ما هي المشابك الحالية وما هي القياسات التي يمكن إجراؤها بها؟ كيف يتم استخدامها لتحقيق أقصى تأثير؟ ما هو المشبك الحالي الأنسب لظروف معينة؟ تهدف هذه المراجعة إلى تقديم إجابات لجميع هذه الأسئلة.
مع إدخال التطورات التكنولوجية في المعدات والدوائر الكهربائية ، يواجه الفنيون والكهربائيون تحديات جديدة. لا يتطلب التقدم قدرات كبيرة من أدوات القياس الحديثة فحسب ، بل يتطلب أيضًا مهارات رائعة من جانب الأشخاص الذين يستخدمونها. إن الكهربائيين الذين لديهم معرفة جيدة بأساسيات معدات الاختبار مجهزون بشكل أفضل للقياس واستكشاف الأخطاء وإصلاحها. المشابك هي واحدة من أهم الأدوات وأكثرها شيوعًا التي يمكن العثور عليها في ترسانتها اليوم.
هذا الجهاز عبارة عن عداد يجمع بين الفولتميتر المشبك وجهاز قياس التيار. مثل المقياس المتعدد ، بعد أن مر خلال الفترة التناظرية ، دخل عالم القياسات الرقمية. تم إنشاؤها في المقام الأول كأداة متعددة الاستخدامات للكهربائيين ، وأصبحت النماذج الحديثة أكثر دقة واكتسبت العديد من الميزات الإضافية ،بعضها مميز جدًا. اليوم ، تكرر المشابك الحالية العديد من الوظائف الأساسية لـ DMM ، ولكنها تختلف عنها من خلال وجود محول تيار مدمج.
مبدأ العمل
تعتمد القدرة على قياس تيارات التيار المتردد الكبيرة باستخدام المشابك الحالية على الإجراء البسيط للمحول. عندما يتم إغلاق المشابك حول الموصل ، يكون التيار في الجهاز مثل اللب الحديدي لمحول الطاقة ، ويتدفق عبر الملف الثانوي المتصل من خلال تحويل الإدخال. يتم توفير تيار أصغر بكثير لمدخلات الجهاز بسبب نسبة عدد لفات الملف الثانوي إلى عدد لفات الابتدائية. عادةً ما يتم تمثيل الملف الأولي بواسطة موصل واحد ، يتم تثبيت الكماشة حوله. إذا كان الملف الثانوي يحتوي على 1000 دورة ، فإن التيار الثانوي هو 1/1000 من الموصل الأولي ، أو في هذه الحالة ، الموصل. وهكذا ، يتم تحويل 1 أ إلى 0.001 أ أو 1 مللي أمبير عند إدخال الجهاز. تسهل هذه الطريقة قياس التيارات الكبيرة عن طريق زيادة عدد المنعطفات الثانوية.
الاختيار
لا يتطلب شراء المشابك الحالية الإلمام بمواصفاتها فحسب ، بل يتطلب أيضًا تقييمًا لوظائفها وجودتها التي يوفرها تصميم الجهاز وتقنية الإنتاج الخاصة به.
موثوقية المختبر ، خاصة في الظروف الصعبة ، هي أكثر أهمية اليوم من أي وقت مضى. يجب على المهندسين ، عند تطوير أدوات القياس ، اختبارها ليس فقط من أجل القوة الكهربائية ، ولكن أيضًا من حيث القوة الميكانيكية. على سبيل المثال ، مشابك Fluke الحالية قبل إرسالها إلى المتاجرالخضوع لبرنامج اختبار وتقييم صارم.
يجب أن تكون سلامة المستخدم هي الاعتبار الأساسي عند اختيار هذه الأداة أو أي معدات قياس كهربائية أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا يتم إنتاج عدادات المشبك الرقمي وفقًا لأحدث المعايير فحسب ، بل يجب اختبار كل أداة واعتمادها من خلال مختبرات الاختبار مثل UL و CSA و VDE وما إلى ذلك. بهذه الطريقة فقط يمكنك التأكد من أن الأداة تلبي جميع متطلبات ومعايير السلامة الجديدة.
