标签: 电流钳

“反转”选项是软件“内置”的数学通道，当我们需要对波形改善和分析的时候，可以将A通道或B通道反转。 图1 数学通道反转A 如果想要反转的通道是A通道或者B通道，在内置中直接选择非常方便，但是我们想反转C通道或者D通道该怎么操作呢？ 下面介绍一个典型的例子，我把电流钳（连接在C通道）安装在错误的电流方向上！（这种情况多久会发生一次呢？）虽然我知道发生这种错误的概率是50%，但是由于某些原因，有90%的时间，我会把电流钳安装在错误的方向上。 [ 图2 电流钳方向错误 将负号（-）放在任何通道字母前面都可以反转该通道。使用公式“-C”我们可以反转C通道，采集到正确的“正”方向的电流。 图3 反转公式 下图中可以看到数学通道“–（c）”，现在以正确的电流方向显示波形。 图4 电流钳方向正确 如果公式简洁明了，则可以穿插在其他公式中使用反转。拿负占空比举个例子，其中公式“duty（B）”表示B通道信号的正占空比，那么“duty（-B）”则表示我们实际应用中更为广泛的负占空比。 以下论坛帖子包含有负占空比数学通道的详细介绍： 负占空比 作者：Steve Smith

新推出的4x25A型号的PicoScope汽车示波器出现了许多PicoBNC+附件，这些附件采用新颖独特的方式连接到示波器上，同时提供了比现有的BNC接口更加优良的性能。 新的PicoBNC+ 60A电流钳（TA473）就是其中之一，在测量类似于寄生漏电电流这种低电流时可以保持高分辨率。 下面使用新的PicoBNC+ 60A电流钳以及现有的PicoBNC 20/60A电流钳（TA018）进行测试，介绍一下这一具有挑战性的测量过程。 使用TA018电流钳测量寄生漏电流的步骤，我们已经在关于 寄生漏电流特性的高级培训 中进行了详细的讨论。 本文介绍了所有电流钳所固有的现象，称为“漂移”：这是一个描述电流钳随时间偏离零位的术语。 例如，在晚上8点进行测量之前先将电流钳位调零（用于过夜寄生漏电流测试），到第二天早上8点钳位可能会偏移零点。将电流钳从车辆上移出，这个现象会很明显，但是此时您是希望该值恢复为零的。实际上，电流钳现在的读数可能为40mA（与被测电缆断开），这意味着我们现在真实的零位是40mA而不是0A。 在测量寄生漏电电流时，40 mA的误差就是测试成功与测试失败的区别。（如果我们不考虑电流钳的固有漂移） 新型TA473电流钳并不能避免漂移，因为我们采用了与感应测量相似的技术。但是，由于改进了内部磁屏蔽并且TA473在整个工作温度范围（0°C至50°C）内具有优异的热稳定性， 漂移已被最小化 。 使用TA473测量寄生漏电电流，其优势远不止最小化零位漂移量这一个。得益于PicoBNC+接口的连接特性，当探针连接到示波器上， 自 动对 探针 进行配置，电流钳自动调零 ， 带宽限制自动激活，自动配置探头量程无需用户切换。 毫无疑问，对于我们来说最实际的好处就是 TA473由示波器USB接口供电 ，消除了原先使用电池供电的焦虑，避免了因电源问题使得测量有误的糟糕情况。 夜间测量寄生漏电电流过程中如果出现错误，可能会延迟24个小时的时间才能移交到客户手上，就更不用说这一台车在停留期间还耗费掉车间内宝贵的空间。 下面，用保险丝跳线连接在蓄电池负极线和蓄电池负极极柱之间，同时使用TA018和TA473去测寄生漏电电流。 在下面的屏幕截图中可以看到，A通道连接TA473，B通道连接TA018，同时测量寄生漏电电流。 请注意在测试之前使电流钳置为零位，在测试完成后将其从被测电缆上取下，需要确保其数值为零。虽然捕获时间总共只有90秒，但在进行夜间寄生漏电电流测量之前和之后都应使用相同的零位验证技巧，以便在必要时可以补偿固有漂移带来的误差。 结论如下： TA018和TA473都具有测量寄生漏电流的能力。但是，以下特性使得TA473更加顺利地完成这项具有挑战性的测量： 自动识别探针和自动配置 连接后自动设置量程（无需外部切换） 自动应用带宽限制 极小的读数漂移 增强的抗环境噪声能力（屏蔽性能） 出色的屏蔽性能优化了信号质量 通过示波器/ USB供电 钳口较宽（直径为12mm），增加了测量粗线的可能性 我们可以用四个字来总结PicoBNC+ 60A电流钳上述特性： 使用便捷

