает схему устройства и разработку приложения по измерению тока с помощью датчика Холла.

Несмотря на то, что за последнее время конструкция датчиков на эффекте Холла была усовершенствована, их точность и защита от помех увеличились, применение этой технологии ограничено сильноточными устройствами. Датчики Холла рассеивают меньшую мощность, чем шунтовые резисторы.

Выводы

Шунтовые резисторы — наиболее распространенные токочувствительные элементы благодаря простоте схемного решения и его стоимости, а также точности измерений. DCR-схемы предназначены для устройств с импульсными регуляторами и малыми регулируемыми выходными напряжениями благодаря дистанционному измерению тока. Наконец, датчики Холла предназначены для сильноточных устройств, поскольку рассеиваемая ими мощность меньше, чем у решений на основе шунтовых резисторов.

У каждого из трех рассмотренных решений имеются свои преимущества и недостатки. Из-за того, что шунтовые резисторы рассеивают мощность, энергоэффективность решений на основе этих компонентов сравнительно невелика. К тому же в устройствах с низким напряжением величина падения напряжения на токочувствительном резисторе может быть соизмерима с рабочим напряжением, что недопустимо. Работа схемы с использованием активного сопротивления (DCR) зависит от согласования конденсатора и индуктора. Оба компонента имеют большие допуски и высокие температурные коэффициенты. Датчик Холла восприимчив к окружающему шуму, и его применение осложняется недостатками схемы. Несмотря на усовершенствование этой технологии, до сих пор ограничивающим фактором на пути ее применения остается точность измерений.

Модуль измерения тока и напряжения, 2,4-25А, до 690V, 45мм, сквозное подключение, для Simocode Pro V, SIEMENS, 3UF71111AA000

Модуль измерения тока, 0,3-3А, 45мм, сквозное подключение, для Simocode Pro C

33235 руб/шт

33235 руб/шт

Купить

Модуль измерения тока, 10-100А, 55мм, сквозное подключение, для Simocode Pro C

38561 руб/шт

38561 руб/шт

Купить

Модуль измерения тока, 2,4-25А, 45мм, сквозное подключение, для Simocode Pro C

35112 руб/шт

35112 руб/шт

Купить

Модуль измерения тока, 20-200А, 120мм, сквозное подключение, для Simocode Pro C

74615 руб/шт

74615 руб/шт

Купить

Модуль измерения тока, 20-200А, 120мм, шинное присоединение, для Simocode Pro C

74615 руб/шт

74615 руб/шт

Купить

Модуль измерения тока, 63-630А, 145мм, шинное присоединение, для Simocode Pro C

85586 руб/шт

85586 руб/шт

Купить

Модуль измерения тока и напряжения, 0,3-3А, до 690V, 45мм, сквозное подключение, для Simocode Pro V

Модуль измерения тока и напряжения, 10-100А, до 690V, 55мм, сквозное подключение, для Simocode Pro V

Модуль измерения тока и напряжения, 20-200А, до 690V, 120мм, сквозное подключение, для Simocode Pro V

Модуль измерения тока и напряжения, 20-200А, до 690V, 120мм, шинное подключение, для Simocode Pro V

Модуль измерения тока и напряжения, 63-630А, до 690V, 145мм, шинное подключение, для Simocode Pro V

Модуль измерения тока/напряжения второго поколения V2; диапазон токов 0. 3 … 4 A, измерение напряжения до 690 В, габаритная ширина 45 мм, проходные трансформаторы, совместим с базовым модулем SIMOCODE pro V

65525 руб/шт

65525 руб/шт

Купить

Модуль измерения тока/напряжения второго поколения V2; диапазон токов 3. ..40 A, измерение напряжения до 690 В, габаритная ширина 45 мм, проходные трансформаторы, совместим с базовым модулем SIMOCODE pro V

66465 руб/шт

66465 руб/шт

Купить

Базовый модуль Simocode Pro V, интерфейс Profibus DP, Us=24VDC

180896 руб/шт

180896 руб/шт

Купить

Базовый модуль Simocode Pro V, интерфейс Profibus DP, Us=110-240V AC/DC

159889 руб/шт

159889 руб/шт

Купить

Базовый модуль Simocode Pro V Modbus RTU, интерфейс Modbus RTU, Us=110-240V AC/DC

