کلمپ آمپرمتر

کلمپ متر چیست؟

کلمپ متر یا آمپرمتر چنگکی یک ابزار اندازه گیری بسیار راحت است که امکان اندازه گیری جریان عبوری از سیم و کابل را بدون قطع مدار فراهم می کند. کلمپ متر دارای فک بازشونده است که می‌توان آن را به دور سیم برق قرار داد تا با روش القای میدان مغناطیسی جریانی که سیم حمل می‌کند اندازه‌گیری شود.

مزایای کلمپ متر:

• اندازه گیری جریان تا 3000 آمپر و در نتیجه کاربرد این ابزار در صنایع و کارخانجات بزرگ
• عدم نیاز به قطع کابل و تماس مستقیم با سیم یا کابل و در نتیجه ایمنی بیشتر
• اندازه گیری جریان DC و AC
• دقت و سهولت در انجام کار

معایب کلمپ متر:

• عدم اندازه گیری جریان های پایین در مدل های هزار آمپر به بالا
• دشواری تست با کلمپ های فک بزرگ در مکان های کوچک و با تعداد کابل زیاد

بخش های مختلف یک کلمپ متر:

1. فک های کلمپ: بالای هر کلمپ متر دو فک بازشونده قرار گرفته است
2. محافظ یا barrier: که درست در زیر فک قرار گرفته
3. دسته بازکننده فکها: با نگه داشتن این دسته در دو طرف ابزار، فک کلمپ متر باز می‌شود
4. دکمه روشن/خاموش
5. سلکتور: تغییر وضعیت برای سنجش پارامتر های مختلف و تنظیم رنج جریان
6. نمایشگر LCD: که قابلیت شمارش ارقام محاسبه شده را برای مثال تا 9999 دارد
7. نور پس زمینه: برای خوانایی بهتر در شب و مکان های تاریک
8. دکمه نگهدارنده (Data Hold): نگهداری آخرین داده در نمایشگر
9. ورودی پروب ها: جهت اتصال پروب مشکی به ورودی Com یا منفی یا ترمینال ورودی زمین و پروب قرمز به ورودی مثبت V یا ولت، مقاومت، پیوستگی و غیره

دسته بندی کلمپ متر ها:

1- انواع کلمپ متر بر اساس روش اندازه گیری میدان مغناطیسی:

هر سیم حامل جریان میدان مغناطیسی دایره شکلی تولید می‌کند. بزرگی این میدان با میزان جریان حمل شونده در سیم طبق قانون پیچش دست راست اندازه گیری می‌شود. کلمپ متر ها برای اندازه گیری بزرگی میدان، از حسگر هایی نظیر کویل و النتهای هال در فک خود بهره می‌برند. پس از تشخیص بزرگی میدان مغناطیسی، کلمپ آمپر متر نتیجه را برای بدست آوردن جریان تبدیل می‌کند.

• کلمپ آمپرمترهای ترانسفورماتوری یا ترانس جریان CT که قابلیت اندازه گیری جریان AC یا متناوب را دارند.
• کلمپ آمپر متر های المنت هال که قابلیت اندازه گیری جریان AC و DC را دارند.
• کلمپ آمپر های فلکسی که از روش روگوفسکی Rogowski coil برای اندازه گیری جریان های بالا استفاده می‌شوند و مناسب محیط های باریک هستند.

2- انواع کلمپ مترها بر اساس  اندازه گیری جریان :

• کلمپ جریان AC : قابلیت اندازه گیری جریان غالبا تا 1000 آمپر، قطر دهانه کلمپ متغیر بطور مثال از 33 تا 68 میلی متر
• کلمپ های AC/DC : قابلیت اندازه گیری جریان AC/DC تا 200/1000/2000 آمپر، قطر دهانه کلمپ  متغیر و در برند کیوریتسو تا 55 میلی متر است
• کلمپ های قابل انعطاف AC : اندازه گیری جریان های بالا تا ماکزیمم 3000 آمپر با استفاده از کلمپ قابل انعطاف. قطر کلمپ فلکسیبل حداکثر تا 19 سانتی متر است. مدل R۲۲۱۰ کیوریتسو
• میلی آمپرمتر کلمپی : اندازه گیری دقیق و مقادیر پایین جریان  AC/DC ، قطر کلمپ متغیر
• کلمپ نشتی جریان : اندازه گیری نشتی جریانAC در سیم و کابل با دقت بالا و قابلیت اندازه گیری جریان تا 1000 آمپر

3- انواع کلمپ بر اساس بزرگی جریان:

کلمپ متر جریان بار

کلمپ متر طراحی شده برای اندازه گیری جریان بار در حالیکه به دور یک سیم قرار گرفته است جریان را اندازه‌گیری میکند. مراقب باشید که کلمپ متر را به طور همزمان به دور چندین سیم یا دوسیم در مدار تکفاز نبندید، زیرا انجام این کار از اندازه‌گیری مناسب جلوگیری می کند. چرا که بر اساس قوانین آمپر، دو سیم حامل جریان در جهت متفاوت میدانهایی ایجاد می‌کنند که با یکدیگر مقابله می نمایند.

کلمپ جریان نشتی

کلمپ متر طراحی شده برای اندازه گیری جریان نشتی نیاز به کمی احتیاط بیشتری دارد. سیم های زمین باید تکی اندازه گیری شوند. اگر مدار AC را اندازه‌گیری می‌کنید، ابزار را دور تمام سیم‌ها ببندید (دوتا اگر تک فاز هستند، سه تا اگر سه فاز هستند). هنگام اندازه گیری جریان نشتی، ممکن است دو سیم به طور همزمان بسته شوند.