الدقة ونطاق القياس
تشير دقة الأداة إلى مدى دقة قياساتها. وهي تحدد الحد الأدنى لتغيير الإشارة الذي يمكن تسجيله. على سبيل المثال ، إذا كانت دقة المشبك الحالي 0.1 أ في نطاق 600 أ ، فإن تيارًا يبلغ حوالي 100 أ يقاس بدقة 0.1 أ.
من يحتاج إلى مسطرة مميزة بالسنتيمترات إذا كنت بحاجة إلى تحديد حجم كائن يبلغ حجمه بضعة مليمترات؟ وبالمثل ، يجب عليك اختيار أداة يمكنها عرض الدقة المطلوبة.
خطأ
هذا هو الحد الأقصى المسموح به للخطأ الذي يمكن أن يحدث في ظل ظروف تشغيل معينة. بمعنى آخر ، إنه مقياس لمدى تطابق القيمة المقاسة مع القيمة الفعلية.
عادة ما يتم التعبير عن خطأ الجهاز كنسبة مئوية من القراءة. على سبيل المثال ، إذا كانت 1٪ ، فعندئذٍ بالنسبة لـ 100 أمبير ، تكون القيمة الحالية الفعلية بين 99حتى 101 ألف
بالإضافة إلى الخطأ في المواصفات ، يمكن الإشارة إلى مدى تغير المؤشر في الرقم الموجود في أقصى اليمين من القيمة المقاسة. على سبيل المثال ، إذا تم تحديد الدقة كـ ± (2٪ + 2) ، فعندئذٍ بالنسبة لـ 100.0 A ، يكون التيار الفعلي في النطاق 97.8 - 102.2 A.
عامل القمة
مع ظهور إمدادات الطاقة الإلكترونية ، لم تعد التيارات المستمدة من أنظمة التوزيع الحديثة موجات جيبية نقية بمقدار 50 هرتز. لقد أصبحت مشوهة تمامًا بسبب التوافقيات التي تولدها مزودات الطاقة هذه. ومع ذلك ، فإن المكونات الكهربائية للشبكة ، مثل الصمامات ، وأشرطة التوصيل ، والموصلات ، والعناصر الحرارية لقاطع الدائرة ، يتم تصنيفها لتيار جذر متوسط التربيع ، نظرًا لأن حدودها الرئيسية مرتبطة بتبديد الحرارة. إذا كنت بحاجة إلى فحص الدائرة الكهربائية للحمل الزائد ، فأنت بحاجة إلى قياس تيار جذر متوسط التربيع ومقارنة القيمة الناتجة بالقيمة الاسمية. لذلك ، يجب أن تكون معدات الاختبار الحديثة قادرة على قياس الحجم الحقيقي للإشارة بدقة ، بغض النظر عن درجة تشوه الإشارة.
عامل القمة هو نسبة ذروة التيار أو الجهد إلى قيمة RMS. بالنسبة لموجة جيبية نقية ، تكون 1.414. ومع ذلك ، فإن الإشارة ذات النبض الحاد للغاية ستؤدي إلى ارتفاع عامل القمة. اعتمادًا على عرض النبضة والتردد ، يمكن ملاحظة نسب 10: 1 وما فوق. في أنظمة توزيع الطاقة الحقيقية ، نادرًا ما يتم العثور على معاملات القمة لأكثر من 3. وبالتالي ، المعاملالسعة هي علامة على تشويه الإشارة
لا يمكن إجراء هذه القياسات إلا بواسطة أدوات قادرة على قياس RMS الحقيقي. يوضح كيف يمكن أن تكون الإشارة مشوهة وتسجيلها وفقًا لخطأ الجهاز. معظم المشابك الحالية قادرة على قياس عوامل القمة من 2 أو 3. هذا كافٍ لمعظم التطبيقات.