159889 руб/шт

159889 руб/шт

Купить

Базовый модуль Simocode Pro V Modbus RTU, интерфейс Modbus RTU, Us=24VDC

180896 руб/шт

180896 руб/шт

Купить

Базовый модуль Simocode Pro V, интерфейс Profibus DP, Us=110-240V AC/DC

159889 руб/шт

159889 руб/шт

Купить

Модуль ввода дискретных сигналов, 4 цифровых входа, 2 релейных выхода, Us=110-240V AC/DC, моностабильные выходы

50789 руб/шт

50789 руб/шт

Купить

Кабель USB для локального подключения ПК или программатора (PG) через системный интерфейс к базовому аппарату SIMOCODE pro

18245 руб/шт

18245 руб/шт

Купить

Соединительный кабель, плоский, 0,5м, Simocode Pro

4986 руб/шт

4986 руб/шт

Купить

Методы измерения переменного тока | Инструменты Weschler

Опубликовано 30 марта 2022 г. Weschler Instruments

Существует два основных метода измерения переменного тока:

• путем прямого соединения с токоведущей цепью
• за счет использования магнитного поля или потока, создаваемого током

Прямое подключение к токоведущей цепи предполагает разрыв петли. Обычно маломощный резистор подключается последовательно с нагрузкой, и измеряется напряжение на этом резисторе. Сила тока рассчитывается по закону Ома. Этот резистор часто называют токовым шунтом. Для токов до 20 ампер амперметры переменного тока часто имеют внутренний шунт и считывают непосредственно в амперах (расчеты не требуются). Типичные значения шунта составляют 10 мОм для диапазона полной шкалы 20 А и 100 мОм для диапазона 2 А. При этих уровнях тока для повышения точности используется конфигурация Кельвина (4-проводная). Для более высоких токов внешний шунт располагается рядом с нагрузкой. Эти шунты имеют большие клеммы для сильноточных соединений и маленькие клеммы для соединений счетчика. Неиндуктивную конструкцию можно использовать для увеличения пропускной способности.

Трансформаторы тока (ТТ) имеют первичную и вторичную обмотки на магнитном сердечнике. Переменный ток в первичной обмотке создает магнитное поле в сердечнике, которое индуцирует ток во вторичной обмотке. Как правило, первичная обмотка имеет очень мало витков толстого провода, а вторичная обмотка имеет много витков тонкого провода. Соотношение витков между первичным и вторичным током определяет понижающее отношение первичного и вторичного тока. В измерительных трансформаторах тока обычно используется тороидальный сердечник. В большинстве установок первичный проводник проходит через центр сердечника один раз (один первичный виток). Поскольку магнитная изоляция разделяет первичную и вторичную цепи, системы высокого напряжения можно безопасно контролировать с помощью низковольтных приборов. Стандартные вторичные диапазоны составляют 1 ампер и 5 ампер. Этот уровень вторичного тока легко подключить к измерителю или удаленному монитору. Установка ТТ с твердым сердечником требует разрыва цепи для прокладки проводника через центр ТТ. ТТ с расщепленным сердечником обеспечивает удобную установку, поскольку не нужно разрывать цепь. Двухкомпонентный сердечник помещается вокруг провода и замыкается, образуя магнитную цепь. Это особенно полезно при установке ТТ вокруг сборной шины.

Датчик Холла определяет наличие и величину магнитного поля. Выходное напряжение датчика прямо пропорционально силе этого поля. Для датчика тока на эффекте Холла вместо вторичной обмотки чувствительный элемент Холла помещается в зазор тороидального магнитопровода. Первичный проводник проходит через центр сердечника. Ток в первичном проводнике индуцирует поле в сердечнике, которое измеряется чувствительным элементом. Датчики Холла обеспечивают бесконтактный изолированный метод измерения переменного и постоянного тока. Они бывают самых разных размеров, от миниатюрных датчиков для измерения микроампер до больших устройств для контроля тысяч ампер. Доступны как сплошные, так и зажимные (разъемные) стили. Хотя эти продукты могут быть похожи на стандартные трансформаторы тока, требуется специальное преобразование сигнала. Эта схема может быть включена в датчик или встроена в счетчик.