جریان نشتی جریانی است که از طریق مقاومت عایق بار به زمین می گذرد و در صورت اتصال بارهای زیادی می تواند چندین ده میکرو آمپر باشد. با استفاده از کلمپ متر، اختلاف دقیقه ای که در هر دو جهت جریان دارد را می توان تشخیص داد و به عنوان جریان نشتی تشخیص داد.

نحوه کار با کلمپ متر ها:

• انتخاب جریان AC یا DC متناسب با مدار و دستگاه
• تنظیم محدوده اندازه گیری
• تنظیم صفر در اندازه گیری جریان DC
• باز کردن فک ها و قرار دادن سیم در مرکز دایره فک ها

مواردی که در هنگام کار با کلمپ متر باید دقت نمود:

1. قبل از اتصال جریان برق دستگاه را به سیم وصل نکنید چون لحظه اول جریان بالای اولیه به سنسور کلمپ آسیب میزند.
2. از بستن ابزار به هادی لخت خودداری کنید. کلمپ متر فقط باید برای اندازه گیری هادی های عایق استفاده شود (اگرچه این بستگی به سنسور جریان خاص در هنگام استفاده دارد).
3. کلمپ مترها سطح بالایی از ایمنی را ارائه می‌دهند زیرا نیازی به قطع سیم تحت اندازه‌گیری ندارند، اما مهم است که از آنها نهایتا تا حداکثر ولتاژ نامی ترمینال به زمین استفاده شود.
4. جداکننده یا barrier محدودیت ایمنی را نشان می‌دهد، بنابراین هنگام استفاده از کلمپ، هرگز چیزی در سمت فک کلمپ لمس نشود.

نحوه انتخاب بهترین کلمپ متر :

از آنجایی که کلمپ مترها در مدل های مختلف و برای کاربردهای مختلف طراحی شده اند، برای انتخاب بهترین ابزار  این نکات را در نظر بگیرید:

• بر اساس جریان قابل اندازه گیری: برخی از کلمپ متر ها برای اندازه گیری جریان نشتی و برخی برای اندازه گیری جریان بار طراحی شده اند. کلمپ متر های جریان بار برای اندازه گیری جریان معمولی و کلمپ متر های نشتی جریان برای شرایطی نظیر اتصال کوتاه طراحی شده اند.

• بر اساس روش اصلاح: همه کلمپ متر ها قادر به اندازه گیر ولتاژ و جریان AC با شکل موج سینوسی خالص هستند که به آن اصلاح مقدار میانگین یا mean value rectification گفته می‌شود . چنانچه شکل جریان و یا ولتاژ سینوسی خالص نباشد از کلمپ متر های TrueRMS استفاده می‌شود که با توجه به اندازه گیری مقدار موثر کاربرد و دقت بیشتری دارد.

• بر اساس اندازه گیری جریان AC یا DC : یک کلمپ متر جریان AC را برای کاربردهای اندازه گیری معمولی انتخاب کنید، یا اگر نیاز به اندازه گیری جریان های نشتی ناشی از نقص عایق یا جریان جاری در سیم زمین برای تجهیزات الکتریکی دارید، یک کلمپ جریان نشتی را انتخاب کنید. به عنوان مثال، برای اندازه گیری باتری مورد استفاده در خودرو یا منبع تغذیه بدون وقفه (UPS)، یا سلول فتوولتائیک، به یک کلمپ متر نیاز دارید که بتواند جریان DC را اندازه گیری کند.

و اگر می‌خواهید جریان بار یا جریان نشتی را در یک مدار AC مانند روشنایی یا خطوط برق در خانه، ساختمان یا کارخانه اندازه‌گیری کنید، به یک کلمپ متر AC نیاز دارید. اندازه گیر جریان AC میتواند فرکانس های مختف را شامل شود بنابراین مطمئن شوید باند فرکانس کلمپ متر را بررسی نمایید.

• بر اساس پارامتر های مورد نیاز سنجش: کلمپ مترها ابزارهای مناسبی هستند که می‌توانند جریان و پارامترهای دیگر را به سادگی با بستن دور سیمی که نیازی به قطع شدن ندارد، اندازه‌گیری کنند. قبلا به طبقه بندی پارامترهای قابل سنجش یک کلمپ متر اشاره شده است.

• بر اساس اندازه سیم
• بر اساس رنج جریان: معمولا هر چه رنج مورد اندازه گیری پایین تر، دهانه کلمپ نیز کوچک تر می‌شود و برعکس. بنابراین اندازه گیری‌های صنعتی و قطعات الکترونیکی، کلمپ های متفاوتی را از نظر اندازه فک و رنج جریان می‌طلبد. بزرگترین اندازه فک متعلق به کلمپ متر های فلکسیبل است که تا 3000 آمپر قابلیت اندازه گیری جریان دارند.

• بر اساس کلاس عایقی :IP با توجه به وجود گردو غبار و میزان رطوبت در محیط کاری اهمیت می‌یابد.

• بر اساس تجهیزات جانبی: مانند دارا بودن یا امکان اتصال به انواع پراب و سنسور جریان.

استفاده ایمن از آنها آسان است زیرا برای انجام این کار فقط باید ابزار را به دور یک سیم بست. با این حال، این ابزار در صورت استفاده نادرست می تواند خطرناک باشد. در نتیجه، برای اطمینان از استفاده ایمن، حتما به دستورالعمل ها و اقدامات احتیاطی مربوط به انتخاب و استفاده از کلمپ متر مراجعه کنید.