التيار المتردد
أحد الأغراض الرئيسية للمشابك الحالية هو قياس التيار المتردد. عادة ما يتم إجراء هذه القياسات على فروع نظام التوزيع الكهربائي. يعد تحديد قوة التيار المتدفق عبر دوائر مختلفة مهمة روتينية لفني الكهرباء.
للقياس تحتاج:
- حدد وضع التيار المتردد.
- افتح الفكين وأغلقهما حول موصل واحد.
- اقرأ القراءات على الشاشة
بقياس التيار على طول قسم من الدائرة ، يمكنك بسهولة تحديد مقدار الطاقة التي يرسمها كل حمل.
عندما يسخن قاطع الدائرة أو المحول ، فمن الأفضل قياس تيار الحمل. ومع ذلك ، يجب عليك التأكد من تسجيل قيم RMS الحقيقية لقياس الإشارة التي تسخن هذه المكونات بدقة. لن تعطي الأداة التقليدية قراءة حقيقية إذا لم يكن التيار والجهد جيبيًا بسبب الأحمال غير الخطية.
الجهد
وظيفة شائعة أخرى للأداة هي قياس الجهد. مشابك التيار الحديثة قادرة على تحديد الثابت والمتغيرالجهد االكهربى. عادةً ما يتم إنشاء الأخير بواسطة مولد ثم توزيعه عبر الشبكة. تتمثل وظيفة كهربائي في أن يكون قادرًا على إجراء قياسات في جميع أنحاء النظام الكهربائي من أجل اكتشاف استكشاف الأخطاء وإصلاحها. استخدام آخر للجهاز هو التحقق من شحن البطارية. في هذه الحالة ، من الضروري قياس التيار المباشر أو الجهد المباشر باستخدام المشبك الحالي.
عادة ما يبدأ استكشاف أخطاء الدائرة بفحص معلمات الشبكة. إذا لم يكن هناك جهد ، إذا كان مرتفعًا جدًا أو منخفضًا جدًا ، فيجب حل هذه المشكلة قبل متابعة البحث.
تتأثر قدرة المشبك الحالي على قياس جهد التيار المتردد بتردد الإشارة. يمكن لمعظم المختبرين من هذا النوع تحديد هذه المعلمة بدقة عند ترددات 50-500 هرتز ، لكن DMM له عرض نطاق ترددي يبلغ 100 كيلو هرتز أو أكثر. هذا هو السبب في أن قياس الجهد نفسه مع أجهزة اختبار من أنواع مختلفة يعطي نتائج مختلفة. يسمح DMM بجهد عالي التردد ليتم تطبيقه على الدائرة بينما يقوم المشبك الحالي بتصفية الجزء الموجود في الإشارة أعلى عرض النطاق الترددي الخاص بهم.
عند استكشاف أخطاء VFDs وإصلاحها ، يمكن أن يكون عرض النطاق الترددي للإدخال ضروريًا للحصول على قراءة مفيدة. نظرًا للمحتوى التوافقي العالي للإشارة الخارجة من محول التردد ، فإن DMM ، اعتمادًا على عرض النطاق الترددي للإدخال ، سوف يقيس معظم الجهد. لا يعد تسجيل معلمات VFD مهمة شائعة. المحرك متصل بالتردديستجيب المحول فقط لمتوسط قيمة الإشارة ، ولتسجيل هذه الطاقة ، يجب أن يكون عرض النطاق الترددي للإدخال أضيق من المتر المتعدد. تم تصميم Fluke 337 Clamp خصيصًا لاختبار واستكشاف هذا النوع من المشاكل.
قياس الجهد على النحو التالي:
- حدد وضع المشبك الحالي المناسب: DC Volts DC (V) أو AC Volts AC (V ~).
- قم بتوصيل السلك الأسود لمجس الاختبار بمقبس إدخال COM والسلك الأحمر بمقبس V.