Катушка Роговского представляет собой тороид из проволоки, который измеряет переменный ток, протекающий по проводнику, окруженному тороидом. Катушка намотана на немагнитную форму. Выход катушки подключен к схеме интегратора, которая генерирует выходное напряжение, пропорциональное току в проводнике. Датчики Роговского могут измерять небольшой переменный ток даже при наличии большой постоянной составляющей. Отсутствие железного сердечника обеспечивает линейный выход даже при больших токах перегрузки. Их низкая индуктивность реагирует на быстро меняющиеся токи и гармоники. Метод Роговского обеспечивает гальваническую развязку между сильноточной и измерительной цепями. Катушка отсоединяется для удобного размещения вокруг проводника с током. Гибкий тороид охватывает большие жгуты кабелей, шины и проводники неправильной формы так, как не могут обычные зажимы. Обычная длина катушки колеблется от 14″ до 60″, что эквивалентно диаметру 5-19″. Доступны большие размеры. Номинальные токи варьируются от 3 до 30 000 ампер по полной шкале. Номинальный ток не зависит от длины катушки. Как и датчик Холла, катушка Роговского требует специальной обработки сигнала. Обычно это входит в комплект с тороидальной катушкой.

Выбор метода измерения переменного тока зависит от требований приложения и имеющегося оборудования. В будущих публикациях будут обсуждаться инструменты, используемые для стационарных и портативных приложений.

Связаться с Weschler

Измерение тока | Dewesoft

Теперь некоторые текущие измерения будут выполнены с использованием оборудования DEWESoft. Измерение будет производиться на двух лампочках, для определения потребляемого тока классической 40 Вт и энергосберегающей 11 Вт лампочки. В этом измерении будут использоваться два подхода, первый из которых представляет собой прямое измерение напряжения с использованием шунтирующего резистора, а второй — с использованием токоизмерительных клещей.

Перед началом измерения необходимо выполнить некоторые расчеты. Эти расчеты определяют, какой усилитель SIRIUS и диапазон усилителя необходимо использовать, а также тип токоизмерительных клещей.

При одновременном включении обеих ламп заявленная мощность будет 51 Вт, а среднеквадратичное значение сети 230 В, это переменные, которые нам нужны для расчета. Ниже приведен расчет.

\[ P_1 = 40 Вт \]             \[ P_2 = 11 Вт \]                 \[ P = P_1 + P_2 \]            \[ I =\frac {P}{V} = \frac {51 Вт}{230 В} \приблизительно 0,22 А \] 

После проведения грубых расчетов среднеквадратичное значение тока будет приблизительно равно 0,22 А. Но нам нужно учитывать, что максимальное значение синусоидального сигнала в 2 раза превышает среднеквадратичное значение, но с учетом энергосбережения лампочка не использует ток синусоидальной формы, у нас должен быть некоторый запас в наших диапазонах измерений из-за более высокого коэффициента амплитуды энергосберегающей лампочки. Принимая это во внимание, на токоизмерительных клещах и шунтах выбран диапазон 10 А, а адаптер DSI SHUNT 5 А. Шунт имеет сопротивление 0,01 Ом, что означает, что 1 А тока вызовет падение напряжения на шунте на 10 мВ. Эта информация необходима для настройки измерительного канала, на котором будет измеряться падение напряжения на шунте. Адаптеры Dewesoft DSI уже снабжены информацией о настройке канала (встроенная ЭТДП), поэтому программное обеспечение может настроить настройку канала автоматически. Это еще один момент, о котором следует помнить при использовании адаптеров Dewesoft DSI для измерений.

Теперь можно начинать измерение. Для этого измерения будут использоваться два разных усилителя Sirius, модуль LV и модуль ACC. Ниже на изображении показано, как выглядит установка измерения, когда все компоненты подключены. Токоизмерительные клещи напрямую подключены к модулю LV, а DSI SHUNT 5A напрямую подключен к модулю ACC.

