有一些测量任务会使技术人员再三考虑是否使用数字式万用表,如负载电流的测量。许多数字式万用表都设计为可安全测量高达 2、10或20A的电流(取决于DMM)。但是,在多数工业环境中存在的负载电流要高得多,并且伴随很高的能量。表面上看来,数字式万用表并不是一个吸引人的匹配工具。此时,一个称为电流互感器的数字式万用表附件就派上了用场。
通过电流钳来克服电流限制
就像 Fluke 80i-400交流电流钳那样,电流互感器可用于克服使用数字式万用表来测量交流电流上的限制。与电源变压器一样,该电流钳使用绕在叠片铁心上的绕组而将回路电流降低到数字式万用表的测量范围内。变流比通常为 1000∶1。因此,通过电流钳测量负载回路中的100A电流将会向数字式万用表电流输入端输入 100mA电流。这个电流很好地落在数字式万用表的能力范围内,因而可方便地从显示屏上直接获得读数。只需将数字式万用表切换到mA ac模式,并在读取显示屏读数时记住测量的是“A”。
电流钳可夹在单个导体上,它通过导体周围的一个波动磁场来感应电流。由于它利用的是一种变压器作用原理,因此该电流互感器只能用在交流回路上。但是,另外一些电流钳(如Fluke i410)在设计上使用的是“霍尔效应”传感器,这使得它们可以在交流和直流回路上使用。
只要数字式万用表的安全等级符合要进行测量的环境,比如测量配电盘和开关柜的安全等级为CAT III,您就可以安全地将一个具有适宜等级的电流钳与您的数字式万用表相连并进行测量。只需记住,在使用数字式万用表和电流互感器这一组合时,需要将电流互感器与数字式万用表的测量技术参数相结合,以获得总的测量准确度。
通过电流钳来克服数字式万用表的电流限制,可以让您使用多个数字式万用表功能来分析负载电流。
记录最小和最大电流
一些数字式万用表可以记录一段时间内的最大值和最小值。例如,Fluke 170系列在其最小值/最大值模式中就有这种功能。在测量前,对数字式万用表进行设置后,将电流钳附件与数字式万用表相连,并将电流钳夹在要测量的导体上,然后只需要按下最小值/最大值按钮,记录就会开始。在记录期间,仪表会不断通过最新的最小和最大测量值来更新其内置的存储器,如您想要确定24h内每个分支电路所吸收的最大负载电流。
在使用Fluke 179时,要将一条导线与mA输入相连,将另外一条导线与COM输入相连。接通仪表电源,将其置于mA ac功能上,再将电流钳夹在您想要测量的载流导体上,通过按下按钮来激活最小值/最大值功能,并使数字式万用表夹在回路中。
24h以后,您可以返回到仪表处,并通过按最小值/最大值按钮来读取仪表测量到的最大和最小电流。此外,Fluke 179还将显示测量时间内所有读数的平均值。
这种测量对于监视持续200 ms或更长时间的负载电流改变,是一种非常好的方法。对于捕获像分马力电机的冲击电流那样更快速地变化,需要特殊形式的最小值/最大值功能。
捕获电流中的快速变化
一些数字式万用表具有一种可测量短到250μs信号的功能。例如,在Fluke 180系列中,最小值/最大值功能可以捕获交流信号的正峰和负峰。当您需要捕获回路瞬变值时,这种功能总会有用处。要测量电机的起动电流,将电流钳与数字式万用表的COM和mA输入相连。
将电流钳夹在电机导线上,再将数字式万用表切换到交流mA/A功能,并通过按相应按钮激活最小值/最大值功能。接通电机电源,并使它满转速运转。关闭电机电源,并调出记录在数字式万用表中的最大值。
如果您使用的是Fluke 189,则可将这些读数存储在数字式万用表的存储器中,并在以后进行调用或下载到PC上,以便进一步分析或记录存储。
多种记录功能
Fluke 189记录表可通过时间间隔触发或事件触发,随时间捕获一系列读数。在每种触发形式下,记录功能都可以存储随时间测量的最大值、最小值和平均值。另外,记录过程会以实时方式为每个测量期间的开始和停止添加时间戳记。时间间隔记录与事件记录的不同就在于测量期间的触发。但是,要想查看这些测量期间的所有数据,您必须用1台PC,并使用FlukeView Forms软件。
时间间隔记录
具有一个特定测量期间(如1s或15min)是 Fluke 189中时间间隔记录不同于事件记录的特征。通过数字式万用表的设置功能,您可以用1s为增量,在1s~99min 59s范围内设置测量事件的间隔。将时间间隔设置为00min和 00s,将关闭时间间隔记录功能。
例如,如果您想在24h内对一个分支电路上吸收的电流进行监视,则可以将 Fluke 189设置为以5min时间间隔进行记录。24h以后,数字式万用表将收集288个测量期间的高、低和平均测量数据。此数据可通过FlukeView Forms软件从数字式万用表中提取,并在PC上显示出来。
事件记录
在测量值不稳定或开始变得稳定时,触发一个新的测量期间是Fluke 189中事件记录的主要特性。“稳定”定义为测量值在1S或更长事件内保持在±4%范围内。如果测量值的增加或降低程度超过4%,就会触发一个不稳定期间。当信号符合稳定值的标准时,不稳定期间结束。
因此,在24h分支电路测量中,每次负载电流的改变超过4%时,数字式万用表将会开始一个新的测量期间。如果跳跃很快,则不会记录下“不稳定”期间,而只是记录下具有一些新值的新稳定期间。对于电流测量,不稳定期间必须持续50ms或更长时间,以便由数字式万用表进行记录。
FlukeView Forms
FlukeView Forms是一个功能十分强大的软件包,它可以访问Fluke 180系列数字式万用表以及其他Fluke仪表中存储的信息。将 FlukeView Forms安装在 PC上,您就可以将记录和测量数据从数字式万用表传输到PC,并以图形及表格形式来显示数据。
来源:福禄克
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