- المس أطراف المجس بالدائرة على الجانبين المعاكسين للحمل أو مصدر الطاقة (بالتوازي مع الدائرة).
- اقرأ القراءات مع الانتباه لوحدة القياس
- اضغط على زر HOLD لإصلاح النتيجة. بعد ذلك يمكنك فصل المجسات عن الدائرة وأخذ القراءات على مسافة آمنة.
قياس الجهد عند دخل قاطع الدائرة قبل وبعد توصيل الحمل يسمح لك بتحديد انخفاضه. إذا كانت مهمة ، فإنها تشير إلى مدى جودة عمل الحمل.
المشابك الحالية: تعليمات لقياس المقاومة
المقاومة تقاس بالأوم. يمكن أن تتفاوت قيمته من بضعة مللي أوم للتلامس إلى مليارات الأوم للعوازل. تقيس معظم المشابك الحالية المقاومة بدقة 0.1 أوم. عندما تتجاوز قيمته الحد الأعلى أو الدائرة مفتوحة ، تظهر الشاشة OL.
يجب قياس هذه المعلمة عندماإيقاف التشغيل ، وإلا فسوف تتلف الأداة أو الدائرة. توفر بعض الأجهزة حماية قياس المقاومة في حالة ملامسة الفولتية. اعتمادًا على الطراز ، قد يختلف مستوى الحماية بشكل كبير.
أكثر المتطلبات شيوعًا هو تحديد المقاومة الكهربائية لملف الموصل.
ترتيب القياس كما يلي:
- قم بإيقاف تشغيل طاقة الدائرة.
- حدد وضع قياس المقاومة
- قم بتوصيل السلك الأسود للمسبار بمقبس COM والسلك الأحمر بمقبس Ω.
- المس نصائح المسبار على جانبي العنصر أو قسم الدائرة الذي تريد تحديد المقاومة له.
- اقرأ قراءات الآلة.
سلامة السلسلة
هذا اختبار مقاومة سريع يمكنه اكتشاف دائرة مفتوحة.
المشبك الحالي المسموع يجعل العديد من هذه الاختبارات سريعة وسهلة. يشير الجهاز عندما يكتشف دائرة مغلقة ، لذلك لا تحتاج إلى النظر إلى الشاشة عند التحقق. قد يختلف مستوى المقاومة المطلوب لتشغيل الجهاز. القيمة النموذجية لا تتجاوز 20-40 أوم.
وظائف خاصة
من الوظائف الشائعة إلى حد ما للمشابك الحالية ، وفقًا لتعليقات المستخدمين ، تحديد تواتر التيار المتردد. للقيام بذلك ، أغلق "الفكين" حول الموصل وتشغيل وضع قياس التردد. سيظهر تردد الإشارة على الشاشة. هذه الوظيفة مفيدة جدا لتحديدمصدر المشاكل التوافقية في الشبكة الكهربائية
ميزة أخرى لبعض الطرز (مثل المشبك الحالي Mastech MS2115B) هي تسجيل القيم الدنيا والقصوى. عند تمكين هذه الميزة ، تتم مقارنة كل قراءة بالقراءات المخزنة مسبقًا. إذا كانت القيمة الجديدة أعلى من الحد الأقصى ، فإنها تحل محلها. يتم إجراء نفس المقارنة للحد الأدنى للقراءة. طالما أن وظيفة MIN MAX نشطة ، تتم معالجة جميع القياسات بهذه الطريقة. بعد مرور بعض الوقت ، يمكنك استدعاء كل من هذه القيم على الشاشة وتحديد أعلى وأدنى قراءات لفترة زمنية معينة.