Изображение 27: Оборудование для демонстрационных измерений

 Как показано на рисунке, для установки шунта необходимо разделить провода. Пожалуйста, будьте осторожны при этом, так как это может быть опасно из-за напряжения сети. Затем выполняется конфигурация канала 1 (шунтирующий канал). Рекомендуется переименовать канал, чтобы иметь четкое представление о том, какие компоненты подключены к каким каналам (для этого просто щелкните там, где написано имя канала, и введите выбранное имя), в этом примере имя шунтирующего тока было выбрано для Название канала.

Во-вторых, физической величине будет присвоен ток, единица измерения А (Ампер) устанавливается автоматически программным обеспечением Dewesoft X. После изменения этих настроек рекомендуется откалибровать датчик. В этом примере будет выбрана калибровка по двум точкам, так как уже известно, что 1 В будет равен 10 А. Эти два значения просто вводятся в отведенное место в правом нижнем углу экрана. Если параметры были установлены правильно и включена классическая лампочка на 40 Вт, синусоида от тока будет отображаться в левом нижнем углу экрана настройки на осциллографе. Пожалуйста, обратитесь к изображению на следующей странице.

Изображение 28: Настройка канала для шунтирующего тока

Для канала 8, где подключены токовые клещи, настройки будут немного отличаться от настройки шунта (Канал 1), которая была выполнена ранее, в основном из-за того, что что токовые клещи подключены к высоковольтной части прибора Sirius. Токовые клещи настроены на диапазон 10 А, что означает, что они дают выходной сигнал 1 мВ/1 мА (коэффициент масштабирования равен 1). Это означает, что выходное напряжение более 10 В невозможно, поэтому усилитель будет настроен на диапазон 50 В, чтобы обеспечить достаточное разрешение для измерения. Физическая величина должна быть снова установлена ​​на ток, и устройство снова автоматически переключится на ампер (А).

На изображении ниже показано, как будет выглядеть совмещенный сигнал энергосберегающей лампочки и классической лампочки, когда они включены одновременно. Форма волны изменяется из-за несинусоидальной формы волны и высокого коэффициента амплитуды энергосберегающей лампочки.

Рис. 29: Настройка канала для токовых клещей

При переключении на экран режима измерения можно увидеть фазовый сдвиг токовых клещей по сравнению с шунтирующим резистором, как показано на рисунке ниже. Фазовый сдвиг на первый взгляд не кажется слишком большим (оно составляет около 10°), но в таких приложениях, как измерение мощности, фазовый сдвиг является критическим компонентом для получения правильных результатов измерений.

Это означает, что фазовый сдвиг на 10°, присутствующий в измерении в данный момент, может оказать существенное влияние на результаты измерения, особенно при выполнении подробного анализа мощности (особенно реактивной и полной мощности). Опять же, этот фазовый сдвиг тока можно компенсировать с помощью редактора датчика, как было объяснено ранее.

Изображение 30: Сдвиг фаз между токоизмерительными клещами и шунтирующим резистором

 

Существует два возможных способа отображения среднеквадратичного значения переменного тока в силовом модуле 

Основной статистический метод

Чтобы увидеть среднеквадратичное значение текущего сигнала, добавьте Основная статистическая математическая функция. Выберите символ математики на главной панели инструментов, чтобы открыть математический модуль с четырьмя вариантами, добавьте математику, в которой есть набор предопределенных математических функций, из которых можно выбрать. Затем есть модуль формул, где пользователь может ввести любую математическую формулу, какую только может вообразить. Следующее поле — это фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (IIR), здесь можно выбрать массив фильтров. И, наконец, основное поле статистики, которое приведет к экрану настройки, как показано ниже. Выберите входной канал (токовый сигнал) в данном случае I1 и среднеквадратичное значение в качестве выходного канала. Его можно выбрать для отображения одного значения для каждого измерения или для отображения новых значений для каждого определенного блока. (Для получения дополнительной информации о функциях инструмента базовой статистики нажмите F1 на клавиатуре, когда инструмент базовой статистики открыт, и он автоматически откроет веб-страницу с полезной информацией и советами).