Proudové kleště , proudové kleště - zařízení pro měření proudu bez přerušení obvodu , ve kterém se proud měří a bez elektrického kontaktu s ním.
Princip činnosti je založen na měření magnetického pole generovaného měřeným proudem.
Klasické proudové kleště, často nazývané Dietze kleště, umožňují měřit pouze střídavý proud a jsou v podstatě proudovým transformátorem s děleným toroidním nebo blízko toroidním feromagnetickým jádrem, jehož okénko při měření zakrývá vodič s proudem. Takové kleště nereagují na samotný proud, ale na rychlost jeho změny - derivaci proudu s ohledem na čas.
Princip činnosti moderních proudových kleští je založen na přímém měření magnetického pole generovaného proudem ve vodiči kolem vodiče pomocí Hallova senzoru a umožňuje měřit proud libovolného tvaru včetně stejnosměrného .
Princip činnosti proudových kleští - proudových transformátorů je založen na skutečnosti, že proud procházející drátem vytváří vírové magnetické pole , jehož siločáry obklopují vodič. Na rozebíratelném pro možnost zavedení vodiče do okénka magnetického obvodu, vyrobeného z magneticky měkkého feromagnetického materiálu , je navinuto sekundární vinutí, připojené k sekundárnímu elektrickému měřicímu zařízení, jehož stupnice je odstupňována v jednotkách proudu . Tento proudový transformátor má tedy dvě vinutí, primární - jedno závitové je drát s měřeným proudem a vícezávitové sekundární vinutí.
V souladu s Faradayovým zákonem elektromagnetické indukce se v sekundárním vinutí indukuje EMF , jehož hodnota je přímo úměrná rychlosti změny magnetického toku pokrytého sekundárním vinutím. Proudový transformátor se používá v režimu blízkém zkratu výstupního vinutí, proud indukovaný v sekundárním obvodu demagnetizuje magnetický obvod na úroveň magnetického toku, což způsobí EMF v sekundárním obvodu rovnající se součtu napětí poklesy při proudu sekundárního okruhu. V ideálním případě, při nulovém odporu obvodu, je proud sekundárního vinutí přísně úměrný proudu primárního obvodu (s faktorem úměrnosti rovným poměru počtu závitů na magnetickém obvodu) a v skutečné pouzdro s nízkým odporem se docela blíží ideálu. Měřením proudu sekundárního okruhu se tedy nepřímo měří i proud primárního.
Takové kleště se obvykle používají k měření průmyslových frekvenčních proudů , jejichž frekvence se mírně odchyluje od jmenovité (50 nebo 60 Hz) a tvar proudu je blízký sinusovému tvaru , s dostatečnou přesností pro praktická měření lze předpokládat, že efektivní hodnota měřeného proudu je přímo úměrná efektivní hodnotě měřeného proudu.
Magnetický obvod těchto svorek se designem neliší od svorek se sekundárním vinutím, ale v rozevřené mezeře magnetického obvodu je umístěn Hallův snímač . Primární proud generuje v magnetickém obvodu magnetické pole, jehož velikost je přímo úměrná proudu, a ne derivace proudu, jako u transformátorových svorek. Protože EMF Hallova senzoru je přímo úměrné poli, měření Hallova EMF může nepřímo měřit proud ve vodiči a na tvaru proudu nezáleží, například obdélníkový, libovolný tvar nebo konstantní. Vzhledem k tomu, že Hallův znak změny EMF při změně směru pole, umožňuje takové zařízení měřit nejen velikost, ale i směr měřeného proudu. U některých modelů takových svorek je možné připojit přídavný proudový senzor - Rogowského cívku , která umožňuje měřit velké střídavé proudy (až 3000 A) na vodičích velkého průřezu, například na přípojnicích rozváděče .
Klíšťata se skládají z:
Odnímatelný magnetický obvod a měřicí prvek jsou integrovány do společného pouzdra. Klešťové měřiče jsou často konstrukčně kombinovány s multimetrem : pomocí takového zařízení můžete dodatečně měřit stejnosměrné a střídavé napětí, odpor , stejnosměrný proud (s otevřeným obvodem) - k tomu má zařízení vhodné zásuvky pro sondy a také přepínač režimu měření. Existují modely zařízení, se kterými můžete přímo měřit spotřebovaný činný výkon (u takových modelů je jedna ze stupnic odstupňovaná v jednotkách výkonu). Existují také speciální klešťové nástavce pro multimetry, které jsou pouze odnímatelným magnetickým obvodem v pouzdře s kabelem, který je připojen k proudovým vstupům multimetru. Transformační poměr uchycení kleští je obvykle 1000:1, tedy 1A - primární / 1mA - sekundární (výstup). Multimetr tedy může být použit k měření střídavého proudu, který je mnohonásobně větší než mez měření samotného multimetru.
Měření proudu pomocí svorek Dietze se provádí v následujícím pořadí: