钳形表又称钳形电流表,是一种测量电气线路电流大小的仪表。 与电流表和万用表相比,钳形表的优点是在测量电流时不需要断开电路。
钳形表可分为指针式钳形表和数字式钳形表两类:指针式钳形表利用内部电流表的指针摆动来指示被测电流的大小;数字式钳形表利用数字测量电路检测电流,并通过显示器将电流大小显示出来。指针式钳形表的结构如图3-22所示。指针式钳形表主要由铁芯、线圈、电流表、量程旋钮和扳手等组成。
图3-22 指针式钳形表的结构
使用钳形表的步骤:按下扳手→铁芯开口张开→从开口处将导线放入铁芯中央→松开扳手→铁芯开口闭合。当有电流流过导线时,导线周围会产生磁场,磁场的磁力线沿铁芯穿过线圈,线圈立即产生电流。该电流经内部一些元器件后流进电流表。电流表的表针摆动,以便指示电流的大小。流过导线的电流越大、导线产生的磁场越大、穿过线圈的磁力线越多、线圈产生的电流越大、流进电流表的电流越大、表针摆动幅度越大,则指示的电流值越大。
早期的钳形表仅能测电流(不需要安装电池),而现在常用的钳形表大多已将钳形表和万用表结合起来,不但可以测电流,还能测电压和电阻。常见的指针式钳形表(为了能使用万用表功能,需要安装电池)如图3-23所示。
图3-23 常见的指针式钳形表
在使用钳形表测量前,要做好以下准备工作。
• 安装电池:安装时要注意电池的极性与电池盒的标注相同。
• 机械校零:将钳形表平放在桌面上,观察表针是否指在刻度线的“0”处,若没有,则用螺丝刀调节刻度盘下方的机械校零旋钮,将表针调到“0”处。
• 安装表笔:如果仅用钳形表测量电流,则不用安装表笔;如果要测量电压和电阻,则需要给钳形表安装表笔。在安装表笔时,应将红表笔插入标有“+”的插孔,将黑表笔插入标有“−”或“COM”的插孔。
钳形表测量电流时,一般按以下操作进行。
• 估计被测电流大小的范围,选取合适的电流挡位。
• 钳入被测导线。 按下钳形表上的扳手,张开铁芯,钳入一根导线。正确的测量方法如图3-24(a)所示。表针摆动,指示导线流过的电流大小。测量时要注意,不能将两根导线同时钳入,这是因为两根导线流过的电流大小相等,但方向相反,由两根导线产生的磁场方向也是相反的,钳形表测出的电流值将为0。如果不为0,则说明两根导线流过的电流不相等,负载漏电(一根导线的部分电流经绝缘性能差的物体直接到地,没有全部流到另一根导线上)。此时钳形表测出的值为漏电电流值。错误的测量方法如图3-24(b)所示。
• 读数。 观察表针指在交流电流刻度线的数值,并配合挡位数进行综合读数。例如,在图3-24(a)中,表针指在交流电流刻度线的3.5处,此时挡位为交流电流50A挡,读数时要将交流电流刻度线的最大值5看成50,即被测导线流过的电流值为35A。
图3-24 钳形表的测量方法
如果被测导线的电流较小,则可将导线在钳形表的铁芯上多绕几圈再测量。利用钳形表测量小电流的方法如图3-25所示。若将导线在铁芯上绕两圈,则测出的电流值是实际电流的两倍。
图3-25 利用钳形表测量小电流的方法
大多钳形表可在不断开电路的情况下测量电流,也能像万用表一样测量电压和电阻。钳形表在测量电压和电阻时,需要安装表笔,通过表笔接触电路或元器件进行测量,具体的测量方法与万用表的测量方法一样,这里不再赘述。
在使用钳形表时,为了使用安全和测量准确,需要注意以下事项。
• 应选择合适的挡位,不要用低挡位测大电流。
• 在测量时,每次只能钳入一根导线。若钳入导线后发现有振动和碰撞声,则应重新打开钳口,并开合几次,直至噪声消失。
• 在测量大电流后再测量小电流时,也需要开合钳口数次,消除铁芯上的剩磁,以免产生测量误差。
• 在测量时不要切换量程,以免在切换时线圈瞬间开路,从而感应出很高的电压,造成表内的元器件损坏。
• 在测量一根导线的电流时,应尽量让其他的导线远离钳形表,以免受到这些导线产生的磁场影响,从而使测量误差增大。
• 在测量裸露线时,需要用绝缘物将其与其他的导线隔开,以免因开合钳口引起短路。
常用的数字式钳形表如图3-26所示,它除了具有钳形表无须断开电路就能测量交流电流的功能,还具有部分数字式万用表的功能(在应用数字式万用表的功能时,需要用到测量表笔)。
图3-26 常用的数字式钳形表
为了便于利用钳形表测量用电设备的交流电流,可按如图3-27所示制作一个电源插座,利用电源插座和钳形表测量电烙铁的工作电流的操作如图3-28所示。
图3-27 制作一个电源插座
图3-28 利用电源插座和钳形表测量电烙铁的工作电流的操作
在利用钳形表测量交流电压时,需要用到测量表笔,测量操作如图3-29所示。
图3-29 测量操作
有的钳形表具有火线检测挡,利用该挡可以判别出火线。利用钳形表的火线检测挡判别火线的测量操作如图3-30所示。
图3-30 利用钳形表的火线检测挡判别火线的测量操作
如果数字钳形表没有火线检测挡,则可用交流电压挡来判别火线:选择交流电压20V以上的挡位,一只手捏着黑表笔的绝缘部位,另一只手将红表笔先后插入电源插座的两个插孔,同时观察显示屏显示的感应电压大小,以显示感应电压值大的一次为准,红表笔插入的为火线插孔。