使用数字万用表监控负载电流
但是,仍有一部分测量任务,即使拥有万用表也可能束手无策。例如负载电流。很多万用电表的设定安全测量范围是2安培、10安培或20安培以下。但是,多数工业操作环境中的实际负载电流远远高于此数值。所以表面看来,万用表无法用来测量大电流。
这种情况下,一种称为“电流互感器”的万用表配件可以发挥作用。使用电流互感器,如Fluke的80i-400型,可突破使万用表的使用限制。该仪器的工作原理类似于变压器,在层压板的核心部分环绕线圈,从而将电路电流降到万用表的测量范围以内。降压比通常为1000比1。因此,通过电流夹测量负载电路中的100安培电流,万用表的电流输入仅为100毫安。该数值在万用表的测量范围以内,且可轻松地通过显示屏读取结果。使用者只需将万用表转换成“毫安 交流电”模式,并在读取结果时加上“安培”作为单位即可。
电流夹可夹在单个导体上,通过导体周围的变化磁场引产生感生电流。由于采用变压装置,电流互感器只可用于交流电路。但是,其它类型的电流夹,如Fluke i410,因其使用“霍尔效应”传感器,可以应用于交流电和直流电路。
只要万用表满足环境的测量功率,如:使用CAT III测量电板和开关设备,即可在万用表上附加合适的电流夹进行测量。请记住,使用万用表/电流互感器时,务必确保两者的测量规格相匹配,以保证获得整体的测量准确性。采用电流夹、突破万用表的电流限制,使您得以使用万用表的多种功能对负载电流进行分析。
某些万用表可记录一段时间内测得的最大和最小电流值。如Fluke 170系列就具有该功能,请参见其“最小/最大功能”模式。请在设置完毕后,将电流夹与万用表相连,并把电流夹夹在待测导体上。随后,只需按下最大/最小按钮,即可开始测量。测量期间,万用表将自动更新其内置储存仪器中记录的最小和最大测量值。例如,您希望了解某支路在24小时以内的最大负载电流。只需将电流夹导线与万用表的电流输入接口相连接。如果您使用的是Fluke 179,其中的一条导线应接在“毫安”输入处,另一条导线应接在COM输入接口处。
打开万用表,并放置在“毫安 交流电”功能上。将电流夹夹在待测的电流导体上。按下按钮,激活最小/最大功能,并把万用表夹置在电路旁。24小时之后,只需按下“最小/最大”功能按钮,即可读取测得的最大和最小电流值。此外,Fluke 179还可以记录测量期间的电流平均值。
通过此功能,可以对持续200毫秒以上的变动负载电流进行监测。如果电流的变动周期低于200毫秒(例如分马力电动机产生的涌流),则需要使用特殊的最小/最大测量功能。
捕捉电流的快速变化
某些万用表可测量 4000 分之一秒内的电流信号值。如 Fluke 180,其最小/最大值功能可快速捕捉交流电信号的正负峰值。如需测量瞬变电流,该功能极为有用。要测量电动机的启动电流,只需将电流夹与 COM 和万用表的毫安输入接口相连。将夹子夹在电动机的导线上,打开万用表,切换至“交流电 毫安/安培”功能,并按下对应按钮,激活“快速 最小/最大”功能。打开电动机,使其全速运转。再关闭电动机,即可读取万用表记录的最大电流值。
如果您使用 189 型,读数可存储于万用表的存储器中,以备将来查询,或供下载至电脑进行其它分析或记录存储。
数据记录
Fluke 189记录型仪表,具有时间型或事件激发型设置,可记录一段时间之内的读数。无论采用时间间隔、还是事件激发设置,该记录功能都可存储某时间段内的最高、最低及平均数值。此外,该记录过程还将实时标记各个测量时间段的起止时间。时间间隔型及激发事件型测量,其测量周期的激发原因是不同的。要查看一定周期内的所有数据,您需要使用电脑和Fluke View® Forms软件。
间隔型记录
Fluke 189型万用表,间隔型记录采用特定的测量周期(如1秒钟或15分钟不等),这与事件型记录有别。通过万用表的设置功能,可将测量的时间间隔设在1秒至99分钟59秒之间,设置增量为1秒。如将时间间隔设为00分00秒,间隔型测量功能关闭。如果想对某支路电流在24小时内的变化情况进行监控,可将Fluke 189设定为每五分钟记录一次。24小时之后,万用表将采集到288个数据,其中包括最高、最低和平均值。可使用Fluke View® Forms软件,将该数据从万用表中调出,并在电脑上显示。
事件型记录
Fluke 189事件型测量的典型特征为:遇到测量值不稳定、或重新趋于稳定时,启动新的测量周期。“稳定”表示:测量值在一秒钟内的变化(增大或减小)值小于百分之四。如测量值呈现大于百分之四的增大或减小趋势,则不稳定测量周期重新启动。一旦信号重新满足稳定标准,不稳定周期即告终止。因此,上述 24 小时支路电流测量案例中,一旦负载电流的变化超过百分之四,万用表将启动新的测量周期。如果变化非常迅速,记录结果并非“不稳定”周期,而是新数值的不同稳定周期。就电流测量而言,周期电流变化需持续2万分之一秒以上,方可被万用表记录。