电流钳毫无疑问是目前汽车检测和维修诊断最强大的工具之一，不用切割、断开或剥离电线就可以检测电源和接地线路的完整性，侵入性程度极低。新款虹科Pico电流钳采用的是BNC+接头，不再内置电池而是由示波器给它供电。同时取消了调零按钮和量程挡位，一旦连接到示波器，软件会自动对电流钳进行识别、设置和调零。 两款Pico BNC+电流钳（60A和2000A）都设计有出色的噪音屏蔽，由于不再内置电池，读数漂移也更小了。 60A电流钳TA473 用于测量10mA至60A范围的电流，涵盖了所有小电流的测试。 2000A电流钳TA388 可以测量高达2000安培的电流，200A以下的测试分辨率为±100mA，200A-2000A范围内的测试分辨率为±500mA，我们还可以使用软件的缩放和过滤功能更好地观察电流波形。也正是由于2000A电流钳具有高分辨率，很多用户会问到，是否可以将它应用在一些小电流测试中呢？ 下面我将进行5项小电流测试，每项测试都将60A电流钳和2000A电流钳夹在同一条线缆上，对比看看2000A大量程电流钳测小电流的效果如何！ 图1 柴油机电磁喷油嘴测试 图1中蓝色和红色波形分别是60A电流钳和2000A电流钳测得的，显然2000A电流钳的高性能使得它依旧可以清晰地捕获到喷油嘴电流涌入、针阀抬升维持电流以及电磁阀逐渐断电整个动态变化。但是由图1也可以看到，在0V电压附近，60A电流钳（蓝色波形）表现得更为稳定，2000A电流钳（红色波形）纹波更明显。而且60A电流钳测得最大电流值为13.94A，精度更高。 图 2 独立点火初级电流测试 从图2我们可以看到，两种电流钳采集到的初级点火电流波形差别很小，最大电流的测量结果也非常接近。我们对两个通道都应用了400kHz的低通过滤，使得初级电路电流上升阶段波形的分辨率有所提高。在电流上升阶段可以清楚地看到，2000A电流钳测得的波形（绿色）比60A电流钳测得的波形（红色）振荡幅度更大。 图3 氧传感器加热器的电流测试 接着我们对氧传感器加热元件的电流进行测试，它是一个脉冲宽度调制（PWM）或占空比方波。由图3可知，2000A电流钳所测波形（深红色）明显比60A电流钳所测波形（蓝色）噪音干扰更大，毛刺更多。我们对2000A电流钳所测波形使用了1kHz低通滤波后，波形（浅红色）分辨率得以改善。 图4 喷油嘴（汽油机）多点喷射电流 在测试多点喷射喷油嘴电流时我们同样发现，2000A电流钳所测波形（红色）出现了很多毛刺和噪音干扰。令人惊喜的是，我们通过软件对2000A电流钳所测波形进行了低通滤波和放大，还是可以在电流波形中（浅红色）捕获到拐点，在该拐点针阀抬升喷油嘴打开。请注意，连接2000A电流钳到示波器进行测试时，PicoScope软件可选择的最小量程为±5A。我们对低通滤波后的波形进行测量，显示最大电流为883.3mA，这与60A电流钳测得的最大电流非常接近了。 图 5 寄生漏电电流测试 最后我们要测的是寄生漏电电流，在该测试中2000A电流钳表现出的优异的抗干扰性出乎我们的意料。因为发动机的关闭和软件的低通滤波功能，噪音降低了很多。但是2000A电流钳测寄生漏电电流的结果并不总是可靠的，从图5所测的最大电流可以做出这个判断。如果该车规定漏电电流不能超过70mA，我们用60A电流钳测得最大值为60.49mA，根据该数据可以判断该车正常。但是用2000A电流钳测得最大值为104.5mA，我们就会因为测试设备选择不当误以为该车漏电。 我们回顾一下第四项汽油机多点喷射喷油嘴电流测试，其实这项测试对2000A电流钳要求很高。2000A电流钳TA388本身的钳口直径为32mm，而喷油嘴信号线直径可能只有1-2mm，这对电流钳捕获电磁感应的灵敏度是一个很大的挑战。并且图4中喷油嘴电流小于1A，而软件量程最小也只能选择±5A，周围还存在电磁干扰。 尽管存在上述种种高要求，尽管第一项测试中2000A电流钳采集到了纹波、几项测试中电流数值比60A电流钳更高噪音更多，但是从上述测试结果来看，2000A电流钳在测小电流时依旧表现出了优异的性能。软件的过滤和缩放功能可以帮助我们改善波形，这就使得我们需要测小电流时又多了2000A电流钳这个可选择的强大工具！