بالنسبة للكهربائيين الذين يعملون مع المحركات ، فإن القدرة على تسجيل التيار المسحوب بواسطة المحرك أثناء بدء التشغيل يمكن أن تخبر الكثير عن حالته وحمله. يمكن لمشابك Fluke 335 و 336 و 337 قياسها "أثناء الحركة". للقيام بذلك ، تحتاج إلى إغلاقها حول أحد أسلاك الإدخال الخاصة بالمحرك ، وتنشيط وضع الاندفاع وتشغيل المحرك. ستعرض شاشة الجهاز الحد الأقصى للتيار المرسوم بواسطة المحرك خلال أول 100 مللي ثانية من دورة البداية.
تسمح لك المشابك الحاليةUni-T UT210E بتحديد وجود جهد متناوب أو مجال كهرومغناطيسي بطريقة غير ملامسة. للقيام بذلك ، قرب الجهاز من الكائن الذي تم اختباره على مسافة 8-15 ملم. يميز الجهاز 4 مستويات للجهد ويعطي إشارة صوتية مقابلة ويشير إلى شدة المجال بمؤشر ضوئي.
DT-3347 المشبك الحالي يدعم وظيفة قياس درجة الحرارة.
سلامة
القياس الآمن يبدأ باختيار الأداة المناسبة للبيئة التي سيتم استخدامها فيها. بمجرد العثور على الأداة الصحيحة ، يجب استخدامها وفقًا للإجراء الموصى به.
وضعت اللجنة الكهرتقنية الدولية معايير جديدة للسلامة عند العمل على الأنظمة الكهربائية. يجب التأكد من أن الأداة المستخدمة تتوافق مع فئة IEC وتصنيف الجهد المعتمد للبيئة التي سيتم إجراء القياس فيها. على سبيل المثال ، إذا تم إجراء قياسات على لوحة كهربائية بقوة 480 فولت ، فيجب استخدام مقياس مشبك من الفئة III بقوة 600 فولت. وهذا يعني أن دارة إدخال العداد مصممة لتحمل الفولتية العابرة الموجودة عادةً في هذه البيئة دون حدوث ضرر للمستخدم. إن اختيار أداة في هذه الفئة حاصلة أيضًا على شهادات UL أو CSA أو VDE أو TUV يعني أنها لم تصمم وفقًا لمعايير IEC فحسب ، بل تم اختبارها بشكل مستقل ووجد أنها تتوافق مع هذه المعايير.
لوائح السلامة
- يجب استخدام مشابك التثبيت التي تلبي معايير السلامة المقبولة للبيئة التي سيتم استخدامها فيها.
- افحص أسلاك المسبار بحثًا عن التلف المادي قبل إجراء القياس.
- تأكد من أن السلك سليم باستخدام المشابك الحالية.
- لا تستخدم المجسات ذات التوصيلات العارية وبدون حماية للأصابع.
- يجب أن تطبقالأجهزة التي تحتوي على مآخذ إدخال مجوفة فقط.
- يجب أن تكون المشابك الحالية في حالة عمل.
- افصل دائمًا اختبار الرصاص الساخن (الأحمر) أولاً.
- لا يمكنك العمل بمفردك.
- يجب استخدام عداد مع حماية ضد الحمل الزائد في وضع قياس المقاومة.
ميزات خاصة
يمكن أن تجعل الميزات الخاصة التالية استخدام المشبك الحالي أسهل:
- الرموز التي تظهر على الشاشة تتيح لك معرفة ما يتم قياسه في لمح البصر (فولت ، أوم ، وما إلى ذلك).
- ستجمد وظيفة الاحتفاظ بالبيانات القراءة على الشاشة.
- مفتاح واحد يجعل من السهل تحديد وظائف القياس.
- الحماية من الحمل الزائد تمنع تلف الأداة والدائرة ، وتحمي المستخدم.
- يضمن الكشف التلقائي عن النطاق الاختيار الصحيح للنطاق في جميع الأوقات. يسمح لك الإعداد اليدوي بإصلاح النطاق للقياسات المتكررة.
- مؤشر البطارية المنخفض يضمن استبدال البطاريات في الوقت المناسب.
