学习内容:
(1)结构与工作原理
(2)钳形电流表的种类
(3)钳形表的准确度、精确度、分辨率和位数
(4)常用钳形电流表介绍
(5)钳形表使用注意事项
(6)电容器放电
(7)钳形表使用练习
用钳形电流表可直接测量交直流电路的电流,不需断开电路。
一、结构和工作原理
1.结构
外形结构如图所示。测量部分主要由一只电磁式电流表和穿心式电流互感器组成。穿心式电流互感器铁心做成活动开口,且成钳形。电流互感器主要由铁芯和线圈组成。
电流互感器的铁芯在捏紧板手时可以张开,被测电流所通过的导线不用切断就可以切断铁芯张开的缺口,当放开板手且铁芯闭合;穿过铁芯的被测电路导线成为电流互感器的一次线圈,其通过的电流形成的磁场(磁通)穿过电流互感器的线圈(二次线圈),在二次线圈中感应出电流,该感应电流进入电流表而被测量并指示或显示出来。

2.工作原理:
当被测载流导线中有交变电流通过时,交流电流的磁通在互感器副绕组中感应出电流,使电磁式电流表的指针发生偏转,在表盘上可读出被测电流值。
二、钳形电流表的种类
钳形电流表也称为钩表。
1.按可测量电量特征分为:
(1)交流钳形电流表,属于磁电式仪表且带整流装置。
(2)直流钳形电流表,属于磁电式仪表
(3)交直流钳形电流表,属于电磁式仪表
2.按显示方式分为
(1)指针式
(2)数字式
3.按适用电压范围可分为
(1)低压钳形表
(2)高压钳形表
4.按功能分
(1)普通交流钳形表
(2)交直流两用钳形表
(3)漏电电流钳形表(下图1所示)
(4)带万用表的钳形表(下图2所示)
普通钳形表只能测量交流电流。


三、钳形表的准确度、精确度和位数
1.准确度
准确度是指测定值与真实值符合的程度,表测定的正确性。准确度是以误差大小表示的,%。
通常万用表的准确度分为7个级别:0.1,0.2,0.5,1.0,1.5,2.5,5.0,即±0.1%, ±0.2%, ±0.5%, ±1.0%, ±1.5%, ±2.5%, ±5.0%
电压测量精度为读数的±1%,含义为:对于100.0V的电压测量显示读数,其电压真实值在99.0V至101.0V之间。
2.精确度
精确值是指用相同方法对同一试样进行多次测定,各测定值彼此接近的程度。
如,1实际电阻值为20 Ω的电阻,用两个万用表A和B进行测量(各测量3次),测量结果如下:
可以显示0-9十个数字位,称作全位;仅能显示0~9部分数字的位称为半位。如图所示。所示万用表均使用4位数字表示测量结果,但不是说这3块表就是4位的。

(1)最高位:3块表的最高位能显示的最大数分别为1、3和5,只能算半位
(2)其余3位能显示的最大数均为9,是全位。
(3)3块表的位数均为3位半(3个全位+1个半位)
(4)分辨率:分辨率为量程的倒数。
表a的最大测量值为2000,即量程为2000,故其分辨率为1/2000。
表b的最大测量值为4000,即量程为4000,故其分辨率为1/4000。
表c的最大测量值为6000,即量程为2000,故其分辨率为1/6000。
思考:位数为3 8/9位的万用表的分辩率是多少?
(5)使用a、b、c测量220V交流电压的显示结果
表a的示值有可能是221(如下左图所示,因为最高位只能显示1,故测量该电压能有效使用的位数只有3个全位,因此超过200的示数不会有小数)
表b和表c示值可能相同,均为223.1(如下右图所示,最高位分别能显示3和5,故测量该电压能有效使用的位数只有3个全位+1个半位,即可以使用4位数字显示测量结果,就能有一位小数了。

(6)数字误差范围
数字误差范围表明了在测量显示读数的最后一位上可能存在的最大误差范围。
例如,精确度表示为:±(1%+2),若用三位半的数字万用表测试100V电压,则实际显示值将介于98.8和101.2V之间。
(7)常用钳形表型号及测量范围

四、常用钳形表介绍
1.普通钳形表(Fluke 303)
(1)结构(如图所示)
(2)功能
交流电压
直流电压
交流电流
蜂鸣

(3)使用(Fluke303)
(单击播放)
(4)技术参数

2.多功能钳形表(UT203+)
(1)结构
(2)功能
交流电压(600V)
直流电压(600V)
电阻+蜂鸣
频率+占空比
交、直流电流(40A)
交、直流电流(400A)
NCV:非接触式交流电压感应测量,声光
报警提示

(3)REL/ZERO( △)为多功能组合键,相当于电脑键盘的Shift键,以触发方式工作。
在V 、Ω测量档位时,作为RANGE键使用,钳表开机预设为自动量程。按一下此键,即切换为手动量程。在手动量程状态下,按一下此键即往上跳一档,如果在最高档位则跳至最低档位。按住此键超过2秒钟,即切换回自动量程;
在A(电流)测量档位时,作为REL△键使用,按此键后,使钳表将当前显示值作为参考值,并将显示器置“0”,在此之后的测量结果中将自动减去参考值,直到再按此键退出相对值测量功能;
在Hz测量档位时,作为Hz/Duty%键使用,按此键后,可以使钳表在Hz测量和Duty%测量方式之间的切换。

(4)使用(UTC03+)
(5)技术参数

五、使用注意事项
1.测量前,应检查指针是否在零位,否则,应进行机械调零。
2.测量时,量程选择旋钮应置于适当位置,以便测量时指针处于刻度盘中间区域,减少测量误差。
3. 如果被测电路电流太小,可将被测载流导线在钳口部分的铁心上缠绕几圈再测量,然后将读数除以穿入钳口内导线的根数即为实际电流值。
4. 测量时,将被测导线置于钳口内中心位置,可减小测量误差。
5. 钳形表用完后,应将量程选择旋钮放至最高档。
6.交、直流两用钳形表属于电磁式测量仪表,在测量运行中的绕线式异步电动机的转子电流时,因为转子电流的频率很低,因此,必须采用电磁式钳形表测量。
六、钳形表使用
1.钳形表测量交流电流
(1)清洁钳口
(2)将功能转换开关置于交流电流测量位置
(3)使Hold键弹起
(4)将被测导线置于钳口中间位置并使被测导线电流方向与钳口中所标箭头方向一致
(5)读数
(6)测量完毕,将功能转盘指向OFF档位置,关闭钳形表电源
2.用钳形表测量三相异步电动机三相电流平衡
(1)将被测三相电路的三根相线同方向同时钳入钳口中
(2)钳形表读数为零,则三相负载平衡
(3)若钳形表读数不为零,说明三相负载不平衡
3.用钳形表测量较小的交流电流
(1)把被测导线在钳口上缠绕几圈
(2)测量并读数
(3)线路中的实际电流值等于所读数值除以穿过钳口内侧的导线匝数。