交流电流钳可看做是电流互感器的衍生应用。其中互感器的工作原理是将两个线圈绕在一个铁芯两侧(图1所示)。当电流I1穿过线圈C1时，线圈C2产生电流I2。线圈匝数和电流关系是：N1*I1=N2*I2。其中N1和N2表示线圈匝数。 所以I2=N1*I1/N2或者I1=N2*I2/N1 图1 电流钳的原理也是这样(图2所示)，将B2线圈安装在铰接在一起的磁性材料“铁芯”上，然后钳在电流I1的导体上。这时钳住的所测导线就相当于电流互感器的一次线圈B1，钳在导体上的线圈B2会得到感应二次电流： I2(电流钳输出)=N1/N2*I1，其中N1=1，公式也可写作：I2=I1/N2(电流钳线圈匝数)。由于测量电流过大难以被表计承受，又不可能将测量回路开断，通常I1的测量结果很难直接、简便的得到。为提供有效的输出，会在电流钳本身缠绕一定数量的线圈。 图2 如果N2是1000匝，那么变比是1000:1，或者表达为1mA/A(每1mA电流代表1A测量电流)。除此之外，还有500:5,2000:2,3000:1,3000:5等可供选择。 电流钳与万用表经常搭配在一起使用，1000:1的电流钳(型号为：C100)输出1mA/A的测量值，经过电流钳的电流将会按照一定的比例输出。 电流钳接入数字万用表，设定好交流量程控制输出。此时测量电流大小为万用表示数乘以变比。(例如：万用表上读取到150mA的数值表示有150mA*1000=150A在被测导体上流过)。 此外，电流钳也可以与有输入阻抗要求的设备配合使用测量电流。(图3所示) 图3 电流钳还可以输出交/直流电压，以适应仅会响应电压范围的仪器(如记录仪、示波器等)的电流测量要求。(如图4.图5所示) 图4 图5 可以通过调节电流钳里的输出来获得电压(例如:Y4N,MINI09等)，输出电压与测量电流成比例。 以上内容由普科科技PRBTEK分享交流电流钳的应用原理，如果您在使用过程有什么问题，咨询普科科技官网：www.prbtek.com

在日常工作中，对大多数工程师而言，测试电压、小电流、电阻等电气信号选择万用表测量，而当需要测试大电流时，一般都倾向于使用钳形电流表。钳表在工程师心目中是跟万用表一样重要的利器。 钳形电流表原理 钳形表有单交流钳表和交直流钳表之分，两者原理不一样。 单交流钳形表：钳头采用电磁式电流互感器，通过一定匝数比的线圈，交流电可以在钳头线圈中产生电磁感应，获得一个与交流电成比例的电流，然后通过转换，将电信号转化为数字信号。 交直流钳形表：钳头是采用霍尔有源电流钳。有源的部件不仅可以感应交流电的电磁场，还可将磁场信号转化为电信号，输出一个与被测电流成比例的电压信号，依托霍尔元件测量并放大，便能测试直流信号。 测试大电流：电流钳+万用表 众所周知，万用表只能测较小电流（一般为10A以内，20A可持续数秒），并且需要把被测线路断开，再将万用表串接到回路中，没有钳形表测电流方便高效。很多工业现场采用电流钳+万用表的组合测试大电流，最大程度地优化了万用表的价值。 单交流钳形表、交直流钳形表与万用表组合使用时，操作有所区别 单交流钳形表+万用表组合使用注意事项：因单交流钳表输出信号一般为mA→A之间的信号转换，所以需要将万用表档位置于毫安mA档位。 交直流钳形表+万用表组合使用注意事项：交直流钳表输出信号一般为mV→A之间的信号转换，所以需要将万用表档位置于mV档位。 以上是prbtek为大家分享的钳形电流表与电流钳测试电流的原理，如您在使用过程中有什么问题，欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com。