Was ist eine DC-Stromzange?
DC-Stromzangen sind eine Art von Zangenmessgeräten, die Gleichstrom (DC) messen.
Andere Typen sind Wechselstromzangen und Zangen mit doppeltem Verwendungszweck (AC/DC). Es gibt jedoch nur eine begrenzte Anzahl von reinen DC-Stromzangen, z. B. für die Messung von Mikroströmen. Für die Messung von Gleichströmen werden in der Regel AC/DC-Doppelzangen verwendet.
Mit Zangenmessgeräten kann der Stromwert gemessen werden, der durch den Draht des zu prüfenden Stromkreises fließt, indem dieser zwischen den Drähten eingeklemmt wird. Normalerweise muss zur Messung des Stromwerts der Stromkreis unterbrochen und ein Amperemeter eingesetzt werden. Bei einem Zangenmessgerät wird der Draht jedoch einfach zwischen die Köpfe geklemmt, was eine einfache und sichere Methode darstellt.
Anwendungen von DC-Stromzangen
Wie im vorigen Abschnitt erwähnt, werden DC-Stromzangen für die Messung von Mikroströmen verwendet und können Ströme von 0,1 mA bis etwa 100 mA messen. DC-Stromzangen eignen sich dagegen für den Einsatz in elektronischen Halbleiterschaltungen, da allgemeine AC- und DC-Stromzangen einen Messbereich von 10 mA bis 100 A oder mehr haben.
Es ist zu beachten, dass DC-Stromzangen, die speziell für Gleichstrom-Hochspannungsstromkreise entwickelt wurden, nicht auf dem Markt erhältlich sind und AC-DC-Stromzangen verwendet werden. Zangenmessgeräte messen den Strom, ohne den Stromkreis zu unterbrechen und können daher relativ sicher für Arbeiten in Hochspannungsstromkreisen verwendet werden. Sie eignen sich besonders für elektrische Arbeiten, da sie sehr handlich sind.
Funktionsweise von DC-Stromzangen
DC-Stromzangen bestehen aus einem Klemmteil, der den zu messenden Draht festklemmt und einem Verarbeitungsteil, der die vom Klemmteil erfasste Magnetfeldstärke in einen Stromwert umwandelt und anzeigt. Wenn Strom durch einen Draht fließt, werden normalerweise Magnetfeldlinien um den Draht herum erzeugt. Diese Magnetfeldlinien sind im Kern des Klemmteils gefangen.
Das Klemmteil besteht aus zwei Komponenten: einem Kern aus magnetischem Material und einem Mittel zur Erfassung der Magnetfeldlinien im Kern. Der Kern kann teilweise geteilt werden, wodurch der Draht eingeklemmt wird. Beachten Sie, dass der Kern während der Messung geschlossen ist. Weit verbreitet sind Messzangen für Wechselströme, die das Prinzip eines Transformators mit einer um den Kern gewickelten Spule nutzen, um den Strom zu erfassen, der durch den Draht zwischen den Drähten fließt, aber sie können keine Gleichströme messen.
Stromzangen zur Messung von Gleichströmen bestehen hauptsächlich aus Hall-Elementen, die im Inneren des Kerns eingebettet sind. Hall-Elemente nutzen den Hall-Effekt, der eine der Dichte der Magnetfeldlinien im Kern entsprechende Spannung abgibt, so dass eine Strommessung auch bei Gleichstrom möglich ist. Hall-Elemente reagieren auch auf Wechselstrom, so dass die Ausgangsspannung gemessen werden kann, um den durch das Kabel fließenden Stromwert zu berechnen.
Klemmen mit Hall-Elementen werden daher vor allem für Wechsel- und Gleichströme verwendet, haben aber den Nachteil, dass sie bei einer Magnetisierung des Kerns einen großen Messfehler im Stromwert verursachen. Es ist daher notwendig, den Restmagnetismus des Kerns in regelmäßigen Abständen zu entfernen. Der Teil des Messgeräts, der aus der Ausgangsspannung des Hall-Elements den in der Leitung fließenden Strom ermittelt, wird von der Verarbeitungseinheit übernommen.
Weitere Informationen zu DC-Stromzangen
Verwendung von DC-Stromzangen
1. Klemmverfahren
Die Bedienung des Zangenmessers ist äußerst einfach: Klemmen Sie das Kabel einfach zwischen die Köpfe. Wenn Sie das Kabel in der Mitte des Kopfes platzieren, verringert sich der Messfehler, aber eine geringe Abweichung hat keine signifikante Auswirkung.
2. Richtung des Stroms
Bei der Messung von Gleichstrom muss auf die Richtung des Stroms geachtet werden, der durch das Kabel fließt. Der Kopf der meisten Zangenmessgeräte ist mit „+“ und „-“ gekennzeichnet. Dies dient als Hinweis auf die Stromrichtung, wobei ein positiver Stromwert vorliegt, wenn der Gleichstrom von „+“ nach „-“ fließt und ein negativer Stromwert, wenn er von „-“ nach „+“ fließt.
3. Ableitstrommessung
Um den Strom zu messen, der durch ein Gerät fließt, wird entweder das Hin- oder Rückkabel durch den Messkopf geführt. Wenn jedoch ein Leckstrom innerhalb des Geräts vorhanden ist, fließt ein Teil des Stroms zur Erde (Masse), so dass der Rückstrom etwas geringer ist als der Hinstrom.
Daher kann die Messung des Stroms, der über das Klemmteil zum Erdungskabel fließt, als Leckstrom betrachtet werden. Da der Ableitstrom nur wenige mA bis einige zehn mA beträgt, eignet sich ein spezielles DC-Stromzangen-Messgerät, das für die Messung von Mikroströmen geeignet ist, auch für diese Anwendung.